Bac S - Sujet de SVT - Session 2014 - Pondichéry - SVT en ...

Bac S - Sujet de SVT - Session 2014 - Pondichéry | |


1ère PARTIE : Mobilisation des connaissances (8 points). |GÉOTHERMIE ET PROPRIÉTÉS THERMIQUES DE LA TERRE |
Bouillante est la première centrale géothermique française où l'énergie
géothermique est exploitée pour produire de l'électricité.
Le site géothermique de Bouillante est situé en Guadeloupe dans l'arc des
petites Antilles.
Document : contexte géodynamique de Bouillante [pic]
|Présenter comment le contexte géodynamique régional a permis l'implantation |
|d'une centrale géothermique à Bouillante. |
Le moteur de la subduction n'est pas attendu.
L'exposé doit être structuré avec une introduction, un développement et une
conclusion. Il sera accompagné d'un schéma de synthèse illustrant les
phénomènes géologiques mis en jeu.

2ème PARTIE - Exercice 1 - Pratique d'un raisonnement scientifique dans le
cadre d'un problème donné (3 points). |NEURONE ET FIBRE MUSCULAIRE : LA COMMUNICATION NERVEUSE |

En 1924, le physiologiste britannique Charles Scott Sherrington a réalisé
une série d'expériences pour comprendre les mécanismes de rétractation de
la patte chez le chat. La modélisation suivante permet de reproduire de
façon fidèle mais virtuelle les expériences historiques qui ont permis à
Sherrington de mettre en évidence le réflexe myotatique.
On cherche à comprendre, par cette modélisation, comment le réflexe
myotatique a pu être mis en évidence par Sherrington.
|À partir de l'étude du document, cocher la bonne réponse dans chaque série de |
|propositions du QCM et remettre la feuille-réponse annexe avec la copie. |
Document : Dans l'expérience ci-dessous, on modélise comment Sherrington avait
sectionné l'arrière de l'encéphale d'un chat anesthésié, libérant ainsi sa
moelle épinière (animal décérébré) puis avait allongé l'animal sur une
planche qu'il pouvait déplacer du haut vers le bas.
La modélisation consiste ensuite à isoler le muscle extenseur (quadriceps
crural) du membre postérieur, à la rattacher par son tendon inférieur à un
dynamomètre. Ce système fixe permet de mesurer l'étirement subi et la
tension développée par le muscle en réponse à cet étirement.
Dans ces conditions et bien que l'animal soit décérébré, le muscle conserve
son innervation. On modélise ensuite le déplacement vers le bas de la
planche sur laquelle l'animal est allongé.
[pic]
Protocole expérimentale modélisé
Capture d'écran : Source : Logiciel Philippe Cosentino, http://www.ac-
nice.fr/svt/productions Dans cette adaptation contemporaine et virtuelle de l'expérience de
Sherrington, il a été prévu de simuler l'ajout de microélectrodes sur une
fibre nerveuse sensorielle qui innerve le muscle extenseur de la patte
postérieure du chat.
|[pic] |[pic] |
|tablette droite de t = 0 à t = 3 s |tablette inclinée de t = 3 à t = 8,5 s |
|Dans cette animation, la planche sur laquelle l'animal est allongé est |
|virtuellement basculée vers le bas 3 secondes après le début de l'enregistrement |
|et jusqu'à 8,5 secondes. |

Le tracé #1 permet de suivre l'activité de la fibre nerveuse sensorielle
durant l'expérience.
Le tracé #2 présente la tension mesurée par le dynamomètre durant
l'expérience.
Le tracé #3 montre l'évolution de l'étirement du muscle durant
l'expérience. [pic]
Enregistrement des résultats de l'ensemble de l'expérience
Capture d'écran : Source : Logiciel Philippe Cosentino, http://www.ac-
nice.fr/svt/productions
Feuille - réponse annexe à rendre avec la copie

Cocher la bonne réponse dans chaque série de proposition du QCM pour
comprendre ce qu'est un réflexe myotatique. 1- Lorsque Sherrington incline vers le bas la planche sur laquelle l'animal
est allongé, la réponse musculaire de la patte du chat montre que le muscle
extenseur
? se relâche.
? se contracte.
? se relâche puis se contracte.
? ni ne se relâche ni ne se contracte.
2- En inclinant vers le bas la planche sur laquelle l'animal décérébré est
allongé, Sherrington :
? met en évidence qu'un muscle réagit de façon involontaire à son
étirement.
? montre que la commande volontaire permet à un muscle de réagir à son
propre étirement.
? met en évidence qu'un réflexe myotatique nécessite l'intervention du
cerveau.
? met en évidence qu'un réflexe myotatique se réalise indépendamment de
l'intervention d'un centre nerveux.
3- L'électroneurogramme (tracé 1) montre que lors de l'étirement du muscle
:
? la fréquence des potentiels d'action augmente.
? l'amplitude des potentiels d'action augmente.
? la fréquence et l'amplitude des potentiels d'action augmentent.
? la fréquence et l'amplitude des potentiels d'action augmentent puis
diminuent.
4- Ainsi lorsque Sherrington incline vers le bas la planche sur laquelle
l'animal est allongé, l'électroneurogramme permet de montrer que :
? l'amplitude des potentiels d'action permet de coder le messager nerveux
moteur.
? la fréquence des potentiels d'action permet de coder le message nerveux
moteur.
? l'amplitude des potentiels d'action permet de coder le message nerveux
sensoriel.
? la fréquence des potentiels d'action permet de coder le message nerveux
sensoriel. 2ème PARTIE - Exercice 2 - Pratique d'une démarche scientifique ancrée dans
des connaissances (Enseignement Obligatoire). 5 points. |GÉNÉTIQUE ET ÉVOLUTION |
Le tambalacoque (Calvaria major) est un arbre endémique de l'île Maurice,
c'est à dire qu'il n'existe que sur cette île.
En 1973, l'espèce était en voie de disparition : il ne restait en effet que
13 spécimens, tous âgés de 300 ans.
Le professeur américain Stanley Temple défendit l'explication selon
laquelle la disparition au XVIIe siècle d'un "gros dindon" endémique de
l'ile Maurice, le dodo (Raphus cucullatus), se nourrissant de graines et de
fruits, pouvait être mise en relation avec celle du tambalacoque. Il émit
l'hypothèse que pour germer ces graines devaient transiter par le système
digestif du dodo. Ainsi, l'extinction de cet animal condamnait le
tambalacoque à la disparition.
|Rechercher des arguments favorables à l'existence d'une relation de dépendance |
|exclusive du tambalacoque envers le dodo, défendue par Stanley Temple et montrer|
|que cette idée divise la communauté scientifique. |
Votre réponse s'appuiera sur l'exploitation du dosser et l'utilisation de
connaissances.
Documents de référence
|[pic] |[pic] |
|Gravure de dodo (fin du XVIIIe siècle) |Tambalacoque (Calvaria) |
| |Source : http://svt.ocean-indien |
|Photographie de fruits de tambalacoque |
|[pic] |

Document 1 : Extrait de "Le pouce du panda" Stephen Jay Gould Les gros fruits du tambalacoque, qui ont quelques cinq centimètres de
diamètre, sont composés d'une graine enveloppée dans un tégument dur
d'environ un centimètre d'épaisseur. Ce tégument est entouré par une chair
juteuse et succulente recouverte par une fine peau externe. Selon les
conclusions de Temple, les graines de tambalacoque ne parviennent pas à
germer à cause de l'épaisseur du tégument (...).
Les premiers explorateurs ont écrit que le dodo se nourrissait des fruits
et des graines des grands arbres des forêts. Le dodo avait un "estomac"
puissant, rempli de gros cailloux, qui pouvaient abraser et écraser les
aliments durs. (...) Temple estima que les téguments des graines de
tambalacoque étaient assez épais pour résister à l'écrasement mais pas à
l'abrasion (...) .
Les dodos auraient fort bien pi régurgiter les téguments, ou leur faire
poursuivre leur chemin dans l'appareil digestif (...). D'après S. Jay Gould, Le pouce du panda (1996)

Document 2 : Les conditions de germination des graines de genévrier Chez les plantes sauvages, la germination des graines est généralement
empêchée par la présence d'un tégument épais, dur et imperméable.
Des suivis de germination ont été réalisés pendant 120 jours sur des
graines de genévrier dans différentes conditions. L'abrasion au papier de
verre permet d'user les téguments des graines.
[pic]
D'après http://biologie.ens-lyon.fr
Document 3 : Alimentation des oiseaux endémiques et des oiseaux introduits
sur l'île de Nouvelle Zélande. Une étude a été réalisée, en Nouvelle Zélande, sur le rôle des oiseaux dans
la dispersion des graines de plantes endémiques (Podocarpus halli) et de
plantes introduites par l'Homme. Pour cela on a capturé des oiseaux
endémiques, comme le Méliphage carillonneur (Anthornis melanura), et
différentes espèces de passereaux introduites par l'Homme. [pic]
D'après Williams and Karl, fruit in the diet of birds New Zealand, Journal
of ecology (1196)