Devoir de vacances. SUJET 1 : (épreuve professionnelle)

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1 Devoir de vacances SUJET 1 : (épreuve professionnelle) La Terre dans l univers, la vie et l évolution du vivant : le patrimoine génétique. L expression du patrimoine génétique. Le candidat présente concrètement des activités intégrées dans un scenario pédagogique 1ere S SUJET 2 : (épreuve professionnelle) Le thème «Féminin-Masculin» permet de montrer comment la connaissance du contrôle hormonal de l appareil reproducteur a abouti à la mise au point des méthodes chimiques actuelles de maîtrise de sa procréation par un couple. Le candidat présente concrètement des activités intégrées dans un scenario pédagogique 1ere ES / L SUJET 3a : (épreuve professionnelle) La mobilité horizontale de la lithosphère océanique Questions à partir d un dossier de documents sur le site web SUJET 3b : (épreuve de synthèse) Histoire d un océan. En prenant appui sur les arguments tirés de l étude des océans actuels et des traces d un océan disparu dans la chaîne alpine, vous décrirez les principales étapes de l histoire d un océan, de son apparition jusqu à sa disparition.

2 SUJET 1 : (épreuve professionnelle) La Terre dans l univers, la vie et l évolution du vivant : le patrimoine génétique. L expression du patrimoine génétique. Le candidat présente concrètement des activités intégrées dans un scenario pédagogique 1ere S Problématique générale : Comment est dirigé l assemblage des acides aminés en protéines à partir du génome hérité par la cellule? Un plan : 1. La synthèse des protéines est sous le contrôle du programme génétique Comment la souris fait de la souris avec des graines? Notion de programme génétique hérité de génération en génération Notion assimilation acides aminés et reconstruction des protéines spécifiques Souris transgéniques et transmission d un programme génétique par le noyau Activité pratique associée : un gène, une protéine Analyse d une protéine (maitrise de MolUSc ) Relation séquences acides aminés et nucléotides (maitrise Anagene ou GeniGen ) Traçage des molécules impliquées dans l expression (ADN, ARN, protéines) 2. La synthèse des protéines s effectue en deux étapes dans la cellule Comment est dirigée la synthèse à partir d un gène? Assemblage ordonnée des a.a dans le cytoplasme (de l ARNm aux protéines) : la traduction L élaboration d une copie fidèle de l ADN dans le noyau (de l ADN à l ARNm) : la transcription Complexité de la relation gène-protéine : le gène morcelé (épissage) Activité pratique associée : Le code génétique Décodage du message de l ARN (Niremberg et Khorana) Modélisation l expression d un gène en protéine Quand l expression du gène est plus complexe (maitrise anagène mode dotplot ) Schéma bilan

3 SUJET 2 : (épreuve professionnelle) Le thème «Féminin-Masculin» permet de montrer comment la connaissance du contrôle hormonal de l appareil reproducteur a abouti à la mise au point des méthodes chimiques actuelles de maîtrise de sa procréation par un couple. Le candidat présente concrètement des activités intégrées dans un scenario pédagogique 1ere ES / L Questions à se poser L'autorisation de la pilule contraceptive date seulement de Depuis de nombreux couples peuvent vivre une sexualité plus sereine en décidant le moment d'une grossesse. Comment la pilule contraceptive agit-elle au sein de l'organisme? Quelles sont les nouvelles méthodes chimiques apparues plus récemment? Accroche : Historique Utilisation de contraceptifs oraux sous forme de pilules. La première pilule a été commercialisée aux USA en 1960 (Pincus). Ces méthodes sont basées sur la connaissance des mécanismes de régulation du cycle sexuel féminin. Ces pilules contiennent des stéroïdes de synthèse proches des stéroïdes naturels. 1/ Le principe de la contraception hormonale féminine Le contrôle hormonal de la fertilité peut intervenir à différents moments du processus de procréation. À l'origine, la contraception (= contra-conception) désigne toute méthode empêchant une fécondation, en particulier en bloquant l ovulation. Ce terme a été élargi à toutes les méthodes agissant avant l implantation de l oeuf dans la muqueuse utérine (nidation) : bloquer la pénétration des spermatozoïdes au niveau de la glaire cervicale, rendre la muqueuse utérine inapte à la nidation. a) Les différents types de pilules

4 b) Mode d action des pilules oestro-progestatives Ces pilules contiennent les deux types d hormones : oestrogènes et progestatifs de synthèse, fournis le plus souvent en même temps. On trouve de telles molécules dans le fonctionnement normal des ovaires. Document 8 : le cycle féminin sous la dépendance d hormones sexuelles 2

5 Activité autocorrective Comparez les sécrétions hormonales lors d un cycle normal et d un cycle «sous pilule». Quel semble être le mode d action de la pilule normodosée? Expliquez l apparition des règles au 56 e jour. Les stéroïdes de synthèse contenus dans la pilule normodosée bloquent, par rétrocontrôle négatif, l axe hypothalamo-hypophysaire et donc le fonctionnement ovarien. Document complémentaire éventuel : Par ailleurs, ils agissent également sur la glaire cervicale en la rendant imperméable aux spermatozoïdes. c) Les micropilules à progestatif seul Elles doivent être prises en continu. Elles ne bloquent pas l ovulation (pics LH et FSH présents) mais agissent sur la glaire cervicale et la muqueuse utérine.

6 2/ La pilule contragestive : le RU 486 La contragestion (= contra-gestation) est une méthode visant à empêcher la gestation. Elle inclut toutes les méthodes qui s appliquent sur une période de 4 semaines après la fertilisation. Le RU 486 mis au point par E.E. Beaulieu en 1980 contient une molécule chimique (mifépristone) ayant une action contragestive. Document : le cycle de la muqueuse utérine On observe que les règles surviennent précocement suite à l absorption de RU 486 : le RU 486 déclenche un saignement de la muqueuse utérine. Protocole d administration L interruption d une grossesse débutante (moins de 3 semaines de retard des règles) peut être réalisée par traitement chimique : le RU 486 est administré par voie orale sous contrôle médical ; 36 à 72 heures plus tard, alors qu un saignement de la muqueuse utérine se manifeste, on administre des prostaglandines qui favorisent les contractions utérines déclenchant l expulsion dans les 4 heures qui suivent. Mode d action du RU 486 Le développement de la muqueuse utérine indispensable à la nidation et au maintien de la gestation est sous contrôle hormonal. Les expériences présentées dans le document 11 rappellent les modalités de ce contrôle et montrent la possibilité de perturber cet état de l endomètre.

7 Activité autocorrective Exploitez les résultats des expériences 1 et 2 pour déterminer l effet du RU 486 au niveau de l endomètre. Le RU 486 est un antagoniste de la progestérone. En se fixant sur les récepteurs spécifiques de la progestérone au niveau des cellules de l endomètre, il bloque l action de celle-ci. Les cellules de l endomètre n étant plus stimulées par la progestérone, il y a dégénérescence qui se traduit par un saignement de la muqueuse (tout comme l apparition des règles en fin d un cycle normal quand le taux de progestérone chute). La dégénérescence de la muqueuse (associée à l action de prostaglandines qui stimulent les contractions utérines) provoque l expulsion de l embryon.

8 3/ La contraception d urgence : la pilule du lendemain Deux types de pilules peuvent être employés : des contraceptifs oraux combinés contenant des oestrogènes (100 μg d éthynil-oestradiol) et un progestatif (0,5 mg de lévornogestrel) ; des mini-pilules sans oestrogènes contenant un progestatif seul (0,75 mg de lévornogestrel). Ces contraceptifs oraux agissent avant la nidation. On pense qu ils modifient la muqueuse utérine, la rendant impropre à la nidation. Dans certains cas, ils pourraient aussi bloquer l ovulation, la fécondation ou la phase lutéale. Les pilules combinées peuvent être prises dans les 72 heures suivant un rapport non protégé et une deuxième fois 12 heures plus tard. Le taux d échec est de 2 à 7 % ; les règles surviennent dans 50 % des cas à la date prévue, 35 % en avance et 15 % en retard. Les pilules progestatives pures (NORLEVO) peuvent être prises dans les 48 heures suivant un rapport non protégé, suivies d une deuxième dose 12 heures plus tard. Le taux d échec est de 0,4 % ; les règles surviennent à la date prévue, avec parfois quelques jours d avance ou de retard. N.B. cette contraception ne doit pas se substituer à une contraception continue.

9 SUJET 3a : (épreuve professionnelle) La mobilité horizontale de la lithosphère océanique Premiere partie QUATRIEME NOTIONS La partie externe de la Terre est formée de plaques. La répartition des séismes et des manifestations volcaniques permet de délimiter les plaques. Les variations de la vitesse des ondes sismiques en profondeur permettent de distinguer la lithosphère rigide, de l'asthénosphère qui l'est moins. COMPETENCES Relier la localisation des séismes et du volcanisme à l'existence des plaques. Exploiter un graphique de vitesse des ondes sismiques pour en déduire la limite lithosphère /asthénosphère. ACTIVITES ENVISAGEABLES I/Ra comparaison de la répartition mondiale des séismes et des volcans. [B2i] I/Ra observation des variations de vitesse d'ondes sismiques profondes entre lithosphère et asthénosphère. C localisation sur une coupe du globe de la lithosphère, de l asthénosphère. PREMIERE S CONNAISSANCES Un premier modèle global : une lithosphère découpée en plaques rigides À la fin des années soixante, la géométrie des failles transformantes océaniques permet de proposer un modèle en plaques rigides. Des travaux complémentaires parachèvent l établissement de la théorie de la tectonique des plaques en montrant que les mouvements divergents (dorsales), décrochants (failles transformantes) et convergents (zones de subduction) sont cohérents avec ce modèle géométrique. Des alignements volcaniques, situés en domaine océanique ou continental, dont la position ne correspond pas à des frontières de plaques, sont la trace du déplacement de plaques lithosphériques au dessus d un point chaud fixe, en première approximation, dans le manteau. (Collège : plaques lithosphériques) CAPACITES et ATTITUDES Réaliser une manipulation analogique simple, ou utiliser un logiciel de simulation, pour comprendre que les mouvements des plaques sont des rotations de pièces rigides se déplaçant sur une sphère. Comprendre comment désormais des faits ne s intégrant pas a priori avec le modèle initial (volcanisme intraplaque) permettent un enrichissement du modèle (théorie des points chauds) et non son rejet. Corréler les directions et les vitesses de déplacements des plaques tirées des données paléomagnétiques avec celles déduites de l orientation et des âges des alignements volcaniques intraplaques.

10 SUJET 3a : (épreuve professionnelle) La mobilité horizontale de la lithosphère océanique Deuxième partie Voir sur le site : TP_tecto_plaques_premiereS_agreg SUJET 3a : (épreuve professionnelle) La mobilité horizontale de la lithosphère océanique Troisieme partie Exercice sur les indices géologiques de la subduction : Une subduction est caractérisée par des indices : - Sismiques > plan de Wadati Benioff et corrélation densité lithosphère et inclinaison du plan - Thermiques > géotherme varie dans l vant pays et l arrière pays de la fosse - Topographiques > fosse océanique, arc volcanique, bassin d arrière arc - Cinématiques > mouvement de convergence révélées par les balises GPS La tomographie sismique permet de révéler une imagerie de la lithosphère plongeante dans le manteau sup.

11 SUJET 3b : (épreuve de synthèse) Histoire d un océan. En prenant appui sur les arguments tirés de l étude des océans actuels et des traces d un océan disparu dans la chaîne alpine, vous décrirez les principales étapes de l histoire d un océan, de son apparition jusqu à sa disparition. INTRODUCTION : Définition du terme océan et délimitation du sujet. Les océans recouvrent 70% de la surface du globe. Le terme d océan est employé ici pour parler de lithosphère océanique en comparaison avec la lithosphère continentale. Délimitation horizontale : un océan est bordé par une marge passive ou une marge active. Délimitation verticale : un océan correspond à la lithosphère océanique, enveloppe située au dessus de l asthénosphère. C est une enveloppe rigide. Elle comprend la croûte océanique au-dessus du manteau lithosphérique. Notion de MOHO et délimitation thermique 1300 C. Historique : Au XVIIIe siècle, fixisme : pas de mouvements à la surface du globe Wegener et sa théorie de la dérive des continents puis années 60, Hess et l expansion océanique, Benioff et la disparition de lithosphère océanique, vont permettre d entrevoir l idée de mobilité et d une véritable histoire de l océan : il naît, il évolue, il disparaît. Attention on s arrête à la fermeture de l océan on ne traite pas de la collision. Problème : l histoire de l océan se poursuit sur plusieurs dizaines même centaines de millions d années. Il est donc impossible pour l homme de la visionner en temps réel. Il faut donc pour essayer de comprendre cette histoire et de la modéliser aller voir sur place aujourd hui ou trouver des indices de cette histoire dans des chaînes de montagne issues du rapprochement des deux masses continentales initialement séparées par un océan (Alpes-océan ligure-plaque apulie et eurasie). Comment l étude des océans actuels mais aussi des traces laissées par l océan ligure aujourd hui disparu dans la chaîne alpine permet-elle de construire un modèle de l histoire d un océan depuis sa création jusqu à sa disparition? Donc objectif du développement : 1-Présenter les arguments. Que retrouve t-on sur le terrain? 2-Comment interprète t-on ce que l on trouve et comment cela enrichit t-il le modèle? CONCLUSION : L histoire de l océan ne pouvant être observée à l échelle humaine l homme cherche des indices afin d élaborer un modèle de cette histoire : on étudie donc les fonds marins et les chaînes de montagne comme les Alpes. -les traces de tectonique distensive, la présence de blocs basculés permet de rendre compte de l ouverture océanique. -les missions océanographiques et l étude actuelle de la lithosphère, l étude des ophiolites permettent de connaître la structure de la lithosphère océanique et d entrevoir son évolution. -la tomographie sismique, les traces de roches métamorphiques de haute pression permettent d enrichir le modèle en ce qui concerne la fermeture de l océan. Construction à partir de toutes les données d un modèle de l histoire de l océan, qui par définition sera modifiable en fonction des données qui seront recueillies dans le futur. Ouverture du sujet : d autres données de terrain sont des traces de collision entre 2 masses continentales.

12 UN PLAN? I-La naissance de l océan : A-Les témoins, les traces, les données de terrain B-L interprétation de ces données : la phase de rifting et l apparition de la lithosphère océanique.+ historique II-L évolution de l océan : A-Les données de terrains, les arguments concernant -la nature de la lithosphère -l évolution de cette lithosphère B-L interprétation des données : la structure de la lithosphère océanique et son évolution au cours du temps et de son déplacement.+ historique III-La disparition de l océan : A-Les témoins B-L interprétation des données : la fermeture de l océan par disparition de la lithosphère océanique dans le manteau.+ historique LES DONNEES, TRACES, ARGUMENTS NAISSANCE EXPANSION DISPARITION Afars, Mer rouge, Golfe d Aden Failles normales, blocs basculés Sédimentation anté,syn et postrift Evaporites puis carbonates FAMOUS (Atlantique), Islande, Massif du Chenaillet dans les Alpes. Etude des fonds océaniques : Transformation des roches par hydratation Les Andes, les îles éoliennes, le Japon, les Mariannes, les Antilles Massifs du Queyras/Mont Viso dans les Alpes. Marqueurs en surface : relief positif, fosse, anomalies thermiques, anomalie du géoïde, prisme d accrétion (ex : la barbade), plis, failles inverses Métamorphisme Tomographie sismique, trace du plongement de la lithosphère jusqu à 670 km de profondeur parfois plus. INTERPRETATIONS NAISSANCE EXPANSION DISPARITION Divergence Différence rifting actif/passif (schéma) Stade lacustre/ mer étroite, invasion maritime Remontée asthénosphérique Dorsale lente/rapide (schéma) Diagramme Lithosphère océanique, basalte, gabbro, peridotite Décompression adiabatique Fusion à 15% graphique P/T géotherme, solidus, diagramme séries réactionnelles de Bowen, séries magmatiques, Métamorphisme hydrothermal. Différents types de subduction, O- O, O-C, plan Wadati-Benioff Le moteur de la subduction : subsidence thermique, épaississement, force de convergence Déshydratation, transformation minéralogique des roches de la lithosphère, Obduction. Graphique P/T avec histoire du gabbro