BACCALAUREAT BLANC LYCEE DEODAT DE SEVERAC CERET SESSION MAI 2015 ENSEIGNEMENT SCIENTIFIQUE EPREUVE ANTICIPEE SERIES L ET ES DUREE DE L EPREUVE : 1 h 30 L USAGE DE LA CALCULATRICE N EST PAS AUTORISE Dès que le sujet vous est remis, assurez-vous qu il est complet. Ce sujet comporte 7 pages numérotées de 1/7 à 7/7. La page 7 (numérotée 7/7) EST A RENDRE AVEC LA COPIE, même si elle n a pas été complétée. Le candidat doit traiter les trois parties qui sont indépendantes les unes des autres. 1/7
PARTIE 1 Thème «Nourrir l humanité» (8 points) Document 1 Le devenir des engrais non utilisés par les plantes Phénomène de marée verte : prolifération excessive d algues vertes (Ulva armoricana) sur une plage de Bretagne «L agriculture intensive apporte trop d azote sur les sols. C est ce qui ressort du bilan de l azote établi pour l année 2001. Ce bilan compare l azote apporté par les engrais minéraux et les effluents d élevage à celui prélevé par les cultures et les prairies. Ces calculs montrent que 715 000 tonnes d azote, soit 19 % des quantités apportées par l agriculture, restent dans le sol. Une fois transformées en nitrates, elles risquent d être entrainées en partie par les eaux de ruissellement ou d atteindre les nappes phréatiques par infiltration.» D après Scees, ministère de l Agriculture. Les nitrates constituent une nourriture idéale pour les plantes et les algues aquatiques, qui se mettent alors à proliférer : c est l eutrophisation. Ces végétaux, en mourant, alimentent les bactéries qui prolifèrent à leur tour et consomment le dioxygène de l eau. Ne pouvant plus respirer, la faune aquatique (poissons, mollusques, crustacés) disparaît. Document 2 Schéma représentant la fixation des ions sur le complexe argilo-humique du sol 2/7
Document 3 Les nitrates, des ions indésirables A partir de 50 mg de nitrates par litre, une eau n est plus considérée comme potable. En effet, il vaut mieux ne pas dépasser 25 mg par litre si l eau est destinée aux nourrissons car leur estomac est propice à la prolifération de bactéries qui transforment les nitrates (NO 3 ) en nitrites (NO 2 ). Lorsque ces nitrites parviennent dans l intestin, ils passent dans le sang, réagissent avec l hémoglobine et la changent en méthémoglobine, un dérivé oxydé qui n a plus le pouvoir de transporter l oxygène. Il en résulte une asphyxie qui peut aller jusqu à la mort. Même à faibles doses, les nitrates restent dangereux pour l Homme. En effet, réduits en nitrites, ils peuvent se combiner à des dérivés azotés organiques pour donner des dérivés nitrosés (nitrosamines ou nitrosamides), dont l action cancérigène a été démontrée chez une quarantaine d espèces animales, primates compris. Les nitrosamines provoquent des cancers du foie, de l appareil respiratoire, de l œsophage et des reins ; les nitrosamides provoquent des cancers de l estomac, de l intestin et du système nerveux. D après Sciences et Vie, n 872 COMMENTAIRE ARGUMENTE : Rédigez un article de presse expliquant la nécessité d un apport raisonné de nitrates pour les cultures. Vous développerez votre argumentation en vous appuyant sur les documents et vos connaissances personnelles (qui intègrent entre autres les connaissances acquises dans différents champs disciplinaires) 3/7
PARTIE 2 Thème «Nourrir l humanité» (6 points) Nous avons besoin de 2,5 L d eau par jour pour assurer le bon fonctionnement de notre organisme. Les aliments en apportent une partie mais l essentiel des apports provient surtout de l eau notamment l eau du robinet et les eaux minérales. Document 1 Les eaux de consommation L eau du robinet, issue d eaux prélevées dans les rivières ou les nappes phréatiques doit subir des traitements pour être propre à la consommation. Par contre, les eaux minérales provenant de nappes souterraines protégées ne subissent pas ou très peu de traitement. Les eaux minérales possèdent des propriétés thérapeutiques spécifiques : certaines riches en magnésium sont à privilégier en cas de fatigue ou de constipation, celles riches en sodium sont à modérer quand on surveille ses apports en sel en cas de troubles cardio-vasculaires et celles riches en fluor (bon pour l émail des dents) peuvent devenir néfastes à trop forte dose. Document 2 Critères de qualité et normes de potabilité de l eau du robinet Une eau du robinet est déclarée potable si elle répond à des critères de qualité qui portent notamment sur : la qualité microbiologique : l eau ne doit contenir ni parasite, ni virus, ni bactérie pathogène. la qualité chimique : les substances chimiques autres que les sels minéraux font l objet de normes très sévères. Ces substances sont dites indésirables ou toxiques. la qualité physique et gustative (les paramètres organoleptiques) : l eau doit être limpide, claire, aérée et ne doit présenter ni saveur ni odeur désagréable. les substances indésirables : leur présence est tolérée tant qu elle reste inférieure à un certain seuil (le fluor et les nitrates par exemple). les substances aux effets toxiques : le plomb et le chrome en font partie. les eaux adoucies ou déminéralisées : les eaux traitées par un adoucisseur d eau doivent contenir une teneur minimale en calcium ou en magnésium. D après le site internet www.lesagencesdeleau.fr Ions Concentration maximale admissible en mg/l sodium 200 sulfate 250 chlorure 200 nitrate 50 fluorure 1,5 D après la directive 98/83/CE du conseil de 3 novembre 1998, http://europa.eu 4/7
Document 3 Composition de l eau du robinet de Mme X et de deux eaux minérales Ions Eau du robinet de Mme X Concentration en mg/l Eau minérale A Concentration en mg/l Eau minérale B Concentration en mg/l Calcium Ca 2+ 42 555 241 Magnésium Mg 2+ 15 110 95 Sodium Na + 10 14 255 Potassium K + 24 4 50 Bicarbonate ou hydrogénocarbonate HCO 3 45 403 1685 Sulfate SO 4 2 90 1479 143 Chlorure Cl 10 11 38 Nitrate NO 3 1,5 3 1 Fluorure F 0,6 0,4 2 QUESTIONS : A l aide des documents et de vos connaissances, répondez aux questions suivantes : 1. Précisez le (ou les) critère(s) de potabilité relatif(s) à la santé publique et celui (ou ceux) relatif(s) uniquement au confort du consommateur. 2. En argumentant, expliquez si les eaux minérales A et B respectent les critères de potabilité de l eau du robinet. Si non, expliquez leur autorisation ministérielle de distribution (toujours bien spécifiée sur l étiquette). 3. Mme X présente des risques cardiovasculaires et souffre fréquemment de constipation. Sa voisine lui conseille, de boire régulièrement de l eau minérale A ou B. Par goût, elle décide d acheter de l eau minérale B et de boire uniquement cette eau là pendant plusieurs semaines. Proposez une argumentation pour expliquer à Mme X que, même si le conseil de sa voisine est avisé, il lui est fort déconseillé de boire toujours la même eau minérale et surtout l eau B. 4. Quels sont les ions responsables de la dureté d une eau. Citer une conséquence de l utilisation d une eau dure au quotidien. 5. Afin de vérifier la potabilité d une eau, un chimiste réalise le dosage des ions nitrate NO 3. Il trouve une teneur de 0,72 mg pour 10 ml d eau. L eau analysée respecte-t-elle les critères de potabilité? Justifier votre réponse. 5/7
PARTIE 3 Thème «Féminin / Masculin» (6 points) QUESTION 1 Certains hommes présentent, en plus des testicules fonctionnels, un utérus situé dans l'abdomen mais non relié à l'extérieur. L'homme possède un phénotype masculin typique avec une fertilité normale. Le caryotype comporte 46 chromosomes dont deux chromosomes sexuels X et Y. L objectif de cet exercice est de déterminer comment cet utérus a pu se développer chez ces hommes. A l aide des documents et de vos connaissances, répondez aux questions suivantes : a. Préciser si le caryotype de cet homme est responsable de l'anomalie en justifiant votre réponse. b. Comparer les productions de testostérone et de l'hormone anti-müllérienne ou AMH d'un homme à utérus et d'un homme normal. c. Proposer un lien entre les anomalies constatées et la présence d'un utérus chez certains hommes. 6/7
Numéro d anonymat : CETTE FEUILLE EST A RENDRE AVEC LA COPIE QUESTION 2 L'hormone LH : est sécrétée par l'hypothalamus a pour organe cible l'utérus déclenche l'ovulation contrôle la maturation folliculaire. QUESTION 3 Le mécanisme du rétrocontrôle : est dû à l'action des œstrogènes sur le complexe hypothalamo-hypophysaire est dû à l'action de la FSH sur l'ovaire est négatif au moment de l'ovulation est positif au moment de l'ovulation QUESTION 4 Lors de la construction du phénotype sexuel féminin : un gène situé sur le chromosome X contrôle la mise en place de l'ovaire les voies génitales embryonnaires n'ont pas besoin de signal hormonal pour évoluer en utérus et vagin à la naissance, les organes génitaux sont fonctionnels et produisent des ovules QUESTION 5 La puberté : se produit à peu près au même âge chez les filles et les garçons est la dernière étape de construction du phénotype sexuel ne dépend pas de l'action des hormones chez les filles. 7/7