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Classe
NOM :
:
Jeudi 30 avril 2009
Sciences de la Vie et de la Terre. Devoir commun.
I. Exercice 1 : 8 points.
L’Euglène
est
un
algue
verte
unicellulaire flagellée qui peut être cultivée
dans différents milieux liquides, à la
lumière ou à l’obscurité.
Document 1 : Eulène placée à la lumière (microscopie électronique)
Milieu 1
Eau, phosphate de potassium, chlorure
de calcium, phosphate d’ammonium,
sulfate de magnésium, fer, zinc,
cobalt, manganèse, vitamine B12,
nitrate de calcium.
Les Euglènes sont vertes, vivent et se
multiplient activement.
Les Euglènes meurent rapidement.
Milieu 2
Eau, phosphate de potassium, chlorure de
calcium, phosphate d’ammonium, sulfate de
Composition du milieu
magnésium, fer, zinc, cobalt, manganèse,
de culture
vitamine B12, nitrate de calcium, glucose ou
acide lactique.
Les Euglènes sont vertes, vivent et se
Lumière
multiplient activement.
Les Euglènes, incolores, vivent et se
Obscurité
multiplient activement.
Document 2 : Résultat des cultures d’Euglènes placées dans des conditions différentes pendant plusieurs
jours.
1. Après avoir complété la légende du document 1, comparez la composition des deux milieux de culture.
2. A partir de l’exploitation du document 2, déterminez les conditions nécessaires au développement des
Euglènes.
3. Définissez l’autotrophie et l’hétérotrophie.
4. Montrez que les Euglènes peuvent être autotrophes et hétérotrophes. Justifiez.
II. Exercice 2 : 12 points.
On étudie le lien entre la consommation en dioxygène lors d’efforts physiques d’intensité croissante et le
volume d’éjectin systolique, ainsi que le lien entre cette consommation et la fréquence cardiaque chez trois types
d’individus :
- Type 1 : athlètes d’endurance bien entraînés ;
- Type 2 : lycéens sédentaires ayant subi 55 jours d’entraînement ;
- Type 3 : lycéens sédentaires.
Fréquence cardiaque (batt.min-1)
Type 1
Type 2
Type 3
60
0,6
0,4
90
1,8
1
0,5
120
3
1,6
0,8
150
4,2
2,2
1,1
190
5,6
3,5
2,4
Tableau : Mesures de la consommation de O2 selon le rythme cardiaque. Les individus de type 3 ont une fréquence
cardiaque au repos de 85 batt.min-1.
Graphique : Variation du volume d’éjection systolique en fonction
de la consommation en dioxygène.
1. Tracez le graphique de la fréquence cardiaque en fonction de la consommation de O 2 pour les trois
types d’individus. Analysez ce graphique.
2. Décrivez l’évolution du volume d’éjection systolique chez un lycéen sédentaire sans entraînement en
fonction de l’intensité d l’effort.
3. Comparez cette évolution avec celle d’un athlète d’endurance bien entraîné.
4. Déterminez les effets de l’entraînement sur la fréquence cardiaque et le volume d’éjection systolique.
5. Présentez un tableau des valeurs de la fréquence caridaque et du volume d’éjection systolique pour les
trois types d’individus, pour une consommation de dioxygène de 2 L.min -1. Calculez le débit cardiaque dans
les trois cas. Que constatez-vous ? Expliquez.
Pensez à rendre votre polycopié avec votre copie.
Jeudi 30 avril 2009
Sciences de la Vie et de la Terre. Devoir commun.
I.
Exercice 1 : 8 points.
Cytoplasme
Membrane
plasmique
Noyau
Document 1 : Eulène placée à la lumière (microscopie électronique)
2
2
2
2
8
II.
1. Le milieu 1 est composé d’éléments minéraux. Dans le milieu 2, il y a, en plus, des molécules organiques.
2. Dans un milieu minéral, les euglènes ont besoin de lumière. Dans un milieu contenant de la matière
organique, les Euglènes se multiplient avec ou sans lumière.
3. Autotrophie : Capacité à se développer en transformant des éléments minéraux et de l’énergie le plus
souvent lumineuse en matière organique. Hétérotrophie : Capacité à se développer en utilisant la
matière organique du milieu.
4. Les Euglènes se développent dans les deux milieux. Elles sont vertes à la lumière ce qui prouve la
présence de chloroplaste, organite indispensable à la photosynthèse. Ce phénomène transforme, en
présence de lumière, les matières minérales en matières organiques qui seront utilisées. Elle possède
aussi des mitochondries qui lui permettent d’utiliser la matière organique qu’elle fabrique (milieu 1 ou 2
avec lumière) ou qu’elle trouve dans le milieu. Elle est donc autotrophe et hétérotrophe selon les
conditions du milieu rencontrées.
Exercice 2 :
1.
3
Chez les individus sédentaires, lors d’un effort, la fréquence cardiaque augmente beaucoup plus
rapidement que chez les individus entraînés. La consommation de O 2 reste donc relativement faible
(2,4 contre 5,6 L. min-1) tout au long de l’exercice.
2
2
2
3
12
20
2. Le volume d’éjection systolique est très faible au repos (proche de 0 mL.batt -1), augmente jusqu’à 90
mL.batt-1 qui est son volume d’éjection maximal.
3. L’évolution du volume de sang éjecté au cours d’un exercice chez un individu entraîné ressemble à celle
de l’individu sédentaire. Chez l’athlète bien entraîné son volume d’éjection systolique est nettement
supérieur (environ 50 mL.batt-1 de plus) au repos ou à l’effort.
4. L’entraînement permet d’augmenter le volume d’éjection systolique (augmente la musculature
cardiaque) et ainsi d’accroître la quantité de sang livrée aux cellules musculaires. La fréquence
cardiaque, quant à elle, n’est pas modifiée.
5. Tableau :
Fréquence cardiaque
Volume d’éjection
Débit cardiaque (L.min-1)
-1
(batt.min )
systolique (mL.batt-1)
Type 1
95
140
13,3
Type 2
140
100
14
Type 3
180
90
16,2
Le débit cardiaque est sensiblement le même puisque la consommation de O2 par les cellules est de 2
L.min-1. Par contre, la fréquence cardiaque est beaucoup plus faible chez un individu entraîné car son
volume d’éjection systolique est plus important. Ainsi l’entraînement permettra de livrer une quantité
de O2 plus importante aux muscles lorsque le cœur atteindra sa fréquence maximale ce qui améliorera
les performances.