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Sujets L des épreuves Enseignement Scientifique
Session Septembre 2003 – Martinique |
Durée de l’épreuve : 1 h 30
Coefficient : 2
L’usage de la calculatrice est strictement interdit.
Le candidat doit traiter la partie I et un des sujets de la partie II
Partie I : ALIMENTATION ET ENVIRONNEMENT (13 points)
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Document 1 : Les additifs alimentaires Ce sont des substances qui, ajoutées en petite quantité, permettent notamment :
Les additifs doivent obligatoirement être mentionnés sur l’étiquette des denrées alimentaires
Le code utilisé est fixé au niveau européen. Il se compose de la lettre « E » suivie de trois chiffres permettant d’identifier facilement la catégorie. Conservateurs, antioxydants, colorants, agents de texture, exhausteurs de goût constituent une liste non exhaustive des additifs alimentaires. |
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Document 2 : Détérioration des aliments « Un exemple de modifications chimiques subies par un aliment est donné par les graisses et les huiles qui deviennent rances avec le temps. Le processus est en partie une réaction d’hydrolyse (cassure en présence d’eau) des triglycérides en leurs constituants, glycérol et acides gras; il s’agit également en partie d’une réaction d’oxydation par le dioxygène de l’air. Le rancissement est facilité par l’augmentation de la température, de la lumière, de même que l’existence d’impuretés, comme des traces de cuivre et d’autres métaux dans les huiles ou les graisses. Il a donc moins de chance de se produire si ces aliments ont été soigneusement raffinés Le phénomène de d’oxydation est retardé par la présence de la vitamine E, retrouvée dans de nombreuses huiles végétales.» D’après le livre «Dictionnaire de l’alimentation» de John Yudkin, éditions Robert Laffont |
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Document 3 : Composition partielle de deux limonades « classique » et « light ».
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Question 1 (Physique – Chimie) (2 points)
Saisir des informations .
On peut approximativement classer les additifs alimentaires en deux grandes familles:
– famille n°1 : les additifs qui servent à augmenter le temps de conservation des aliments
– famille n°2 : les additifs qui servent à améliorer les qualités sensorielles des aliments (aspect, odeur, saveur, consistance)
1.1. Classer chacun des cinq types d’additifs alimentaires du document 1 dans l’une de ces deux familles.
1.2. En utilisant leurs codes classer sans justification les additifs alimentaires suivants :
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E 210 acide benzoïque |
E 300 acide ascorbique |
E 120 cochenille |
Question 2 (Physique – Chimie) (2 points)
Mobiliser ses connaissances.
2.1. Les graisses et les huiles, encore appelées triglycérides, peuvent subir deux réactions chimiques qui sont à l’origine de leur rancissement. Donner le nom de ces deux réactions.
2.2 Recopier et compléter l’équation chimique suivante, correspondant à la réaction d’hydrolyse des triglycérides : triglycérides + eau
2.3 Que faut-il faire pour retarder le rancissement des matières grasses ? On attend quatre propositions.
2.4 La vitamine E, présente naturellement dans les huiles végétales, retarde leur rancissement. A quelle catégorie d’additifs alimentaires appartient-elle ?
2.5 Les cacahuètes dont on tire l’huile d’arachide, sont souvent emballées sous vide ou bien en atmosphère inerte. Que cherche-t-on à éviter ?
Question 3 (Physique – Chimie) (2 points)
Raisonner et calculer.
L’acide citrique est un acidifiant que l’on trouve de façon naturelle dans le jus de citron. C’est aussi un additif alimentaire utilisé pour renforcer l’action anti-oxygène d’autres substances.
On se propose de vérifier la concentration en acide citrique de la limonade « classique » grâce à un dosage par comparaison.
Principe du dosage : dans les mêmes conditions, un même volume de solution de soude réagit avec une solution A d’acide citrique de concentration connue et avec la solution notée B de limonade «classique» préalablement dégazée. L’indicateur de fin de réaction est la phénolpthaléine.
Au début, la phénolpthaléine est rose. On s’arrête de verser quand elle devient incolore (à la goutte près) : on peut alors considérer qu’on a versé la même masse m d’acide citrique dans chaque bêcher.
Rappel : 1 litre = 1000 mL et 1 gramme = 1000 mg.
3.1.1 Calculer la masse la masse m, en mg, d’acide citrique contenue dans 19,2 mL de solution A d’acide citrique.
3.1.2 En déduire la masse m2, en mg, d’acide citrique contenue dans 1 L de limonade « classique ». A la précision des manipulations près, retrouve-t-on la valeur donnée dans le document n°3 ?
3.2 Le saccharose de la limonade classique est extrait de deux végétaux. En citer un.
3.3 Dans l’estomac, le saccharose subit une hydrolyse. On peut réaliser cette hydrolyse au laboratoire. L’hydrolyse acide du saccharose conduit à du fructose et à un produit qui réagit avec la liqueur de Fehling à chaud. Quel est ce ?
Question 4 (Physique – Chimie) (3 points)
Saisir des données et mobiliser des connaissances
Dans le document 3, on trouve une autre catégorie d’additifs alimentaires les édulcorants de synthèse. L’aspartame de la limonade « light » est destiné à remplacer le saccharose de la limonade « classique». Il est utilisé par les personnes soucieuses de limiter leur apport calorique. Sa dose journalière admissible est de 0,04 g / kg de masse corporelle et par jour.
4 1 L’aspartame a-t-il un goût sucré ou acide ? Dire pourquoi.
4.2 Calculer la masse maximale m, en grammes, d’aspartame qu’un adolescent de 50 kg peut consommer par jour.
4.3 En déduire le volume maximal V de boisson « light » que cet adolescent peut consommer par jour.
Le pH de la limonade « light » doit être maintenu constant car l’aspartame se décompose lentement en solution aqueuse (si pH < 3,5 ou si pH> 5,5). Le citrate de sodium en présence d’acide citrique permet de maintenir le pH constant.
4.4.1 Sur un axe horizontal gradué en unités pH de 0 à 14, hachurer la zone où l’aspartame est stable.
4.4.2 L’aspartame se décompose-t-il en milieu basique? Réponse à justifier.
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Document 4 : Normes de potabilité
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Question 5 (SVT) (3 points)
Saisir des données et mobiliser des connaissances
5.1. A l’aide de l’analyse de la composition des menus 1 et 2 et des connaissances, comparer du point de vue quantitatif l’apport en glucides, lipides et protides de ces deux menus.
5.2. A l’aide de l’analyse de la composition des menus 1 et 2 et des connaissances, comparer la valeur énergétique totale et la répartition énergétique entre glucides, lipides et protides de ces deux menus.
5.3. L’apport énergétique journalier est d’environ 7000 kJ. Quelles sont les conséquences quotidiennes et à long terme d’un régime alimentaire basé sur le menu 1 ?
Partie II : THEME AU CHOIX
PLACE DE L’HOMME DANS L’EVOLUTION (8 points) – SVT
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Document 1 : Représentation des squelettes de quelques Hominoïdes
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Question 1 (SVT) (3 points)
Saisir des informations et expliquer
A partir des connaissances et des données du document 1, indiquer quels sont les critères qui permettent de distinguer la lignée humaine des autres Hominoïdes.
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Document 2 : Deux arbres phylogéniques possibles chez les Hominoïdes
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Question 2 (SVT) (2 points)
Utiliser des connaissances et effectuer une synthèse
Comment est représenté le temps dans l’arbre phylogénétique ? Que représentent les points d’intersection entre les différentes branches dans un arbre phylogénétique ?
Question 3 (SVT) (2 points)
Argumenter
A partir des données du document 1, discutez la validité des deux arbres proposés dans le document 2.
Partie II : THEME AU CHOIX
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Document 1 : Schéma des différentes étapes de la fécondation in vitro
d’après Transmettre la vie à l’aube du 21ème siècle », dossiers INSERM – NATHAN 1994 |
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Document 2 : Tableau des taux de succès de la fécondation in vitro en France
d’après Transmettre la vie à l’aube du 21ème siècle », dossiers INSERM – NATHAN 1994 |
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Document 3 : Tableau de répartition des types de grossesse lors d’une FIV en France en 1994
(NB : le taux de gémellarité naturelle est d’environ 1,2% des grossesses). d’après Transmettre la vie à l’aube du 21ème siècle », dossiers INSERM – NATHAN 1994 |
Question 1 (SVT) (0,5 point)
Saisir des informations
Dans le cas du document 1, à quelle cause d’infertilité la technique de fécondation in vitro permet-elle d’apporter une solution ?
Question 2 (SVT) (3 points)
Mobiliser les connaissances
Proposez une courte définition des termes employés dans le document 1 follicules, ovocyte, spermatozoïdes, fécondation, segmentation, embryon.
Question 3 (SVT) (2 points)
Saisir des informations et expliquer
D’après le document 2. quel est le taux d’échec de la FIV jusqu’en 1994? Proposer quelques explications médicales possibles en se référant au document 1.
Question 4 (SVT) (1,5 point)
Saisir des informations et expliquer
Que remarque-t-on à la lecture du document 3. A l’aide du document 1, comment expliquer cette constatation ?
