Bac L 2011 – Amérique du Nord

Document 1 : Une loupe concentre en un point les rayons du soleil. Dans l’album, «Le temple du soleil», une loupe de grand diamètre concentre ces rayons vers le bûcher sur lequel sont attachés Tintin, le capitaine Haddock et le professeur Tournesol. .. mais ils sont sauvés par une éclipse !
La loupe est aussi l’accessoire du détective : Dans «Le secret de la Licorne» l’un des Dupond enflamme le fond de son pantalon en tenant la sienne un peu trop près du dit endroit … L’effet comique est réussi.
Les verres correcteurs de vue sont également des lentilles, cependant, les verres des lunettes du professeur Tournesol ne servent pas de loupe dans les albums de Tintin.

Document 2 :

Au cours de ses voyages, Tintin s’aventure parfois dans le désert.  » est sujet au célèbre mirage de l’oasis dans l’album «Les cigares du Pharaon». 1/ aperçoit au loin une étendue bleue sur le sol. De l’eau! Mais en s’approchant, il trouve seulement un panneau « attention mirage dangereux à 100m »
Dans «Tintin au pays de l’or noir», les Dupond vivent la même illusion et plongent carrément dans le sable !
Ce type de mirage peut s’expliquer par une cause liée à la lumière :

Rappelons que lorsqu’un rayon lumineux passe de l’eau dans l’air, il est dévié de la ligne droite. Le cerveau étant conditionné à la propagation rectiligne de la lumière, un objet au fond de l’eau observé depuis l’extérieur de l’eau semble être moins profond qu’il ne l’est en réalité.

La déviation des rayons lumineux ne s’observe pas juste quand la lumière passe de l’eau dans l’air, elle s’observe aussi lors de son passage de toute matière transparente dans une autre. Dans un désert, le sol est très chaud et réchauffe l’air autour de lui. On trouve donc des «couches d’air» très chaudes près du sol, puis lorsqu’on s’en éloigne, des couches d’air dont la température diminue. Ces couches d’air se comportent comme autant de matières transparentes différentes. Les rayons lumineux bleus issus du ciel subissent de légères modifications de trajectoire tout au long de là descente vers le sol. Le résultat donne une trajectoire courbe, c’est pourquoi Tintin ou les Dupond observent une étendue bleue sur le sable, comme le montre l’image ci-dessous.

Image : Hachette éducation

Document 3 :

Dans l’album «Les sept boules de cristal», Tintin et Haddock roulent sous la pluie dans une voiture décapotable. Ils passent beaucoup de temps pour débloquer la capote, mais bien sûr, leurs efforts ne sont récompensés que lorsque la pluie cesse et qu’apparaît un magnifique arc-en-ciel …

La formation d’un arc-en-ciel s’explique par le caractère polychromatique de la lumière du soleil: les gouttes d’eau dans l’atmosphère réalisent sa décomposition. Une expérience avec une lampe et un prisme permet d’observer un phénomène similaire : la décomposition de la lumière se traduit par l’apparition sur un écran d’une tache lumineuse contenant côte à côte toutes les couleurs de l’arc-en-ciel.

Document 4 :

Dans l’album « le crabe au pince d’or », le capitaine Haddock, assoiffé dans le désert, ne voit pas d’oasis mais observe Tintin se métamorphoser en bouteille !

L’optique ne permet plus la compréhension des visions de Haddock.  » nous faut utiliser des connaissances en biologie concernant la vision.
Les messages véhiculés par les fibres du nerf optique aboutissent à un relais cérébral connecté aux aires cérébrales occipitales.

La transmission du message nerveux :
1. dans la zone de connexion du relais cérébral,
2. détails de la zone de jonction entre deux neurones.

Document 5 : Les hallucinations

Les hallucinations résultent de la perturbation des interactions de plusieurs aires cérébrales. Au cours des hallucinations visuelles complexes, trois régions cérébrales interagissent de façon anormale : le cortex visuel situé dans le lobe occipital, le cortex associatif du lobe frontal qui est responsable des mécanismes de l’attention, et certaines structures responsables de la mémoire.

D’après Pour la Science, avril 2001

Des anomalies visuelles provoquées par des lésions corticales :

D’après Enseignement Scientifique, Hachette

Document 1 : la dystrophie musculaire de Duchenne

La dystrophie musculaire de Duchenne (DMD) est la plus grave des manifestations en rapport avec un déficit en dystrophine, protéine qui permet aux muscles de résister à l’effort.
La maladie peut toucher tous les muscles y compris le muscle cardiaque. Cette atteinte du muscle cardiaque est la principale cause de mortalité fiée à la DMD.
La maladie est due à une mutation du gène DMD situé sur le chromosome X, gène qui code pour la synthèse de la protéine dystrophine .

Document 1bis : arbre généalogique d’une famille touchée par la DMD

Document 2 : le diagnostic prénatal

Avant 1972, il n’existait pas de techniques permettant de réaliser un véritable diagnostic prénatal. La situation a particulièrement évolué à partir de cette date avec l’amniocentèse (technique qui permet de réaliser un caryotype à partir de culture de cellules prélevées chez le foetus ou de séquencer l’ADN de ces cellules) puis l’échographie en 1974.

D’après www.genethique.org

Document 3 : un espoir pour les malades atteints de DMD

3. a Des chercheurs canadiens viennent de démontrer qu’il est possible de réparer le gène défectueux qui cause la dystrophie musculaire de Duchenne. L’équipe du professeur Tremblay s’est associée à une firme française dans le but de concevoir des enzymes*, appelées méganucléases, capables de reconnaître et d’extraire les régions mutées du génome des personnes atteintes de la DMD.
Les chercheurs ont introduit des gènes codant pour différentes méganucléases dans des cellules musculaires humaines isolées. Ils ont répété l’expérience, avec des souris porteuses de la mutation qui cause la maladie. Les deux séries de tests ont montré que ces méganucléases peuvent rétablir une séquence normale des nucléotides du gène de la dystrophine et permettre son expression dans les cellules musculaires. Il faudra encore franchir plusieurs étapes avant d’envisager d’appliquer cette approche à l’humain …

D’après un communiqué de presse de l’université de Laval (Québec), le 15 avril 2010

(*) les enzymes sont des protéines qui permettent la réalisation de réactions chimiques

3. b Dans les années 80, on a commencé à utiliser les connaissances de la génétique moléculaire pour faire un diagnostic précis de certaines maladies héréditaires: cela a été l’ «ère des gènes utilisés comme sondes». Dans les années 90, on a vu apparaître les premiers produits pharmaceutiques basés sur le génie génétique (insuline, interféron, vaccins, … ) : cela a marqué le début de l’ « ère des gènes utilisés comme usines ». À partir de la fin du siècle dernier, on est finalement entré, grâce à la thérapie génique, dans l’ « ère des gènes utilisés comme médicaments ».

D’après une interview du Pr Rusconi Université de Fribourg (CH)

Document 1 : quelques caractéristiques anatomiques de la lignée humaine

Document 2 : évolution des caractéristiques culturelles dans la lignée humaine

Le genre Australopithecus ne semble pas associé à la fabrication d’outils alors qu’Homo habilis crée des galets aménagés. Homo erectus taille des bifaces, a la maîtrise du feu et développe un certain langage.
Homo neanderthalensis fabrique en outre des outils spécialisés sur éclats et prend soin de ses morts (rites funéraires-sépultures).
Homo sapiens façonne des outils diversifiés et plus spécialisés (Iames-pointes-harpons) et maîtrise aussi l’art pictural et rupestre.

Document 3 : l’Homme de Flores et sa place dans la lignée humaine

Il a été retrouvé dans l’une des îles de la Sonde en Indonésie ; il est âgé d’à peine 20 000 ans d’après les datations effectuées et mesurait 1,2 m environ. Des outils spécialisés (poinçons-lames-pointes) semblent associés à ses restes osseux.
Des scientifiques l’ont classé dans le genre Homo créant un nouveau groupe contesté par certains préhistoriens, Homo floresiensis.

D’après « La Recherche» Dossiers Août 2008