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1 obs.3/4 Couleur et quantité de matière évaluation Classe : Nom : Note : appréciation: Première partie : «Des carottes pour protéger ma peau!» A l aide des documents (1 à 5) et de votre cours, vous expliquerez d abord pourquoi les personnes ayant la peau sombre sont mieux protégées contre les méfaits du soleil que les personnes à peau claire. D après le Doc.1, pour l'être humain, l'exposition au rayonnement ultraviolet peut être néfaste (coups de soleil, cancer de la peau D après le doc.2, une peau foncée est bien adaptée à l ensoleillement intense. C est la mélanine, entre autre, qui protège contre les coups de soleil en réduisant la quantité de rayons UV pénétrant dans la peau. Elle absorbe aussi les composés toxiques ou cancérigènes produits par les rayons UV. D après le Doc.1, la mélanine est un pigment brun contenu dans la peau. Sur la carte du Doc.2 on constate que les peaux les plus foncées (qui contiennent donc le plus de mélanine) se localisent dans les régions les plus ensoleillées (entre les deux tropiques ou dans des régions désertiques comme le centre de l Australie où il y a peu de nuages). Ainsi, l évolution fait bien les choses Les Doc. 1 et 2 nous expliquent que la mélanine nous protège des rayonnements UV (nocifs) en les absorbants. Cette théorie est vérifiée par le spectre du Doc. 3. En effet, on voit que le domaine d absorption de la mélanine est situé principalement dans des longueurs d onde inférieures à 400 nm, c'est-à-dire dans le domaine des U.V. Dans un deuxième temps, vous expliquerez pourquoi on peut protéger sa peau contre les agressions du soleil en utilisant des crèmes solaires à base de carotène ou en mangeant régulièrement des carottes. D après le Doc.4, le -carotène est capable d absorber les U.V. En effet, son spectre a la même allure que celui de la mélanine (pic d absorption entre 300 nm et 450 nm). On peut donc l utiliser dans une crème protectrice que l on peut étaler sur la peau. On peut aussi ingérer directement le carotène en mangeant, par exemple, des carottes. D après le Doc.1, le - carotène est un pigment, lui aussi, présent dans la peau. Le document 1 nous dit aussi que la quantité de ces pigments peut être influencée par l alimentation. Or, dans le Doc.5, on nous dit que les personnes qui mangent régulièrement des carottes (qui absorbe régulièrement du -carotène) sont bien mieux protégés contre les coups de soleil. En mangeant des carottes, le -carotène vient s accumuler en particulier dans la peau et nous protège ainsi des nuisances du soleil.

2 Documents : Document n 1 : Extrait du DES en Biologie et Physiologie Végétale (Ilheme Moumeni et Souad Tahri ; université Djillali Liabes,Sidi Bel Abbes, Algérie ; octobre 2012). Pour l'être humain, l'exposition au rayonnement ultraviolet est à la fois bénéfique (il participe à la création de la vitamine D) et à la fois néfaste (il cause coups de soleil, cancer de la peau, etc.). La couleur de la peau, caractéristique du sexe et de la race, est due à la réparation en surface de quatre composantes principales : La mélanine : pigment brun Le carotène : varie du jaune à l'orange L'oxyhémoglobine : rouge La carboxyhémoglobine : pourpre La quantité de ces pigments est influencée par des facteurs nutritionnels, d'environnement (ensoleillement) et génétiques. L'absence complète des deux premiers pigments caractérise l'albinisme. La mélanine joue un rôle essentiel dans le système de photo-protection naturelle. En effet, elle constitue un filtre qui absorbe plus de 90% des UV ayant franchi la couche cornée. Document n 2 : D après Guy Drouin, professeur titulaire à l Université d Ottawa depuis Protégés par la mélanine : Pour de multiples raisons, une peau foncée est bien adaptée à l ensoleillement intense. La mélanine protège contre les coups d Hélios en réduisant la quantité de rayons UV pénétrant dans la peau. Elle absorbe aussi les composés toxiques ou cancérigènes produits par les rayons UV.

3 Document n 3 : Absorption spectrum of melanin D après "The spectroscopy of human melanin pigmentation," by N. Kollias. In : Melanin: Its Role in Human Photoprotection, pp Valdenmar Publishing Co. (1995). Document n 4 : Spectre d absorption du carotène (huile de carotte (Benzazou et Houari 2010)) Document n 5 : site «Diététiquement votre» Mardi 5 octobre 2010 Les carottes Aujourd'hui je vous propose un petit quizz sur les carottes, cela vous permettra de chasser certaines idées reçues. Les carottes donnent une belle peau? OUI, Les scientifiques ont établi qu'un régime riche en bêta-carotène, s'il est suivi sur une longue période, protège la peau des coups de soleil de manière significative. Il n'offre pas la même intensité de protection anti-uv pratiquement immédiate des crèmes solaires modernes, mais peut constituer une protection de base, à compléter par une crème lorsqu'une exposition intensive au soleil est prévue. C'est une forme de protection naturelle et nutritionnelle contre l'action des UV et le vieillissement de la peau. Les personnes dont l'alimentation est riche en bêta-carotène depuis des années en bénéficient en permanence, et c'est la peau dans son intégralité qui en profite. Encore une vertu des fruits et des légumes!

4 Deuxième partie : exercice La Bétadine est un antiseptique qui permet d'éliminer les micro organismes ou d'inactiver les virus au niveau des tissus vivants. Le principe actif de la Bétadine est le diiode I 2. La molécule de polyvidone est un polymère dont le motif est : L'étiquette de la bétadine précise : Bétadine 10% Polyvidone iodée :. 10g pour 100 ml En fait, les molécules de diiode forment un complexe avec la molécule de polyvidone comme indiqué cidessous : Au fur à mesure de son utilisation, la polyvidone libère les molécules de diiode. En moyenne, il y a 19 motifs dans la molécule de polyvidone pour une molécule de diiode. Le but de cet exercice est de trouver la concentration de diiode présent dans la solution de Bétadine puis de remonter au pourcentage de polyvidone iodée annoncé sur l étiquette de la solution. Le spectre d absorption d une solution de diiode a l allure suivante :

5 1. Pour réaliser la courbe d étalonnage pour des solutions aqueuses de diiode, on utilise un colorimètre dont on règle la longueur d onde autour de 450 nm. Est-ce un bon choix? Justifiez : On voit sur le spectre d absorption qu à 450 nm le diiode présente une très forte absorption. C est ce qu il faut pour une question de précision de mesure lorsque l on réalise une courbe d étalonnage. 1. Pour réaliser la courbe d étalonnage on va réaliser une échelle de teinte en fabriquant, à partir d une solution aqueuse S 0 de diiode de concentration c 0 = mol.l -1, une série de 6 solutions de concentrations allant de 0, mol.l -1 à 7, mol.l -1. a) Quel volume de solution S 0 faut-il prélever pour fabriquer 20 ml de solution S 6 de concentration c 6 = 7, mol.l -1? Solution mère : Solution fille : Concentration : c 0 = mol.l -1. Volume prélevé : V 0 =? ml Nombre de moles de diiode : n 0 = c 0V 0 Concentration : c 6 = 7, mol.l -1 Volume prélevé : V 6 = 20,0 ml Nombre de moles de diiode : n 6 = c 6V 6 Lors d une dilution, le nombre de moles de soluté est conservé. Ainsi : n 0 = n 6 c 0V 0 = c 6V 6 V 0= c 6V 6 / c 0 = 7, / = 3 ml. b) Quel matériel utiliserez-vous pour réaliser cette dilution? (noms de la verrerie et contenances) Une pipette jaugée de 3 ml et une fiole jaugée de 20 ml. 2. La courbe d étalonnage effectuée avec le colorimètre a donné les résultats suivants : a) Justifiez que les grandeurs A et c portées sur le graphe sont liées par une relation de la forme A = k.c. Comment se nomme la loi représentée par cette relation? La courbe représentant A en fonction de c est une droite passant par l origine donc A et c sont proportionnels. Cette loi est la loi de Beer-Lambert. b) Calculez la valeur du coefficient k : Pour c = mol/l, on a A = 2,5, donc k = A / c = 2,5/ = 250 L.mol -1.

6 3. On réalise ensuite une solution S en diluant 10 fois la Bétadine commerciale prélevée dans un flacon acheté en pharmacie. On mesure ensuite l absorbance de cette solution au colorimètre : on lit A = 1,05. Calculez la valeur de la concentration c c en diiode de la Bétadine commerciale : c = A/ k = 1,05 / 250 = 4, mol.l -1 pour la solution S diluée 10 fois à partir de la solution commerciale. Donc la concentration de la solution commerciale est 10 fois plus forte soit c c = 10 c = 4, mol.l -1. En déduire la quantité de matière n c de diiode contenue dans 100 ml de solution commerciale : n c = c c V = 4, = 4, mol. 4. Calculez la masse de polyvidone iodée contenue dans 100 ml de solution commerciale et conclure : D après l énoncé, en moyenne, il y a 19 motifs dans la molécule de polyvidone pour une molécule de diiode. Donc il y a 19 fois plus de polyvidone que de diiode. Donc pour 1 mole de I 2, on a 19 moles de polyvidone associées. + I 2 19 Masse molaire de l ensemble : M = 19 (6M(C) + 8M(H) + M(O) + M(N)) + 2M(I) = ,9 = 2343,8 g.mol -1. Masse de polyvidone iodée contenue dans 100 ml de solution commerciale : m = M n = 2343,8 4, = 9,84 g 10 g c est bien ce que l étiquette indique : Bétadine 10% Polyvidone iodée :. 10g pour 100 ml

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