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Sujets ES des épreuves Enseignement Scientifique
Session 2005 – Métropole |
Durée de l’épreuve : 1 h 30
Coefficient : 2
L’usage de la calculatrice est strictement interdit.
L‘élève traitera les questions du thème obligatoire page 2/4 et les questions relatives à l’un des thèmes au choix étudié pendant l’année.
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DU GÉNOTYPE AU PHÉNOTYPE, APPLICATIONS BIOTECHNOLOGIQUES
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La pigmentation de la peau
Document 1 :
La pigmentation de la peau résulte d’un seul pigment, la mélanine, présente dans les cellules de l’épiderme (les kératinocytes).
La mélanine est produite par d’autres cellules, les mélanocytes puis exportée vers les kératinocytes . Tous les individus ont un nombre identique de mélanocytes. Il n’y a pas de « blanc », de « jaune » ou de « noir », mais une couleur unique, brune qui va du plus foncé quand la production de mélanine est élevée au plus clair quand elle est faible. La mélanine est synthétisée dans des structures cellulaires (les mélanosomes) à partir d’un acide aminé, la tyrosine, transformé par l’action d’une protéine, la tyrosinase. Lorsque l’acidité des mélanosomes est élevée, l’activité de la tyrosinase est réduite.
Document 2 :
Plusieurs gènes sont impliqués dans la modulation de la couleur de la peau. Parmi ceux-ci, on trouve le gène OCA2 dont on connaît plusieurs allèles. Il est responsable de la synthèse d’une protéine appelée « P ». C’est une protéine dont la quantité est sensiblement identique chez tous les humains quelle que soit la couleur de leur peau. Cette protéine a pour fonction d’abaisser l’acidité des mélanosomes.
Certains allèles du gène OCA2 codent une protéine P dont l’activité est faible, voire inexistante.
D’après Pour la Science n°313 nov. 2003
Première question (10 points)
Saisir des données et les mettre en relation.
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A partir de l’étude des deux documents ci-dessus, proposez une explication possible au phénotype « peau claire ».
Votre réponse fera intervenir : les kératinocytes, les mélanosomes, la mélanine, la protéine P, la tyrosinase, le gène OCA2. |
Deuxième question (10 points)
Mobiliser des connaissances et les restituer
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Expliquez comment les gènes interviennent dans l’établissement du phénotype.
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ALIMENTATION, PRODUCTION ALIMENTAIRE, ENVIRONNEMENT
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La progression de l’obésité
Document 1 : Exemples d’apports nutritionnels du repas de midi.
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Apports nutritionnels conseillés |
Apports nutritionnels d’un repas |
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Energie |
3600 kJ. |
5800 kJ |
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Protéines |
25,5 à 27 g |
30 g |
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Lipides |
30 à 31,5 g |
50 g |
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Glucides |
115,5 à 117 g |
200 g |
Document 2a :
Document 2b :
Risque relatif pour des personnes atteintes d’obésité par rapport à des personnes non atteintes.
25 % de plus de maladies des os et des articulations,
50 % de plus de maladies des coronaires,
380 % de plus de diabètes,
370 % de plus de goutte,
240 % de plus de maladies liées à une hypertension artérielle.
D’après le rapport du Sénat n° 267 avril 2004
Première question (10 points)
Saisir des données et les mettre en relation
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A partir de l’analyse des documents et de leur mise en relation, montrez qu’un recours de plus en plus fréquent à certains menus de restauration industrielle justifie les craintes émises par les auteurs du rapport sénatorial.
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Deuxième question (10 points)
Mobiliser des connaissances et les restituer
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Définissez la notion de ration alimentaire équilibrée et présentez les paramètres dont elle dépend.
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UNE RESSOURCE NATURELLE : LE BOIS
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Le secret des Stradivarius
Document 1 :
Les Stradivarius, des violons fabriqués par Antonio Stradivari (1644 ?-1737), à Crémone en Italie, sont des instruments mythiques. II en subsiste environ 400 sur les 1100 qu’il réalisa. D’où vient leur sonorité exceptionnelle, voire inégalée pour certains musiciens ?
Selon Henri Grissino-Mayer, de l’Université de Tennessee, cette sonorité exceptionnelle proviendrait du bois lui même. En analysant les troncs de très vieux arbres des forêts françaises et allemandes ayant poussé entre 1625 et 1720, Henri Grissino-Mayer a montré que la croissance de ces arbres a été très ralentie, leur bois se caractérisant par des anneaux concentriques étroits, très resserrés.
[…]
Variation de la température moyenne en Europe de l’Ouest au cours du dernier millénaire.
(d’après www.cite-sciences.fr)
Document 2 : « Sans forêt de montagne, pas de musique… »
Le bois utilisé dans la fabrication des violons et des guitares… est dit « bois de résonance ». Parmi les critères qui permettent d’estimer la qualité d’un bois de résonance, on trouve la faible largeur des cernes et la faible densité du bois. L’épicéa est l’essence qui répond le mieux à ces exigences.
Il est facile de compter les cernes de l’arbre sur l’instrument. Sur la moitié d’un violon (10cm), on arrive au minimum à 50 cernes, souvent à plus de 100, parfois plus de 200.
Les stations favorables à la croissance de bois de résonance se situent en montagne. Comme la période de végétation est très courte (3 à 5 mois en raison des basses températures), les arbres ont très peu de temps pour croître, c’est pourquoi le cerne est étroit. De plus, comme les hivers sont précoces, le bois final d’été qui contient des cellules aux parois plus épaisses que celui de printemps, est réduit. On arrive ainsi à obtenir du bois d’épicéa léger de masse volumique inférieure à 450 g.dm-³.
D’après : www.silviva.ch
Première question (10 points)
Saisir des données et les mettre en relation
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Mettez en relation les informations apportées par les documents pour expliquer la qualité exceptionnelle des Stradivarius.
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Deuxième question (10 points)
Mobiliser des connaissances
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Les documents ci-dessus ont montré que les caractéristiques structurales du bois conditionnent les propriétés physiques de ce matériau.
Par 3 exemples, illustrez différents usages du bois et présentez les composants chimiques du bois permettant cette diversité d’usage. |
