Thème 3 spécialité Corps humain et santé

TS-tp-p2B-12-tomate
Fiche sujet – candidat (1/2)
Mise en situation et recherche à mener
M. Watson est invité à dîner chez M. Holmes. En entrée, le cuisinier propose un assortiment de tomates de différentes couleurs : rouge, orange,
jaune, verte et même noire !
M. Watson prend uniquement des rouges. M. Holmes lui demande pourquoi il ne veut pas manger les autres tomates. M. Watson lui répond que,
d’après leur couleur, elles ne doivent pas être très sucrées. M. Holmes n’est pas d’accord : pour lui, le critère « couleur » ne peut pas être
associé au critère « concentration en glucides ».
On cherche à déterminer si M. Watson a tort ou a raison.
Ressources
Les tomates contiennent 2 à 3 % de glucides, principalement de fructose et de glucose.
Matériel disponible :
- Tomates, variétés de tomates de
couleurs différentes
- Matériel courant de laboratoire
(verrerie, instruments, matériel
d’observation, de mesures,
informatique, etc.)
Étape 1 : Concevoir une stratégie pour résoudre une situation problème (durée maximale : 10 minutes)
Proposer une stratégie de résolution permettant de déterminer si le critère "couleur" de la tomate est associé à une variation de la concentration
en glucides. Appeler l’examinateur pour vérifier votre proposition et obtenir la suite du sujet.
Votre proposition peut s’appuyer sur un document écrit (feuilles de brouillon) et/ou être faite à l’oral.

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Fiche sujet – candidat (2/2)
Étape 2 : Mettre en œuvre un protocole de résolution pour obtenir des résultats exploitables
Mettre en œuvre le protocole afin de déterminer la vitesse initiale de dégradation du glucose contenu dans le jus des tomates rouge afin de
déterminer si le critère de sélection "couleur" de ces tomates est associé à une variation de la concentration en glucides.
Appeler l’examinateur pour vérifier les résultats et éventuellement obtenir une aide.
Étape 3 : Présenter les résultats pour les communiquer
Présenter et exploiter vos résultats, sous la forme de votre choix, pour qu'elles permettent de résoudre le problème scientifique.
Répondre sur la fiche-réponse candidat, appeler l’examinateur pour vérification de votre production.
Étape 4 : Exploiter les résultats obtenus pour répondre au problème
Exploiter les résultats pour déterminer si le critère "couleur" de la tomate est associé à une variation de la concentration en glucides.
Répondre sur la fiche-réponse candidat.

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Fiche-protocole – candidat
Matériel disponible et protocole d’utilisation du matériel
Ressource supplémentaire : Pour évaluer la concentration de glucose du jus de tomate, on peut utiliser une enzyme nommée glucose
oxydase (GOx) qui catalyse la réaction suivante de dégradation du glucose :
C6H12O6 (glucose) + O2 + H2O  C6H12O7 (acide gluconique) + H2O2 (eau oxygénée)
Une molécule de glucose disparaît à la même vitesse qu’une molécule de dioxygène.
La vitesse initiale (Vi) de cette réaction de dégradation dépend directement de la concentration initiale en glucose : plus la concentration en
glucose est élevée, plus Vi est grande. Cette vitesse initiale de la réaction de dégradation du glucose peut être déterminée graphiquement. Si on
suit la diminution de la concentration de dioxygène dans une solution de jus de tomate en fonction du temps, la vitesse initiale est le coefficient
directeur maximum de la tangente à la courbe juste après l’injection de l’enzyme. Plus le coefficient directeur est grand (en valeur absolue), plus
la vitesse initiale de la réaction est grande.
Matériel :
- tomates rouges
- gants
- un mortier pilon + sable
- couteau
- filtration (support, entonnoir,
gaze)
- bécher 50 mL
- pipette de 10 ml graduée
- une solution de glucose
oxydase (GOx)
- une seringue (graduations de
0,5 mL)
- une chaîne de mesure ExAO
avec sonde oxymétrique
étalonnée
- agitateur magnétique
- logiciel d'acquisition et sa fiche
d’utilisation
- pissette d’eau distillée, papier
absorbant
Afin de déterminer la vitesse initiale de disparition du glucose contenu dans le jus de tomate rouge.
- Broyer une tomate (sans les graines) avec une pincée de sable dans le mortier
- Filtrer dans le bécher, afin de récupérer suffisamment de jus de tomate pour remplir le bioréacteur
- Remplir de jus de tomate le bioréacteur
- Introduire l’agitateur magnétique
- Positionner la sonde oxymétrique
- Fermer le bioréacteur (vérifier l’absence de bulle d’air)
- Mettre en fonction l'agitation à vitesse modérée
- Attendre la stabilisation de la concentration de dioxygène puis démarrer l'enregistrement
- Préparer pendant l’attente, la seringue avec 0,5 mL de solution d’enzyme GOx
- Démarrer l'enregistrement (5 min au total), après 1 minute injecter 0,5 mL de GOx
- Enregistrer les résultats
Déterminer le coefficient directeur maximum de la tangente à la courbe juste après l’injection de
l’enzyme.
- Appeler le professeur pour vérifier le résultat et obtenir l’enregistrement pour le jus de tomates jaunes.
- Déterminer le même coefficient directeur afin de pouvoir comparer