SESSION 2008 BACCALAURÉAT TECHNOLOGIQUE SCIENCES MÉDICO-SOCIALES ÉPREUVE DE SCIENCES PHYSIQUES Durée : 2h Coefficient 2 Ce sujet comporte 5 pages numérotées 1/5 à 5/5. La clarté du raisonnement et la qualité de la rédaction interviendront pour une part importante dans l'appréciation des copies. L'usage des instruments de calcul est autorisé. 8PYMSAG1 Page 1 1 5
Exercice N 1 : Acides o.-aminés (6 points) CHIMIE La cystéine (Cys), acide a-aminé présent dans les protéines, a pour formule semi-développée : HS -CH2- CH -COOH 1 NH2 1. Acide a-aminé 1.1 Écrire la formule générale d'un acide a-aminé. Que signifie le préfixe a? 1.2 Après avoir recopié la formule de la cystéine, entourer et nommer les deux groupes fonctionnels qui justifient le nom d'acide a-aminé donné à cette molécule. 2. Carbone asymétrique 2.1 Qu'appelle-t-on atome de carbone asymétrique? 2.2 Repérer, sur la formule recopiée, l'atome de carbone asymétrique à l'aide d'un astérisque. 3. Représenter, en projection de Fischer, la configuration L de la cystéine. 4. La glycine (Gly) a pour formule: H - CH - COOH 1 NH2 On fait réagir une mole de cystéine avec une mole de glycine. Données: 4.1 Combien de dipeptides peut-on obtenir si on ne prend pas de précautions particulières? 4.2 L'un des di peptides obtenu est le dipeptide «Cys - Gly». Ecrire l'équation de la réaction de synthèse de ce dipeptide. 4:3 Encadrer la liaison peptidique dans la formule du dipeptide obtenu. 4.4 Calculer la masse molaire de ce dipeptide. Symbole de l'élément H C N 0 S Masses molaires atomiques en g.mor 1 1 12 14 16 32 8PYMSAG1 Page 2 1 5
Exercice N 2 : l'eau de Javel (6 points) l'eau de Javel est un désinfectant bon marché et efficace couramment utilisé pour le ménage chez les particuliers. Elle est parfois ajoutée à la lessive pour «blanchir» le linge. Elle est très utilisée en milieu hospitalier pour ses propriétés désinfectantes (sanitaires, sols, éviers). C'est une solution aqueuse renfermant des ions chlorure cr, des ions sodium Na+ et des ions hypochlorit~ CIO-. Elle doit ses propriétés désinfectantes à l'action de l'ion CIO-. Les questions 1 et 2 sont indépendantes 1. Pour mettre en évidence le caractère oxydoréducteur de l'ion CIO-, on met en présence de l'eau de Javel avec une solution de sulfate de fer (II). Cette solution a une couleur vert pâle due aux ions fer (II) de formule Fe 2 +. Une transformation chimique se produit. la solution change de couleur et passe du vert pâle à l'orange. la demi-équation électronique qui met en jeu les ions fer (II) s'écrit: Fe 2 + = Fe 3 + + e- la demi-équation électronique qui met en jeu les ions CIO' s'écrit: CIO + H20 + 2 e- = cr + 2 HO 1.1 Sachant qu'un oxydant est une espèce chimique capable de capter des électrons, indiquer le rôle d'oxydant ou de réducteur joué par les ions Fe 2 + et CIO-. 1.2 Écrire les deux couples oxydant-réducteur mis en jeu dans cette transformation. 1.3 A partir de ces deux demi-équations, écrire l'équation de la réaction d'oxydoréduction qui s'est produite. 1.4 Quels sont les ions responsables de la coloration orange de la solution? 2. le degré chlorométrique (Ochl) caractérisant l'action de l'eau de Javel est d'autant plus grand que sa concentration en ion CIO- est élevée. 2.1 Recopier et compléter la phrase suivante: Un litre d'eau de Javel titrant 12 chl a nécessité pour sa fabrication un volume de... de dans les conditions normales de température et de pression. 2.2 Un berlingot de 250 ml d'eau de Javel porte l'indication 48 chl. Par souci de précaution, on préfère utiliser de l'eau de Javel à 12 chl, préparée par ajout d'eau au contenu du berlingot. 2.2.1 Quel nom porte cette opération? 2.2.2 la concentration diminue-t-elle ou augmente-t-elle? De combien de fois? 2.2.3 Quel sera alors le volume obtenu d'eau de Javel à 12 chl? 8PYMSAG1 Page 3 1 5
PHYSIQUE Exercice N 3 : Deux techniques d'imaaerie médicale: l'irm et la scanoaraphie (S points) Partie 1 : L'IRM Les parties 1 et 2 sont indépendantes L'IRM est une technique d'imagerie médicale qui permet d'obtenir des vues en deux ou trois dimensions du cerveau, de la moelle épinière ou du cœur. Son fonctionnement est fondé sur l'utilisation d'un champ magnétique intense dans lequel est placé le corps du patient. Les intensités des champs magnétiques utilisés sont comprises entre 0,1 et 3 T. Donnée: A la surface de la Terre, le champ magnétique terrestre est d'environ 10-5 T. 1.1 Quelle est la signification du sigle IRM? 1.2 Quel est le nom de l'unité de champ magnétique? 1.3 Peut-on dire qu'un champ magnétique de 1 T est intense? 1.4 Lors d'un examen, un patient est placé dans un champ magnétique d'une intensité de 1 T. De combien de fois ce champ magnétique est-il plus grand que le champ magnétique terrestre? 1.5 Le schéma ci-dessous représente, en vue de dessus, les lignes de champ magnétique d'un solénoïde parcouru par un courant continu. m.. m S. N... Nm...... m S ~. Ml m. --/.-Lignes de champ.., i Près des points M 1 et Ml, on place deux petites aiguilles aimantées comme le montre le schéma. Après avoir recopié l'allure des lignes de champ, représenter, les vecteurs champ magnétique aux deux points M 1 et Ml. SPYMSAG1 Page 4 1 5
Partie 2 : La scanoaraphie La scanographie repose sur l'absorption d'un faisceau de rayons par différents tissus humains. Elle permet d'obtenir des images en coupe. Données: c E = h.v et v = - À Célérité de la lumière: c = 3x108 m.s 1 Constante de Planck: h = 6,62x 10. 34 J.s 2.1 Un patient est exposé, lors d'une scanographie, à un rayonnement de fréquence v égale à 6x 10 18 Hz. 2.1.1 Montrer que la longueur d'onde dans le vide de ce rayonnement est égale à 0,05 nm. 2.1.2 A quel domaine: visible, infra-rouge ou rayons X, appartient cette radiation? Justifier. 2.2 Les interactions des ondes avec la matière se font par transfert d'énergie 2.2.1 Quelle est l'unité de l'énergie? 2.2.2 Calculer l'énergie que transportent les photons du rayonnement étudié à la question 2.1. 2.2.3 Comment varie l'énergie des photons lorsque la fréquence de l'onde électromagnétique augmente? 2.2.4 Comparer l'énergie transportée par le rayonnement auquel est soumis le patient avec celle de photons ultraviolets égale à 2x 10-18 J. 2.2.5 Conclure sur la dangerosité du rayonnement utilisé par le scanner. 8PYMSAG1 Page 5 1 5 -------------------------~- ~._~--