bio_fr_2012-2 - Ecole Européenne de Strasbourg

BACCALAURÉAT EUROPÉEN 2012
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DATE : 14 juin 2012
DURÉE DE L’EXAMEN:
3 heures (180 minutes)
MATÉRIEL AUTORISÉ :
Calculatrice non graphique et non programmable
REMARQUES :
 Indiquer les 3 questions choisies (1 question P, 1 question G et 1
question E) en marquant d’une croix les cases appropriées sur le
formulaire fourni.
 Utiliser des feuilles d’examen différentes pour chaque question.
BIOLOGIE

BACCALAUREAT EUROPEEN 2012: BIOLOGIE
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Question P1
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Barème
a)
Le graphe ci-dessous, Figure 1, montre les changements de concentration de la
substance A de part et d’autre d’une membrane semi-perméable d’une cellule,
pendant une période de 50 minutes.
Fig 1
i. En vous aidant du graphe de la figure 1, justifier que le passage de la
substance A se fait par diffusion.
2
ii. Donner deux différences entre le transport passif et le transport actif.
2
iii. Si la substance A passait à l’intérieur de la cellule par transport actif, quelle
serait l’allure du graphe de la figure 1. (décrire ou illustrer à l’aide d’un
graphe).
2
b)
Dans une expérience, des racines d’orge sont immergées dans une solution
contenant des ions nitrate et potassium. Ces ions entrent dans la cellule. Après
quelques heures, les racines sont retirées de cette solution et les concentrations
de ces ions sont mesurées dans la cellule et dans la solution - figure 2.
Concentration
de la
substance A
/ mg dm-3
Extérieur
de la
cellule
Intérieur
de la
Cellule
Temps / min

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Question P1
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Barème
Fig 2.
i. Préciser le type de transport pour ces deux ions. Justifier votre réponse à
l’aide des données de la figure 2.
4
ii. Les ions nitrate et potassium passent à travers la membrane plasmique grâce
à des protéines de transport. Démontrer, à l’aide de la figure 2, que le
transport de ces deux types d’ions à travers la membrane dépend de
protéines de transport différentes.
2
c)
La figure 4 montre le taux d’activité photosynthétique, mesurée par la production
d’O2, en fonction de l’intensité lumineuse pour les feuilles A et B de la figure 3.
Ces feuilles sont placées dans les mêmes conditions de température et de
concentration en CO2.
La figure 3 montre une coupe transversale de deux feuilles, A et B.
Fig 3
Concentration ionique /
mmol dm-3
légende
Concentration
ionique dans la
solution
Concentration
ionique dans la
cellule
ions nitrate ions potassium

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Question P1
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Barème
Fig 4
i. Légender les éléments de 1 à 6 des feuilles A et B de la figure 3.
3
ii. Parmi les deux coupes de la figure 3 laquelle correspond à une plante de
lumière, justifier votre réponse par deux arguments de structure.
3
iii. Décrire et interpréter les courbes 1 et 2 de la figure 4.
6
iv. Associer les coupes de feuille de la figure 3 aux courbes de la figure 4.
1
v. Quelles sont les différences de structure entre A et B de la figure 3 qui
justifient les maxima de volume d’oxygène des courbes 1 et 2 de la
figure 4.
2
d)
La figure 5 présente la photographie d’une mitochondrie observée par
microscope électronique
Fig 5
i. Sur la figure 5, nommer les parties B et C de la mitochondrie.
2
ii. Donner trois similitudes de structure entre un chloroplaste et une
mitochondrie.
3
iii. Identifier les lettres qui représentent la localisation:
1. de la phosphorylation oxydative
2. du cycle de Krebs.
2
iv. Expliquer pourquoi la phosphorylation oxydative n’a pas lieu en absence
d’oxygène.
3
v. L’antimycine A est un inhibiteur de la chaine de transport des électrons. Il se
lie à l’un des transporteurs d’électrons (le complexe III). Quel sera l’effet de
l’antimycine A sur la production d’ATP ? Expliquer votre réponse.
3
V - volume d’oxygène
produit pour une
même surface de
feuille
L - Intensité lumineuse.

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Question P2
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Barème
a)
En 1992, on a découvert une protéine membranaire appelée aquaporine-1
(AQP1; protéine canal) fonctionnant exclusivement comme un canal
membranaire pour le passage des molécules d’eau. La molécule AQP1 est une
protéine transmembranaire formée de 4 sous-unités. Chaque sous-unité est un
canal transmembranaire laissant passer des molécules d’eau. (Figure 1).
Fig. 1
i. Décrire brièvement quatre autres fonctions des protéines membranaires.
4
ii. En se basant sur la structure de l’aquaporine AQP1, expliquer ce que l’on
entend par “structure quaternaire” des protéines.
2
Des expériences ont été menées afin de déterminer le rôle de ces canaux
protéiques dans les mouvements d’eau. Des chercheurs ont enlevé le contenu
de globules rouges pour obtenir des structures formées uniquement d’une
membrane plasmique. Ces structures sont appelées “globules rouges
fantômes”.
Ces globules rouges fantômes sont remplis avec des solutions contenant de
l’eau radioactive, et on les place soit dans une solution isotonique, soit dans une
solution hypertonique. La vitesse de sortie des molécules d’eau radioactive est
mesurée (Unités Arbitraires - UA) dans ces deux milieux avant et après un
traitement qui inactive les molécules AQP1. D’après les résultats obtenus
décrits dans la figure 2, les chercheurs ont conclu que les échanges très
rapides d’eau ont lieu à travers les canaux de AQP1.
Fig. 2
Vitesse de sortie de l’eau radioactive (UA)
Solution externe
AQP1 actives
AQP1 inactivées
Isotonique
2.5
1.0
Hypertonique
20
1.8
bicouche
phospholipidique
Sous unité AQP1
Milieu Extracellulaire
Milieu Intracellulaire
Mouvement d’eau