Révisions bac S

Maintien de l'intégrité de l'organisme

• 1ère partie – Amérique du Sud 2015

En 2011, le prix Nobel de médecine récompense le français Jules Hoffmann et le canadien Ralph Steinman pour «leur découverte des cellules dendritiques et leur rôle dans l’immunité adaptative ». Elles ont le même rôle que lesmacrophages et constituent une première ligne de défense lors d’une atteinte des tissus ou d’une infection.

Montrer comment les macrophages interviennent dans la réponse immunitaire innée tout en jouant un rôleprécurseur dans la mise en place de l’immunité adaptative.

L’exposé doit être structuré, avec une introduction et une conclusion. Il sera illustré de schémas.

• 2ème partie – exercice 1 - Polynésie septembre 2015

Le tétanos est une maladie infectieuse grave, potentiellement mortelle due à une neurotoxine produite par unebactérie Clostridium tetani. La généralisation de la vaccination antitétanique a permis de passer d’un millier dedécès en 1945, à moins de 10 par an depuis les années 2000.

À partir du document, indiquer l’intérêt de la primo-vaccination (2 premières injections) suivie de rappelsréguliers du vaccin antitétanique.

Document : Réponse immunitaire aux injections d’anatoxine tétanique (AT) chez un adulte.

D’après « Bases immunologiques de la vaccination – Module 3 : Le tétanos- WHO /EPI/GEN

Révisions bac S

Le domaine continental et sa dynamique

• 1ère partie – Liban 2015

SYNTHÈSE : (5 points)

La disparition des reliefs

Dans les massifs anciens on observe à l’affleurement, en plus de l’effacement du relief, une plus forte proportionque dans les montagnes récentes de matériaux formés en profondeur et transformés.

Expliquer par quels mécanismes s’effectue l’aplanissement d’une chaîne de montagnes.

L’exposé doit être structuré avec une introduction et une conclusion

QCM : (3 points) - Cocher la réponse exacte pour chaque série de propositions

1- La croûte continentale : a une de ns ité p lus é le v é e que la c roûte oc é a nique☐

e s t m a jorita ire m e nt c on s ti tué e de ba s a lte s☐

a une épa is s e ur m oy e nne v ois ine de 1 0 k m☐

a une de ns ité p lus fa ib le que la c roûte oc é a n ique☐

2- Les granitoïdes sont des roches : m é ta m orphique s☐

c ons ti tué e s de fe lds pa ths , de m ic a s e t de qua rtz☐

s é d im e nta ire s☐

m a g m a ti que s a y a nt s ub i un re froid is s e m e nt ra p ide☐

3- Le Moho : s é pa re la lithos phè re de l’a s thé nos phère☐

e s t ide nti fa ble pa r l’enre g is tre m e nt de s onde s s is m ique s☐

a une profonde ur c on s ta nte s ous le s c onti ne nts☐

e s t une lim ite phy s ic o-c h im ique e ntre de ux c ouc he s de la c roûte te rre s tre☐

La communication nerveuse

1ère partie – Métropole septembre 2013

Lors d’une visite médicale permettant d’établir un certificat d’aptitude à la pratique d’activités sportives, lemédecin vérifie l’intégrité du système neuromusculaire en testant notamment la mise en œuvre d’un réflexemyotatique au niveau rotulien ou au niveau achilléen.

Décrire les différents éléments mis en jeu dans le réflexe myotatique, préciser les caractéristiques des messagesnerveux propagés par ces éléments puis indiquer en quoi ce test médical permet de vérifier le bonfonctionnement de la commande neuromusculaire.

L’exposé devra présenter une introduction, un développement et une conclusion. Il devra être accompagné duschéma de l’arc réflexe mis en œuvre dans le cas du réflexe myotatique.

Révisions bac S

• 2ème partie – exercice 2 - Liban 2016

Jean est en consultation chez son médecin : il présente une fatigue musculaire chronique et a du mal à garder sespaupières relevées. Le médecin suspecte une maladie neuromusculaire chronique liée à un défaut de transmissionentre le nerf et le muscle : la myasthénie.

À partir des informations extraites des documents et de vos connaissances, exposer à Jean les causes possiblesde sa maladie. Un schéma explicatif du fonctionnement de la synapse neuromusculaire de Jean est attendu.

Document 1 : Électromyogramme d’un individu non atteint et de JeanDes électrodes sont posées sur la peau au niveau du pouce pour enregistrer l’activité électrique du muscle(électromyogramme) lors de la stimulation électrique du nerf qui le commande.On stimule électriquement le nerf moteur. On enregistre les phénomènes électriques globaux du muscle sur lesdeux sujets.

D’après : http://www.ligamg.be

Document 2 : Synapse neuromusculaire chez un sujet non atteint (a) et chez un patient atteint de myasthénie (b) (au MET)

D’après SVT TS, Collection A. Duco, 2012

Les coupes ont subi un traitement qui révèle la présence de récepteurs à l’acétylcholine sous forme d’unmarquage noir. Document 3 : Analyse sanguine de Jean comparée à celle d’un sujet non atteint

Sujet non atteint JeanTest de dépistage d’anticorps auto-réactifs dirigés contre les récepteurs à acétylcholine

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Révisions bac S

Le domaine continental et sa dynamique

• 1ère partie – Amérique du Nord 2016

Révisions bac S

La communication nerveuse

• 2ème partie – exercice 2 – Amérique du Nord 2016

Caenorhabditis elegans est un petit ver nématode dont le système nerveux, formé de 302 neurones et 7000 synapses,est bien connu. Il constitue un animal modèle pour étudier le fonctionnement de la synapse neuromusculaire.Des études de la synapse sont réalisées sur des vers portant une mutation au niveau du gène unc-13 et présentant uneparalysie complète des muscles.

• À partir des informations extraites des documents et de vos connaissances, expliquer la paralysie desmutants unc-13 et le rôle possible de la protéine codée par le gène unc-13 chez le ver sauvage.

DOCUMENT DE REFERENCE : Les grandes étapes du fonctionnement synaptique

Document 1 : Résultats de la stimulation de motoneurones chez un ver sauvage et un ver mutant unc-13

Dispositif expérimentalIl permet : – de stimuler électriquement les motoneurones qui innervent le muscle.

– d’enregistrer des phénomènes électriques au niveau du muscle.

Enregistrements obtenus

D’après Gracheva E. O et al. J. Physiol, 2007 et Christelle C., BESSEREAU J.C., Médecine Sciences, 2003• Document 2 : Nombre de vésicules dans les terminaisons synaptiques après stimulation des motoneurones

Révisions bac S

D’après Richmond J.E. et al. Nature America Inc 1999

Document 3 : Contenu des vésicules présynaptiques et réponse électrique du muscle lors de l’injection de nicotinedans la fente synaptique chez le ver sauvage et le ver mutant unc-13

Ver sauvage Ver mutant unc-13Contenu des vésicules présynaptiques Acétylcholine AcétylcholineInjection de nicotine* dans la fentesynaptique

Contraction de la cellulemusculaire

Contraction de la cellulemusculaire

*La nicotine est une molécule ayant une structure tridimensionnelle proche de celle de l’acétylcholineD’après Boulin T. et al, 2008

Maintien de l'intégrité de l'organisme

• 2ème partie – exercice 1 - Pondichéry 2016

Un test rapide de diagnostic de la grippe

La grippe est une maladie qui cause en France une mortalité importante chez les personnes âgées et les sujets fragiles.Diagnostiquer rapidement la grippe, pour le médecin, revêt alors une importance particulière dans son choix deprescrire le traitement adapté. Le test TROD est un test de diagnostic rapide de la grippe. On cherche à comprendre lefonctionnement de ce test.

• À partir de l’étude du document, cocher la bonne réponse dans chaque série de propositions du QCM etrendre la fiche-réponse avec la copie.

Document : principe du test TRODCe test permet de détecter l’antigène viral de la grippe dans des prélèvements effectués au niveau de la gorge ou dunez. L’échantillon prélevé est déposé à l’une des extrémités d’une bandelette.

Celle-ci présente :– au niveau de la zone de dépôt, des anticorpsanti-grippe mobiles, liés à de l’or colloïdal– au niveau de la zone test, des anticorps anti-grippe fxés sur la bandelette– et au niveau de la zone de contrôle, desanticorps anti-anticorps fxés.

Révisions bac S

L’échantillon prélevé est déposé auniveau de la zone de dépôt. L’ajout d’unesolution tampon permet ensuite lamigration, le long de la bandelette, desanticorps anti-grippe mobiles liés à l’orcolloïdal, éventuellement associés àl’antigène viral.Quel que soit le résultat du test, denombreux anticorps anti-grippe mobilesatteignent la zone de contrôle. La fxationdes anticorps liés à l’or colloïdal estrendue visible par l’apparition d’une lignecolorée sur la bandelette.

D’après G.Prod’hom et al., Rev Med Suisse, 2008

Cocher la réponse exacte pour chaque proposition 1. L’apparition de la ligne colorée dans la zone de contrôle est due à l’association des anticorps anti-grippe mobiles liés à l’or colloïdal avec :☐ des anticorps anti-grippe.☐ des anticorps anti-anticorps.☐ des molécules d’antigène viral.☐ d’autres anticorps anti-grippe mobiles. 2. L’apparition de la ligne colorée dans la zone test, en cas de résultat positif, s’explique par la fixation des anticorps anti-grippe fixés :☐ sur la chaîne a des molécules d’antigènes d’abord fxées par les anticorps anti-grippe mobiles liés à l’or colloïdal.☐ sur la chaîne b des molécules d’antigènes déjà associées aux anticorps antianticorps.☐ sur la chaîne a des molécules d’antigènes libres dans la solution tampon de migration.☐ sur la chaîne b des molécules d’antigènes fxées au préalable par les anticorps anti-grippe mobiles liés à l’or colloïdal. 3. Le fonctionnement de ce test est basé sur :☐ la fxation des antigènes viraux par des anticorps spécifques.☐ la migration d’anticorps anti-anticorps dans une solution tampon.☐ la mise en évidence de la destruction du virus de la grippe.☐ la recherche d’anticorps anti-grippe fabriqués par l’individu testé.

Révisions bac S

Le domaine continental et sa dynamique

• 1ère partie – Amérique du Sud 2014

Le texte suivant est extrait d’un manuel scolaire de géologieédité en 1907 et destiné aux élèves de seconde (Conférencesde géologie, Marcellin Boule, professeur au Muséum d’HistoireNaturelle de Paris)

« La Terre […] fut d’abord entourée d’une atmosphèrecontenant, à l’état de vapeur, toute l’eau des océans […] Lesvapeurs de l’atmosphère ne tardèrent pas à se condenser et àse précipiter sur Terre qu’elles recouvrirent d’un océan sansrivages (fg.1). »

« En se refroidissant le noyau central en fusion se contractait peu à peu. À un certain moment ce noyau se trouva troppetit pour l’écorce (la croûte terrestre) qu’il devait supporter, et cette écorce, manquant de point d’appui, s’infléchit, serida, se plissa ; le résultat fut la formation d’un certain nombre de saillies et de dépressions. La mer se retira dans lesrégions basses ou effondrées, tandis que les parties hautes ou surélevées formèrent les premiers continents et lespremières montagnes (fg.2). »

Les deux questions suivantes sont indépendantes l’une de l’autre

Question 1 : (3 points)En 1907, on pensait donc que l’intégralité de la croûte s’était formée aux premiers âges de la Terre et qu’il n’y avait eudepuis, ni production de croûte supplémentaire ni disparition de la croûte originelle. On supposait aussi que l’ensemblede la croûte avait une épaisseur et une composition uniformes.

• Montrer comment les connaissances actuelles sur la croûte terrestre permettent d’invalider le modèleproposé en 1907.

Le candidat présentera DEUX arguments, au choix, permettant d’invalider ce modèle.

Question 2 : (5 points) • Décrire les différentes étapes qui mènent à la formation d’une chaîne de montagnes de collision, telle que

les Alpes ou l’Himalaya. Pour chaque étape, présenter les indices qui témoignent du processus géologique.

Le magmatisme n’est pas attendu dans la réponse. Votre travail consistera en un texte ne comportant ni introduction, ni conclusion ; il présentera plusieurs schémassimples, légendés et titrés et intégrera les 4 images fournies (voir l’annexe 1). Aucune analyse d’image n’est attendue. Le candidat ferra uniquement référence à chacune des 4 images pour illustrer son propos.

Révisions bac S

Génétique et évolution

• 2ème partie – exercice 1 – Polynésie 2013

Le brassage génétique et sa contribution à la diversité génétique

Chez la souris, comme chez tous les organismes à reproduction sexuée, la diversité génétique s’explique par le brassagegénétique ayant lieu lors de la reproduction sexuée. On considère ici 4 caractères phénotypiques de la souris (appelésA, B, F et D) ; des croisements sont réalisés pour mettre en évidence ce brassage.Deux étudiants analysent ces croisements. Ils s’accordent sur le fait qu’il y a bien eu brassage génétique entre les deuxgènes impliqués lors de ces deux croisements, mais leurs avis diffèrent concernant les mécanismes mis en jeu pour cebrassage. Le premier étudiant affirme qu’il y a eu à chaque fois uniquement un brassage interchromosomique, l’autreaffirme qu’un brassage intrachromosomique a eu lieu, en plus, dans l’un des croisements.

• Exploitez les résultats expérimentaux proposés dans le document afin de : - justifier le fait qu’il y a bien eu brassage génétique dans les deux croisements- préciser quel étudiant a finalement raison, en argumentant la réponse.

Aucun schéma explicatif n’est attendu.

Document : Résultats de 2 croisements-tests réalisés entre un individu F1 hétérozygote et un parent double récessif.

Phénotypes des parents Allèles de chaque gène Résultats (nombre d’individus par phénotype)Croisement 1F1 [AB]XParent double récessif [ab]

Gène A : allèle A dominantallèle a récessifGène B : allèle B dominantallèle b récessif

442 - AB437 - ab64 - Ab59 - aB

Croisement 2F1 [FD]XParent double récessif [fd]

Gène F : allèle F dominantallèle f récessifGène D : allèle D dominantallèle d récessif

492 - FD509 - fd515 - Fd487 - fD

• 2ème partie – exercice 1

Des croisements chez la drosophile

On cherche à comprendre le mode de transmission de deux caractères chez la Drosophile, organisme diploïde. Lesrésultats présentés dans le document s'expliquent par l'intervention d'un crossing-over lors de la formation desgamètes des individus de F1.

• Justifiez-en l'existence en exploitant le document.Les deux caractères étudiés sont : le développement des soies (normales ou "chevelues") et la forme des piècesbuccales (normales ou en "trompe d'éléphant". Le gène S contrôle le développement des soies du corps, le gène Pcontrôle le développement des pièces buccales. Ces deux gènes sont localisés sur le même chromosome (gènes liés).Le croisement de deux parents de lignée pure (homozygotes), l'un à soies normales et à pièces buccales en "tromped'éléphant", l'autre à soies "chevelues" et à pièces buccales normales donne des individus F1 qui présentent tous lemême phénotype : soies et pièces buccales normales.

On croise un individu F1 avec un individu de lignée pure présentant des soies "chevelues" et des pièces buccales en"trompe d'éléphant". Les résultats sont consignés dans le tableau ci-dessous.

phénotype nombre d'individus

soies normales et "trompe d'éléphant" 598

soies "chevelues" et pièces buccales normales 626

soies "chevelues" et "trompe d'éléphant" 172

soies normales et pièces buccales normales 151On notera :

s+ l'allèle soies normales et p+ l'allèle pièces buccales normaless l'allèle soies "chevelues" et p l'allèle pièces buccales en "trompe d'éléphant"

Révisions bac S

• 2ème partie – exercice 1 (Polynésie 2015)

Intérêt de la mycorhization sur la croissance et la nutrition minérale du palmier dattier

Depuis dix ans, la disparition importante de palmiers dattiers dans certaines palmeraies des oasis tunisiennes menacel'équilibre de ces écosystèmes ainsi que la production agricole de dattes.

Le sol des palmeraies étant particulièrement pauvre et aride, le succès d'une replantation nécessite donc de disposerde plantules de palmier dattier capables de se nourrir et de croître rapidement.

• À partir de l'exploitation des documents, montrer que l'association plante-champignon contribue àaméliorer la croissance et la nutrition minérale des plantules de palmier dattier et peut être ainsi utiliséedans le repeuplement des oasis.

Document 1 : La mycorhization, une association plante-champignon Les mycorhizes constituent une association symbiotique entre un champignon et une plante assurant des échangesréciproques d'éléments nutritifs entre les deux organismes. Dans le sol, au contact des racines de la plante, lechampignon se développe sous forme de longs flaments constituant le mycélium.

Photographie d'une mycorhize observée à la loupe :

D’après Notice pour le praticien n°35 - 2002, Institut fédéral de recherche WSL

Document 2 : Effet de la mycorhization sur la croissance et la nutrition minérale du palmier dattier On étudie l'effet de la mycorhization sur des plantules de palmier dattier cultivées sous serre dans un sol de palmeraie pendant 2 ans. La masse sèche et la teneur en éléments minéraux sont comparées entre des plantules mycorhizées et non mycorhizées.

Le tableau suivant présente les résultats obtenus :

Plantes nonmycorhizées

Plantes mycorhizées

Masse sèche(en g)

Système aérien 6,669 9,138Système racinaire 0,246 0,296

Eléments minéraux dans lesparties aériennes

(en % de masse sèche)

N 0,0902 0,1012P 0,0500 0,1245K 0,495 0,527

D’après Zougari-Elwedi et col., Etudes et gestions des sols, volume 19,3 et4, 2012 - pages 193 à 202

• 1ère partie – Métropole septembre 2015

La fonction de nutrition assure à un organisme sa croissance et son entretien. Elle implique des échanges.

Montrer comment les plantes, bien que fixées, assurent ces échanges à l’interface sol/air.

L’exposé doit être structuré avec une introduction et une conclusion rédigées. Le développement sera exclusivementréalisé sous forme d’un schéma fonctionnel.

Révisions bac S

Le domaine continental et sa dynamique

• 1ère partie – (Nouvelle-Calédonie 2015)

Les granitoïdes du massif Armoricain

Le massif Armoricain est un massif ancien formé il y a environ 330 millions d'années par subduction suivie d'unecollision. Actuellement, on y observe en surface une forte proportion de roches de type granitoïdes.

À l'aide des connaissances, présenter les mécanismes de mise en place des granitoïdes dans un contexte desubduction puis expliquer leur présence en surface dans certains massifs anciens tel le massif Armoricain.

• 2ème partie – exercice 1 – (Nouvelle-Calédonie 2014)

Des mouvements verticaux en Scandinavie

La lithosphère terrestre est animée de mouvements horizontaux liés à des phénomènes de convergence ou dedivergence. Elle est affectée également par des mouvements verticaux, comme par exemple en Scandinavie.

Montrer que les données extraites des documents confirment et précisent* l'existence de mouvementsverticaux en Scandinavie et permettent de formuler une hypothèse quant à leur origine. * des valeurs sont attendues.

Document 1 : Soulèvement de la Scandinavie depuis 6000 ans

D’après la planète Terre, J. M Caron et coll.

Document 2 : Variations en altitude de la balise GPS positionnée près de Vasaa en Finlande.

Révisions bac S

Maintien de l'intégrité de l'organisme

• 2ème partie – exercice 1 – Liban 2015

Effets du virus de l'herpès sur les arrêts de grossesse

Montrer que les informations extraites des documents pourraient expliquer la fréquence élevée d'arrêt degrossesse (fausse couche) lorsqu'une femme enceinte est infectée par le virus de l'herpès.

Document 1 : Le fœtus est entouré d'un tissu appelé trophoblaste qui l'isole du système immunitaire maternel. Lescellules de ce tissu, en contact avec l'utérus, ne portent que des marqueurs antigéniques HLA-G, marqueurs du soi. Cemarqueur est spécifque des cellules du trophoblaste. Des travaux ont montré que lors d'une infection par le virus de l'herpès au cours de la grossesse, certaines protéinesvirales empêchent l'expression des molécules HLA-G marqueur du soi à la surface des cellules du trophoblaste. Document 2 : Les leucocytes (globules blancs) NK sont spécialisés dans la destruction des cellules qui ne présentent pasd'antigènes HLA à leur surface. On cultive ces leucocytes NK en présence de diverses cellules.

Expériences Résultats de l'expérience 1. Mise en présence de NK maternels et de cellules humaines,nommées K562 qui ne possèdent aucun marqueur antigénique

HLA.

Élimination des cellules K562

2. Mise en présence de NK maternels et de cellulestrophoblastiques

Survie des cellulestrophoblastiques

D’après La Recherche n°307, mars1998

• 1ère partie – (Liban 2014)

Les lymphocytes T

A. QCM : à partir de la lecture du document et de vos connaissances, cocher la bonne réponse, pour chaque série de propositions

1- Le lymphocyte T cytotoxique est :□ une cellule différenciée qui intervient lors des réactions de l'immunité adaptative□ une cellule différenciée qui intervient lors des réactions de l'immunité innée□ une cellule indifférenciée qui intervient lors des réactions de l'immunité adaptative□ une cellule indifférenciée qui intervient lors des réactions de l'immunité innée.

2- Le lymphocyte T cytotoxique est une cellule effectrice provenant de :□ la différenciation d'un lymphocyte B□ la différenciation d'un lymphocyte T CD4□ la différenciation d'un lymphocyte T CD8□ la différenciation d'un plasmocyte.

3- A la suite du contact cellulaire présenté sur le document le lymphocyte T cytotoxique détruit la cellule cible :□ en la phagocytant□ en formant des complexes immuns□ en libérant des molécules□ en attirant des plasmocytes

Les lymphocytes T cytotoxiques détruisent les cellules infectées par un virus de manière spécifique

B. Expliquer comment, à la suite d'une infection virale, ces lymphocytes T cytotoxiques spécifiques apparaissent dans l'organisme.

L'exposé doit être structuré avec une introduction et une conclusion. Il sera accompagné d'un schéma(s).