Correction Sciences - Bac Première ES Pondichéry 2016

Correction Sciences - Bac Première ES Pondichéry 2016

Découvre ici le corrigé du bac ES sciences Pondichéry 2016.

Ce document corrige l'intégralité de l'épreuve de sciences, dont la première partie portait sur la représentation visuelle du monde. Puis la partie sur nourrir l'humanité. Pour finir, il traite de la partie féminin-masculin.

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PARTIE 1 : THEME REPRESENTATION VISUELLE DU MONDE

Les écrans numériques sont omniprésents dans notre vie quotidienne.

Expliquez les problèmes de vision éventuellement induits par leur utilisation fréquente. Votre explication pourra s'appuyer sur un ou plusieurs schémas.


La « vision » est la perception que se fait un individu des stimuli lumineux provenant de son environnement, lesquels sont captés par des structures anatomiques particulières (exemple : l’œil humain), convertis en un message sensoriel analysé et interprété par une structure nerveuse (exemple : le cortex visuel, situé dans le cerveau humain) (Figure 1). Le sens qui en découle est la vue ; partagé par de nombreuses espèces animales. Toutefois, les structures anatomiques permettant l’usage de la vue sont variées dans le monde vivant : depuis les yeux paires de l’être humain en passant par les yeux composés et multiples des insectes (appelés « ommatidies »), cette diversité anatomique reflète autant une diversité de la perception visuelle. Car l’information visuelle n’est pas uniquement une donnée physique véhiculée par la lumière, mais avant tout, et surtout, un processus cognitif impliquant une capacité à l’interpréter, et une structure nerveuse pour le permettre. Les différences et les subtilités entre ce que chacun de nous voit et ce qu’un autre voit en sont la preuve. Tout comme le sont les illusions d’optiques et autres mirages.

perception information lumineuse oeil humain

Figure 1 : perception de l'information lumineuse par l'oeil humain


Dans le cas de l’être humain la vision implique ce qu’on appelle le « système visuel » (Figure 2) : la lumière incidente issue de notre environnement est captée par nos yeux, laquelle atteint la rétine (très fine membrane sensible située au fond de l’œil), où les photons de la lumière seront détectés par des cellules photosensibles (Figure 3) que sont les cônes (sensibles aux 3 couleurs primaire, rouge, bleu, et vert, en fonction de la longueur d’onde de la lumière) permettant la vision diurne, et les bâtonnets sensibles à l’intensité de la lumière, et ainsi responsable de la vision nocturne.

L’information lumineuse est ici convertie en un message électrique, lequel voyagera au sein du nerf optique (un pour chaque œil) pour atteindre le cortex visuel à l’arrière de la tête, où l’information sera interprétée. Il est intéressant de noter que les nerfs optiques se croisent à l’avant du front avant de rejoindre l’aire corticale qui lui correspond (ainsi un message issu de l’œil gauche sera interprété par l’hémisphère droit du cerveau, et inversement pour l’œil droit). 

système visuel - cellules photéreceptrices de la rétine

Figure 2 : Le système visuel / Figure 3 : Cellules photoréceptrices de la rétine


De la capacité à véhiculer l’information visuelle, depuis la lumière frappant nos yeux, jusqu’à l’interprétation qui en est faite par notre cerveau, en passant par la conduction du message entre l’œil et le cerveau, dépendent notre sens de la vision ; lequel nous permet de percevoir une variété de stimuli liés à la couleur, au relief, à l’intensité lumineuse, aux formes ou encore aux mouvements. Et de la même manière, il suffit d’une anomalie dans l’une de ses capacités pour dégrader notre sens de la vision.

Connaissant les mécanismes de la vision, on comprend ainsi aisément qu’il existe de nombreuses manières de la dégrader ; mais nous nous intéresserons surtout ici aux facteurs liés à une surexposition à la lumière issue des écrans numériques. Une telle surexposition (ou une exposition prolongée) implique notamment des dégradations d’ordre mécanique dans la transmission de l’information visuelle : le message est dégradé car les structures anatomiques permettant de capter et/ou transmettre cette information le sont également.

Nous savons notamment que le rayonnement ultraviolet (longueur d’onde inférieure à 380nm) peut endommager la cornée et provoquer des kératites (inflammation douloureuse de la cornée, pouvant mener à une opacification de celle-ci) ; nous savons également qu’une surexposition aux infrarouges (longueur d’onde supérieure à 700nm peuvent entrainer des brûlures de la rétine par un « effet thermique » (cela dit, cet effet n’est constatée que suite à une forte surexposition ; en effet plus la longueur d’onde est grande, et moins la lumière porte d’énergie) et sont même capables de dénaturer l’ADN des cellules surexposés provoquant des mutations, des dénaturations des protéines, et éventuellement la mort des cellules.

La lumière issue de nos écrans porte évidemment, bien que nous ne la percevions pas, un segment de lumière dans ces longueurs d’ondes ; et le fait que nous ne les percevons pas représente forcément un risque supplémentaire. Toutefois, c’est surtout le spectre de la lumière visible qui nous intéressera (compris entre 400 et 700nm), et notamment la lumière bleue artificielle.

La lumière bleue (longueur d’onde comprise entre 400 et 500nm, avec un pic d’absorbance à 450nm) a la particularité d’être le segment du spectre visible qui se diffuse le plus (cette particularité a d’ailleurs un rôle biologique : la lumière bleue naturelle est très importante pour l’être humain, en jouant notamment un rôle dans la régulation de notre horloge biologique) et est donc la plus susceptible de provoquer des éblouissements. En outre, de par sa basse longueur d’onde au sein du spectre de la lumière visible, la lumière bleue (et violette) possède un fort potentiel énergétique réagissant avec les cellules photoréceptrices de la rétine (cône et bâtonnets) et les endommageant : on parle de rétinite. 

La pathologie la plus commune liée à une dégradation de la rétine est la Dégénérescence Maculaire (DM) : ainsi que nous l’avons vu au sein des documents fournis, cette maladie résulte en une dégradation de la région centrale de la rétine appelée « macula », diminuant de fait la vision centrale, et pouvant conduire à terme à la cécité. La DMLA (DM liée à l’âge) en est la forme plus ou moins « naturelle », car liée à une dégénérescence naturelle de la rétine du fait de l’âge des personnes (elle est également dite « dégénérescence maculaire sénile »). Mais dans le cas de surexposition à la lumière artificielle le processus de dégradation n’a cette fois rien de naturel, et peut alors toucher toutes les catégories d’âge.

Il est à ce sujet utile de rappeler que cette dégénérescence est irréversible, nous ne connaissons actuellement aucun traitement probant. En outre il convient également de préciser que la lumière artificielle est la plus à même d’être incriminée : en effet la lumière bleue naturelle (celle du soleil) est bien moins intense que la lumière bleue artificielle, et est en outre constante (contrairement à la lumière artificielle de nos écrans, présentant des pics de lumière en fonction des images diffusées). Cette lumière artificielle, présentant des pics, est véhiculée tant par nos téléviseurs, que par nos tablettes, nos consoles de jeux, nos ampoules basse consommation et même nos téléphones portables et autres modestes LEDs, provoquant régulièrement (et nous en sommes tous témoins, avouons-le) des picotements aux yeux, de la fatigue ou encore des maux de têtes …

Ces symptômes sont évidemment aggravés par certaines pratiques quotidiennes ; et en premier lieu des pratiques liées à un mode de vie sédentaire occidental, où la place des écrans est prépondérante. Les personnes les plus touchées par ces symptômes sont les femmes et les hommes travaillant dans un bureau. Cette catégorie de personne est continuellement soumise à un flux incessant d’informations lumineuses issues de leur écran d’ordinateur, de leur tablette, de leur smartphone etc (sans compter le fait que ces sollicitations ne diminueront pas pour autant une fois à la maison !) ; du fait du travail et de l’attention requise, ces personnes ont moins tendance à cligner des yeux : ceci concourt à maximiser l’intensité de l’énergie lumineuse perçue et les risques anatomiques correspondants. Les symptômes corrélés regroupent une fatigue visuelle (liée notamment aux incessants ajustements opérés par le cristallin pour rétablir l’acuité visuelle de près ; ce qui peut participer à endommager le cristallin et les muscles qui l’actionnent), une sécheresse oculaire (certains troubles affectant la sécrétion de larmes telles que le syndrome de Gougerot, conjonctivites, VIH, maladies de peau comme la rosacée etc peuvent venir s’additionner et provoquer de très graves lésions des yeux), lésions de différents segments de l’œil (rétine, cornée, cristallin …), maux de têtes, nausées etc. Ces symptômes sont regroupés au sein du « syndrome de la vision artificielle ». Aujourd’hui, ce syndrome est très largement répandu, dans toutes les franges de la population, et, si les outils technologiques ne sont pas concrètement à pointer du doigt, ce sont surtout nos habitudes qui sont coupables.

Il existe de nombreuses petites choses que nous pouvons faire pour limiter tous les risques ici présentés, et prendre soin de nos yeux : nous exposer un peu moins à la lumière artificielle en délaissant quelque peu nos écrans, porter des lunettes de soleil lorsque nous sommes fortement exposés au soleil, utiliser des gouttes au bureau, ou encore ne pas hésiter un consulter un médecin si nous avons des doutes quant à la santé de nos yeux.

Et pour conclure, sachez que tout cela n’est qu’informations ! La lumière est également source de vie d’un point de vue biologique ! Et est tout à fait bénéfique à l’être humain (si on en abuse pas) : elle est essentielle dans le processus de biosynthèse de la vitamine D, régule notre horloge biologique, ou encore participe à améliorer notre humeur.


PARTIE 2 : THEME NOURRIR L’HUMANITE

1) Une détermination de dureté est réalisée. L'eau testée mousse après addition de vingt-six gouttes de liqueur de savon hydrotimétrique. Déduisez-en si la rcommandation de l'installateur est justifiée ou pas.

D’après le test de dureté réalisé, l’eau mousse après ajout de 26 gouttes de liqueur : cette eau présente un titre hydrotimétrique de 26°f -> ce qui la classe au sein des eaux dures (document 1). La recommandation de l’installateur est donc justifiée.

Remarque : il convient de préciser que la recommandation est AUSSI justifiée d’un point de vue commercial bien entendu … Il existe d’autre manière d’adoucir l’eau ; certaines collectivités ont notamment fait le choix d’opérer elles-mêmes l’adoucissement des eaux dures destinées au réseau public. Ce choix est d’ailleurs souvent plus économique, et écologiquement responsable.


2) Expliquez les risques encourus si Monsieur et Madame X ne suivent pas le conseil de l'installateur.

Les risques encourus, du fait de l’utilisation (prolongée) d’une eau dure est surtout d’ordre ménager et technique : en effet les dépôts de carbonate de calcium et magnésium (les célèbres « tartres ») se déposent au niveau des canalisations et des appareils ménagers (ballons, machines à laver, lave-vaisselle …), ce qui diminue leur efficacité, et alourdit dès lors la dépense énergétique du foyer. Une autre conséquence est liée à l’utilisation de produits ménagers de type détergents, lessives, savons etc. : du fait de la moindre efficacité de l’installation, il y a risque de compenser par une utilisation accrue de ces produits. Ce qui, outre le fait d’être plus couteux, présente également un risque environnemental (les eaux dures atteindront le milieu aquatique, participant au phénomène d’eutrophisation, ou encore participeront à augmenter la concentration en sels des sols, contribuant à leur stérilisation). Le risque environnemental est également présent du fait que les eaux dures ont une plus grande capacité à précipiter les métaux lourds, ce qui présente un risque certain si les canalisations sont par exemples faites en plomb, lesquels risqueront d’atteindre le milieu aquatique suite à l’évacuation des eaux usées. Quant au risque pour la santé, il est utile de savoir que, contrairement à la croyance populaire, consommer des eaux dures ne présente pas de risques particuliers, pour peu que la personne soit en bonne santé, et que celle-ci ne présente pas d’autres éléments nocifs (tels que les métaux lourds précédemment cités). Il a d’ailleurs été démontré qu’elle peut avoir certains bienfaits (dans certaines limites bien entendu ! Un excès de sels est par exemple contre-indiqué chez les personnes présentant de l’hypertension), notamment quant à sa teneur en calcium et à son rôle dans la prévention de certains troubles cardio-vasculaires.


3) L'eau arrivant chez Monsieur et Madame X a une teneur en sodium de 9,4 mg/L-1 et sera adoucie de 11 °f. Sachant que 1 °f d'adoucissement entraîne une augmentation de concentration en ions sodium de 4,6 mg.L-1, montrez que l'eau obtenue aprs adoucissement reste potable.

Sachant qu’ 1°f d’adoucissement entraine une augmentation de la [Na+] égale à 4,6 g.l-1 alors 11°f d’adoucissement entrainent une augmentation de la [Na+] égale à 4,6 x 11 = 50,6 g.l-1 . L’eau de la famille X présentera dès lors une [Na+] = 50,6 + 9,4 = 60 g.l-1 , ce qui place cette eau dans la catégorie des eaux potables au regard de la concentration en sodium (document 1)


PARTIE 3 : FEMININ – MASCULIN

Question 1 : On s'intéresse à l'efficacité de la pilule du surlendemain.

Une femme a eu un rapport mal protégé le soir du 13ème jour de son cycle. Le 1er jour de ses dernières règles était le 18 Août. Indiquez la date où la pilule du surlendemain aura le plus d'efficacité.

Soit le 1er jour des dernières règles le 18 aout -> ce qui place le départ du cycle en ce 18 aout. Madame a eu un rapport mal protégé le 13e jour du cycle, soit 12 jours plus tard - > le 30 aout. La « pilule du surlendemain » est efficace jusqu’à 5 jours après un rapport à risque, et plus particulièrement dans les 48heures suivant le rapport, avec un pic d’efficacité lorsqu’elle est prise moins de 24heures après le rapport -> soit le 31 aout (réponse1).

Remarque : dans l’absolu, la pilule serait encore plus efficace JUSTE APRES le rapport ; soit le soir du 30 aout !


2. Expliquez en quoi le retard du pic de LH provoqué par la prise de l'ulipristal peut empêcher une grossesse.

L’hormone lutéinisante (LH) est une hormone hypophysaire largement impliquée dans la gamétogénèse chez la femme. Elle fait partie du groupe des gonadrostimuline : elle est notamment responsable de la transformation des follicules en cellules lutéiniques, et c’est sous l’action d’un pic de LH (appelé « décharge ovulante ») que le follicule est rompu et l’ovule libéré. Ce pic de LH a généralement lieu autour du 14e jour. La prise de l’ulipristal a notamment pour conséquence de retarder le pic de LH, et dès lors de retarder l’ovulation ; si un rapport mal protégé avait eu lieu pendant une fenêtre de 0 à 5 jours (durée de vie des spermatozoïdes dans les voies génitales féminines) avant l’ovulation, retarder le pic de LH permet ainsi de retarder l’ovulation voire de l’empêcher en jouant sur la rupture du follicule, et possiblement d’empêcher la fécondation et par voie de conséquence la grossesse. En outre, le pic de LH, en déclenchant la rupture du follicule, déclenche de fait le processus de transformation du follicule en « corps jaune », largement impliqué dans le processus de « nidation » (l’implantation de l’embryon au sein de la muqueuse utérine). Contrecarrer l’ovulation participe dès lors à rendre l’utérus impropre à une nidation.


3. Lorsqu'il y a déjà eu ovulation, expliquez comment la molécule d'ulipristal agit pour jouer son rôle de contraceptif d'urgence.

S’il y a eu ovulation, l’ulipristal peut malgré tout continuer à jouer son rôle de contraceptif d’urgence : l’acétate d’ulipristal (nom complet de la molécule) est analogue à la molécule de progestérone, ainsi que nous pouvons le voir au sein du document 2.

Elle agit comme un modulateur des récepteurs à la progestérone : c’est-à-dire que l’ulipristal va se fixer aux récepteurs à la progestérone, et empêcher que cette hormone joue son rôle. Son rôle étant notamment de permettre le maintien et la densification de la muqueuse utérine essentiels à la nidation, de stimuler la vascularisation de l’endomètre, et d’empêcher les contractions spontanées de l’utérus fatales à la nidation, la pilule du surlendemain continue de limiter les risques de grossesse non désirées, même après l’ovulation.

Remarque : il convient de faire remarquer le fait que la pilule du surlendemain (tout comme la pilule du lendemain) ont toutefois des marges d’erreurs. En outre si la fécondation a bel et bien eu lieu, ce ne sont pas des molécules permettant d’avorter.

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Les avis sur ce document

Lizarine
5 5 0
20/20

Attention, il y a des erreurs dans la question 3 de la partie 2 ! Les concentrations devraient être en mg/L et pas en g/L. De plus, l'unité du litre est un L majuscule et pas un l minuscule...

par - le 05/01/2018

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