Sujets 2012
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Sujets 2012 Emirats nourrir l'humanité défi énergétique sols et eaux P et E, fission/fusion, gestion déchets nourrir l'humanité représentation visuelle défi énergétique kWh, avantage et inconvénient renouvelables, chaine énergétique, nécessité stockage nourrir l'humanité défaut vision eaux nourrir l'humanité représentation visuelle conservation des aliments défaut vision, lentilles représentation visuelle nourrir l'humanité mécanisme vision eaux nourrir l'humanité représentation visuelle conservation des aliments défaut vision nourrir l'humanité défi énergétique eaux Energies renouvelables et non renouvelables, centrales nourrir l'humanité défi énergétique conservation des aliments E et P, chaine énergétique, ressources, … nourrir l'humanité représentation visuelle sols engrais défaut vision nourrir l'humanité représentation visuelle conservation des aliments couleurs représentation visuelle défi énergétique défaut de vision P et E, chaine énergétique nourrir l'humanité défi énergétique conservation des aliments P et E, fission Antilles sols et eaux Amérique du N Asie Pondichéry Liban Métropole Polynésie Nouvelle calédo Session de rattrapage Martinique Amérique du s Métropole Classification par thèmes représentation visuelle nourrir l'humanité défi énergétique Amérique du N Emirats Emirats Asie Antilles Antilles Pondichéry Amérique du N Métropole Liban Asie Polynésie Nouvelle Calédonie Pondichéry Amérique du sud nov Martinique sept Liban Métropole sept Amérique du sud nov Métropole Polynésie Nouvelle Calédonie Martinique sept Métropole sept http://artic.ac-besancon.fr/svt/act_ped/svt_lyc/eva_bac/banque_bac_es-l.htm http://fizik.chimie.lycee.free.fr/Bac-premiere-L.htm Sommaire Page 3 - Emirats Arabes Unis Page 8 - Antilles Page 20 - Amérique du Nord Page 29 - Asie Page 35 - Pondichéry Page 43 - Liban Page 48 - Métropole Page 55 - Polynésie Page 60 - Nouvelle Calédonie Page 65 - Martinique septembre Page 70 - Amérique du Sud Novembre Page 77 - Métropole septembre Sujets ES / L des épreuves Enseignement Scientifique Session 2012 - Emirats Arabes Unis Durée de l'épreuve : 1 h 30 - Coefficient : 2 L'usage de la calculatrice est strictement interdit. Le candidat doit traiter les trois parties qui sont indépendantes les unes des autres. PARTIE 1 (8 points) NOURRIR L'HUMANITÉ La directive européenne du 12 décembre 1991 (dite « Directive Nitrates») définit des zones vulnérables aux nitrates comme les : « zones dans lesquelles les eaux souterraines ou superficielles dépassent, ou risquent de dépasser à court terme, une teneur en nitrates de 50 mg/L, ainsi que les secteurs où la valeur de 40 mg/L a été franchie, avec une tendance à la hausse ». Le quatrième programme d'actions de cette directive, visant à protéger les zones vulnérables, a débuté en juillet 2009. Il impose notamment la réduction de l'épandage d'engrais azotés dans ces zones. On cherche à comprendre l'intérêt d'un tel programme d'action. Document 1 : La pollution de l'eau par les nitrates Les nitrates (N03-) sont des composés chimiques naturellement présents dans tous les écosystèmes. Dans les eaux non polluées, leurs concentrations atteignent quelques milligrammes par litre (3 à 5 mg/L). Ces nutriments participent à la croissance et au développement des plantes. Eléments particulièrement solubles, ils constituent une forme très mobile de l'azote. Les fortes concentrations observées dans les cours d'eau témoignent d'un apport excessif d'azote dû aux activités humaines, principalement agricoles lors de la fertilisation des cultures. Ces apports excessifs posent d'une part, des problèmes tels que la prolifération d'algues vertes sur le littoral (dites marées vertes) et d'autre part, des difficultés de production d'eau potable car la limite règlementaire dans les eaux brutes destinées à la consommation humaine est de 50 mg/L. En cas de dépassement, les captages sont fermés ou par dérogation, il y a recours à des mélanges d'eau et/ou à des dispositifs de dénitratation, qui ont pour conséquence une augmentation du coût des traitements et du prix de l'eau potable distribuée. D'après http://www.observatoire-eau-bretagne.fr Schéma illustrant le trajet de l'eau et des nitrates du champ cultivé vers la rivière 31. Fertilisation des cultures par les ions nitrate (N0 ). 2. Ruissellement. 3. Infiltration dans le sol et le sous-sol. 4. Circulation dans la nappe phréatique. 5. Prélèvement de l'eau de la nappe et distribution aux habitations. 6. Déversement dans la rivière qui finit par rejoindre la mer. Modifié d'après http://archimede.bibl.ulaval.ca/ Document 2 : Schéma des interactions dans le complexe argilo-humique Le complexe argilo-humique est une structure microscopique présente dans le sol. Document 3 : Effet calculé d'une baisse de concentration en ions nitrate de la rivière Dournon, majoritairement responsable de la marée verte sur le littoral de Locquirec (d'après le portail de l'information environnementale en Bretagne) Les ulves sont les principales algues responsables des marées vertes. COMMENTAIRE RÉDIGÉ : La gestion d'un agrosystème nécessite l'utilisation d'engrais contenant des nitrates. Justifiez l'intérêt des mesures de la «Directive Nitrates» visant à réduire l'épandage des engrais azotés, sur les sols des zones vulnérables. Vous développerez votre argumentation en vous appuyant sur les documents et vos connaissances. PARTIE 2 (6 points) LE DÉFI ÉNERGÉTIQUE Nous sommes le 22 Octobre 2011 à 12 h 45 et madame Dupont vient de faire cuire un rôti dans son four électrique pendant une heure. D'après la fiche technique du constructeur, lorsque ce four fonctionne à une température de 200°C pendant cette durée, il a une consommation de 0,9 kWh. Document 1 : Ce même jour, en fin de matinée, la production d'électricité détaillée par filière est donnée dans le tableau ci-dessous : Charbon Eolien Gaz Hydraulique Nucléaire Autres 3468 MW 1461 MW 3215 MW 7976 MW 43271 MW 2595 MW Document 2 : La centrale de Gravelines (Nord) est la plus grande centrale nucléaire française. Elle est constituée de six réacteurs ayant chacun une puissance de 900 MW. Document 3 : Actuellement, les réacteurs des centrales nucléaires utilisent la fission pour produire de l'énergie thermique, dont une partie est transformée en électricité. Dans le tableau ci-dessous un exemple de réaction de fusion et un exemple de réaction de fission sont proposés : Réaction 1 Réaction 2 Document 4 : Le césium est l'un des principaux déchets radioactifs produits par les centrales nucléaires. Courbe de décroissance radioactive du césium QUESTIONS : 1) D'après le document 1, expliquez quelle est probablement l'origine de l'électricité consommée par madame Dupont. 2) En utilisant vos connaissances, calculez la puissance électrique développée par le four durant la cuisson du rôti. 3) En 2030, la population de la région Nord-Pas-de-Calais sera constituée d'environ 1,8 million de ménages. Si à l'heure du déjeuner, chaque ménage consomme 900 W, montrez, en vous appuyant sur les données du document 2, que deux réacteurs de la centrale de Gravelines suffiront pour alimenter toute la région. 4) En utilisant vos connaissances et le document 3, expliquez quelles sont les différences essentielles entre la fission et la fusion nucléaire. De même, identifiez dans le document, l'exemple de réaction de fission et l'exemple de réaction de fusion. 5) En utilisant vos connaissances, expliquez en quoi le graphique du document 4 illustre le problème de la gestion des déchets issus des centrales nucléaires. PARTIE 3 (6 points) REPRÉSENTATION VISUELLE La plupart du temps, nous sommes conscients de ce que nous voyons. Mais certaines personnes ignorent qu'elles peuvent voir. Les documents sont relatifs à ce type de personnes qui ont développé ce que les scientifiques appellent la « vision aveugle ». Document 1 : Un cas de « vision aveugle » Un homme aveugle se fraye un chemin dans un couloir encombré de boîtes, de chaises et d'autres accessoires de bureau. L'homme ignore la présence des obstacles. Pourtant, il les évite, se faufilant prudemment entre la poubelle et le mur, contournant le trépied d'un appareil photo, sans se rendre compte qu'il a fait des manœuvres particulières. Cet homme est l'un de nos patients; il est aveugle, mais il est doté d'une « vision aveugle ». En d'autres termes, il réagit à ce que ses yeux détectent sans savoir qu'il peut voir. La cécité de ce patient est d'un type très rare. Elle est la conséquence de deux accidents vasculaires dont il a été victime en 2003. [ ... ]. Extrait de Pour la Science n°398, décembre 2010 Document 2 : Résultats d'IRM f cérébrales (coupes sagittales) Document A : IRMf d'un patient aveugle suite à un accident vasculaire Document B : IRMf d'un sujet sain Le tissu cérébral sain apparaît en niveaux de gris plus ou moins clair. Une zone habituellement claire, devenue noire, peut être interprétée comme une zone lésée inactive. D'après http://acces.inrp.fr/ et ©CNRS Photothèque / DURAND, Emmanuel Référence: 2005n00951 Document de référence : Les voies visuelles Document 3 : Rééducation chez des patients qui ont perdu une partie de leur champ visuel En 2007, Linda Henriksson et ses collègues de l'Université de technologie à Helsinki en Finlande ont montré qu'une réorganisation corticale existe après une stimulation intensive dans le champ visuel aveugle. Ils ont notamment prouvé que les aires cérébrales autour de la lésion et celles du cortex visuel primaire de l'hémisphère sain, s'activent lors de la stimulation du champ visuel aveugle avec des cibles en forme de damier noir et blanc. Sylvie Chokron, Pour la Science n0398, décembre 2010 Remarque: On appelle champ visuel, la zone totale dans laquelle la perception visuelle est possible lorsque la personne regarde devant elle. Certaines pathologies aboutissent à une amputation d'une partie du champ visuel qui est alors qualifiée de « champ visuel aveugle» QUESTIONS : 1) Expliquer l'origine de la cécité du patient qui a subi une IRMf (document 2A), en mettant en relation le document de référence avec les documents 1 et 2. 2) Utiliser le document 3 et vos connaissances pour expliquer sur quel mécanisme impliquant les neurones repose l'efficacité de la rééducation des patients de Linda Henriksson. Sujets ES / L des épreuves Enseignement Scientifique Session 2012 - Amérique du Nord Durée de l'épreuve : 1 h 30 - Coefficient : 2 L'usage de la calculatrice est strictement interdit. Le candidat doit traiter les trois parties qui sont indépendantes les unes des autres. PARTIE 1 (8 points) REPRÉSENTATION VISUELLE Mme L. a eu un accident au cours duquel elle s'est cognée violemment la tête. Elle est inquiète car depuis l'accident, elle souffre d'un trouble de la vision des couleurs. Elle est persuadée que ses yeux ont subi des lésions et qu'elle doit changer ses lunettes. Document 1 : les consultations ophtalmologiques de Mme L Document 1a : compte rendu d'un rendez-vous de Mme L. chez l'ophtalmologiste avant l'accident Document 1b : compte rendu d'un rendez-vous de Mme L. chez l'ophtalmologiste après l'accident Document 2 : IRM du cerveau de la patiente réalisée à la demande de l'ophtalmologiste après l'accident Compte-rendu : "On note une importante atteinte dans la partie postérieure et interne de l'hémisphère gauche (zone encadrée)." D'après http://acces.inrp.fr Document 3 : Vue de profil de la partie interne de l'hémisphère droit du cerveau humain La région identifiée par des points correspond à une zone V4, que l'on retrouve sur les deux hémisphères et dont l'atteinte entraîne une perte de la vision des couleurs. D'après http://acces.inrp.fr COMMENTAIRE RÉDIGÉ : Mme L. a subi plusieurs examens afin de découvrir l'origine de son trouble de la vision des couleurs. Expliquez-lui, en vous appuyant sur des schéma(s), que ses anciens verres corrigeront toujours son défaut visuel d'avant l'accident et qu'en changer ne résoudra pas le trouble apparu à la suite de son accident dont vous lui préciserez l'origine biologique. Votre argumentation s'appuiera sur les documents et vos connaissances personnelles (qui intègreront entre autres les connaissances acquises dans différents champs disciplinaires). PARTIE 2 (6 points) NOURRIR L'HUMANITÉ Des eaux de différentes régions de la terre. L'eau, qualité et quantité (lundi 22 mars 2010) "Vous le savez, le 22 mars, c'est la Journée mondiale de l'eau, et ce, depuis 1993. Le thème de cette année? La qualité de l'eau, dont dépend la vie de millions de personnes dans le monde et l'équilibre des milieux naturels. L'occasion de faire le point sur cette ressource rare." D'après le blog d'un journaliste Document 1 : composition ionique de trois eaux issues de trois régions localisées sur la carte ci-dessous (exprimée en g.L-1) Lac Victoria (Afrique de l'Est) Grand lac salé (ouest des USA) Mer morte (Proche Orient) + 0,01 67 45 2+ 0,006 6 49 2+ 0,01 0,407 19 - 0,02 112 252 0,002 13 0,508 Na Mg Ca Cl SO4 2- D'après www.ac-grenoble.fr/spc/ Document 2 : tests de reconnaissance d'ions et résultats de certains de ces tests sur les trois eaux étudiées Tests de reconnaissance d'ions Ion à caractériser (couleur en solution) ion chlorure: Cl (incolore) ion sulfate:SO4 (incolore) réactif observation - + précipité blanc qui noircit à la lumière 2+ précipité blanc ion argent Ag ion baryum Ba ion oxalate C2O4 ion hydroxyde ion hydroxyde 2- 2+ ion calcium: Ca (incolore) 2- précipité blanc HO - précipité bleu HO - précipité vert 2+ ion cuivre Il : Cu (bleu) 2+ ion fer Il : Fe (vert) Résultats de certains tests sur les trois eaux étudiées Eau Eau A Eau B Eau C - + - + 2- + - + 2+ - . + Ion Chlorure Cl Sulfate SO4 Calcium Ca + : test positif ; - : test négatif Document 3 : quelques critères physico-chimiques de potabilité d'une eau (normes européennes) paramètre limite de potabilité pH entre 6,5 et 9 total pesticides < 0,50 µg.L -1 2+ -1 ion plomb Pb ion calcium Ca < 10 µg.L 2+ pas de limite 2+ ion magnésium Mg + -1 < 50 mg.L -1 ion sodium Na < 150 mg.L + ion potassium K -1 < 12 mg.L 2- < 250 mg.L - < 200 mg.L ion sulfate SO4 -1 -1 ion chlorure Cl ion chlorure NO3 - -1 < 50 mg.L Les trois eaux A, B et C du document 2 sont issues des trois régions localisées sur la carte du document 1 QUESTIONS : Question 1 : 1.1. On s'intéresse au test des ions sulfate sur l'eau A (document 2). Entourer le schéma correspondant à la réponse exacte sur l'annexe 1 à rendre avec la copie. 1.2. Pour le test des ions sulfate sur l'eau A, indiquer le réactif utilisé et le résultat observé, en vous aidant du document 2. Question 2 : Grâce aux résultats des tests réalisés sur les trois eaux A, B et C (document 2) et en utilisant les données du document 1, déterminer la région d'où proviennent ces trois eaux. Faire apparaître les étapes du raisonnement. Question 3 : 3.1. En s'intéressant uniquement à la teneur en ions chlorure, sulfate et calcium, évaluer si Je scientifique revenant du lac Victoria pourrait consommer, en cas de déshydratation, l'eau de ce lac. Proposer une argumentation à J'aide du document 1 et du document 3. 3.2. Envisager si la connaissance des résultats de ces trois tests suffit, d'un point de vue physico-chimique, à déterminer la potabilité d'une eau. Question 4 : Proposer des critères (autres que physico-chimiques) devant être pris en compte pour déterminer la potabilité d'une eau. PARTIE 3 (6 points) FÉMININ - MASCULIN Document 1 : « États-Unis - Des polluants chimiques provoqueraient une puberté très précoce chez des fillettes de 8 à 9 ans » Deux analyses d'urines réalisées à un an d'intervalle ont révélé la présence de trois sortes de polluants chimiques provenant de l'environnement : des phénols, des phtalates, et des phytoestrogènes. Ces substances demeurent dans l'organisme durant plusieurs années et sont stockées dans le tissu adipeux (= les cellules de réserve de graisse). Leur présence peut entraîner de graves conséquences et notamment provoquer, chez des fillettes, une puberté très précoce survenant à l'âge de 8 ans. Le professeur Charles Sultan, chef de service en endocrinologie pédiatrique au CHU de Montpellier, notifie ainsi au Quotidien du médecin que ces taux élevés de polluants "peuvent perturber le développement pubertaire et entraîner un risque de complication plus tard dans la vie et notamment de cancer du sein". D'après lui, certaines régions souffriraient même d' "épidémies" de puberté précoce survenant à l'âge de 8 ou 9 ans. Source: d'après http://www.maxisciences.com Question 1 : On s'intéresse aux effets des polluants évoqués dans le document 1 Répondre à la question 1 de l'annexe 2 à rendre avec la copie Document 2 : Evolution de la concentration sanguine moyenne en œstrogènes chez la femme et en testostérone chez l'homme au cours des 20 premières années Question 2 : on s'intéresse au lien entre les concentrations hormonales et la puberté qui survient, chez la fille, en moyenne à l'âge de 12 ans (document 2). Répondre à la question 2 de l'annexe 2 à rendre avec la copie Document 3 : données moléculaires relatives aux phtalates et aux œstrogènes (logiciel Rastop) Les phtalates sont des plastifiants utilisés pour rendre le PVC (chlorure de polyvinyl) plus souple et flexible. Plusieurs d'entre eux sont d'ores et déjà interdits, d'autres le sont seulement pour certains usages comme les jouets et autres articles pour enfants, les produits cosmétiques, les emballages alimentaires. Modélisation de la structure de la molécule de phtalate (logiciel Rastop) Modélisation de la structure de la molécule d'œstrogène (logiciel Rastop) Modélisation de la structure de la molécule d'œstrogène fixée à son récepteur (logiciel Rastop) Question 3 : on s'intéresse au mode d'action des phtalates (document 3). Répondre à la question 3 de l'annexe 2 à rendre avec la copie ANNEXE 1 À RENDRE AVEC LA COPIE PARTIE 2 : NOURRIR L'HUMANITE Question 1 : 1.1. Entourer, parmi les quatre schémas ci-dessous, celui qui représente correctement le test des ions sulfate contenus dans l'eau A. ANNEXE 2 À RENDRE AVEC LA COPIE PARTIE 3 : FEMININ / MASCULIN Question 1 : D'après le texte du document 1, on peut dire que ces polluants : Cochez uniquement la réponse exacte peuvent provoquer une obésité chez les fillettes par augmentation de la quantité de tissu adipeux sont dangereux car stockés dans les cellules mammaires (= du sein) peuvent être à l'origine d'une apparition précoce des règles et des caractères sexuels secondaires n'ont pas d'incidence sur la santé des adultes Question 2 : D'après les informations du document 2, la puberté se produit normalement chez la fille vers 12 ans, elle est marquée par une : Cochez uniquement la réponse exacte augmentation du taux sanguin de testostérone à une valeur de 550 ng/dL augmentation du taux sanguin d'œstrogènes entre 30 et 75 pg/mL stabilisation du taux sanguin d'œstrogènes à 65 pg/mL augmentation conjointe des taux sanguins d'œstrogène et de testostérone Question 3 : D'après le document 3, les phtalates pourraient agir en : Cochez uniquement la réponse exacte détruisant les molécules d'œstrogènes, empêchant ainsi leurs effets. se fixant sur les récepteurs à œstrogènes et en mimant leurs effets. s'associant aux molécules d'œstrogènes et en augmentant leurs effets. se fixant sur les récepteurs à œstrogènes et empêchant leurs effets. Sujets ES / L des épreuves Enseignement Scientifique Session 2012 - Asie Durée de l'épreuve : 1 h 30 - Coefficient : 2 L'usage de la calculatrice est strictement interdit. Le candidat doit traiter les trois parties qui sont indépendantes les unes des autres. PARTIE 1 (8 points) NOURRIR L'HUMANITÉ En septembre 2011, huit cas graves de botulisme ont été recensés dans le sud de la France. Après avoir mené des recherches et effectué des analyses, les autorités ont trouvé l'aliment à l'origine des maux dont souffraient les huit patients : de la tapenade d'olives vertes, mal stérilisée dans un appareil de type lessiveuse. On cherche à comprendre si l'appareil de stérilisation est en cause. Document 1 : Informations sur Clostridium botulinum, agent pathogène responsable du botulisme Le botulisme est une maladie paralytique rare mais grave due à une neurotoxine bactérienne: la toxine botulique. Celle-ci est produite par différentes-espèces de bactéries anaérobies du genre Clostridium, la plus connue étant Clostridium botulinum. Cycle de développement de Clostridium botulinum en fonction des conditions du milieu Spores de Clostridium botulinum Dans un milieu de vie défavorable : température inférieure à 10°C, absence d’eau … Dans un milieu de vie favorable, Exemple : intestin humain, température à 37°C. Bactéries de Clostridium botulinum Légende : Entraîne Produit Se transforme en… Spores Formes de vie de la bactérie Toxine botulique Paralysie notamment des muscles respiratoires conduisant à la mort par asphyxie Quelques températures importantes pour Clostridium botulinum Température Croissance de la bactérie Transformation de la spore en bactérie Destruction de la toxine botulique et des bactéries Destruction des spores les plus thermorésistantes Entre 5 °C et 37 °C Aux alentours de 37 °C Supérieure à 80 °C Supérieure à 120 °C Document 2 : Quelques conditions de pression et de température de vaporisation de l'eau Pression en hPa* Dans un stérilisateur de type lessiveuse Dans un autoclave de type « cocotte minute » 1 013 2 061 Température de vaporisation de l'eau en °C 100 121 * 1 hPa = 100 Pa Document 3 : Appareils domestiques utilisés pour stériliser des conserves Stérilisateur de type « lessiveuse » Mise en place des bocaux dans un stérilisateur type « lessiveuse » ou dans un autoclave type « cocotte minute » Autoclave de type « cocotte minute » C'est une « marmite à pression » qui permet la cuisson à la vapeur ; cet appareil est muni d'un système de verrouillage permettant de cuire rapidement et à une température élevée : jusqu'à 121°C. C'est une marmite dans laquelle les conserves doivent être stérilisées deux fois à 24 heures d'intervalle pour être certain d'éliminer toutes les formes de bactéries. Un premier chauffage à 100°C détruit les bactéries et les toxines. Seules les spores subsistent. La durée de stérilisation est fonction de l'aliment stérilisé. On laisse reposer 24 heures. Au cours du refroidissement, les spores germent en bactéries. On porte à ébullition une deuxième fois, pendant la même durée. Les bactéries issues des spores sont totalement détruites, avant d'avoir eu le temps de se transformer en spores à nouveau. COMMENTAIRE RÉDIGÉ : Suite à l'intoxication par la tapenade, on a pu lire dans le journal local: « ... La tapenade avait été réalisée avec un appareil de type lessiveuse, inadapté pour la stérilisation. » Expliquez au journaliste, auteur de l'article, que le respect du mode opératoire du stérilisateur de type « lessiveuse », tout comme celui de la « cocotte minute », aurait pu éviter cette intoxication alimentaire. Vous développerez votre argumentation en vous appuyant sur les documents et vos connaissances. PARTIE 2 (6 points) REPRÉSENTATION VISUELLE Vous êtes infirmier(e) scolaire et vous recevez les parents de Mélanie, 5 ans, élève en grande section de maternelle. Les parents de Mélanie sont inquiets car elle a .tendance à se pencher exagérément sur ses cahiers quand elle dessine. Document 1 : Evolution de la longueur du globe oculaire chez l'Homme A la naissance, un œil humain mesure entre 16,5 et 18 mm. Vers l'âge de 18 mois, sa taille a augmenté d'environ 3,5 mm. On note ensuite une évolution régulière de 1 mm par an jusqu'à l'âge de 3 ou 4 ans puis de 0,1 mm par an. La taille définitive de l'œil n'est atteinte que vers 14 ou 15 ans. D'après « Ophtalmologie pédiatrique » Par Denise Godoé-Jolly, Jean-Louis Dufier, 1992 Document 2 : Hypermétropie et myopie : le laser s'adapte à chaque œil et sculpte la cornée sur mesure. Révolution des années 1990, la chirurgie de la cornée au laser (lasik) destinée aux myopes et aux hypermétropes entre dans une nouvelle ère : celle du laser unique. Jusqu'ici en effet, le top du lasik faisait intervenir deux lasers : l'un dit « femto seconde » qui découpe la superficie de la cornée sur un peu moins d'un quart de son épaisseur grâce à des impulsions extrêmement brèves (d'une femto seconde soit 10-15 seconde) et l'autre dit « excimère » qui sculpte la surface située juste en dessous. On constate que 90% des patients retrouvent une acuité visuelle suffisante sans correction. « Maintenant, les constructeurs étudient la possibilité d'un laser tout-en-un qui pourrait à la fois découper et sculpter dans le même temps opératoire » annonce Damien Gatinel, chef de service et spécialiste de chirurgie réfractive à la fondation Rothschild. D'après Science et Vie Novembre 2009 QUESTIONS : 1- Le schéma de l'annexe 1 représente le modèle de l'œil réduit de Mélanie. Indiquez à quelle partie de l'œil réel correspondent les éléments notés a et b. 2- Complétez le schéma de l'annexe 1 en construisant les rayons lumineux issus de l'objet A1B1 (le dessin de Mélanie à distance normale) et de l'objet A2B2 (le dessin de Mélanie tel qu'elle le positionne). Vous préciserez, grâce à ces rayons, où est située l'image A'2B'2 perçue par l'œil de Mélanie lorsqu'elle observe l'objet A2B2. Vous montrerez, grâce à .ces rayons, que Mélanie ne peut pas voir nettement l'image A'1B1' si l'objet est A1B1. 3- A l'aide de vos connaissances, de l'annexe 1 complétée, et des documents 1 et 2, expliquez aux parents inquiets que le comportement de Mélanie quand elle dessine vient probablement d'un défaut de la vision que vous nommerez et informez-les des solutions qui existent pour le corriger. Pour chaque solution, vous préciserez l'origine de l'effet bénéfique. ANNEXE 1 A RENDRE AVEC LA COPIE Partie 2 : Thème " Représentation Visuelle " - Question 2 PARTIE 3 (6 points) FÉMININ - MASCULIN Question 1 : On réalise la castration de cochons d'Inde mâles, puis on injecte une dose de testostérone (hormone sécrétée par les testicules) à une partie de ces animaux. On observe leur comportement sexuel en comptant le nombre de copulations (= accouplements), en unités arbitraires notées u.a. Évolution du comportement sexuel chez le cochon Lot 1 : Cochon témoin Lot 2 : Cochon castré Lot 3 : Cochon castré auquel on injecte la dose de testostérone On cherche à identifier les facteurs qui contrôlent le comportement sexuel des cochons d'Inde. a- Rédigez l'hypothèse émise par les chercheurs qui a conduit à réaliser la castration des cochons d'Inde du lot 2 b- Rédigez l'hypothèse émise par les chercheurs qui a conduit à réaliser l'injection de testostérone chez les cochons d'Inde castrés du lot 3. c- Répondez à la question 1-c) sur l'annexe 2. Question 2 : Mr et Mme X tentent d'avoir un enfant sans succès depuis deux ans. Ils ont consulté un médecin qui leur a fait subir différents tests. Voici les résultats des examens réalisés par Monsieur et Madame X. Document : Résultats des examens de Monsieur et Madame X Extrait du spermogramme de Mr X Volume: 3 ml NUMERATION Viscosité: Normale (x 106/ ml) : pH = 8 31 spermatozoïdes MOBILITE - VITALITE: spermatozoïdes mobiles : 05 % Hystérographie de Mme X Données de référence Nombre de spermatozoïdes Numération Mobilité supérieur à 20 x 106 par ml de sperme Plus de 50 % de formes mobiles dans le sperme Données de référence : Hystérographie normale et son interprétation L'hystérographie consiste à injecter un produit de contraste (apparaissant blanc sur une radiographie) par le col de l'utérus Interprétation : et à voir s'il passe bien dans les voies génitales. On cherche à comprendre la cause de l'infertilité du couple. Répondez à la question 2 sur l'annexe 2. Question 3 : A dix huit ans, une jeune fille consulte un médecin car elle n'a jamais eu ses règles. L'exploration échographique ayant fait apparaître des ovaires atrophiés (de petite taille), le médecin lui prescrit la réalisation d'un caryotype. Le résultat est présenté sur le document 1. Document 1 : Caryotype de la patiente D'après http://www.cnrs.fr Document 2 : Analyse génétique de la patiente. En parallèle, on réalise une analyse fine des gènes portés par les chromosomes sexuels, en particulier un gène porté par le chromosome Y. L'analyse révèle que ce gène est porteur d'anomalies. On cherche à relier le caryotype aux symptômes qui ont conduit cette jeune fille à consulter. Rédigez un court texte pour expliquer l'origine des symptômes de cette jeune fille. ANNEXE 2 : A RENDRE AVEC LA COPIE PARTIE 3 : THEME « FEMININ/MASCULIN » Question 1 c) Cochez uniquement la réponse exacte A partir des seuls résultats expérimentaux présentés sur ce graphique on peut prouver par la comparaison des lots : 1 et 2 que la testostérone stimule le comportement copulatoire 2 et 3 que la testostérone freine le comportement copulatoire 1 et 3 que la testostérone freine le comportement copulatoire 2 et 3 que la testostérone stimule le comportement copulatoire Question 2 : Cochez uniquement la réponse exacte La lecture de ces résultats, permet de dire que la cause de l'infertilité de ce couple : vient de Mr X seul vient de Mme X seule vient de Mr et Mme X ne peut pas être établie Sujets ES / L des épreuves Enseignement Scientifique Session 2012 - Pondichéry Durée de l'épreuve : 1 h 30 - Coefficient : 2 L'usage de la calculatrice est strictement interdit. Le candidat doit traiter les trois parties qui sont indépendantes les unes des autres. PARTIE 1 (8 points) REPRÉSENTATION VISUELLE Dès le Vème siècle avant JC, différentes théories expliquant le phénomène de la vision se sont affrontées. On cherche à dégager comment, au cours du temps, la réflexion et l'expérimentation de chercheurs ont contribué à écarter les idées fausses et à construire progressivement la conception actuelle de la vision. Document 1 : La conception de la vision selon Aristote, philosophe grec (384/322 avant JC) Dans les Météorologiques, Aristote explique la perception de la couleur d'un objet par l'altération d'une sorte de rayon visuel émis par l'œil, qui perdrait de son intensité au fur et à mesure de son éloignement. Ainsi, la couleur perçue d'un objet dépendrait de sa distance par rapport à l'œil. Par exemple un objet blanc qu'on éloigne serait touché par un rayon visuel de plus en plus affaibli et apparaîtrait, au fur et à mesure de son éloignement, d'abord rouge, puis vert, et enfin noir . Document 2 : Le mécanisme optique de la vision d'après Alhazen, scientifique et philosophe arabe (9651036) « [...] les géomètres appellent rayons, les rayons visuels par analogie avec les rayons solaires et les rayons du feu : en effet, les plus anciens d'entre eux considéraient que la vision est au moyen d'un rayon qui sort de l'œil pour aboutir à l'objet vu, le rayon produisant ainsi la vision. [...] Quant à ceux qui considèrent que la vision est produite par le renvoi d'une forme de l'objet vu à l'œil, ils estiment que le rayon est la lumière qui se propage depuis l'objet vu suivant des trajectoires rectilignes se rencontrant au centre de l'œil [....] » « Une trop forte lumière blesse les yeux. La vision ne provient donc pas de l'émission de l'œil vers l'objet, mais de l'inverse », C'est la déclaration que fait Alhazen [...] Extraits tirés du « Discours de la lumière »d'Ibn a/-Haytham (Alhazen) et de « Quelques énigmes scientifiques de l'Antiquité à notre temps: retour à Delphes» par Marcel Nordon Document 3 : Vers une compréhension du mécanisme de la perception des couleurs Pour expliquer la perception des couleurs, Thomas Young écrit: «il est à peu près impossible d'attribuer à chaque point de la rétine un nombre infini de particules dont chacune vibrerait à l'unisson avec chaque ondulation possible de la lumière. Il devient donc nécessaire d'en supposer le nombre limité, à trois par exemple ... » Il émet donc l'hypothèse de la présence de trois types de récepteurs dans la rétine. En 1963, les travaux de Marks et d'autres équipes de physiologistes apportent un argument décisif en faveur de la théorie de Young, discutée depuis plus de 150 ans. A l'époque, l'expérimentation sur des cellules de rétine humaine, beaucoup plus petites que celles des poissons, présentait des difficultés techniques qui semblaient insurmontables. Ils mesurent donc la quantité de lumière absorbée par des cellules visuelles de poissons rouges. Les résultats obtenus sont regroupés dans le graphique ci-dessous. D'après "Données biochimiques et électrophysiologiques récentes sur la vision chromatique. » L. Cornu. L'année psychologique W 67-2. 1967) COMMENTAIRE RÉDIGÉ : Montrez que la conception de la vision d'Aristote a été progressivement remise en cause et ne peut plus être soutenue avec les connaissances actuelles. Votre argumentation s'appuiera sur les documents et sur vos connaissances, et sera illustrée par deux schémas simples présentant les théories opposées décrites par Alhazen). PARTIE 2 (6 points) NOURRIR L'HUMANITÉ Nous avons besoin de 2,5 L d'eau par jour pour assurer le bon fonctionnement de notre organisme. Les aliments en apportent une partie mais l'essentiel des apports provient surtout de l'eau notamment l'eau du robinet et les eaux minérales. Document 1 : Les eaux de consommation L'eau du robinet, issue d'eaux prélevées dans les rivières ou les nappes phréatiques doit subir des traitements pour être propre à la consommation. Par contre, les eaux minérales provenant de nappes souterraines protégées ne subissent pas ou très peu de traitement. Les eaux minérales possèdent des propriétés thérapeutiques spécifiques: certaines riches en magnésium sont à privilégier en cas de fatigue ou de constipation, celles riches en sodium sont à modérer quand on surveille ses apports en sel en cas de troubles cardio-vasculaires et celles riches en fluor (bon pour l'émail des dents) peuvent devenir néfastes à trop forte dose. Document 2 : Critères de qualité et normes de potabilité de l'eau du robinet Une eau du robinet est déclarée potable si elle répond à des critères de qualité qui portent notamment sur : - la qualité microbiologique : l'eau ne doit contenir ni parasite, ni virus, ni bactérie pathogène. - la qualité chimique : les substances chimiques autres que les sels minéraux font l'objet de normes très sévères. Ces substances sont dites "indésirables" ou "toxiques". - la qualité physique et gustative (les paramètres organoleptiques) : l'eau doit être limpide, claire, aérée et ne doit présenter ni saveur ni odeur désagréable. - les substances "indésirables" : leur présence est tolérée tant qu'elle reste inférieure à un certain seuil (le fluor et les nitrates par exemple). - les substances aux effets toxiques : le plomb et le chrome en font partie. - les eaux adoucies ou déminéralisées : les eaux traitées par un adoucisseur d'eau doivent contenir une teneur minimale en calcium ou en magnésium. D'après le site internet « www.lesagencesdeleau.fr » Ions Concentration maximale admissible en mg/L sodium 200 sulfate 250 chlorure 200 nitrate 50 fluorure 1 ,5 D'après la directive 98/83/CE du conseil du 3 novembre 1998, http://europa.eu Document 3 : Composition de l'eau du robinet de Mme X et de deux eaux minérales Eau du robinet de Mme X Concentration en mg/L Eau minérale A Concentration en mg/L Eau minérale B Concentration en mg/L 42 555 241 15 110 95 10 14 255 Potassium K 24 4 50 bicarbonate ou hydrogénocarbonate HC03- 45 403 1685 Sulfate SO42- Ions Calcium Ca2+ Magnésium Mg 2+ Sodium Na+ + 90 1479 143 - 10 11 38 3- 1,5 3 1 - 0,6 0,4 2 Chlorure CI Nitrate NO Fluorure F QUESTIONS : À l'aide des documents et de vos connaissances, répondez aux questions suivantes : 1) Précisez le (ou les) critère (s) de potabilité relatif(s) à la santé publique et celui (ou ceux) relatif(s) uniquement au confort du consommateur. 2) En argumentant, expliquez si les eaux minérales A et B respectent les critères de potabilité de l'eau du robinet. Si non, expliquez leur autorisation ministérielle de distribution (toujours bien spécifiée sur l'étiquette). 3) Mme X présente des risques cardiovasculaires et souffre fréquemment de constipation. Sa voisine lui conseille, de boire régulièrement de l'eau minérale A ou B. Par goût, elle décide d'acheter de l'eau minérale B et de boire uniquement cette eau là pendant plusieurs semaines. Proposez une argumentation pour expliquer à Mme X que, même si le conseil de sa voisine est avisé, il lui est fort déconseillé de boire toujours la même eau minérale et surtout l'eau B. 4) Précisez si les ions portent une charge électrique, illustrez votre réponse à l'aide du document 3. Classez les ions de ce document en deux catégories: anions et cations. 5) Un échantillon d'eau est électriquement neutre. Explicitez la conséquence de cette propriété sur la composition de l'eau. PARTIE 3 (6 points) FÉMININ - MASCULIN QUESTION 1 : La glaire cervicale est un mucus produit par le col de l'utérus, dont la texture varie au cours du cycle sexuel de la femme. Avant et après la période d'ovulation, le maillage de la glaire est très serré; en période d'ovulation, il se relâche et favorise ainsi le passage des spermatozoïdes vers l'utérus. Voici 2 aspects de la glaire observée au microscope électronique à balayage : Glaire cervicale avant ou après l'ovulation ou Glaire cervicale pendant l'ovulation. pendant toute la durée de la prise de pilule contraceptive « P ». (X 8 148) (X 4400) On précise que pendant toute la durée de la prise d'une pilule contraceptive « P » l'aspect de la glaire correspond à celui présenté sur l'image b. On cherche à expliquer l'effet contraceptif de la pilule « P ». Répondez à la question 1 sur la feuille annexe QUESTION 2 : La chlamydiose est une infection sexuellement transmissible (IST) provoquée par un micro-organisme nommé Chlamydia qui touche environ 1 million de personnes chaque année en France. Elle passe inaperçue la plupart du temps, 85 à 90% des individus infectés ne présentant aucun symptôme. Une infection à Chlamydia guérit à l'aide de traitements antibiotiques, entrepris dès que la maladie est dépistée. Non traitée, ou traitée tardivement, elle peut aboutir à une baisse importante de la fertilité, voire à une stérilité. Le schéma ci-dessous présente les conséquences d'une chlamydiose chez une femme. 2-a) En utilisant le document, énumérez les conseils pour limiter la propagation de la maladie dans la population. 2-b) On s'intéresse à la stérilité résultant d'une infection par Chlamydia non traitée. Répondez à la question 2-b) sur la feuille annexe QUESTION 3 : Le graphique ci-dessous présente l'évolution des concentrations plasmatiques de deux hormones testiculaires, l'AMH (hormone anti-müllérienne) et la testostérone chez un garçon. Chez le fœtus masculin, entre la 8ème semaine et le 3ème mois de grossesse, se mettent en place les voies génitales masculines, qui acquerront leur fonctionnalité à la puberté, vers 13 ans On s'intéresse à l'éventuelle implication des hormones, testostérone et AMH, dans la mise en place et l'acquisition de la fonctionnalité de l'appareil sexuel masculin. Répondez à la question 3 sur la feuille annexe ANNEXE A RENDRE AVEC LA COPIE PARTIE 3 : « FEMININI MASCULIN» QUESTION 1 Cochez uniquement la réponse exacte L'observation de ces images nous permet de déduire que la pilule « P» exerce son effet contraceptif en : détruisant au niveau du col de l'utérus la glaire cervicale facilitant le passage des spermatozoïdes vers la cavité utérine bloquant le passage des spermatozoïdes vers la cavité utérine provoquant le relâchement du maillage de la glaire cervicale. QUESTION 2-b) Cochez uniquement la réponse exacte Une infection par chlamydiae non traitée peut conduire à une stérilité car elle empêche : l'ovulation la nidation l'entrée des spermatozoïdes dans l'utérus la rencontre de l'ovule et du spermatozoïde QUESTION 3 Cochez uniquement la réponse exacte L'observation des dosages hormonaux au cours du temps permet de formuler l'hypothèse suivante : Seule la testostérone est nécessaire à la mise en place des voies génitales Seule la testostérone est nécessaire à l'acquisition de la fonctionnalité de l'appareil génital Seule l'AMH est nécessaire à la mise en place des voies génitales Seule l'AMH est nécessaire à l'acquisition de la fonctionnalité de l'appareil génital Sujets ES / L des épreuves Enseignement Scientifique Session 2012 - Amérique du Nord Durée de l'épreuve : 1 h 30 -Coefficient : 2 L'usage de la calculatrice est strictement interdit. Le candidat doit traiter les trois parties qui sont indépendantes les unes des autres. PARTIE 1 (8 points) NOURRIR L'HUMANITÉ La production mondiale de noix s'élève à environ 1,6 million de tonnes par an. La France produit, pour sa part, près de 36 000 tonnes de noix chaque année. La noix est un aliment qui peut se consommer après ou sans transformation. La région de Grenoble (Région Rhône-Alpes, France) est à l'origine d'une grande partie de la production française de noix. Document 1 : le séchage des noix de Grenoble Après la récolte, les noix sont stockées dans des bâtiments appelés séchoirs à noix. L'extraction de l'eau présente dans les noix se réalise par pulsion d'un courant d'air chaud et sec autour des noix. L'air ventilé traversant les noix doit avoir une hygrométrie maximale de 40% pour sécher les noix. En fonction du moment de la récolte et des conditions dans lesquelles se sont faites les récoltes, la durée du séchage peut être variable. La réglementation impose d'arrêter le séchage lorsque les noix en coque ont atteint une teneur en eau de 12 %. Document 2 : Les noix face aux moisissures Document 2a : Les mycotoxines, des substances potentiellement toxiques Les chercheurs de l'INRA (Institut National de la Recherche Agronomique) travaillent sur les mycotoxines, des substances secrétées par certaines moisissures. Les moisissures sont des champignons microscopiques. Les mycotoxines contaminent plus particulièrement les céréales mais aussi les fruits comme par exemple les noix. Chaque année, dans le monde, 25 % des récoltes mondiales sont contaminées ; un milliard de tonnes d'aliments sont perdues. La contamination par les mycotoxines peut avoir lieu pendant le stockage des aliments. Les mycotoxines sont des substances potentiellement toxiques pour l'homme et l'animal et peuvent être à l'origine d'intoxications alimentaires parfois mortelles. D'après http://www.inra.fr Document 2b : Les conditions de développement des moisissures Un certain nombre de facteurs doivent être réunis pour que les moisissures se développent. Parmi les principaux facteurs de développement on trouve l'humidité et la chaleur. - L'hygrométrie minimale .pour que commencent à se développer certaines moisissures est de 65-70 %. Des moisissures différentes s'installent au fur et à mesure que l'hygrométrie augmente. Elles deviennent de plus en plus nombreuses lorsque l'hygrométrie atteint 80-90%. - La température Exigences thermiques pour le La plupart des moisissures se développent autour de 20développement des moisissures 25'C, température moyenne habituelle des aires de 50°C stockage non climatisées sous les latitudes européennes. Température maximale de développement D'après www.culture.gouv.fr. Température minimale de développement 0°C Les moisissures: nature, biologie et contamination Optimum de développement 15-30°C Muséum national d'histoire naturelle Juin 1997 Document 3 : Deux utilisations possibles des noix Document 3a : L'huile de noix L'huile de noix, obtenue par pression à froid, se conserve pendant un an environ, ensuite elle a tendance à s'oxyder rapidement: ce phénomène s'appelle le rancissement. Pour mieux la conserver, il est conseillé de la stocker dans une bouteille en verre fumé et dans une pièce fraîche. D'après http://agriculture.sud-gresivaudan.org/2690-noix-de-grenoble-production-huile-de-noix.htm Document 3b : La confiture de noix La confiture est l'art de conserver par le sucre, fruits, légumes, tiges, racines, feuilles ou fleurs que l'on fait cuire afin de les amener à un degré de déshydratation suffisant pour en assurer la conservation pendant plusieurs années. Recette de la confiture de noix : Ingrédients 2kg de noix fraîches Même poids de sucre que de fruits 50cL d'eau par kilo de sucre Recette 1. Jetez les cerneaux de noix fraîches dans une casserole d'eau bouillante, égouttez-les et mettez-les à tremper 48h dans une terrine d'eau froide (les cerneaux de noix sont les noix fraîches, tirées de leur coque encore verte). 2. Quand les noix sont bien tendres, égouttez-les et séchez-les. Pesez-les et préparez le même poids de sucre et l'eau. Versez l'eau sur le sucre dans la bassine à confiture et chauffez doucement jusqu'à ce que le sucre soit complètement fondu. Portez à ébullition. 3. Ajoutez les cerneaux de noix et faites cuire doucement pendant 1 heure. 4. Après 8 jours de repos, replacez le mélange sur le feu et chauffez le tout jusqu'à ce que la température du mélange atteigne 105'C. 5. Remplissez les pots. D'après le Larousse des confitures COMMENTAIRE RÉDIGÉ : Les problèmes liés à la conservation des fruits après la récolte et des produits dérivés peuvent parfois engendrer des pertes importantes pour les exploitants agricoles. Conseiller à la chambre d'agriculture, expert en culture de noix, vous rédigerez un article avec différents conseils à destination des producteurs de noix et de produits à base de noix. Vous présenterez dans cet article la manière de limiter à la fois les pertes de production et de prendre en compte les risques alimentaires. Pour cela, vous envisagerez : - les méthodes de conservation afin d'éviter le rancissement et le développement des moisissures; - le contexte de fabrication de différents produits à base de noix. Votre argumentation s'appuiera sur les documents et vos connaissances personnelles (qui intègreront entre autres les connaissances acquises dans différents champs disciplinaires). PARTIE 2 (6 points) REPRÉSENTATION VISUELLE Document 1 : Qu'est-ce que la myopie ? Le myope retrouve sans peine une aiguille dans une botte de foin mais a du mal à déchiffrer une enseigne de magasin. Sa vision de loin est toujours imprécise. En revanche, il peut accommoder et voir de près à une distance très rapprochée. A quelques millimètres près, la myopie est une anomalie due essentiellement à une distance cornée-rétine trop grande, avec souvent une cornée trop bombée. L'image est floue, puisqu'elle se forme en avant de la rétine. La distance de vision nette est d'autant plus courte que la myopie est forte. Dans l'œil normal, la cornée et le cristallin jouent le rôle de lentille convergente permettant la formation d'une image nette sur la rétine. Document 2 : Correction de la myopie Pour corriger une myopie, il faut proposer un verre qui compense l'excès de puissance de l'œil. L'objectif est de faire diverger le faisceau lumineux à travers ce verre, afin de le faire reculer jusqu'à la rétine. La correction s'exprimera donc en dioptries négatives. Ainsi, si l'œil a 2 dioptries de trop, le verre correcteur sera de - 2 dioptries. Dans ces conditions, l'image se forme bien sur la rétine: la vision est nette. Document 3 : Chirurgie réparatrice Depuis quelques années, la chirurgie constitue une option de choix pour corriger la myopie. Cette solution peut rendre service aux personnes qui ne supportent pas ou plus les lentilles de contact. Si la première opération au laser de l'œil myope date de 1989, ce n'est qu'à partir de l'année 2000 que toute l'opération a pu être réalisée entièrement à l'aide d'un laser. La technique la plus courante consiste à découper une mince couche de la cornée ainsi mise à nu pour la rendre moins bombée. Cette opération se pratique généralement pour une myopie importante et n'est réalisée qu'une fois la vision de la personne stabilisée. QUESTIONS : 1- On compare l'action sur la lumière de trois lentilles a, b et c, fabriquées à partir d'un même matériau. Les schémas suivants sont à la même échelle. Répondre à la question 1 sur l'annexe. à rendre avec la copie. 2- On s'intéresse aux particularités de l'œil myope par rapport à l'œil normal : Répondre à la question 2 sur l'annexe. à rendre avec la copie. 3- a- En utilisant vos connaissances, proposer une autre formulation pour l'expression employée dans le document 2 : « l'excès de puissance de l'œil ». b- Expliciter la phrase utilisée dans le document 2 : « Si l'œil a 2 dioptries de trop, le verre correcteur sera de - 2 dioptries ». 4- Une personne atteinte de myopie, peut avoir recours à une intervention chirurgicale pour corriger son défaut de vision. Expliquer comment la courbure de la cornée doit être modifiée en argumentant à l'aide de vos connaissances et des documents proposés. 5- A partir des documents et de vos connaissances, comparer la vision de près entre un œil normal et un œil myope. Indiquer l'influence de la myopie sur la position du punctum proximum de l'œil. PARTIE 3 (6 points) FÉMININ - MASCULIN Monsieur et Madame X, âgés respectivement de 30 et 27 ans, ne parviennent pas avoir un enfant et ce malgré de multiples tentatives depuis plus de 2 ans. Ils décident de consulter afin de comprendre et de remédier à cette « infertilité ». Le médecin spécialiste consulté propose au couple d'entrer dans le protocole d'une Procréation Médicalement Assistée. Document 1 : Spermogramme de Monsieur X Document 2 : Examens de Mme X Les examens de Madame X ont révélé une glaire cervicale, des ovaires et un utérus normaux. Les résultats des dosages hormonaux sont également normaux avec à J12 du cycle un pic d'œstradiol, à J13 un pic de LH et des concentrations de progestérone suffisantes en dernière phase du cycle. Le résultat de l'hystérosalpingographie est le suivant : L'hystérosalpingographie est l'examen de référence pour détecter si les trompes sont ou non bouchées. L'hystérosalpingographie consiste en une radiographie de la cavité utérine et des trompes en injectant un produit contrastant opaque aux rayons X au niveau du col de l'utérus (le col de l'utérus relie la partie basse de l'utérus au vagin). Remarque: le produit contrastant étant "opaque aux rayons X", toutes les zones où il a diffusé apparaissent en blanc. 1 : Canule. 2 : Cavité utérine. 3 : Trompe de Fallope (gauche). 4 : Passage de contraste dans la cavité abdominale. QUESTIONS : 1- A l'aide des documents et de vos connaissances, proposer des causes possibles de l'infertilité de ce couple depuis 2 ans. 2- Le biologiste consulté propose à ce couple une ICSI (technique, sous microscope, d'injection cytoplasmique d'un spermatozoïde dans un ovocyte) puis transfert d'embryon dans l'utérus. Argumenter la technique de l'ICSI proposé par ce spécialiste. BACCALAURÉAT GÉNÉRAL SESSION 2012 SCIENCES SÉRIES ES et L Durée de l'épreuve : 1 h 30 – coefficient : 2 Ce sujet comporte 7 pages numérotées de 1 à 7. L’annexe « feuille réponse », page 7, est à rendre avec la copie. Conformément aux termes de la circulaire 99-186 du 16 novembre 1999, L'usage de la calculatrice n’est pas autorisé. Le candidat traite les trois parties du sujet. 12SCELME1 1/7 PARTIE 1 : NOURRIR L’HUMANITÉ (8 points) Du 19 juillet au 3 septembre 2011, les Nations unies ont déclaré plusieurs régions de la Somalie en état de famine. D’autres régions sont également menacées si une assistance d’urgence n’est pas mise en place, car la situation des populations en matière d’accès à l’eau et à la nourriture y est extrêmement préoccupante. Des actions ont donc été mises en œuvre par des associations humanitaires en Somalie : - travaux et actions permettant aux populations d’avoir accès à de l’eau potable (construction et réhabilitation de puits, distribution de filtres en céramique, distribution d’eau par camion, création et maintenance d’un stock de plaquettes de chlore distribuées en cas d’urgence) ; - travaux assurant aux populations une meilleure situation sanitaire (construction de latrines* dans les camps de déplacés, organisation de séances de promotion à l’hygiène, distribution de kits de première nécessité non alimentaires). * latrines : WC Source : www.solidarites.org/missions/Somalie/action-humanitaire.shtml Document 1 : Les maladies liées à l’eau. Dans la nature, l’eau n’est pas toujours source de vie, loin s’en faut. Elle véhicule en particulier nombre de micro-organismes, bactéries et virus en tout genre, qui y vivent et s’y développent, ainsi que nombre de parasites qui ont besoin d’eau pour vivre ou se reproduire. Or de tels organismes peuvent engendrer des maladies parfois graves lorsqu’ils pénètrent dans le corps humain. L’eau est ainsi le vecteur de transmission privilégié de ces maladies que l’on dit hydriques. Les micro-organismes abondent dans les eaux souillées par les déjections animales et humaines, et leur transmission à l’homme se fait par simple ingestion d’eau infectée. Ils se propagent donc rapidement dans les pays qui ne disposent pas de bonnes conditions d’hygiène. Certaines bactéries déclenchent de fortes diarrhées. Aujourd’hui, ces épidémies sont surtout le drame des pays chauds qui ne disposent pas de latrines septiques, ni de traitements des eaux. Dans ces conditions en effet, les matières fécales des personnes malades contaminent rapidement les eaux de boisson consommées par les personnes saines (…). Ces maladies hydriques sont à l’origine de la mortalité très élevée des populations des pays en voie de développement. Dans le monde, environ 6 millions d’enfants meurent chaque année des suites de gastro-entérites et 100 millions de personnes souffrent en permanence de gastroentérites hydriques. La raison principale de cette situation catastrophique est la pauvreté. Nombre de populations ne disposent pas d’eau potable, les aménagements indispensables aux traitements des eaux usées et à la fabrication d’eau potable étant trop coûteux, ni même des soins que ces affections nécessitent, les infrastructures médicales n’étant pas suffisantes. Source : http://www.cnrs.fr/cw/dossiers/doseau/decouv/potable/maladEau.html (CNRS : Centre National de Recherches Scientifiques) 12SCELME1 2/7 Document 2 : Filtres céramiques. Les filtres céramiques pour le traitement des eaux sont en usage depuis plusieurs siècles. (…) Ils ont souvent la forme d'un pot de fleur ou d'un bol et sont imprégnés de fines particules colloïdales* en argent servant de désinfectant et empêchant la prolifération des bactéries dans le filtre. (…). Les tests en laboratoire ont montré que ces dispositifs, s'ils sont bien conçus et bien fabriqués, peuvent éliminer ou désactiver presque toutes les bactéries et parasites protozoaires. Leur efficacité contre les virus est inconnue. Le nettoyage et la maintenance du filtre sont critiques : (…) il est recommandé d'y joindre un programme éducatif sur un stockage salubre, le nettoyage du filtre et d’autres actions recommandées. Les avantages des filtres céramiques sont leur facilité d’emploi, leur longue durée de vie (s'ils ne se cassent pas) et leur coût relativement bas. Les inconvénients comprennent une possible recontamination de l'eau conservée sans chlore résiduel et un débit faible, en général un à deux litres par heure. * colloïdale: solution liquide contenant un corps dispersé sous forme de particules minuscules en suspension. Source : http://drinking-water.org/html/fr/Treatment/Filtration-Systems-technologies.html (site internet de l’Académie Nationale des Sciences, Washington, USA) Document 3 : Quelques paramètres de potabilité d’une eau Pour être consommée, l'eau doit répondre à des critères de qualité très stricts : Paramètres microbiologique chimique physique et gustatif Critères de qualité Parasites Virus Bactéries Sels minéraux Substances chimiques toxiques Aspect Saveur - odeur Normes Présence non tolérée Présence possible Normes très sévères (quantités très limitées) Limpide Non désagréables Source : http://www.lesagencesdeleau.fr/francais/qualite/criteres.php 12SCELME1 3/7 Commentaire argumenté : Un médecin en mission en Somalie désire écrire une lettre à une association humanitaire afin de demander l'envoi de matériel destiné à améliorer la situation sanitaire et à rendre l’eau potable. Rédigez vous-même ce courrier, en précisant le matériel demandé et en argumentant de façon à convaincre de la nécessité de cet envoi. Vous développerez votre argumentation en vous appuyant sur les documents et sur votre culture (qui intègre, entre autres, les connaissances acquises dans les différents champs disciplinaires). 12SCELME1 4/7 PARTIE 2 : LE DÉFI ÉNERGÉTIQUE (6 points) Document 1 : Energies alternatives « Lorsqu’on pense aux alternatives possibles au pétrole et aux autres combustibles fossiles, il importe de savoir comment les Etats-Unis consomment leur approvisionnement actuel. 5% du total environ est transformé pour fabriquer des engrais, des produits chimiques et des plastiques. Tout le reste est utilisé pour produire de l’énergie. Voici en gros la répartition de cette consommation : ● 28% pour le transport (essence et kérosène) ● 40% pour la production d’électricité ● 20% pour le chauffage (gaz naturel, charbon) ● 32% pour l’industrie. La totalité dépasse 100% en raison de certains recouvrements : par exemple, une partie de l’électricité produite est utilisée par l’industrie. (…) Tout aussi important (et intéressant) est le large spectre de l’origine des sources d’énergie des Etats-Unis : ● 29% proviennent du pétrole importé ● 11% proviennent du pétrole domestique ● 24% proviennent du charbon ● 19% proviennent du gaz naturel (méthane) ● 8% proviennent du nucléaire ● 8% proviennent d’autres sources (solaire, hydro-électrique, éolien, biomasse, géothermie). (…) J’ai volontairement arrondi ces chiffres pour qu’ils soient plus faciles à retenir.» Source : Extrait du livre de RICHARD A. MULLER (professeur de physique à l’université de Berkeley, Californie, USA) « Physics for Future Presidents » (Custom Publishing, 2006) A l’aide du document 1 et de vos connaissances, répondre aux questions suivantes : Question 1 : Préciser la part des énergies renouvelables et non renouvelables utilisées aux Etats-Unis, après avoir expliqué ce que signifie « renouvelable » et « non renouvelable ». Question 2 : Discuter du bienfondé de l’interdiction des véhicules à essence ou kérosène pour supprimer totalement l’émission du gaz à effet de serre CO2. Question 3 : Répondre à la question 3 sur la feuille réponse en annexe à rendre avec la copie. 12SCELME1 5/7 PARTIE 3 : FÉMININ/MASCULIN (6 points) Après deux années de tentatives, Paul et Jeanne n’arrivent pas à avoir d’enfants. Jeanne a subi plusieurs examens et elle ne semble pas présenter de problèmes particuliers mis à part des cycles irréguliers. Le médecin demande alors à Paul de faire un spermogramme. Document 1 : Résultats du spermogramme de Paul Paramètres mesurés Numération Morphologie typique (classement de Kruger) Mobilité totale Valeurs mesurées 11 millions/mL Valeurs normales (*) > 15millions/mL 9% >4% 16 % > 40 % (*) Source : OMS 2010 (Organisation Mondiale de la Santé) Question 1 : Répondre à la question 1 sur la feuille en annexe. Afin d’être certain que la fécondation réussisse, les médecins préconisent une stimulation ovarienne pour Jeanne puis un déclenchement de l’ovulation. Le traitement consiste dans un premier temps à administrer de la FSH de manière continue dès le premier jour du cycle. Dans un second temps, au moment choisi par l’équipe médicale, ils administrent une dose suffisante de LH. Question 2 : Expliquer, pour la réussite de la fécondation, l’intérêt de l’utilisation de ces deux hormones et du choix du protocole suivi par l’équipe médicale. 12SCELME1 6/7 ANNEXE FEUILLE-REPONSE À RENDRE AVEC LA COPIE PARTIE 2 : LE DÉFI ÉNERGÉTIQUE Question 3 : Choisir la centrale qui utilise une énergie renouvelable sans produire de gaz à effet de serre ni de déchets radioactifs. Cochez uniquement la réponse exacte : Proposition 1 : Une centrale thermique à gaz. Proposition 2 : Une centrale thermique nucléaire. Proposition 3 : Une centrale hydroélectrique. Proposition 4 : Une centrale thermique à charbon. PARTIE 3 : FÉMININ/MASCULIN Cocher uniquement la réponse exacte Question 1 : Choisir la méthode de procréation médicalement assistée la plus appropriée pour répondre au problème de ce couple. Proposition 1 : Une insémination artificielle avec sperme du conjoint. Proposition 2 : Une insémination artificielle avec sperme d’un donneur. Proposition 3 : Une fécondation in vitro avec don d’ovocytes. Proposition 4 : Une fécondation in vitro avec ovocytes de Jeanne. 12SCELME1 7/7 Sujets ES / L des épreuves Enseignement Scientifique Session 2012 - Polynésie Durée de l'épreuve : 1 h 30 - Coefficient : 2 L'usage de la calculatrice est strictement interdit. Le candidat doit traiter les trois parties qui sont indépendantes les unes des autres. PARTIE 1 (8 points) NOURRIR L'HUMANITÉ Le conditionnement sous atmosphère modifiée à forte teneur en dioxygène est une technique récente de conditionnement des aliments, notamment des viandes fraîches présentées au rayon libre-service des supermarchés. On se propose d'étudier ici des avantages et des limites à cette méthode. Document 1 : Fiche de renseignement sur le conditionnement sous atmosphère modifiée éditée par le Conseil des Viandes du Canada « Le conditionnement sous atmosphère modifiée pose des défis uniques pour la viande rouge, car la réaction de la myoglobine avec des gaz atmosphériques affecte le pigment du produit carné. Système de conditionnement sous atmosphère modifiée à forte teneur en dioxygène. Avec un système de conditionnement sous atmosphère modifiée à forte teneur en dioxygène, la myoglobine fixe le dioxygène pour former un pigment stable qui donne à la viande une coloration d'un rouge brillant. C'est une caractéristique souhaitable que les consommateurs associent à la fraîcheur des produits. Toutefois, la forte concentration de dioxygène présente dans l'emballage favorise l'oxydation des lipides et la croissance d'organismes qui détériorent les aliments. La durée de conservation du produit est ainsi menacée. Système de conditionnement sous atmosphère modifiée à faible teneur en dioxygène. Avec un système de conditionnement sous atmosphère modifiée à faible teneur en dioxygène, les taux élevés de dioxyde de carbone ralentissent généralement la prolifération d'organismes responsables de la détérioration des aliments. Toutefois, sans dioxygène pour se fixer à la myoglobine, la viande arbore une coloration mauve peu attirante. Des associations de consommateurs s'opposent à l'utilisation de certains systèmes de conditionnement sous atmosphère modifiée, car leurs effets, comme la préservation de la coloration, peuvent vraisemblablement masquer la détérioration de la viande. Toutefois, les consommateurs doivent toujours considérer la date de péremption comme le principal indice de fraîcheur de la viande, ainsi que d'autres signes de détérioration ». D'après Canadian Meat Council, Conseil des Viandes du Canada. Document 2 : Besoins en dioxygène de microorganismes pathogènes On étudie les préférences de certains microorganismes, correspondant aux conditions optimales de leur multiplication. Pour cela, on utilise des tubes à essais contenant un milieu de culture dans lequel du thioglycolate de sodium permet de faire varier la concentration en dioxygène dissous suivant la profondeur. Divers microorganismes pathogènes sont placés au sein de ce milieu de culture, dans les tubes. Leur croissance, déterminée par leurs besoins en dioxygène, est observée après quelques heures. La quantité de dioxygène est décroissante dans les tubes. Au fond des tubes le milieu ne contient plus de dioxygène dissous. COMMENTAIRE RÉDIGÉ : Votre voisine est convaincue qu'une viande emballée sous atmosphère modifiée à forte teneur en dioxygène peut être consommée, même après sa date de péremption, tant qu'elle garde sa belle couleur rouge. A l'aide des documents et de vos connaissances, développez une argumentation pour convaincre votre voisine que le système de conditionnement sous atmosphère modifiée à forte teneur en dioxygène favorise l'appétence du consommateur, mais n'allonge pas la durée de conservation du produit. PARTIE 2 (6 points) LE DÉFI ÉNERGÉTIQUE Document : Récupérer l'énergie du quotidien. « Marcher, parler… la moindre de nos activités dégage une énergie… qui ne sera plus perdue ! Quel point commun entre un trottoir, une conduite d'eau, un portable ou une gare ? Ce sont des sources d'énergie. Vous avez bien lu : un trottoir ou une tuyauterie d'immeuble peuvent… produire de l'électricité ! C'est que la recherche de nouvelles sources d'énergie ne connaît plus de limites ; quitte à prendre des voies aussi insolites qu'ingénieuses. Ainsi, l'idée a-t-elle germé d'exploiter ici et là l'énergie qui se dégage du quotidien sans prétendre, pour autant concurrencer les grandes sources traditionnelles. En 2010, la mairie de Toulouse reprend l'idée avec un chercheur de l'Ecole Nationale Supérieure d'Electrotechnique et une entreprise. Un trottoir composé de 20 dalles qui s'enfoncent de 5 mm sous chaque pas permet d'utiliser l'énergie cinétique des passants pour déplacer un aimant sous la dalle et produire du courant : de quoi alimenter un lampadaire à DEL* consommant 50 W. Un prototype est en cours d'installation. » *DEL : diode électroluminescente D'après un article de Sciences et Vie, Mars 2011 QUESTIONS : En vous aidant du document et en utilisant vos connaissances, répondez aux questions suivantes : 1) A Toulouse, le dispositif évoqué permettrait d'alimenter des lampadaires consommant chacun 50 W. A raison d'une moyenne de deux heures de fonctionnement par jour pendant toute une année, calculez l'énergie consommée en une année par un lampadaire. 2) Explicitez la limite du concept décrit à Toulouse en l'état actuel de sa mise en place. 3) Reproduisez et complétez sur votre copie la chaine énergétique suivante, en identifiant la forme d'énergie pour chaque rectangle. 4) Expliquez pourquoi le dispositif utilisé à Toulouse peut être qualifié de « source d'énergie propre et renouvelable ». 5) D'après l'article, ces nouveaux dispositifs ne prétendent pas concurrencer les « grandes sources traditionnelles ». Citez deux sources traditionnelles, qualifiées de « non renouvelables ». Expliquez pourquoi elles ne peuvent pas être qualifiées de « propres ». PARTIE 3 (6 points) REPRÉSENTATION VISUELLE QUESTION 1 : On peut établir des relations de parenté en comparant l'enchaînement des acides aminés constituant une protéine (séquence de la protéine). Le document ci-dessous correspond à un arbre de parenté de 4 primates. Document 1 : Arbre de parenté de 4 primates. On cherche à valider cet arbre de parenté à partir de la comparaison des séquences protéiques d'un pigment photorécepteur commun à tous ces primates : l'opsine bleue. Répondez à la question 1 sur la feuille annexe QUESTION 2 : Les graphiques ci-dessous montrent la densité des photorécepteurs (cônes et bâtonnets) et l'acuité visuelle en fonction de l'excentricité dans la rétine. Document 2a : Graphique présentant la répartition des photorécepteurs dans la rétine en fonction de l'excentricité. Document 2b : Graphique présentant l'acuité visuelle de la rétine en fonction de l'excentricité. Remarques : L'excentricité correspond à l'éloignement d'un point donné de la rétine par rapport au centre de celle-ci, repéré par 0 sur le graphe. Plus on s'éloigne du centre de la rétine et plus l'excentricité augmente. L'acuité visuelle définit la qualité de la vue d'une personne. Elle permet de mesurer la capacité à discerner deux points différents situés à la distance minimale de vision distincte. En France, l'acuité visuelle est exprimée en dixièmes. On cherche à établir un lien entre la répartition des photorécepteurs et l'acuité visuelle. Répondez à la question 2 sur la feuille annexe QUESTION 3 : Le graphique ci-dessous montre le seuil de sensibilité des photorécepteurs de l'œil en fonction de la longueur d'onde. Le seuil de sensibilité correspond à l'éclairement minimal provoquant une réponse. Pour le réaliser, les photorécepteurs (cônes et bâtonnets) ont été soumis à des lumières de longueurs d'ondes différentes. Pour chaque longueur d'onde, ils ont reçu d'abord un éclairement (mesuré en lux) faible, puis de plus en plus fort. Les cônes S sont sensibles au bleu. Les cônes M sont sensibles au vert. Les cônes L sont sensibles au rouge. Les bâtonnets ne sont pas sensibles aux couleurs. Sachant que l'intensité lumineuse reçue par l'œil une nuit de pleine lune est d'environ 1 lux, exploitez le graphique pour expliquer pourquoi on ne perçoit pas les couleurs dans ces conditions d'éclairement. ANNEXE À RENDRE AVEC LA COPIE PARTIE 3 : REPRESENTATION VISUELLE Question 1 : Parmi les tableaux ci-dessous, présentant le nombre d'acides aminés différents entre les opsines bleues de ces primates, cochez celui vous permettant de justifier l'arbre de parenté. Tableau 1 Espèces Cebus Cebus 0 Homme Homme 25 0 Chimpanzé 25 0 Macaque 26 13 0 13 Chimpanzé Macaque Tableau 2 Espèces Cebus Cebus 0 Homme 0 Homme 25 0 Chimpanzé 25 13 Macaque 26 0 0 13 Chimpanzé Macaque Tableau 3 Espèces Cebus Cebus 0 Homme 0 Homme 13 0 Chimpanzé 25 0 Macaque 26 25 0 13 Chimpanzé Macaque Tableau 4 Espèces Cebus Cebus 0 Homme 0 Homme 0 0 Chimpanzé 25 25 Macaque 26 13 0 13 Chimpanzé Macaque 0 Question 2 : Cochez uniquement la réponse exacte La mise en relation des informations apportées par ces deux graphiques permet de déduire que l'acuité visuelle est maximale dans la région de la rétine où sont présents : Uniquement des bâtonnets Uniquement des cônes Autant de cônes que de bâtonnets Moins de cônes que de bâtonnets Sujets ES / L des épreuves Enseignement Scientifique Session 2012 - Nouvelle Calédonie Durée de l'épreuve : 1 h 30 - Coefficient : 2 L'usage de la calculatrice est strictement interdit. Le candidat doit traiter les trois parties qui sont indépendantes les unes des autres. PARTIE 1 (8 points) NOURRIR L'HUMANITÉ Un journaliste d'investigation a recueilli la documentation suivante dans le but d'écrire un article dans la rubrique "santé et environnement" de son journal. il doit, en outre, illustrer son article par l'affiche ci-contre : Document 1 : Composition moyenne et vitamines dans une pomme La peau de la pomme concentre davantage de vitamine C que la pulpe (4 à 6 fois plus). Mais étant donné que son poids relatif est faible, elle ne représente qu'une fraction limitée (environ 25 %) de l'apport global de vitamine C de la pomme. Cependant, la peau concentre davantage de pesticides que la pulpe. Source : APRIFEL (Agence Pour la Recherche et l''Information en Fruits et Légumes frais), http://www.lapomme.org Document 2 : Teneur en pesticides mesurée lors du plan de surveillance 2009 des fruits et légumes Les LMR, Limites Maximales de Résidus, représentent la quantité maximale de résidus de pesticides autorisée dans chaque produit. Sur l'ensemble de l'échantillon de pommes surveillées en 2009, les LMR n'ont été dépassées que pour 1,2% de l'échantillon. Le tableau ci-dessous présente trois exemples de ces dépassements. Substances actives trouvées dans la peau des pommes Teneur quantifiée (mg/kg) LMR (mg/kg) Effets sur la santé Propargite 5,6 3 Cancérogène probable Phosalone 0,07 0,05 Neurotoxique 0,02 Nocif en cas d'ingestion, effet cancérogène probable, risques pendant la grossesse d'effets néfastes pour l'enfant Fluzilazole 0,06 Source : Rapports de la DGCCRF(*) (03/12/2009 et 21/07/2011) et du ministère de l'agriculture (*) DGCCRF : Direction générale de la Concurrence, de la Consommation et de la Répression des Fraudes Document 3 : L'Organisation Mondiale pour l'Alimentation et l'Agriculture (FAO) a réalisé des estimations de l'impact de l'absence de traitements phytopharmaceutiques sur différentes productions. COMMENTAIRE ARGUMENTÉ : Vous êtes le journaliste chargé d'écrire l'article illustré par l'affiche, concernant les bienfaits et les précautions éventuelles à prendre lors de la consommation de pommes. Vous choisissez d'aborder aussi la question de l'utilisation des pesticides. Vous développerez votre argumentation en vous appuyant sur les documents et sur votre culture (qui intègre entre autres les connaissances acquises dans les différents champs disciplinaires). PARTIE 2 (6 points) REPRÉSENTATION VISUELLE Document 1 : Une opération ordinaire Nathalie a 28 ans. Elle est myope. Rien de bien méchant, le défaut est évalué à 3 dioptries à droite et 4 à gauche. Mais cela suffit pour la contraindre à porter des lunettes en permanence. Des lunettes qu'elle perd régulièrement, qui glissent sur le nez quand il fait chaud et qui réduisent son champ de vision. Les lentilles ? Elle ne les a supportées que quelques années. il y a quelques mois, elle a entendu parler de chirurgie réfractive. Elle a pris rendez-vous. Après avoir rencontré le chirurgien qui l'a informée de tous les risques encourus et a enregistré tous les paramètres de l'œil de sa patiente dans l'appareil, c'est grand jour. La cornée de Nathalie est suffisamment épaisse pour qu'elle puisse bénéficier de la récente technique du Lasik. A 10h, elle s'allonge sur la table d'opération. le chirurgien a auparavant vérifié que les données de la patiente ont été enregistrées dans l'appareil. Il a testé la puissance du laser et de la direction de son axe. Après avoir nettoyé le contour de l'œil avec une solution antiseptique, il l'anesthésie localement en utilisant un collyre. [...]. Un anneau métallique est posé sur l'œil. Puis un microkératome (une sorte de rabot sophistiqué, contenant une lame très fine à usage unique) vient découper de manière automatisée une lamelle de cornée. L'appareil a ainsi réalisé une sorte de couvercle transparent, que le chirurgien ouvre pour laisser le champ libre au rayonnement laser qui va pouvoir travailler en profondeur. [...]. En moins d'une minute, la cornée est aplatie. [...] Tout s'est bien passé, Nathalie est soulagée. Dans 3 mois, sa vue sera complètement stabilisée. 80 à 90 % des opérations au Lasik se soldent par l'abandon de toute compensation optique. Source : Science & Vie, "l'œil et la vision", Hors Série, septembre 2001 Document 2 : Image 1 Image 2 Source : www.docvadis.fr/cabinetduliondor Document 3 : Source : logiciel SEPHIO QUESTIONS : On s'intéresse au problème de vision de Nathalie citée dans le document 1. Question 1 : Nathalie est myope. En expliquant le raisonnement, indiquer à quelle image du document 2 correspond sa vision. Question 2 : Le docteur ophtalmologue de Nathalie a prescrit des lunettes. a. Décrire le type de verres permettant de corriger ce défaut de vision. Préciser l'effet de ces lentilles sur les rayons lumineux. b. En utilisant vos connaissances, écrire la prescription du docteur qui soigne Nathalie. Question 3 : La chirurgie réfractive n'est pas adaptée aux cornées très fines. Expliciter ce constat. Question 4 : Dans 30 ans, Nathalie sera confrontée à un autre défaut de l'œil. A l'aide du document 3, après avoir nommé ce défaut, expliquer pourquoi et comment sa vue sera modifiée. PARTIE 3 (6 points) FÉMININ - MASCULIN Un jeune couple de 32 ans, Juliette et Nino, essaye d'avoir un enfant depuis maintenant 4 ans. Les examens de Nino sont à fait normaux. Les dosages hormonaux réalisés chez Juliette conduisent aux courbes proposées dans le document 1. Un examen plus approfondi montre que ses trompes et son utérus ne présentent aucune anomalie mais que ses ovaires contiennent des follicules peu développés. Document 1 : Dosages sanguins de deux hormones chez Juliette et courbes de référence (valeurs normales) Question 1 : A l'aide de vos connaissances et des résultats médicaux de ce couple, proposer une explication à leur déficience de fertilité. Il s'agit de proposer un traitement à ce couple. Document 2 : Schéma d'une FIVETE (Fécondation In Vitro E Transfert d'Embryon) Question 2 : Répondre à la question 2 sur la feuille réponse en annexe à rendre avec la copie. Question 3 : A partir du document 2 et de vos connaissances, citer le rôle des molécules de synthèse utilisées dans cette procréation médicalement assistée. ANNEXE : A RENDRE AVEC LA COPIE PARTIE 3 : THEME « FEMININ/MASCULIN » Question 2 : Parmi les propositions suivantes, identifier le traitement qui vous semble le plus adapté pour résoudre les problèmes de ce couple. Cochez uniquement la réponse exacte Proposition 1 : une stimulation ovarienne Proposition 2 : une insémination artificielle avec sperme du conjoint Proposition 3 : une insémination avec injection intra-cytoplasmique de spermatozoïde Proposition 4 : une fécondation in vitro et transfert d'embryon Sujets ES / L des épreuves Enseignement Scientifique Session Septembre 2012 - Martinique Durée de l'épreuve : 1 h 30 - Coefficient : 2 L'usage de la calculatrice est strictement interdit. Le candidat doit traiter les trois parties qui sont indépendantes les unes des autres. PARTIE 1 (8 points) NOURRIR L'HUMANITÉ Botulisme : la tapenade incriminée oblige au rappel des produits D’après l’article de France soir du 9 septembre 2011 : Alors que huit personnes souffrent de botulisme après avoir consommé de la tapenade (à base d’olives mixées, anchois et huile d’olive) mal stérilisée, plusieurs produits en conserve ont été rappelés. Des analyses réalisées sur ces produits en conserve ont en effet révélé la présence de la bactérie Clostridium botulinum, qui sécrète la toxine botulique. Un problème de stérilisation : La préfecture a en effet indiqué que la tapenade était réalisée avec du matériel inadapté pour la stérilisation : une machine de type lessiveuse ! Document 1 : le botulisme Le botulisme est une maladie paralytique rare mais grave (paralysie locomotrice et respiratoire) due à une toxine bactérienne produite par des espèces de bactéries dont Clostridium botulinum. Cette intoxication résulte de l'ingestion d'aliments contaminés par des spores de Clostridium botulinum qui ont germé et ont produit de la toxine botulique. Quand les conditions de température, humidité, nourriture deviennent défavorables, cette bactérie se transforme en spore (sporulation). Les conditions redevenant meilleures, la spore germe pour redonner une bactérie qui est la cellule végétative (germination). Cycle de sporulation/germination de Clostridium botulinum La spore est une forme de survie de la bactérie qui : - ne se nourrit pas ; - est incapable de se multiplier ; - est incapable de produire des toxines* ; - résiste à la sécheresse ; - survit jusqu’à 110°C ; - se forme entre 15 et 41°C ; - survit davantage en milieu huileux. La cellule végétative est la forme sous laquelle la bactérie Clostridium botulinum : - se multiplie (entre 30 et 37°C) ; - synthétise des toxines* ; - apparaît par germination de la spore entre 10° et 37°C ; - est détruite à partir de 65°C. *Remarque : les toxines bactériennes sont détruites si elles sont portées vers 90°C pendant 3 à 10 minutes. Document 2 : température d'ébullition de l'eau et pression Document 2a : graphique montrant la variation de la température d’ébullition de l’eau en fonction de la pression Document 2b : tableau liant pression atmosphérique et altitude Lieu et altitude par rapport au niveau de la mer Température d’ébullition* Mer Morte (- 422 m) 101,3°C Pression atmosphérique 1,05 bar Marseille (0 m) 100°C 1,01 bar Everest (+ 8848 m) 72°C 0,31 bar Document 3 : Tableau de comparaison des processus de stérilisation en lessiveuse et en autoclave LESSIVEUSE PRESSION ATMOSPHERIQUE capacité 28 à 87 L à partir de 20 L pression atmosphérique à l’intérieur du récipient lors du chauffage température de l’eau dans le récipient 1,013 bar 1,4 à 1,7 bar 100°C jusqu'à 115°C photographie des dispositifs de stérilisation COMMENTAIRE RÉDIGÉ : Certaines personnes réalisent leurs conserves dans l’ancienne lessiveuse de leur grand-mère. Un journaliste a lu, sur la foire aux questions d’un site internet de vente de matériel de stérilisation, les arguments avancés par quelques personnes sceptiques : « il est inutile de chauffer les conserves à plus de 110°C p uisque dès 80°C, la toxine est détruite ; le seul but est de vendre des appareils chers et inadaptés ». Sensibilisé aux intoxications dues à la tapenade, il décide alors de rédiger un article dans la rubrique "santé" de son journal, afin de sensibiliser la population sur la question de la réalisation des conserves. Rédigez l’article de ce journaliste afin de convaincre les adeptes des conserves faites chez soi de prendre davantage de précautions. Votre argumentation s'appuiera sur les documents et vos connaissances personnelles (qui intègreront entre autres les connaissances acquises dans différents champs disciplinaires). Vous argumentation s'appuiera sur les documents et vos connaissances personnelles (qui intègreront entre autres les connaissances acquises dans différents champs disciplinaires). PARTIE 2 (6 points) REPRÉSENTATION VISUELLE Document 1 : « De l’art ou de la physique ? » Le pointillisme nommé aussi divisionnisme est une technique picturale, proche de celle des impressionnistes qui fragmentaient déjà leurs touches en petites taches de couleur vive […], que l'œil organise et reconstitue en objet identifiable lorsqu'il les regarde de loin. Georges Seurat développe cette technique en s'appuyant sur les études de la lumière du chimiste Eugène Chevreul. http://www.peintre-analyse.com/pointillisme.htm Détail de la parade du cirque de Georges Seurat 1888. Document 2 : le cercle chromatique Document 3 : le pointillisme. Lorsque le tableau est regardé à une certaine distance, les taches de couleur ne peuvent être distinguées les unes des autres et se fondent optiquement les unes aux autres. L'aspect visuel obtenu est différent de celui obtenu en mélangeant des couleurs sur une palette et en les appliquant ensuite sur la toile. Certains décrivent le résultat comme plus brillant ou plus pur car le mélange est réalisé par l'oeil et non par le pinceau. L'explication est liée aux théories sur l'additivité et la soustractivité des couleurs : habituellement, lorsque des couleurs sont produites par un mélange de pigments, la synthèse soustractive joue […]. Ainsi, mélanger des pigments de cyan, de magenta et de jaune (les couleurs primaires soustractives) produit une couleur proche du noir. En revanche, lorsqu'on mélange des couleurs produites par des sources de lumière, c'est l'additivité qui joue son rôle : le mélange de faisceaux lumineux des trois couleurs rouge, vert et bleu produit une lumière blanche. http://marclasserre.artblog.fr QUESTIONS : Question 1 : A l’aide des documents, expliquer la technique de restitution des couleurs des artistes utilisant la technique pointilliste. Question 2 : Préciser, en utilisant le cercle chromatique (document 2), la couleur qu’obtiendra le peintre en mélangeant sur sa palette de la peinture cyan et jaune. Question 3 : En utilisant le cercle chromatique (document 2) et le document 3, expliquer comment un peintre pointilliste, qui n’utiliserait que des peintures bleue, rouge et verte, obtient sur sa toile, une couleur jaune. Question 4 : Le document 3 cite les principes des synthèses additive et soustractive. 4.a- Nommer un objet du quotidien utilisant le principe de la synthèse additive de la lumière. 4.b- Nommer un objet du quotidien utilisant le principe de la synthèse soustractive des couleurs. Question 5 : Une personne atteinte de presbytie regardant l’œuvre de Seurat (document 1) ne comprend pas le terme « pointilliste » donné à ce tableau. 5.a- Préciser le type de verre correcteur que cette personne doit utiliser pour comprendre le pointillisme. 5.b- D’après les documents et les connaissances personnelles acquises, expliquer les raisons de cette incompréhension. PARTIE 3 (6 points) FÉMININ - MASCULIN Document 1 : le "free-martinisme" Question 1 : On s'intéresse à la cause du faible développement ou l'absence d'utérus chez la femelle "free-martin". Répondre à la question 1 de l'annexe à rendre avec la copie. Document 2 : les castrats Question 2 : On s'intéresse aux caractéristiques infantiles conservées par les castrats. Répondre à la question 1 de l'annexe à rendre avec la copie. Document 3 : la différenciation de l'appareil génital chez l'homme Les deux schémas ci-dessous présentent les deux états indifférencié et différencié des appareils uro-génitaux d'un garçon. Question 3 : On s'intéresse au développement embryonnaire et fœtal de l'appareil génital d'un garçon. Répondre à la question 1 de l'annexe à rendre avec la copie. Document 4 : étude d'un cas clinique de phénotype sexuel. Une patiente a un phénotype typiquement féminin depuis la naissance, mais à la puberté elle n'a eu aucun développement de pilosité, ni apparition de règles. Son développement mammaire est normal. En échographie on ne retrouve pas d’utérus mais des testicules restés dans son abdomen. Une analyse du sang montre qu'ils produisent de la testostérone. Son vagin est plus court que la normale. La réalisation d'un caryotype révèle qu'elle possède des chromosomes sexuels XY normaux. Question 4 : On recherche l'origine des caractéristiques de cette patiente. Répondre à la question 1 de l'annexe à rendre avec la copie. A RENDRE AVEC LA COPIE PARTIE 3 : « féminin / masculin » Question 1 Le faible développement ou l'absence d'utérus chez la femelle free-martin est dû à : Cocher uniquement la bonne réponse l'échange de chromosomes sexuels entre les embryons mâle et femelle. l'action sur la femelle d'une hormone foetale (hormone anti-müllérienne) produite par elle-même. l'action sur la femelle d'une hormone foetale (la testostérone) produite par le jumeau mâle. l'action sur la femelle d'une hormone foetale (hormone anti-müllérienne) produite par le jumeau mâle. Question 2 Les caractéristiques infantiles conservées par les castrats sont dues au fait que : Cocher uniquement la bonne réponse les castrats sont de sexe masculin mais leurs chromosomes sexuels sont (XXY) les castrats sont de sexe masculin mais leurs chromosomes sexuels sont (XX) le chromosome sexuel Y est absent chez les castrats. les castrats ont subi une ablation des testicules avant la puberté Question 3 Cet embryon de sexe phénotypique indifférencié naîtra avec un sexe de garçon si après la 8ème semaine de grossesse : Cocher uniquement la bonne réponse les canaux de Wolff se transforment en trompes. les canaux de Müller se transforment en testicules. les gonades indifférenciées se transforment en testicules. les gonades indifférenciées se transforment en ovaires. Question 4 Ces caractéristiques s'expliquent par une absence : Cocher uniquement la bonne réponse de production de testostérone. d'action de l'hormone foetale (l'hormone anti-müllérienne). d'action de l'hormone foetale (l'hormone anti-müllérienne) et de la testostérone. d'action de la testostérone. Sujets ES / L des épreuves Enseignement Scientifique Session Novembre 2012 - Amérique du Sud Durée de l'épreuve : 1 h 30 - Coefficient : 2 L'usage de la calculatrice est strictement interdit. Le candidat doit traiter les trois parties qui sont indépendantes les unes des autres. PARTIE 1 (8 points) REPRÉSENTATION VISUELLE « Monet, peintre impressionniste, aimait peindre des séries d’un même motif ; ainsi il a peint plus de 20 fois le pont Japonais à Giverny. Ces tableaux révèlent l’accentuation du jaunissement et la dégradation des formes*.» Dossier pour la science avril 2000 *Le jaunissement et la dégradation des formes sont dus à la cataracte de Monet. Le bassin aux Nymphéas, 1922 Le bassin aux Nymphéas, 1899 (avec cataracte) (sans cataracte) En 1899 Monet peint "le bassin aux Nymphéas" avant que n'apparaisse sa cataracte (figure de gauche). Ce tableau a une dominante bleu-vert. En 1922 Monet peint le même bassin (figure de droite). Ce tableau a une dominante jaune et des formes imprécises, qui indiquent qu'une cataracte s'est développée chez le peintre et que la nature est désormais vue avec un filtre jaune dans l'oeil. Document 1 : vieillissement du cristallin et défauts visuels Quand le cristallin vieillit et jaunit, il absorbe les rayonnements inférieurs à 510 nm : le spectre ci-dessous (à droite) est amputé de sa partie gauche. La composante froide (les bleus) est éliminée. De plus, le cristallin devient opaque, ce qui entraine une vision dégradée des formes. Document 2 : absorption des radiations lumineuses par les cônes rétiniens Graphique représentant, au niveau de la rétine, le pourcentage d’absorption de la lumière par les cônes en fonction de la longueur d’onde chez un individu non atteint de cataracte. On obtient le même graphique chez un individu après une opération de la cataracte. Document 3 : la cataracte Document 3a : l'œil et la formation d'une image 1) Schéma simplifié d’un œil : 2) Schémas de la formation d'une image dans le cas d’un œil normal : 3) Schémas de la formation d'une image dans le cas d’un œil opéré de la cataracte : Document 3b : opération de la cataracte Dans la plupart des cas, la cataracte est traitée par une intervention chirurgicale sous anesthésie locale au bloc opératoire. L’opération consiste à retirer le cristallin devenu opaque et à le remplacer par un cristallin artificiel, un implant synthétique transparent qui permettra de retrouver une vision claire. Lors de l’intervention, l’implant monofocal posé est réalisé dans un matériau souple comme l’acrylique ou la silicone. Il est choisi en fonction de mesures réalisées sur l’œil avant l’opération et il conservera sa forme et sa taille après implantation. Son rôle consiste en la restauration de la vision de loin, mais l’accommodation ne sera plus possible. COMMENTAIRE ARGUMENTÉ : Supposez que Claude Monet soit un peintre actuel. En vous aidant des documents et de vos connaissances, développez une argumentation pour lui montrer que ses défauts visuels sont liés à une cataracte et non à un problème de rétine. Expliquezlui également comment l’opération peut lui permettre de retrouver une vision nette, de loin, et en couleur mais qu'il lui faudra porter des lunettes pour la vision de près. Vous développerez votre argumentation en vous appuyant sur les documents et vos connaissances personnelles (qui intègreront entre autres les connaissances acquises dans différents champs disciplinaires). PARTIE 2 (6 points) LE DÉFIT ÉNERGETIQUE Faire la lumière sur les ampoules Entre efficacité, durée de vie, prix d’achat et conditions d’utilisation, il est difficile de faire des choix quant il s’agit d’ampoules à économie d’énergie. Et pour faciliter les choses, la réglementation change et évoluera encore jusqu’à fin 2012 ! Document 1 : Une opération ordinaire Encore récemment, les ampoules d'utilisation domestique convertissaient la plupart de l’électricité en énergie thermique plutôt qu’en énergie lumineuse. Dans un contexte d’économie d’énergie, les constructeurs ont donc cherché à augmenter la part de l’énergie convertie en lumière : aujourd’hui, une ampoule basse consommation (ABC) aussi appelée fluocompacte, de puissance 15 W éclaire autant, pour une consommation d’électricité moindre qu’une ampoule à incandescence de 60 W. Les ampoules à incandescence et les ampoules halogènes sont progressivement interdites à la vente en France. Par exemple depuis le 1er septembre 2010, c'est le cas des ampoules de plus de 75 W (60 W pour les halogènes). Les tubes fluorescents (dits « néons ») et les diodes électroluminescentes (DEL) restent autorisées. Le constructeur doit apposer une étiquette qui indique la classe d’efficacité énergétique qui correspond à une plage d'indices d'efficacité (tableau 1). Chaque indice correspond au rapport entre la puissance consommée (en mW) et le flux lumineux (en lumen, symbole lm). Cela revient à classer les ampoules selon leur rendement (tableaux 1 et 2). Le remplacement des ampoules ne suffira pas, seul, à réduire de façon conséquente la consommation énergétique : en France, l’éclairage représente 10 % de la consommation électrique, soit 3% de l’énergie totale consommée. Tableau 1 : indications approximatives pour les classes d’indice d’efficacité énergétique des ampoules. Tableau 2 : valeurs moyennes pour des lampes « grand public ». Type de lampe Lampe à filament classique Puissance en watt (W) Flux lumineux en lumen (lm) Rendu des couleurs Echauffement de la lampe Résistance Prix moyen (€) Durée de vie en heures (h) 60 W 750 lm très bon très élevé fragile 1€ 1000 h Lampe fluocompacte 15 W 750 lm mauvais à bon 70°C assez résistante 5€ 8000 h Document 2 : consommation énergétique pour 8 000 h de fonctionnement des deux lampes du tableau 2. Prix du kWh : 0,11 € QUESTIONS : 1- Préciser le point commun entre les deux lampes du tableau 2 du document 1. 2- Pour chacun des deux types de lampes présentées dans l'annexe (lampes à incandescence et fluocompacte), compléter la chaîne énergétique et le bilan dans chaque cas. Répondre à la question 2 sur l'annexe à rendre avec la copie. 3- A l’aide du tableau 1 du document 1 montrer que la lampe fluocompacte du tableau 2 entre dans la catégorie de l'une des classes A. 4- On s’intéresse à la consommation des ampoules du salon et de la chambre dans une habitation. Cocher la réponse exacte sur l’annexe à rendre avec la copie. 5.1- A l'aide du document 2, calculer le coût de revient (achat et fonctionnement pendant 8000 h) pour la lampe fluocompacte du tableau 2 du document 1. 5.2- Sachant que le coût de revient (achat et fonctionnement pendant 8000 h) pour les lampes à filament classiques est de 60,80 €, calculer l’économie financière réalisée pour 8 000 h de fonctionnement. ANNEXE À RENDRE AVEC LA COPIE PARTIE 2: « LE DEFI ENERGETIQUE » Question 2 : Pour le même flux de lumière, compléter ci-dessous la chaîne énergétique associée à chacune des lampes (à incandescence et fluocompacte) : - en utilisant les mots : électrique, lumineuse et thermique - en calculant le bilan des transferts d’énergie durant une seconde Question 4 : La chambre est éclairée avec une lampe à filament de 60 W pendant 1 heure. Le salon est éclairé avec une lampe fluocompacte de 15 W pendant 4 heures. La lampe du salon a consommé : cocher la réponse exacte ci-dessous □ quatre fois plus d’énergie que la lampe de la chambre. □ autant d’énergie que la lampe de la chambre. □ quatre fois moins d’énergie que la lampe de la chambre. □ huit fois plus d’énergie que la lampe de la chambre. PARTIE 3 (6 points) NOURRIR L'HUMANITÉ Des insectes comestibles dans nos assiettes ? Pour nourrir une population mondiale croissante évaluée à neuf milliards d’humains à l'horizon 2050, la production alimentaire (1) devra être augmentée et selon la FAO , la demande mondiale en animaux d’élevage devrait alors plus que doubler. (1) FAO : Food and Agriculture Organization, organisation des Nations Unies pour l’alimentation et l’agriculture Document 1 : surface du sol et volume d’eau nécessaires pour produire un kilogramme de matière animale Document 2 : équivalent, en kilomètres parcourus en voiture, des émissions de gaz à effet de serre (2) pour la production de un kilogramme de matière animale. (2) Gaz à effet de serre : gaz présent dans l’atmosphère dont les propriétés contribuent à augmenter la température de l’atmosphère et donc celle de la surface planétaire. Document 3 : quelques données sur les insectes comestibles Document 3a : les insectes, bifteck de l’avenir. Substituer des insectes à la viande ou au poisson est une des pistes envisagées par les Nations unies pour nourrir 9 milliards de personnes à l'horizon 2050. Brochettes de sauterelles, criquets sauce piquante, purée de punaises d'eau géantes […] L'entomophagie (3) présente, selon ses promoteurs, de multiples avantages. Les qualités nutritionnelles des insectes sont grandes. Ils contiennent des protéines, des lipides, des minéraux (zinc, fer), des vitamines, parfois plus que la viande ou le poisson. Et ils ont un bien meilleur rendement que le bétail traditionnel. "Il faut 10 kg de nourriture végétale pour produire 1 kg de boeuf, explique Arnold Van Huis, entomologiste à l'université de Wageningen (Pays-Bas) alors qu'il en faut seulement un ou deux pour les insectes comestibles." Ils ont également besoin de beaucoup moins d'eau. D’après Le Monde 1er juin 2010 Il est possible d’envisager cette activité comme un mini-élevage. Par exemple, au Pays- Bas, trois producteurs d'insectes ont mis en place une production spéciale d’insectes pour la consommation humaine. D’après www.fao.org (3) Entomophagie : action de se nourrir d’insectes Document 3b : les insectes comestibles et l’environnement : Les insectes émettent moins de gaz à effet de serre que le bétail traditionnel. Dans de nombreux cas, les insectes peuvent être élevés à partir de déchets organiques (par exemple des aliments, ou restes d’aliments, d’origine végétale, non consommés par l’Homme). D’après www.fao.org QUESTION : À partir des documents et de vos connaissances montrer que l’élevage d’insectes comestibles pourrait être une alternative intéressante aux élevages traditionnels (bœuf, porc, poulet …) dans une perspective d’agriculture durable, limitant les nuisances pour l’environnement. Sujets ES / L des épreuves Enseignement Scientifique Session Septembre 2012 - Métropole Durée de l'épreuve : 1 h 30 - Coefficient : 2 L'usage de la calculatrice est strictement interdit. Le candidat doit traiter les trois parties qui sont indépendantes les unes des autres. PARTIE 1 (8 points) NOURRIR L'HUMANITÉ Mme B. est enceinte depuis trois mois et s’inquiète au sujet de son alimentation. Elle se demande s’il est prudent de consommer le reste de jambon blanc entamé la veille et laissé négligemment à l’air libre sur la table. Elle hésite à l’accompagner avec des tomates de son potager, stockées dans le réfrigérateur à 3°C. Document 1 : Etiquette alimentaire du jambon acheté par Mme B. JAMBON CUIT DE QUALITE SUPERIEURE Ingrédients : Jambon de porc, sel, conservateurs (nitrite de sodium), antioxydants (ascorbate de sodium), arômes naturels, aromates et épices. Doit être conservé entre 0°C et +4°C. A consommer rapidement après ouverture. Conditionné sous atmosphère protectrice. A consommer jusqu’au # / # / #. Source : Extrait d’une étiquette alimentaire d’un jambon cuit Document 2 : Quelques conditions de pression et de température de vaporisation de l'eau 2a- Extrait d’article Listeria est une bactérie très répandue dans les sols, les végétaux et les animaux, et elle peut proliférer dans de nombreux aliments (viandes crues, charcuteries, fruits de mer, lait cru, fruits et légumes mal lavés...). En consommant des denrées fortement contaminées, l'Homme peut contracter une listériose, infection qui, chez les personnes vulnérables peut provoquer des septicémies, des méningites ou des encéphalites, mortelles dans presque un cas sur trois. Source : www.pourlascience.fr, d’après un article de B. Salthun-Lassalle, journaliste 2b- Graphique représentant l’évolution du taux d’accroissement de la population de Listeria par heure en fonction de la température : Source : http://www.office-elevage.fr/vpc/254/127-coppet.PDF (modifié) France AgriMer (Etablissement national des produits de l’Agriculture et de la Mer) Document 3 : Se protéger face à toute contamination par la bactérie Listéria Même si elle est assez commune, la bactérie Listeria peut avoir des effets graves chez les personnes dont le système immunitaire est affaibli. La prévention repose sur un respect strict de l’hygiène. COMMENTAIRE ARGUMENTÉ : Soucieuse de sa grossesse, Mme B. demande conseil via un courrier électronique, à son ami diététicien. Rédigez la réponse du diététicien à Mme B. dans laquelle vous argumenterez sur les risques éventuels de consommer ce jambon et ces tomates. Vous développerez votre argumentation en vous appuyant sur les documents et sur votre culture (qui intègre entre autres les connaissances acquises dans les différents champs disciplinaires). PARTIE 2 (6 points) LE DÉFIT ÉNERGÉTIQUE Document 1 : Durée de fonctionnement nécessaire de différents appareils pour consommer une énergie de 1 kilowattheure. Appareil Lampe hallogène Lampe basse consommation Congélateur Four à micro-ondes Climatiseur Télévision Console de jeu Durée de fonctionnement (h) 2h 49h 48h 1h15 1h 4h 24h Source : Informations générales du site Internet d’EDF (Electricité De France) Document 2 : Production d'électricité en France en 2010 Source : Rapport du Réseau de Transport d’Electricité, 2010. QUESTIONS : Question 1 : Le wattheure (Wh) correspond à la quantité d'énergie produite en une heure par une machine de 1 watt. Exprimer en joule (J) l’équivalence de 1 wattheure (Wh). Question 2 : 2a- Répondre à la question sur la feuille réponse en annexe à rendre avec la copie. 2b- Un ensemble de sept lampes basse consommation allumées simultanément a consommé une énergie de 1 kWh. En vous aidant du document 1, déterminer la durée d’éclairement des sept lampes. Question 3 : Répondre à la question sur la feuille réponse en annexe à rendre avec la copie. Question 4 : La réaction utilisée dans la plupart des centrales électriques françaises peut être décrite par l'équation suivante : 4a- Répondre à la question sur la feuille réponse en annexe à rendre avec la copie. 4b- Dans la nature, coexistent l'uranium 238 et l'uranium 235 ( ). Déterminer le nombre de protons et le nombre de neutrons dans un noyau d'uranium 238 et dans un noyau d'uranium 235. ANNEXE : 1 Feuille-réponse A RENDRE AVEC LA COPIE Pour chacune des questions, cocher la bonne proposition Question 2a : D'après le document 1 (page 4/7), préciser l’appareil qui a la puissance la plus élevée : Proposition 1 : Lampe basse consommation Proposition 2 : Four à micro-ondes Proposition 3 : Climatiseur Proposition 4 : Lampe halogène Question 3 : D'après le document 2 (page 4/7), en France, la production d'électricité à partir de sources d'énergie renouvelable est de : Proposition 1 : 14 %. Proposition 2 : 26 %. Proposition 3 : 85 %. Proposition 4 : 2 %. Question 4a : Cette réaction est : Proposition 1 : une fusion nucléaire Proposition 2 : une combustion Proposition 3 : un changement d’état Proposition 4 : une fission nucléaire PARTIE 3 (6 points) FÉMININ - MASCULIN Le message suivant a été trouvé sur un forum de discussion : « Bonjour, j’ai eu un rapport sexuel à risques samedi soir. Je suis inquiet car je n’ai pas utilisé de préservatif et j’ai peur d’une éventuelle contamination par une IST. Pourriez-vous m’aider ? » a) Caractéristiques de l’hépatite B L’hépatite B est une infection virale s’attaquant au foie. Elle peut entraîner une maladie chronique du foie et expose les sujets atteints à un risque élevé de décès par cirrhose ou cancer du foie. Le virus se transmet par contact avec du sang ou d’autres liquides biologiques (sperme, sécrétions vaginales) d’une personne infectée, pas par simple contact de la vie courante. Source : http://www.who.int/ (Organisation Mondiale de la Santé) b) Obligation vaccinale face à l’hépatite B L’obligation vaccinale concerne : - les professionnels de santé des établissements de soins ou de prévention exposés au sang et aux liquides biologiques, - les étudiants dans ces professions (article L. 3111-4 du code de la santé publique. Arrêtés d’application des 15 mars et 23 août 1991) - le personnel exposé des services d’incendie et de secours (arrêté du 29 mars 2005). Source : http://www.inpes.sante.fr/ (Institut National de Prévention et d’Education pour la Santé) c) Affiche promouvant la vaccination contre l’hépatite B Photo d'archive d'une affiche de la première campagne nationale de communication contre l'hépatite B (1994). Source : http://afp.google.com/ Agence France Presse d) Affiche promouvant l’utilisation du préservatif L’hépatite B ne se guérit pas non plus. Le préservatif empêche la propagation des Infections Sexuellement Transmissibles (SIDA, hépatite B…). Le mode de transmission est le même que celui du virus du SIDA (VIH) mais le virus de l’hépatite B est 50 à 100 fois plus infectieux. QUESTIONS Question 1 : A l’aide des documents fournis et de vos connaissances, justifier l’inquiétude de l’internaute visà- vis d’une éventuelle contamination par une IST. Question 2 : A l’aide des documents, montrer comment des comportements individuels adaptés peuvent limiter la propagation de l’hépatite B au sein de la population.
