Correction SVT (Obligatoire) - Bac S 2017 Polynésie

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Notre professeur vous propose un corrigé de l'épreuve de SVT du Bac S 2017 de Polynésie Française.
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La 1ère partie traitait du système immunitaire et était plutôt facile. En effet, ces notions sont normalement étudiées en cours d'année et le VIH est l'exemple utilisé. Il était donc assez simple de répondre au problème lorsque le cours était su. La 2ème partie, exercice 1 était sur la génétique et évolution. Le niveau était assez facile également. Les réponses 1 et 3 du QCM étaient dans les docs, pour la réponse 2, même si on cite un document, il fallait lire tous les documents pour y répondre. La 2ème partie exercice 2 (obligatoire) était sur la géologie. Cette partie était par contre assez difficile. Le sujet demandait des connaissances, car une simple étude de documents n'est pas suffisante pour y répondre.

Téléchargez gratuitement ci-dessous le sujet corrigé de SVT de Polynésie du Bac S 2017.

Correction SVT (Obligatoire) - Bac S 2017 Polynésie

Le contenu du document


PARTIE 1 : LE MAINTIEN DE L’INTEGRITE DE L’ORGANISME : QUELQUES ASPECTS DE LA REACTION IMMUNITAIRE.

Introduction

L’immunité adaptative est spécifique car la réaction immunitaire est dirigée contre un seul antigène. Les lymphocytes sont les acteurs principaux de cette immunité, ils correspondent à environ 30% des globules blancs (leucocytes). Il existe deux sortes de lymphocytes ; LB et LT et parmi les LT on trouve deux sous-types caractérisés par leurs marqueurs membranaires ; CD4 et CD8. Le VIH est un virus s’attaquant principalement au LT CD4 pour les détruire.

Comment la destruction des LT CD4 par le VIH peut-elle entrainer une déficience générale du système immunitaire ?

Pour répondre à ce problème, nous allons tout d’abord expliquer le rôle et le fonctionnement des lymphocytes T CD4, ensuite nous montrerons les conséquences du VIH sur les LT CD4 et l’impact sur tout le système immunitaire.


I) Le rôle et le fonctionnement des lymphocytes T CD4

Les lymphocytes T sont formés dans la moelle osseuse rouge, mais contrairement aux lymphocytes B, ils vont devoir migrer dans le thymus pour leur maturation. Une fois qu’ils sont devenus immunocompétents, ils vont migrer dans le sang, la lymphe ou les ganglions lymphatiques pour agir. Cette maturation dans la lymphe permet de faire une présélection des lymphocytes en détruisant ceux qui s’attaquent à l’organisme. Le CD4 est une protéine présente à la surface des lymphocytes T, cette protéine est d’ailleurs également présente au niveau des macrophages, des monocytes ou encore des cellules dendritiques.

Lorsqu’un antigène entre dans l’organisme, il va être phagocyté par une cellule présentatrice d’antigène (CPA). Les lymphocytes T CD4 vont le reconnaitre puis proliférer par mitose avant de se différencier, soit en lymphocytes T CD4 mémoire, soit en lymphocytes T auxiliaires. Ces derniers vont sécréter des interleukines 2 qui jouent un rôle sur l’amplification clonale des lymphocytes T CD4, mais aussi sur les lymphocytes T CD8 et sur les lymphocytes B. Cette amplification permet de coordonner la réponse immunitaire, sans les lymphocytes T auxiliaires et la sécrétion d’interleukine, les réponses immunitaires seraient faibles voire inexistantes.


II) Conséquences du VIH sur les LT CD4 et sur le système immunitaire

Le VIH (virus de l’immunodéficience humaine) va pénétrer rapidement dans les cellules possédant à leur surface la protéine CD4. Cette protéine facilite très fortement l’ancrage du virus sur les cellules cibles. Ainsi les macrophages, les monocytes ou encore les lymphocytes T CD4 sont les principales cibles du VIH. Lorsque le virus est entré dans la cellule il va laisser passer son matériel génétique (son génome) qui va s’intégrer au noyau de cette dernière pour se multiplier. Une fois le génome multiplié, il va bourgeonner en surface de la cellule pour former de nouveaux virus. Cette multiplication va fatiguer et détruire la cellule hôte, mais avant cela elle aura produit près de 1000 nouveaux virus.

Après contamination par le VIH (primo-infection) le système immunitaire reste fonctionnel, mais les anticorps anti-VIH sont peu efficaces car le virus est caché dans les cellules immunitaires. Certains lymphocytes T cytotoxiques vont s’attaquer aux lymphocytes T CD4 qui portent des traces du VIH en surface. Ce dernier va, durant la phase asymptomatique, détruire les lymphocytes T CD4 et ainsi impacter le système immunitaire, car s’ils ne sont plus fonctionnels ils ne peuvent plus se multiplier ni même produire des lymphocytes T auxiliaires. Rappelons que ces derniers sont indispensables pour stimuler la multiplication et la différenciation des lymphocytes T CD8 et des lymphocytes B, qui permettent la formation de plasmocytes formant des anticorps. Après infection par le VIH, le nombre d’anticorps se réduit et fini par ne plus être suffisant pour défendre l’organisme en cas d’infection (phase de SIDA déclarée) (graphique 1).

Graphique de l’évolution des paramètres du système immunitaire suite à l’infection par le VIH

Graphique de l'évolution des paramètres du système immunitaire suite à l'infection par le VIH


On parle de SIDA déclarée, lorsque la concentration en lymphocytes T CD4 est très faible et que l’organisme n’est plus en mesure de combattre d’autres infections. On peut ainsi observer l’apparition de nombreuses maladies opportunistes, liées à des agents pathogènes très variés (virus, bactéries, champignons, protozoaires…), qui vont provoquer le décès du malade.


Conclusion

Le système immunitaire est composé, entre autres, de lymphocytes. Certains sont particuliers car ils possèdent en surface une protéine nommée CD4. Le VIH repère les cellules avec cette protéine pour s’y ancrer et y pénétrer plus facilement. C’est ainsi que le VIH va se multiplier dans les lymphocytes T CD4 et finir par les détruire, entrainant une destruction progressive du système immunitaire. Lorsque le système immunitaire n’est plus en mesure de se défendre, on parle de SIDA déclaré et les maladies opportunistes vont entrainer la mort du malade.

On sait que le système immunitaire peut être activé au préalable face à certains pathogènes grâce à la vaccination. Actuellement des recherches sont en cours pour essayer de mettre au point un vaccin permettant de protéger la population face au VIH, en attendant, le seul moyen de s’en protéger est le préservatif.


PARTIE 2, EXERCICE 1 : GENETIQUE ET EVOLUTION

QCM

1 – a : Puisque la génération de drosophiles obtenues en F1 est claire est avec des ailes longues, on peut donc penser que les allèles b+ (codant pour clair) et vg+ (codant pour longues) sont dominants.

2 – b : Les drosophiles obtenues en F1 vont donner en F2 des individus différents, avec des caractères clairs et noirs, puis ailes longues et vestigiales. Donc cela veut dire qu’en F1, la drosophile n’est pas homozygote mais bien hétérozygote sur les deux gènes.

3 – b : Il s’agit d’un crossing-over entre deux chromosomes, il a lieu lors du brassage intrachromosomique.


PARTIE 2, EXERCICE 2 (OBLIGATOIRE) : LE DOMAINE CONTINENTAL ET SA DYNAMIQUE

La goethite est un minéral qui est de couleur noire-brunâtre à l’état massif et de couleur jaunâtre à l’état de poudre. Il est riche en fer III et a été utilisé durant la préhistoire pour les peintures rupestres.

C’est un minéral que l’on retrouve dans les arènes granitiques, comment expliquer que l’altération d’un granite puisse être à l’origine de la goethite ?

Pour répondre à cela nous allons présenter les minéraux présents dans le granite sain et expliquer les altérations qu’il peut subir, ensuite nous montrerons les minéraux nouvellement formés et plus particulièrement la goethite.


Nous savons que le granite est une roche magmatique plutonique constituée de quartz, de feldspaths (calco-alcalins ou potassiques) et de micas (blancs ou noirs). D’après le document 2 nous pouvons voir que parmi ces minéraux un seul est composé de fer : le mica noir, la biotite. En utilisant le document 1, nous observons que l’arène granitique, qui est obtenue suite à une très forte altération du granite sain, est composée à 66% de (Na2O + K2O + CaO), à 83% de SiO2, à 95% d’Al2O3 et à 100% de Fe2O3. Cela nous laisse penser que le fer que l’on retrouve dans la goethite était déjà présent dans le granite sain.


Le granite peut subir des altérations par les végétaux qui ont pu s’implanter dans des diaclases (fissures de la roche) ou simplement par l’action de l’eau. Cette dernière peut agir par hydratation, addition de l’eau à un composé chimique, ou par hydrolyse, décomposition d’une substance. Le document 3a nous présente l’équation bilan d’une hydrolyse, on peut voir qu’à l’origine on a un minéral silicaté auquel s’ajoute de l’eau, et qu’il forme un nouveau minéral (sous forme d’argile) et des ions solubles. Le document 3b complète cette équation en précisant quels sont les minéraux qui vont évoluer le plus vite lors de l’altération du granite. On observe que le quartz ne change pas, c’est un minéral inaltérable, lorsqu’il est séparé des autres éléments il formera en grande partie du sable. Les feldspaths vont s’altérer lors d’une hydrolyse, on observe également sur ce graphique que la croissance du nombre d’argiles est inverse à celle de l’altération des feldspaths, ce qui laisse supposer que les feldspaths vont se transformer en argiles par hydrolyse. En effet, on sait que les feldspaths peuvent former des smectites, de la kaolinite… Concernant les minéraux ferromagnésiens, le seul du granite est la biotite (la muscovite ne contenant ni fer, ni magnésium) et elle va se transformer en hydroxyde de fer (goethite) et en argile (kaolinite), très rapidement lors de l’altération du granite. 


Le document 4 représente le diagramme de Goldschmidt, il permet d’évaluer la solubilité de certains ions. On observe que les ions Fe2+ présents dans la biotite sont des cations solubles, ils ne permettront pas de former la goethite puisqu’ils seront lessivés avec l’eau lors de l’hydrolyse. En revanche on sait que la biotite contient aussi des ions Fe3+, ces derniers sont des cations précipitants, c’est-à-dire qu’ils vont pouvoir se combiner à l’oxygène et sédimenter sous forme solide au lieu de se solubiliser. L’hydrolyse va dont permettre de former des argiles et de transformer la biotite en hydroxyde de fer. Comme les ions Fe3+ ne sont pas solubles, ils vont former un précipité d’oxyde de fer riche en fer III. C’est ce précipité qui va donner la goethite, soir brun-noir sous forme massive, soit jaunâtre sous forme de poudre.


Le granite peut s’altérer lors d’une hydrolyse mais tous les minéraux se l’altèrent pas de la même façon, ni à la même vitesse. La biotite va s’altérer rapidement pour former des argiles et de l’oxyde de fer (grâce aux ions Fe3+). Ce dernier va sédimenter pour former la goethite qui a été utilisée pour les peintures rupestres des grottes de Lascaux.

Nous savons que l’oxyde de fer va sédimenter et rester sur place, mais quel va être le devenir des autres minéraux et ions produits lors de l’hydrolyse ?

Fin de l'extrait

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