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Sujets ES des épreuves Enseignement Scientifique
Session septembre 2007 – Polynésie |
Durée de l’épreuve : 1 h 30
Coefficient : 2
L’usage de la calculatrice est strictement interdit.
Le candidat traitera le thème obligatoire et un thème au choix parmi les deux proposés.
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COMMUNICATION NERVEUSE
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Dépendance au tabac
Document 1 : Des expériences pour comprendre la dépendance tabagique
Document 1a :
Lors d’une expérience, on teste la dépendance du rat à différentes substances actives. L’animal a la possibilité de se les auto-administrer par un cathéter* introduit dans sa veine jugulaire* en mettant son museau dans un trou actif de sa cage. Pour vérifier que cette activité n’est pas due au hasard, on installe un autre trou mais inactif (pas d’injection déclenchée).
Lorsque l’on propose à l’animal des psychostimulants (cocaïne, amphétamines, ecstasy…), l’animal apprend rapidement à s’administrer la drogue et finit par passer la majorité de son temps le museau dans le trou actif. Or la nicotine ne déclenche qu’une faible réaction d’auto-administration. Par contre des rats préalablement traités avec des IMAO (Inhibiteur puissant des Mono Aminés Oxydases), s’auto-administrent de la nicotine de manière intensive.
*veine jugulaire : veine du cou qui ramène le sang de la tête à l’oreillette droite du cœur par l’intermédiaire de la veine cave supérieure
Document 1b :
Chez les personnes déprimées, la concentration en dopamine, est basse. On utilise des IMAO comme antidépresseurs, ils agissent en augmentant cette concentration, notamment en empêchant que la dopamine ne soit dégradée par les enzymes qui lui sont spécifiques. L’acétaldéhyde présent dans l’alcool, est un IMAO. Il est aussi présent dans le tabac.
D’après Lucas Salomon, Jean-Pol Tassin. Pour la science Avril 2006
Document 2 : action de la nicotine et de psychostimulants sur le système de récompense du cerveau
Première question (12 points)
Exploiter des documents
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Sachant qu’une forte réaction d’auto-administration chez l’animal est la preuve d’une dépendance à la substance injectée, proposez, en utilisant les documents 1 et 2, une explication à la dépendance tabagique.
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Deuxième question (8 points)
Mobiliser des connaissances
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La morphine est une drogue, elle possède aussi un pouvoir analgésique puissant.
Expliquez sous la forme d’un schéma, comment, au niveau des neurones, la morphine module la transmission du message nociceptif au niveau de la corne dorsale de la moelle épinière. |
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PLACE DE L’HOMME DANS L’ÉVOLUTION
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Homo floresiensis, une polémique au sein de la communauté scientifique
Document 1 :
Mais à qui appartient le petit squelette mis au jour en septembre 2003 par une équipe australo- indonésienne dans la grotte de Liang Bua, sur l’île de Flores ? Depuis l’annonce de la découverte, la polémique n’a jamais cessé.
Pour ses découvreurs, il s’agit clairement d’un représentant d’une nouvelle espèce d’Homme, Homo floresiensis, issue de l’Homo erectus.
Mais cette interprétation n’est pas partagée par tous. Quelques jours seulement après l’annonce de la découverte, Marciej Henneberg de l’université d’Adélaïde faisait déjà part de ses doutes sur l’identité du squelette : l’Homme de Flores lui rappelait un Homo sapiens vieux de 4000 ans découvert en Crète souffrant de microcéphalie, une anomalie morphologique caractérisée par une tête et un encéphale anormalement petits, généralement accompagnée de capacités intellectuelles réduites…
D’après Olivier Boulanger, http://www.cite-sciences.fr, 16/06/06
Document 2 :
Les analyses du crâne de Homo floresiensis menées par Dean Falk, expert de l’évolution du cerveau à l’université de Floride, apportent un éclairage. Le cerveau de cet homininé, dont la mort remonte à 18 000 ans, a bien sûr disparu de la cavité crânienne, maïs il a laissé des empreintes à l’intérieur de la boîte crânienne traduisant la présence de certaines zones. Les résultats indiquent que Homo floresiensis aurait été doté d’un cerveau évolué, présentant un lobe frontal, impliqué dans la résolution de problèmes, et un lobe temporal, important dans les mécanismes liés à la mémoire, développés.
D’après Céline Sivault, Futura-Sciences, 06/04/2005
Document 3 :
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Homo floresiensis |
Homo erectus |
Homo sapiens |
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Taille (en mètre) |
1 |
1,3 à 1,5 |
1,6 à 1,85 |
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Cerveau (en cm3) |
380 |
900 à 1100 |
1200 à 1350 |
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Crâne |
Boîte crânienne épaisse et basse, arcades sourcilières fortes |
Aplati, épais, grosses arcades sourcilières |
Court, haut, arcades sourcilières peu développées |
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Squelette |
Robuste, position bipède |
Robuste |
Gracile |
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Age |
Fossile daté de -18 000 ans |
-1,9 millions d’années à -25 000 ans |
-150 000 ans à l’actuel |
Première question (10 points)
Exploiter des documents
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À partir de l’étude des trois documents, présentez les arguments justifiant l’existence d’une polémique autour de la classification d’Homo floresiensis.
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Deuxième question (10 points)
Mobiliser des connaissances
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Expliquez comment on peut construire des relations de parenté entre les êtres vivants.
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UNE RESSOURCE INDISPENSABLE : L’EAU
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L’eau dans une favela au Brésil
Document 1 : une rivière qui traverse Saõ Paulo
Le Tiétê est un fleuve brésilien qui traverse Saõ Paulo et se jette dans l’océan Atlantique :
- en amont de Saõ Paulo, on y prélève de l’eau pour la consommation quotidienne de la population et des industries ;
- dans Saô Paulo, les eaux d’égout sont immédiatement rejetées dans le fleuve, sans traitement préalable. Les eaux usées industrielles subissent le même sort ;
- en aval, il n’y a plus de poisson, plus de plante aquatique, plus de vie, le fleuve est mort.
En 1992, devant la recrudescence d’enfants nés avec des malformations, d’un taux de mortalité infantile et de maladies anormalement élevé lié à la qualité de l’eau, une pétition a obligé la municipalité à agir pour donner naissance au projet Tiétê. Saõ Paulo voulait sauver son fleuve et entrer dans une démarche de développement durable.
Ce projet s’accompagne d’une campagne de sensibilisation de la population à l’économie d’eau. Selon les estimations de la société de gestion de l’eau de la ville, d’ici 20 ans le fleuve sera totalement propre. D’aucuns disent qu’il faudra 30 ans, c’est long mais le préjudice causé est très grave.
Document 2 : quelques données relatives à la gestion de l’eau à Saõ Paulo (population de 40.5 millions d’habitants)
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1992 |
2003 |
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Nombre de municipalités dans l’état de Saõ Paulo |
366 |
366 |
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% d’accès à l’eau |
100% |
100% |
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% de la population connectée aux égouts |
63% |
78% |
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% de traitement des eaux usées |
20% |
62% |
Document 3 : rencontre avec M. Rondoni responsable de l’association Divine Providence, représentant la favela auprès des autorités
Dans les rues de la favela, située en aval du fleuve Tiétê, il y a un système rudimentaire d’évacuation des eaux usées, mais pas de raccordements aux égouts de la ville. Les canalisations sont vieilles et endommagées, il y a régulièrement des inondations qui submergent de déchets le plancher des maisons.
Envisager la construction d’un puits pour faire face aux besoins du bidonville est impossible. En effet, l’évacuation des égouts ne se fait pas assez loin ce qui entraîne une pollution de la nappe d’eau et la proximité du Tiétê, fleuve noir et sans vie, empêche toute exploitation de l’eau souterraine.
De plus en 2003, un incendie de la favela a détruit une partie des habitations et les compteurs d’eau. Privés de compteur ou souvent privés d’eau, les habitants ont dû voler l’eau pour vivre. Des coupures fréquentes privent régulièrement les habitants d’eau potable.
d’après http://www.hydrotour.org
Première question (10 points)
Exploiter des documents
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À partir de l’exploitation des documents 1, 2 et 3, présentez les difficultés rencontrées par la population de la favela pour s’approvisionner en eau potable et les perspectives d’amélioration.
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Deuxième question (10 points)
Mobiliser des connaissances
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Expliquez, après avoir présenté le cycle naturel de l’eau, en quoi les activités humaines peuvent le bouleverser.
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