I. Protéines et acides α

BACCALAUREAT TECHNOLOGIQUE
SESSION 2006
SCIENCES MEDICO-SOCIALES
-------------------EPREUVE de SCIENCES PHYSIQUES
Durée : 2h
Coefficient 2
La clarté des raisonnements et la qualité de la rédaction interviendront pour une part importante
dans l’appréciation des copies.
L’usage des instruments de calcul est autorisé.
Le sujet comporte 4 pages.
-A- CHIMIE
(12 POINTS)
I.
Protéines et acides α-aminés (6 points)
Le lysozyme est une protéine contenue dans le sang, les larmes et les sécrétions des voies
respiratoires. Cette protéine est formée de l’assemblage, dans un ordre précis, de 130 acides
α-aminés.
Le premier de ces acides α-aminés est la lysine (Lys) et le second est la valine (Val).
Donnée : formules des acides α-aminés :
Lysine
H2N – (CH2)4 – CH – COOH
(Lys)
NH2
Valine
CH3 – CH – CH – COOH
(Val)
CH3 NH2
1. Recopier la formule de la lysine, entourer et nommer les fonctions acide carboxylique et
amine.
2. Donner la définition d’un atome de carbone asymétrique et, après avoir recopié la
formule de la valine, repérer, à l’aide d’un astérisque (*), le ou les atome(s) de carbone
asymétrique présent(s) dans cette molécule.
3. En utilisant la représentation de Fischer, représenter la valine en configuration D.
1/4
4. La condensation de la valine et de la lysine conduit à la formation de plusieurs peptides.
Écrire l’équation qui conduit à la formation d’un de ces dipeptides au choix.
5
5.1 Quel est le nom donné à la liaison formée au cours de cette réaction de
condensation ?
5.2 A quelle famille de groupes fonctionnels cette liaison appartient-elle ?
II.
Les triglycérides (6 points)
La butyrine est un triglycéride présent dans le beurre. Sa formule semi-développée plane est
donnée ci-dessous.
CH2
C
O
C3H7
2. Qu’est- ce qu’un triglycéride ?
O
CH
CH2
1. Comment nomme-t-on le groupe fonctionnel
encadré dans la butyrine ?
O
C
C3H7
O
O
C
C3H7
3. Les beurres de ferme, barattés moins
énergiquement que les beurres industriels
contiennent plus d’eau ce qui accélère leur
rancissement.
O
L’équation de la réaction chimique entre la butyrine et l’eau est la suivante :
CH2
CH
CH2
O
C
C3H7
O
O
C
C3H7
O
O
C
+
3 H2O
C3H7
CH2
OH
CH
OH
CH2
OH
O
+
3
C3H7
C
OH
B
O
A
3.1 Comment nomme-t-on le composé A ?
3.2 C’est le composé B qui est responsable du goût rance du beurre. Recopier le
composé B puis entourer le groupe fonctionnel acide carboxylique.
3.3 Le composé B est-il un acide gras saturé ou insaturé ? Justifier la réponse.
2/4
4. Afin de fabriquer un peu de savon, on fait réagir à chaud une solution aqueuse
d’hydroxyde de sodium sur une masse mB = 30,2 g de butyrine.
L’équation de la réaction est :
CH2
O
C
C3H7
CH2
OH
CH
OH + 3 (C3H7-COO-+ Na+)
O
CH
CH2
O
C
C3H7 + 3 (Na+ + OH-)
O
O
C
C3H7
CH2
OH
O
4.1 Comment nomme-t-on cette réaction ? Quelle est sa principale caractéristique ?
4.2 Montrer que la masse molaire de la butyrine vaut MB = 302 g.mol-1.
4.3 Montrer que la quantité de matière nB de butyrine utilisée vaut nB = 0,10 mol.
4.4 En déduire la quantité de matière nS de savon formée sachant que 1 mole de
butyrine donne 3 moles de savon.
4.5 Quelle est alors la masse mS de savon obtenu ?
Données : Masse molaire du savon : M (savon) = MS = 110g.mol-1.
Masses molaires atomiques : M (C) = 12 g.mol-1 ; M (H) = 1 g.mol-1 ;
M (O) = 16 g.mol-1.
-B-PHYSIQUE
(8 POINTS)
Les déchets radioactifs
Les déchets radioactifs provenant du combustible des centrales nucléaires contiennent de
nombreuses substances radioactives. Le tableau suivant indique les caractéristiques de deux
nucléides pouvant être présents parmi ces déchets : le césium 135 et le plutonium 241.
Nucléides
Type de radioactivité
1.
135
55
Cs
β-
241
94
Pu
β-
Déterminer le nombre de protons et de neutrons de chaque nucléide.
3/4
2.
Les nucléides césium 135 et plutonium 241 sont-ils isotopes ? Justifier votre réponse.
3.
Quelle est la particule émise au cours d’une désintégration de type β ?
-
4.
4.1 Rappeler les lois de conservation utilisées pour écrire les équations de désintégration.
4.2.Compléter, après l’avoir recopiée, l’équation de la désintégration nucléaire suivante :
241
94
-------
Pu
X +
0
-1
e
4.3 Identifier X parmi les symboles des nucléides suivants :
92
U
93
Np
95
Am
5.
Donner la définition de la période T ou demi-vie d’un nucléide radioactif.
6.
A partir du graphique ci-dessous, vérifier que la valeur de la période T ou demi-vie du
plutonium 241 est T = 14 ans.
Masse du plutonium 241 désintégrée
en fonction du temps
Masse (mg)
3
2
1
T (ans)
0
0
7
14
21
28
35
42
49
56
7.
Au bout de combien de temps le plutonium 241 sera-t-il considéré comme inactif ?
8.
Citer deux conséquences biologiques d’une exposition intensive aux radiations
radioactives.
9.
Pour être stockés, les déchets radioactifs sont placés dans des containers en métaux.
Parmi les métaux proposés ci-dessous, lequel vous paraît le mieux adapté ?
Pb (Z=82)
Fe (Z=26)
Al (Z=13)
4/4