Corrigé Spé SVT - Bac S Washington 2016

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Notre professeur a répondu à toutes les questions du QCM et a rédigé les réponses aux deux exercices de la seconde partie : celui obligatoire et celui de spécialité SVT. Entraînez-vous grâce à cette correction de Spécialité SVT du bac S de Washington 2016 !

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PARTIE 1: QCM

1 – La lithosphère continentale se distingue de la lithosphère océanique par :

B – une croûte plus épaisse, moins dense.

2 – L’isostasie traduit :

A – un état d’équilibre de la croûte sur le manteau supérieur de la lithosphère.

3 – L’altitude des continents est en moyenne :

B – Moins élevée que celle des océans, principalement à cause d’une croûte moins dense.

4 – L’âge de la croûte continentale :

C – peut atteindre, voire dépasser les 4 milliards d’années.

5 – Dans une chaîne de montagnes, on peut observer un épaississement de la croûte :

C – en surface et en profondeur, donnant des reliefs et une racine crustale.

6 – Dans une chaîne de collision, plis, failles, nappes sont associés :

B – à un raccourcissement de la croûte.

7 – Les ophiolites sont constituées :

B – de lambeaux de lithosphère océanique.

8 – Par rapport à une chaîne de montagnes récentes, une chaîne ancienne présente :

A – une proportion de roches formées en profondeur plus importante à l’affleurement.

9 – Dans les zones de subduction :

C – la lithosphère océanique est plus dense que dans la zone d’accrétion.

10 – Dans les zones de subduction, on observe un magmatisme se traduisant par :

C – La formation de roches plutoniques de type granitoïde.

11 – Le magmatisme des zones de subduction a pour origine la fusion de péridotite :

A – partielle, par déshydratation de la plaque plongeante.

12 – Andésite et granite sont toutes deux :

C – des roches produites au niveau des zones de subduction.

13 – Dans une chaîne de montagnes, les reliefs tendent à :

D – disparaître sous l’effet de l’altération, de l’érosion et de phénomènes tectoniques.

14 – On observe un flux géothermique :

D – faible au niveau des fosses océaniques associé au plongement de la lithosphère.

15 – Les transferts de chaleur par convection au niveau du globe :

A – sont plus efficaces que les transferts de chaleur par conduction.

16 – Le flux géothermique global :

B – est dû au transfert de chaleur de la profondeur vers la surface de l’énergie libérée par la désintégration de substances radioactives. 


PARTIE 2

EXERCICE 1 : LA VIE FIXEE. DEVELOPPEMENT DES FLEURS CHEZ LES ANGIOSPERMES


L’arabette des dames est une plante beaucoup étudiées pour ses gènes du développement de la fleur. Les gènes du développement sont des gènes architectes qui permettent la synthèse de protéines gouvernant l’expression des gènes et le devenir des cellules dans un organisme. Nous allons nous intéresser particulièrement à l’organisation florale d’un plant mutant et non-mutant. Nous souhaitons observer et comprendre l’organisation florale de la fleur mutante.


Nous allons commencer par comparer les fleurs d’un plant normal et d’un plant mutant pour observer les différences morphologiques. Sur la fleur normale on observe en périphérie 4 sépales et vers l’intérieur, disposés de façon alternée, 4 pétales. On peut voir que la fleur mutante ne possède pas de pétale, mais qu’à l’endroit où il devrait y en avoir il y a des sépales. Elle possède donc 8 sépales. Dans la partie centrale on observe 6 étamines et 2 carpelles soudés chez l’arabette normale, alors que pour l’arabette mutante à l’endroit où il devrait y avoir des étamines on trouve 4 carpelles soudés. La fleur mutante ne possède que 2 pièces florales : 8 sépales et 10 carpelles soudés.


Pour comprendre d’où peuvent venir ces différences nous allons étudier les gènes de développement permettant le développement des différents organes de la fleur. Le document 2 nous précise que les pièces florales sont sous le contrôle de 3 groupes de gènes nommés A, B et C. Le document met en évidence que les sépales sont uniquement sous contrôle des gènes du groupe A, les pétales sont sous contrôle des gènes des groupes A et B, les étamines sous contrôles des gènes des groupes B et C et les carpelles sous contrôle des gènes du groupe C. Nous avons vu que la fleur mutante ne développait ni pétales, ni étamines, en revanche à leur place on trouve d’autres pièces florales.  Les étamines et les pétales étant sous contrôle des gènes du groupe B, on peut donc penser que la fleur mutante a un disfonctionnement au niveau des gènes du groupe B. Cela expliquerait qu’à la place des pétales on trouve des sépales (car codés par les gènes du groupe A) et qu’à la place des étamines on trouve des carpelles (car codés par les gènes du groupe C).


Pour valider l’hypothèse concernant le dysfonctionnement des gènes du groupe B, on peut comparer les séquences des gènes des trois groupes chez la plante normale et chez la plante mutante. Le document 3 nous présente les résultats d’une comparaison de séquence de gène : on ne constate aucune différence entre les gènes des groupes A et C entre les deux plantes. En revanche on peut voir qu’il y a 1 différence entre les gènes du groupe B. Cela confirme bien notre hypothèse, l’organisation florale particulière de l’arabette des dames est due à une modification génétique au niveau d’un groupe de gène du développement, ici il s’agit du groupe B.


EXERCICE 2 (SPECIALITE) : GLYCEMIE ET DIABETE

Le diabète est une maladie touchant les cellules produites par les îlots de Langherans dans le pancréas. Cette maladie fait que l’organisme est en hyperglycémie constante ou quasi constante. Il existe une molécule permettant d’améliorer l’état de santé de certains diabétiques, il s’agit de la sitagliptine. Nous allons voir comment elle agit sur l’organisme et pourquoi elle peut améliorer l’état de santé de certains diabétiques mais pas de tous.

L’insuline (hormone hypoglycémiante) est produite par les cellules béta, formées par les îlots de Langherans dans le pancréas. Dans le cas d’un diabète de type 1 : le diabétique aura un taux de glucose dans le sang trop élevé tout au long de la journée. Le document 1 montre le pourcentage de cellule béta dans l’organisme d’un malade atteint d’un diabète de type 1 : les mesures ne commencent que l’année où il a été diagnostiqué diabétique. On observe qu’entre l’année du diagnostic et les années qui ont suivi, le pourcentage de cellules béta fonctionnelles a très fortement diminué, passant de 55% à 30%. Cela laisse donc supposer une destruction partielle des cellules béta produisant et sécrétant l’insuline. Pour soigner ces patients il faudrait que la sitagliptine agisse sur les cellules béta ou empêche leur destruction.


Il faut comprendre que suite à un repas, le système digestif va sécréter dans le sang une hormone nommée la GLP1 (glucagon-like peptide-1), cette hormone a pour rôle d’envoyer un message au pancréas pour stopper l’apport du glucose dans le sang. Le document 3 nous montre les effets de la GLP1 : sur la glycémie (graphique 1), la concentration d’insuline (graphique 2) et de glucagon (graphique3) dans le sang. On observe que les diabétiques recevant un placebo ont une glycémie assez élevée et qu’elle met beaucoup de temps pour diminuer : de 14mmol/L à 10.5mmol/L en 4 heures. En revanche les diabétiques ayant reçu une perfusion de GLP1 ont une glycémie qui diminue très rapidement et très fortement : de 14mmol/L à 4.5mmol/L en 4 heures. Pour l’insuline, chez un diabétique avec placébo, il n’y a pas de pic d’insuline (valeur constante à 45pmol/L) et donc une glycémie importante. Concernant le diabétique sous perfusion de GLP1, la concentration d’insuline va rapidement augmenter pour un atteindre un pic de 150pmol/L au bout de 2 heures, avant de diminuer pour revenir pratiquement à sa valeur de départ, permettant ainsi de faire baisser sa glycémie. Pour le glucagon (hormone hyperglycémiante) : chez le diabétique avec placébo, on observe peu de variation (entre 15 et 12pmol/L) en 4 heures. En revanche pour le diabétique sous GLP1 on observe une forte diminution de la concentration en glucagon, avec une valeur minimale de 5pmol/L au bout de 2 heures (comme pour l’insuline), puis un retour à la normale après 4 heures (15pmol/L). Ce qui est en corrélation avec la diminution de la glycémie dans l’organisme.


Certains malades possèdent une enzyme qui va détruire la GLP1, il s’agit de la DPP4 (dipeptidyl peptidase-4). La GLP1 étant inhibée, le glucagon continue d’être sécrété par les cellules alpha et le glucose est toujours envoyé dans le sang. Le patient aura donc une glycémie élevée tout au long de la journée. La sitagliptine va inhiber la DPP4 (document 2), empêchant ainsi son action sur la GLP1. La sitagliptine est l’inhibitrice de l’enzyme destructrice de la GLP1. Donc cette dernière sera à nouveau active et pourra permettre à l’organisme d’arrêter la production de glucagon et, par conséquent, la sécrétion de glucose dans le sang et permettra également la production d’insuline par les cellules béta. La GLP1 a une action particulière sur les cellules béta, le document 4 nous montre ses effets sur deux groupes de rats obèses développant un diabète. Dans le premier cas c’est la masse des cellules beta qui est mesurée. Chez les rats traités avec la GLP1 la masse des cellules est plus importante que chez les rats témoins (12mg contre 7.5mg), mais on constate également que la GLP1 a un rôle la prolifération de ces cellules, en effet les rats traités on 1.75% de cellules béta en prolifération contre 1.3% pour les rats non traités. La GLP1 a bien un rôle sur les hormones glycémiantes via son action sur les cellules de Langherans.


Chez certains diabétiques, le diabète est causé par la présence d’une enzyme, la DPP4, qui va détruire la GLP1, or nous venons de montrer le rôle très important de cette hormone sur les cellules du pancréas et sur la régulation de la glycémie. Pour ces patients il est possible d’injecter de la sitagliptine qui va inhiber l’enzyme, empêchant ainsi la destruction de la GLP1. En revanche cette molécule n’a aucun effet sur les cas de diabète où ce n’est pas la DPP4 qui en est responsable.

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Je me permets de signaler deux erreurs dans le QCM : -2. L'isostasie traduit : B.Un état d'équilibre de la lithosphère sur l'asthénosphère -3.L'altitude des continents est en moyenne : C.plus élevée que celle des océans, principalement à cause d'une croûte moins dense.

par - le 15/06/2016

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