Correction Sciences - Bac ES 2017 Liban

Correction Sciences - Bac ES 2017 Liban

Notre professeur a rédigé pour vous le corrigé de l'épreuve anticipée de Sciences du Bac ES 2017 du Liban.
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Les thèmes abordés dans ce sujet concernent les chapitres suivants : Nourrir l’humanité / Activité humaines et besoins en énergie / Prendre en charge sa vie sexuelle : les hormones hypophysaire et ovarienne, leur rôle dans l’ovulation / Sexualité et procréation : les méthodes de procréation médicalement assistée.

Téléchargez gratuitement ci-dessous le sujet corrigé de Sciences du Bac ES du Liban 2017.

Correction Sciences - Bac ES 2017 Liban

Le contenu du document


Partie I

Nourrir l’humanité, l’agriculture sens dessus dessous (commentaire rédigé)

Pour cet exercice il faut d’abord faire un travail d’analyse des documents avant de se lancer dans la rédaction du commentaire. Dans le commentaire, il faut faire le lien entre ce que vous savez de votre cours sur les écosystèmes et les agrosystèmes (nourrir l’humanité) et les documents que l’on vous présente. Les indications entre parenthèse vous permettent de vous situer dans l’analyse des documents mais ne sont pas à indiquer car si votre analyse est claire, le correcteur n’a pas besoin de savoir dans quel document vous avez trouvé tel ou tel argument.


Introduction : Dans cet exercice on compare les techniques de labour avec les techniques culturales sans labour (TCSL) sur différents critères : le rendement en blé et l’impact sur les propriétés du sol (biomasse et matière organique).

Le labour est une technique culturale qui consiste à retourner complètement le sol agricole sur 30cm de profondeur tandis qu’un travail superficiel du sol est un travail du sol sur une épaisseur de 5 à 15cm sans le retournement. Enfin, le semis direct est une technique sans travail du sol. 


(Document 1) La comparaison du rendement en blé de ces différentes techniques a été réalisée sur 11 ans, de 1997 à 2008. Pour le labour et le travail superficiel le rendement est de 9,1 tonnes / hectare tandis qu’on a un rendement de 8,9 tonnes / hectare pour le semis direct. On observe des différences plus significatives entre le labour et le travail superficiel avec le semis direct en 2002 et en 2006. On peut noter, par ailleurs, une diminution du rendement de blé pour toutes les techniques sur les deux dernières années.


(Document 2a) Si on ne note pas de différence de rendement de blé, on peut néanmoins observer une différence au niveau de la biomasse des vers de terre. La technique de labour, retournement de la terre, semble nuire à la biomasse, or les vers de terre permettent d’empêcher l’érosion de la terre agricole par la formation de galeries. Comme nous l’avons vu plus haut, les techniques de labour conduisent à une dégradation des terres sur le long terme, ce que nous pouvons confirmer avec l’analyse de la biomasse de vers de terre. Les nouvelles techniques culturales permettent de garder une biomasse de vers de terre plus de deux fois supérieure à celle soumis au labour.


(Document 2b) Concernant la répartition de la matière organique dans le sol, sur les 20 premiers centimètres, la technique de labour révèle seulement 2% de la matière organique du sol. La technique de travail superficiel montre 2,6% de la matière organique sur les 10 premiers centimètres de profondeur. Le taux de matière organique de la technique de semis direct, qui ne nécessite aucun travail de la terre, est de 3,6% sur les 5 premiers centimètres puis on a une diminution nette à 1,5 %. On est sur un taux entre 1,5 et 2% au-delà de 10cm quelle que soit la technique utilisée.  On peut noter que la répartition la plus homogène de la matière organique est retrouvée dans les techniques de labour mais le sol est plus riche en matière organique sur les techniques sans labour. La technique du travail superficiel a un taux de matière organique important sur une profondeur plus importante que le semis direct.


Lien entre les documents 2a et 2b : Les vers de terre sont des décomposeurs (ou détritivores), ils se nourrissent de la matière organique morte pour la transformer en matière minérale ensuite utilisée par la plante. L’appauvrissement de la biomasse de vers de terre par le retournement de la terre (labour) et le manque de matière organique dans la terre entraine un déséquilibre de l’écosystème. En effet, un écosystème naturel est constitué d’un biotope, paramètres physico-chimiques (sol, température, ensoleillements…) et d’une biocénose (l’ensemble des êtres vivants), ils doivent tous interagir entre eux.  Les vers de terre et de la matière organique sont l’exemple de cette interaction.

Le blé est le producteur primaire permettant de produire de la matière organique avec la photosynthèse. Cette matière organique est ensuite consommée par les vers de terre, qui sont les décomposeurs et qui la transforme en matière minérale.

Par ailleurs, dans un écosystème naturel, la biomasse est recyclée ce qui n’est pas le cas dans les techniques de labour et cela conduit à l’appauvrissement du sol.


(Document 3) Le complexe argilo-humique est un complexe qui permet de retenir les cations (il est chargé négativement) échangeables sur la matière organique. Cela permet de constituer un réservoir de fertilité du sol. Les vers de terres produisent ces complexes dans leur tube digestif.


La conclusion permet de mettre à plat les différents arguments évoqués


Conclusion : 

Les enjeux actuels environnementaux nous poussent à reconsidérer la technique du labour qui permet un rendement important de blé mais entraine un appauvrissement et l’érosion de la terre. Ce n’est donc pas une technique sui semble profitable à long terme. Les nouvelles techniques culturales sans labour sont une alternative qui assure le même rendement avec un écosystème qui reste équilibré : la biomasse et les propriétés physico-chimiques du sol, le biotope, sont conservées. Par ailleurs, ce sont des techniques qui demande un travail de la terre moins important que les techniques de labour.


Partie 2

Le défi énergétique

Dans cet exercice, il s’agit de répondre aux questions à l’aide des connaissances et de l’analyse des documents sur un exemple précis : le vélo à assistance électrique.


 

Question 1 : Expliquer le mot « assistance » dans l’expression « vélo à assistance électrique »

Le vélo à assistance électrique est un vélo constitué d’un moteur électrique et d’une batterie rechargeable. L’assistance est un complément au pédalage : elle détecte, à l’aide de capteur, le mouvement du pédalage ainsi que différents paramètres comme la cadence et l’intensité, et ainsi active le fonctionnement du moteur. Le moteur se coupe lorsqu’il y a un freinage.


Question 2 : Préciser, en justifiant, si les vélos A, B et C du document 3 sont des vélos à assistance électrique ou des vélos électriques

La différence entre le vélo à assistance électrique et le vélo électrique est au niveau de :

  • La vitesse à laquelle le moteur se coupe : 25 km/h pour le VAE alors que pour le vélo électrique on peut aller jusqu’à 55 km/h
  • La puissance du moteur : 250 W pour un VAE et > 250 W pour un vélo électrique

 

Le VAE permet d’aider au pédalage mais si on ne pédale pas, le moteur ne se déclenche pas alors que le vélo électrique est assimilé à un cyclomoteur car il est plus rapide et le moteur plus puissant, on peut l’activer sans pédalage.

Ainsi, les vélos A et B sont des VAE car leur vitesse maximale avec le moteur est de 25 km/h comme dans les indications règlementaires du document 2. De plus, la puissance du moteur est égale à 250 W, puissance maximale autorisée par la législation.

En revanche, le vélo C est un vélo électrique car la vitesse avec moteur est de 55 km/h soir supérieure aux 25 km/h règlementaires et sa puissance, de 600 W est également supérieure au 250 W autorisés pour un VAE.


Question 3 : Les arguments de vente du document 1.

3.1 Indiquez si l’argument 1 est correct. Justifier.

L’habitant met 20 minutes pour parcourir 5 kilomètres, soit environ 15 km/h (ce qui correspond à l’indication donnée dans le document 4). Un vélo à assistance électrique a une vitesse moyenne de déplacement de 19 km/h. Il faudrait une vitesse de 30 km/h pour que le temps de trajet soit divisé par deux, or cela correspond à un vélo électrique sans assistance qui nécessite alors de passer le brevet de sécurité routière ou le permis de conduire et de ne plus emprunter les pistes cyclables. Cet argument est correct car certains vélos électriques ont une vitesse supérieure à 30 km/h mais ce n’est pas correct pour un VAE, qui correspond aux critères de l’habitant.


3.2 Indiquez si l’argument 2 est correct. Justifier.

Pour le trajet de notre exemple, l’habitant parcourt 10 kilomètres par jour pour aller et revenir du travail. L’autonomie de la batterie est de 50 km pour le vélo A du document 3, ce qui correspond à une recharge tous les 5 jours, soit une durée de vie d’un peu moins d’une semaine. L’argument 2 n’est donc pas correct.


Question 4 : Déterminer, pour le vélo A, dans le cas d’une assistance électrique maximale, compte tenu de la capacité de la batterie, la durée de l’assistance.

La durée de l’assistance nécessite d’utiliser les données suivantes :

  • Puissance du moteur : 250W
  •  de la batterie : 300 Wh, c’est la puissance, c’est-à-dire la capacité d’un système à fournir un travail en un temps donné

 

On a donc : P = (W=250)/t = 300 soit t = 250/300 = 0,83 heure soit 50 minutes.


Question 5 : Identifier les formes d’énergie figurant dans le diagramme énergétique, ci-dessous, relatif au vélo électrique lorsque l’assistance est enclenchée :

Energie 1 = Energie chimique

Energie 2 = Energie électrique

Energie 3 = Energie mécanique


Partie 3

Féminin-masculin

Question 1 : Après avoir argumenter sur le niveau de fertilité de monsieur et madame X, justifier la proposition du médecin de recourir à la technique de FIVETE associée à l’IMSI dans le cas d’infertilité de ce couple.

Concernant la fertilité de madame X, les examens ont révélé une glaire cervicale, un utérus, des trompes et des ovaires normaux. Nous avons donc analysé les hormones sécrétées par Mme X sur un cycle. A partir du début du cycle jusqu’au 14ème jour, jour de l’ovulation, l’œstrogène est sécrétée par les ovaires. Ensuite sur la deuxième partie du cycle du 15ème au 28ème jour, on a une sécrétion de progestérone et d’œstrogène. Chez Mme X on observe une sécrétion normale des hormones ovariennes : œstrogène et progestérone. La LH et la FSH sont des hormones hypophysaires sécrétées en grandes quantité entre le 13ème et le 14ème jour et déclenchent l’ovulation. Mme X a une ovulation normale grâce à ces deux hormones.

Concernant la fertilité de monsieur X, on réalise un spermogramme qui permet de rendre compte du volume de l’éjaculat et de différents paramètres de mobilité et de morphologie des spermatozoïdes. Les volumes et la quantité de spermatozoïdes sont normales, de même que la mobilité. En revanche, 98% des spermatozoïdes ont une forme anormale, ce qui est supérieur au seuil OMS. On parle de tératospermie, ici sévère. L’anomalie au niveau de la tête du spermatozoïde empêche la fusion des gamètes lors de la fécondation. 

Il n’y a pas de problème de mobilité des spermatozoïdes, ni de quantité et madame X n’a pas de problème d’ovulation. La FIVETE est une méthode de procréation qui nécessite une super ovulation de la mère et on récupère ensuite les ovocytes. Les ovocytes sont mis au contact des spermatozoïdes. Il existe deux types de méthodes d’injection des spermatozoïdes directement dans l’ovocytes. La méthode de l’ICSI a une moins bonne résolution que l’IMSI qui permet de voir quels spermatozoïdes sont malformés. Ces méthodes sont proposées lorsqu’il n’y a pas de problème d’ovulation. Dans le cas de monsieur et madame X, il y a un problème de fusion gamétique et non de rencontre car la glaire cervicale est normale et les trompes ne sont pas obstruées. De même, la mobilité des spermatozoïdes n’est pas altérée. Il n’y a pas de problème de nidation car l’utérus est normal. La FIVETE permet de récupérer les ovocytes et de les mettre en contact avec les spermatozoïdes. Les spermatozoïdes sont ensuite injectés dans l’ovocytes puis, après le stade 4-6 cellules de la fécondations, l’embryon est implanté dans l’utérus pour la nidation. 


Question 2 : Mme X ovule naturellement car :

  • Ses trompes ne sont pas obstruées
  • Sa glaire cervicale est normale
  • Son utérus est normal
  • Son hypophyse fonctionne sans anomalie => Vraie

 

L’ovulation est la conséquence du pic de LH, hormone hypophysaire. Chez Mme X, la sécrétion hypophysaire est normale et on observe bien un pic de LH et de FSH à J14, au moment de l’ovulation.


Question 3 : La technique de la FIVETE nécessite d’avoir recours à :

  • Une insémination artificielle des spermatozoïdes dans l’utérus (Faux, c’est la technique de l’ICSI : Intra Cytoplasmic Sperm Injection).
  • Une stimulation ovarienne pour obtenir plus d’un ovocyte => Vraie, les méthodes de procréation médicalement assistée nécessitent une stimulation ovarienne par HCG pour avoir plusieurs ovocytes
  • Un prélèvement des ovocytes dans les trompes (Faux : les ovocytes sont prélevés directement dans l’ovaire)
  • Un transfert des embryons dans l’ovaire (Faux : le transfert des embryons se fait dans l’utérus)

 

Fin de l'extrait

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