CONCOURS GENERAL DES LYCEES

Documents pareils
FICHE 1 Fiche à destination des enseignants

TP 3 diffusion à travers une membrane

Chapitre 7 Les solutions colorées

SUIVI CINETIQUE PAR SPECTROPHOTOMETRIE (CORRECTION)

TEMPÉRATURE DE SURFACE D'UNE ÉTOILE

4. Conditionnement et conservation de l échantillon

Mesure des caractéristiques des combustibles bois

Comment suivre l évolution d une transformation chimique? + S 2 O 8 = I SO 4

EXERCICE 2 : SUIVI CINETIQUE D UNE TRANSFORMATION PAR SPECTROPHOTOMETRIE (6 points)

(aq) sont colorées et donnent à la solution cette teinte violette, assimilable au magenta.»

Activités de mesures sur la masse à l aide d unités de mesure conventionnelles. L unité de mesure la plus appropriée

33-Dosage des composés phénoliques

pka D UN INDICATEUR COLORE

AGREGATION DE BIOCHIMIE GENIE BIOLOGIQUE

TP n 1: Initiation au laboratoire

TP : Suivi d'une réaction par spectrophotométrie

AGRÉGATION DE SCIENCES DE LA VIE - SCIENCES DE LA TERRE ET DE L UNIVERS

BACCALAURÉAT TECHNOLOGIQUE

LE SPECTRE D ABSORPTION DES PIGMENTS CHLOROPHYLLIENS

UNIVERSITE MOHAMMED V Rabat Ecole Normale Supérieure

Correction ex feuille Etoiles-Spectres.

Mesure du volume d'un gaz, à pression atmosphérique, en fonction de la température. Détermination expérimentale du zéro absolu.

Mesures et incertitudes

Epreuve écrite d admissibilité du Mercredi 15 Janvier 2014 DOSSIER REPONSE

DETERMINATION DE LA CONCENTRATION D UNE SOLUTION COLOREE

Exemple de cahier de laboratoire : cas du sujet 2014

Spectrophotométrie - Dilution 1 Dilution et facteur de dilution. 1.1 Mode opératoire :

Chapitre 02. La lumière des étoiles. Exercices :

INTRODUCTION À LA SPECTROSCOPIE

La spectrophotométrie

EXERCICE II. SYNTHÈSE D UN ANESTHÉSIQUE : LA BENZOCAÏNE (9 points)

PROPRIÉTÉS D'UN LASER

X-Rite RM200QC. Spectrocolorimètre d'imagerie portable

Un spectromètre à fibre plus précis, plus résistant, plus pratique Concept et logiciel innovants

LYCEE TECHNIQUE PIERRE EMILE MARTIN BOURGES ETUDE D UN TRAITEMENT DE SURFACE

PROPOSITION TECHNIQUE ET FINANCIERE

Fiche 19 La couleur des haricots verts et cuisson

SVE 222 & PCL-442. Fascicule de Travaux Pratiques

Bleu comme un Schtroumpf Démarche d investigation

Construire un plan de nettoyage et de désinfection

SESSION 2013 ÉPREUVE À OPTION. (durée : 4 heures coefficient : 6 note éliminatoire 4 sur 20) CHIMIE

259 VOLUMETRIE ET TITRATION DOSAGE DU NaOH DANS LE DESTOP

Site : mail : mennier@isnab.fr SUJET ES - session 2003 Page 1 68-(7(6VHVVLRQ

Dosage des sucres par CLHP dans les vins (Oeno 23/2003)

DIAGNOSTIQUEUR IMMOBILIER

THEME 2. LE SPORT CHAP 1. MESURER LA MATIERE: LA MOLE

Dakar, Sénégal 5-9 Mars Dr Joël Keravec MSH/RPM Plus - Brésil et représentant le Globa

Objectifs pédagogiques : spectrophotomètre Décrire les procédures d entretien d un spectrophotomètre Savoir changer l ampoule d un

Meine Flüssigkeit ist gefärbt*, comme disaient August Beer ( ) et Johann Heinrich Lambert ( )

Indicateur d'unité Voyant Marche/Arrêt

Sujet. calculatrice: autorisée durée: 4 heures

Spectrophotomètre double faisceau modèle 6800

NOXTECH GARDE-CORPS EN VERRE. économique sûr facile à monter. Le système de balustrade

CODEX ŒNOLOGIQUE INTERNATIONAL. SUCRE DE RAISIN (MOUTS DE RAISIN CONCENTRES RECTIFIES) (Oeno 47/2000, Oeno 419A-2011, Oeno 419B-2012)

LABORATOIRES DE CHIMIE Techniques de dosage

REFERENTIEL DE CERTIFICATION

UviLight XTW Spectrophotomètre UV-Vis

TPG 12 - Spectrophotométrie

La température du filament mesurée et mémorisée par ce thermomètre Infra-Rouge(IR) est de 285 C. EST-CE POSSIBLE?

TECHNIQUES: Principes de la chromatographie

Spectrophotomètres.

Etude des possibilités de passerelles entre les CQP des Entreprises de l industrie pharmaceutique et les CQP des industries chimiques

III.2 SPECTROPHOTOMÈTRES

Eliminateur d'électricité statique interne

CHROMATOGRAPHIE SUR COUCHE MINCE

PROCESSUS VALMONT CONCERNANT L APPLICATION DE LA TEINTE

Classe : 1 ère STL Enseignement : Mesure et Instrumentation. d une mesure. Titre : mesure de concentration par spectrophotométrie

Comprendre l Univers grâce aux messages de la lumière

GAMME UviLine 9100 & 9400

Chapitre 6 La lumière des étoiles Physique

EXERCİCE N 1 : «Synthèse de l éthanamide» (7 pts)

Le triac en commutation : Commande des relais statiques : Princ ipe électronique

TS 31 ATTAQUE DE FOURMIS!

Annexe 3 Captation d énergie

Certificat de Spécialisation «RESPONSABLE TECHNICO-COMMERCIAL : AGRO-FOURNITURES»

Fiche d animation n 1 : Pêle-mêle

Perrothon Sandrine UV Visible. Spectrophotométrie d'absorption moléculaire Étude et dosage de la vitamine B 6

Exercices Alternatifs. Une fonction continue mais dérivable nulle part

PRISE EN MAIN DU SPECTROPHOTOMETRE UV-VISIBLE SHIMADZU U.V. 240

Séquence 9. Étudiez le chapitre 11 de physique des «Notions fondamentales» : Physique : Dispersion de la lumière

Exercices Alternatifs. Une fonction continue mais dérivable nulle part

Master4Light. Caractérisation Optique et Electrique des Sources Lumineuses. Equipement 2-en-1 : source de courant et spectrophotomètre

Une solution parfaitement adaptée

Mise en pratique : Etude de spectres

Haute Ecole de la Ville de Liège. Institut Supérieur d Enseignement Technologique.

GAMME UVILINE 9100 & 9400

TP Détection d intrusion Sommaire

TRAVAUX PRATIQUESDE BIOCHIMIE L1

Les solutions. Chapitre 2 - Modèle. 1 Définitions sur les solutions. 2 Concentration massique d une solution. 3 Dilution d une solution

Activité 38 : Découvrir comment certains déchets issus de fonctionnement des organes sont éliminés de l organisme

[ F ] Fig.1 enregistreur indicateur HD30.1 MicroSD Card. Entrée sonde HD30.S1- HD30.S2. MiniUSB Ethernet Alimentation chargeur batterie

Par Christophe Sireix / Prothésiste Dentaire

10. Instruments optiques et Microscopes Photomètre/Cuve

DÉTERMINATION DU POURCENTAGE EN ACIDE D UN VINAIGRE. Sommaire

SECURITE SANITAIRE DES ALIMENTS

PHYSIQUE-CHIMIE. Partie I - Spectrophotomètre à réseau

N 15 PLOMBERIE /CHAUFFAGE SUJET

β-galactosidase A.2.1) à 37 C, en tampon phosphate de sodium 0,1 mol/l ph 7 plus 2-mercaptoéthanol 1 mmol/l et MgCl 2 1 mmol/l (tampon P)

LE RÉFRIGÉRATEUR PRÊT À INSTALLER

Transcription:

CONCOURS GENERAL DES LYCEES Spécialité : Biotechnologies SESSION 2013 Epreuve d admission Durée totale de l épreuve : 6 h 1. Exploitation d informations scientifiques et présentation d un travail de synthèse : 1,5 h 2. Résolution expérimentale d un problème scientifique : 4,5 h La spiruline, une cyanobactérie aux intérêts multiples Spiruline est le nom vernaculaire de deux genres différents de cyanobactéries : - Spirulina, non comestible, utilisée pour la production de biodiesel, - Arthrospira, comestible, exploitée pour ses propriétés nutritionnelles, en particulier la production du complément alimentaire qualifié de «spiruline». Les spirulines présentent une pigmentation diversifiée qui leur assure une grande efficacité photosynthétique et une capacité à soutenir un taux de croissance relativement élevé, même à de faibles intensités lumineuses. Elles se développent naturellement dans des eaux chaudes peu profondes et saumâtres de la ceinture intertropicale. Ces conditions de cultures sont actuellement développées au profit de productions à grande échelle, par exemple en photobioréacteur tubulaire. La première partie de l épreuve permet d appréhender cette thématique selon deux approches : - la présentation d un exemple de processus de fabrication de comprimés et de gélules de spirulines ; - l étude des intérêts de la production de spiruline. Elle fait l objet d une soutenance orale de 30 minutes et requiert un temps de préparation d une heure pour exploiter les documents fournis et élaborer les supports de présentation en vue de la soutenance. La deuxième partie de l épreuve est expérimentale et s inscrit dans le contexte du contrôle qualité du produit fini : - le dosage spectrophotométrique de la phycocyanine ; - la détermination du nombre de filaments de spiruline en cellule de comptage ; - la détermination du taux d humidité de la spiruline commerciale par pesée à la balance infra-rouge. La réalisation pratique nécessite une réflexion préliminaire et donne lieu à la présentation et à l exploitation des résultats, l ensemble devant être réalisé en une durée totale de 4,5 h. 1

Exploitation d informations scientifiques et présentation d un travail de synthèse à l oral Durée : 1,5 h (préparation 1 h et soutenance orale 30 minutes) 1. Etude de la fabrication de comprimés de spiruline L enchaînement des opérations unitaires nécessaires à la fabrication de deux formes de commercialisation des spirulines (comprimés et gélules) est présenté par deux supports : - un diagramme de fabrication en annexe 1 ; - un support numérique, à visionner sur l ordinateur mis à disposition. Compléter l annexe 1 imprimée sur transparent et proposer deux contrôles à réaliser en cours de production parmi ceux qui sont identifiés sur ce document (n 1, n 2, n 3). Le travail effectué sera présenté au cours d un entretien de 10 minutes. 2. Productions de spiruline Les documents en annexe 2 présentent différentes données relatives à la spiruline : composition, intérêt, production. A partir de l exploitation de ces documents, présenter les raisons conduisant à produire de la spiruline dans le monde entier. Un exposé de 10 minutes sera suivi par 10 minutes d entretien avec le jury. Un plan détaillé rédigé sur transparent(s) servira de support à la présentation orale. Résolution expérimentale d un problème scientifique Durée : 4,5 h Les réalisations pratiques peuvent nécessiter l utilisation des EPC (équipement de protection collective) et des EPI (équipement de protection individuelle). La gestion des déchets est sous la responsabilité du candidat. Dans le sujet la lettre Q correspond aux questions et la lettre T aux techniques à mettre en œuvre. A. Dosage de la phycocyanine par spectrophotométrie Une entreprise commercialisant de la spiruline déshydratée utilise, comme critère qualité pour sa production, la teneur en phycocyanine. Celle-ci doit être comprise entre 10 et 15 % (1) pour une qualité optimale du produit fabriqué. Le dosage spectrophotométrique est mis en œuvre sur une solution de spiruline à doser mais aussi sur une solution étalon de contrôle pour apprécier l acceptabilité de la série des échantillons. (1) : teneur exprimée en gramme pour 100 grammes de spiruline déshydratée - Solution étalon de phycocyanine (notée «PC étalon») à 25,0 mg.l -1 - Solution étalon de contrôle de phycocyanine (notée «PC contrôle») à 10,0 mg.l -1 - Solution de spiruline à doser (notée «Extrait»), réalisée en dissolvant 5,0 mg de spiruline déshydratée dans 50 ml d eau déminéralisée - Eau déminéralisée - Pipette graduée de 2 ml - Macrocuves et portoir pour macrocuves - Spectrophotomètre Shimadzu UV mini 1240 avec documents techniques Les réactifs utilisés ne présentent aucun danger pour le manipulateur et l environnement. Les documents en annexe 3 renseignent sur l expression du résultat de mesure. 2

REFLEXION PRELIMINAIRE La constitution de la gamme étalon nécessite la préparation de 6 cuves contenant de 0,0 à 25,0 mg.l -1 de phycocyanine, sous un volume final de 2 ml à partir d une solution mère de 25,0 mg.l -1. Le diluant utilisé est l eau déminéralisée. QA-1. Présenter les calculs nécessaires à la réalisation de la gamme étalon. QA-2. Pour la gamme étalon et les essais à réaliser, établir un tableau dans lequel figureront les volumes des solutions introduites, les concentrations en phycocyanine et les valeurs d absorbances. TA-1. Réaliser un spectre de la phycocyanine à partir de la solution «PC étalon» contre de l eau déminéralisée. Balayer les longueurs d onde de 450 à 800 nm. QA-3. A partir des valeurs indiquées par l appareil, choisir la longueur d onde adaptée au dosage. Justifier ce choix. TA-2. Préparer la gamme étalon et les essais (étalon de contrôle de phycocyanine et spiruline à doser). TA-3. Mesurer l absorbance de la gamme étalon et des essais à la longueur d onde choisie. TA-4. Tracer la courbe d étalonnage A= f(ρ phycocyanine en mg.l -1 ) à l aide d un tableur - grapheur. TA-5. Déterminer l équation de la droite de régression linéaire. QA-4. Calculer la concentration massique expérimentale en phycocyanine de la solution étalon de contrôle. QA-5. Conclure sur l acceptabilité pour la série d échantillons. QA-6. Calculer les valeurs expérimentales de concentration massique en phycocyanine de la solution de spiruline. QA-7. Discuter de la compatibilité, en condition de répétabilité, des valeurs mesurées. QA-8. Exprimer le résultat retenu en mg.l -1. QA-9. A partir de la concentration massique retenue pour les essais, calculer la teneur en phycocyanine, exprimée en gramme pour 100 grammes de spiruline déshydratée. Les équations aux grandeurs, aux unités et aux valeurs numériques sont exigées. QA-10. Conclure. Données : s r = 0,25 mg.l -1 u c = 0,60 mg.l -1 Intervalle d acceptabilité pour l étalon de contrôle : (8,70 < 10,0 < 11,2) mg.l -1 3

B. Détermination du nombre de filaments de spiruline en cellule de comptage Le produit fini doit correspondre à différents critères définis par le cahier des charges de l entreprise productrice. Le nombre de filaments de spiruline par gramme de produit fini est l un de ces critères. Trois cellules de comptage, présentées en annexe 4, sont testées pour la mise au point de ce dénombrement : la cellule de Malassez, la cellule de Thoma et la cellule de Nageotte. - Suspension de spiruline à 10 g.l -1, notée «S», estimée à 30.10 3 ± 10.10 3 filaments de spiruline par mm 3-3 tubes d'eau physiologique stérile de 9 ml - Dispositif de prélèvement type Socorex et pipettes paille - Cellules de numération : cellule de Thoma, cellule de Malassez, cellule de Nageotte - Compteur manuel - Microscope optique muni d un dispositif à contraste de phase et ses documents techniques - Micromètre oculaire étalonné : à l objectif x 20. Une graduation du micromètre oculaire correspond à 6 µm - Documents techniques de présentation des cellules de comptage en annexe 4. REFLEXION PRELIMINAIRE TB-1. A partir de la suspension «S», réaliser un état frais en contraste de phase avec l objectif x 20. Montrer un champ microscopique à un examinateur. QB-1. Décrire les filaments de spiruline observés et estimer leurs dimensions à l'aide du micromètre oculaire étalonné. QB-2. Choisir la cellule la mieux adaptée à la numération de la spiruline et justifier ce choix. TB-2. A partir de la suspension «S», réaliser la dilution 10-3 en eau physiologique. TB-3. Réaliser avec cette dilution, le montage de la cellule de numération choisie et procéder au dénombrement. QB-3. Vérifier la pertinence du choix de la cellule de comptage effectué et conclure. QB-4. Présenter le nombre de filaments comptés dans chaque volume unitaire de la cellule de comptage, sous forme de tableau. QB-5. Calculer le nombre de filaments de spiruline par litre de suspension. QB-6. Exprimer le résultat obtenu en nombre de filaments de spiruline par gramme de produit fini. 4

C. Détermination du taux d humidité de la spiruline commerciale Le taux d humidité fait partie des critères définis par le cahier des charges de l entreprise productrice. Il correspond à la masse d eau rapportée à la masse totale de produit, exprimé en pourcentage. Il est déterminé à l aide d une balance à infra-rouge (balance IR). Une masse connue de produit est pesée puis séchée grâce au rayonnement infra-rouge émis par la balance IR. La balance mesure la masse d eau évaporée et affiche le taux d humidité du produit. - Spiruline commerciale - Spatule, coupelles en aluminium - Balance IR et ses documents techniques REFLEXION PRELIMINAIRE QC-1. Ecrire l équation aux grandeurs qui relie le taux d humidité, la masse de spiruline pesée et la masse de spiruline séchée. TC-1. A l aide des documents techniques de la balance IR, mesurer le taux d humidité de la spiruline commerciale dans les conditions suivantes : - Masse à peser : 3 ± 1 g à bien répartir sur la coupelle en aluminium - Température de séchage : 100 C - Durée de séchage : arrêt automatique de la balance lorsque la masse ne varie plus - Affichage : mode L QC-2. Comparer le taux d humidité mesuré à l intervalle de valeurs défini par le cahier des charges de l entreprise productrice. QC-3. Proposer une explication dans le cas d un taux d humidité non conforme au cahier des charges. Donnée : Taux d humidité conforme au cahier des charges : 2 à 3 %. 5