Corrigé de spé SVT du bac S 2018

Corrigé de spé SVT du bac S 2018

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Corrigé de spé SVT du bac S 2018

Le contenu du document

PARTIE I LE DOMAINE CONTINENTAL ET SA DYNAMIQUE

Expliquer la formation des reliefs associés aux chaînes de montagnes de collision ainsi que les mécanismes contribuant à leur disparition.

La formation des reliefs est lié à des phénomènes géologiques : la subduction et la collision. Une fois formé, ces reliefs sont exposés à des phénomènes d’érosion, ce qui explique qu’ils soient voués à disparaître. Nous verrons tout d’abord ce qu’est la subduction et en quoi elle est essentielle à la formation des chaînes de montagne. Par la suite, nous expliquerons en quoi consiste la collision des chaînes de montagne. Enfin, nous terminerons en détaillant les phénomènes conduisant à la disparition des chaînes ainsi formées.

I. La subduction : le moteur de la formation des chaînes de montagne

La subduction est un phénomène naturel : la lithosphère océanique est formée au niveau de la dorsale océanique et au fur et à mesure qu’elle s’en éloigne, elle refroidit, s’épaissit et s’hydrate. Ainsi, elle finit par plonger sous l’asthénosphère lorsque sa densité dépasse celle de cette dernière. Ce phénomène, qui n’a donc lieu qu’au niveau de la lithosphère océanique et plus au niveau des chaînes de montagne, a pu être déduit de plusieurs indices : des ophiolites appartenant au plancher océanique mais ayant échappée au phénomène de subduction, c’est à dire qui ont été obduites, sont retrouvées dans les chaînes de montagne. D’autres roches, comme les métagabbros, qui sont remontés à la surface à cause de phénomène compressifs, attestent aussi du phénomène de subduction ayant eu lieu.

Enfin, certaines roches témoignent des modifications de températures et de pressions : c’est le cas des granites. Ainsi, on sait que la subduction est un phénomène qui entraîne la plongée de la lithosphère océanique dans l’asthénosphère et que des stigmates de ce phénomène ont pu être retrouvés au niveau des chaînes de montagne.

II. La collision : phénomène entraînant concrètement la formation du relief

Une fois que la subduction de la lithosphère océanique sous l'asthénosphère est totale, on observe un début de subduction de la lithosphère continentale. Rapidement, pour des raisons physico-chimiques qui empêchent la poursuite du phénomène, la collision peut démarrer : la lithosphère cesse de plonger sous l’asthénosphère et entre en collision avec une autre croûte continentale.

Commence alors la formation de la chaîne de montagne. L’élévation de l’altitude résultant de ce phénomène est nommée surrection. Là encore, des indices pétrographiques nous renseignent sur l’existence passée d’un phénomène de collision ayant conduit à la formation de la chaîne de montagne : des plis sont présents en profondeurs, des failles inverses sont présentes en surface. Cela est lié aux contraintes compressives qui témoignent d’un phénomène de collision, de même que pour les chevauchements ou les nappes de charriage. De ce fait, il existe bien des preuves géologiques montrant que les chaînes de montagnes sont des lieux ayant subi des phénomènes de collision pour être formés.

III. L’érosion : à l’origine de la disparition des chaînes de montagne, contrebalancé par le phénomène de rééquilibrage isostatique

L’érosion est multifactorielle : d’origine chimique, physique et par sédimentation, elle contribue à diminuer l’altitude d’un massif montagneux. Des fissures, nommées diaclases, sont un signe d’altération mécanique causées par l’eau. Une fois formées, ces diaclases favorisent l’infiltration d’eau au sein des roches qui subissent alors le phénomène d’hydrolyse : c’est l’altération chimique. Enfin, les débris de roches formés par ces deux phénomènes vont être conduit, par ruissellement, au niveau des océans, où ils vont sédimenter. Ce phénomène à l’origine de la disparition est contrebalancé par un second phénomène réactionnel qui explique que la diminution de l’altitude soit lente : il s’agit du rééquilibrage isostatique.

En effet, la lithosphère devenant de moins en moins dense (à cause de l’érosion), elle s’enfonce moins dans l’asthénosphère car l’écart de densité diminue. Ainsi, cette dernière remonte et permet de compenser en partie le phénomène d’érosion. Au final, la disparition des chaînes de montagne dépend donc de deux phénomènes qui agissent en sens inverse : l’érosion, partiellement compensée par le rééquilibrage isostatique. Cette compensation étant partielle, ils finissent par disparaître.

PARTIE II – Exercice 1

LA VIE FIXÉE CHEZ LES PLANTES

À partir de l’étude de documents, proposer une explication possible à l’impact de l’éclairage nocturne sur la reproduction des plantes à fleurs.

Dans ce genre d’exercice, il est absolument crucial de décrire les documents (recopier ce que vous voyez) pour en extraire des informations que vous allez mettre en lien pour formuler une réponse à la question.

Le document 1 nous présente la répartition des papillons de nuit en fonction de l’éclairage artificiel. Il nous apprend également que les papillons sont des pollinisateurs nocturnes.

• Dans une zone non éclairée la nuit (sans lampadaire) : les trois quarts des papillons se trouvent au niveau de la végétation et un seul quart au niveau des lampadaires.

• Dans une zone éclairée la nuit (avec lampadaire) : la répartition entre végétaux et lampadaires se fait à moitié moitié.

On peut donc émettre l’hypothèse d’après ces informations que la pollinisation des végétaux situés en zone éclairé est moindre car les papillons de nuit sont des pollinisateurs et que si leur concentration spatiale au niveau des végétaux diminue, la pollinisation aussi.

Le document 2 nous présente le nombre de visites des fleurs de sept prairies par des insectes pollinisateurs nocturnes, éclairées ou non par des projecteurs.

• Dans les zones non éclairées, le nombre de visites est de 80,

• Dans les zones éclairées, le nombre de visite est de 30 soit moins de la moitié (trois huitièmes soit 37,5% par rapport aux zones éclairées).

On peut donc émettre l’hypothèse d’après ces informations que les prairies éclairées bénéficient d’une pollinisation moindre car elles reçoivent significativement moins de visites que les prairies dans l’obscurité.

Le document 3 nous présente le pourcentage de fleurs de cirse maraîcher ayant produit des fruits en présence ou en l’absence d’éclairage nocturne.

• Dans les zones non éclairées la nuit, le pourcentage est supérieur à 80% : plus de 4 fleurs sur 5 donne des fruits.

• Dans les zones éclairées la nuit, le pourcentage est inférieur à 80% : moins de 4 fleurs sur 5 donne des fruits.

On peut donc émettre l’hypothèse que une fois la fleur formée, l’éclairage a un impact négatif sur le probabilité qu’un fruit se forme. Ainsi, on peut donc en conclure que l’éclairage réduit l’exposition des végétaux aux insectes pollinisateurs : en effet les fleurs des prairies éclairées sont moins visitées par les insectes pollinisateurs comme le montre le document 2, ce qui peut être expliqué par le fait que les insectes se distribuent au niveau de l’éclairage qui les attirent, comme l’atteste le document 1.

Au final, pour former un fruit, une fleur doit avoir été pollinisé, donc les résultats observés sur le document 3 s’expliquent facilement par les informations obtenues dans les documents 1 et 2 : la diminution de la pollinisation des espaces éclairés a un impact sur le nombre de fruits formés. Or, le fruit est indispensable à la reproduction de la plante : l’éclairage entraîne donc une diminution de la pollinisation, dont le corollaire est la diminution du nombre de fruit entraînant en conséquence une réduction de la reproduction des plantes à fleurs dans les espaces éclairés.

PARTIE II – Exercice 2

GLYCÉMIE ET DIABÈTE

Le document 1 nous présente les conséquence de l’injection de GABA chez des souris diabétiques :
• Document 1a : ce graphique met en relation la glycémie en milimolaires par rapport au temps en jour chez des souris toutes diabétiques mais ayant reçu soit du GABA soit un placebo consistant en une solution saline (témoin). o On observe une stabilité voire une hausse de la glycémie chez la population témoins. o On observe une diminution progressive de la glycémie chez la population ayant reçu du GABA
• Document 1b : il s’agit de coupes histologiques observées au microscope de pancréas de souris soit non diabétique (A), soit diabétique sans traitement particulier (B) ou enfin diabétique ayant reçu quotidiennement du GABA (C). Chaque fois a été marqué en noir les îlots bêta de Langerhans et identifiés les lymphocytes infiltrant le tissu (flèches noires).
o Chez une souris non diabétique, le nombre d’îlot de Langherans est important car le marquage noir est important et il n’y a pas de trace d’infiltration lymphocytaire. o Chez une souris diabétique, le nombre de cellules béta est faible car le marquage noir est faible, et il y a une infiltration lymphocytaire de l’ordre de 6 lymphocytes (nombre de flèches).
o Chez une souris diabétique traitée par GABA quotidien, le nombre de cellules béta est supérieur à celui d’une souris non traitée et diabétique car le marquage est très significativement plus important, bien qu’il reste inférieur à celui d’une souris non diabétique. L’infiltration lymphocytaire est réduite par rapport à une souris diabétique non traitée qui est de 2 (soit 3 fois moins).
• Document 1c : compare les taux des hormones pancréatiques endocrines régulant la glycémie (glucagon et insuline) chez des souris toutes diabétiques mais ayant reçu du placebo ou du GABA quotidiennement. o On remarque que le taux d'insuline passe de 0,8 ng/dL chez le groupe placebo à environ 1,1 ng/dL pour le groupe traité. o On remarque que le taux de glucagon passe de 325 μg/mL chez le groupe placebo à environ 125 μg/mL chez le groupe traité par GABA.
Le document 2 nous présente les pourcentages des cellules alpha productrices de glucagon ou béta d’insuline ayant reçu (GABA) ou non (CTRL) des injections à différentes concentrations.
• Le pourcentage de cellules alpha semble diminuer lorsque la concentration de GABA augmente, passant de 93-94% pour le CTRL à 86-78% à 1mM de GABA, la relation semble donc inversement proportionnelle.
• Le pourcentage de cellules béta semble augmenter lorsque de la concentration de GABA augmente, passant de 6% environ pour le CTRL à 12-13% à 1 mM de GABA, la relation semble donc proportionnelle. Le document 3 nous présente différents schémas représentant le nombre de cellules produisant de l’insuline ou produisant du glucagon, ou ayant produit du glucagon et produisant maintenant de l’insuline afin de déterminer les effets du GABA sur la proportion de cellules productrices de ces hormones :
• Chez une souris recevant de la solution saline, on dénombre 8 cellules produisant de l’insuline et 6 cellules produisant du glucagon pour un nombre total de 23 cellules.
• Chez une souris recevant du GABA, on dénombre 20 cellules produisant de l’insuline et 3 cellules produisant du glucagon pour un nombre total de 34 cellules. Il existe par ailleurs 13 cellules ayant produit du glucagon qui produisent désormais de l’insuline. De plus, on sait que le diabète de type 1 est une maladie auto immune conduisant à la destruction des îlots par infiltration lymphocytaire, entraînant une diminution de la production d’insuline, qui est une hormone hypoglycémiante, provoquant une hyperglycémie chronique à l’origine de complication micro et macro vasculaires, comme des atteintes de la rétine, rénales ou cutanées.
Il est habituellement nécessaire chez ces patients d’injecter régulièrement de l’insuline de synthèse pour pallier à ce déficit. Néanmoins, le document 1 nous apprend que l’injection quotidienne de GABA semble faire baisser la glycémie et cela semble corrélé avec une diminution de l’infiltration lymphocytaire et une augmentation du nombre d'îlots de Langerhans. On peut émettre l’hypothèse que cela permet de relancer une production endogène d’insuline, ce qui nous est confirmé par le document 1c. On apprend de plus que le glucagon, qui est hyperglycémiant, est nettement réduit en présence de GABA, ce qui contribue également à abaisser la glycémie en présence d’injection de GABA.
Cela nous est expliqué par le document 2 qui indique que les injections de GABA semblent redistribuer les types de cellules productrices d’hormones endocrines du pancréas : les cellules béta sont favorisées par le GABA et produisent l’insuline hypoglycémiante alors que les cellules alpha produisant du glucagon hyperglycémiant sont réduites. Au final, le document 3 nous montre même qu’en présence de GABA, des cellules ayant produit du glucagon mais n’en produisant plus produisent désormais de l’insuline. Ainsi, on peut en conclure que le GABA permet de lutter contre l’infiltration lymphocytaire entraînant une destruction des cellules béta et de lutter contre la dégénérescence de ces cellules : les injections quotidiennes de GABA permettent donc de rétablir un ratio cellules sécrétant un hormone hypoglycémiantes / cellules sécrétant une hormone hyperglycémiante normal.
Ainsi, la glycémie peut être régulée par le pancréas sans nécessiter d’injection d’insuline exogène : cela est donc une perspective très intéressante de traitement pour les diabétiques car le traitement actuel nécessitant une surveillance des glycémies pour apporter de façon exogène une insuline de synthèse est très contraignant, alors que le rétablissement de la fonction pancréatique est bien moins contraignant. 
Fin de l'extrait

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