Les titres des grands thèmes du programme sont absents du sujet officiel; nous les avons ajoutés. La deuxième proposition d'exercice 1 illustre la difficulté à délimiter les sujets transversaux à plusieurs thèmes.
Les critères de notation sont sur la page du barème général
Exercice 1, première proposition : (7 points) Les climats de la Terre: comprendre le passé pour agir aujourd'hui et demain - géologie et climat
Eléments scientifiques (connaissances)
Grande idée 1 et notions associées: des phénomènes géologiques font varier la concentration en CO2 de l'atmosphère. On attend au moins un phénomène augmentant la concentration en CO2 et un phénomène la diminuant; grande idée 1 et grande idée 2 peuvent être associées dans le plan.- le volcanisme libère du CO2, particulièrement l'activité des dorsales.
- l'altération des silicates favorisée par les orogénèses (formation de montagnes par collision continentale) consomme du CO2;
- la sédimentation des roches carbonatées consomme du CO2.
Grande idée 2 et notions associées: Le dioxyde de carbone est un gaz à effet de serre.
Grande idée 3 et notions associées: Le déplacement des continents causé par la tectonique des plaques modifie les courants océaniques:
- la tectonique des plaques déplace les continents et modifie les courants océaniques;
- le transfert d'énergie entre les zones froides et chaudes dépend des courants océaniques.
Les phénomènes amplicateurs comme la dissolution du CO2 dans les océans et sa variation avec la température et / ou l'albédo, non attendus, peuvent être valorisés.
- Le positionnement des continents sur les pôles favorise leur englacement.
Construction scientifique et argumentation
Au moins deux exemples (expérience, observation...) sont attendus pour l'ensemble des idées clés. Le barème officiel que j'ai consulté ne donne aucun exemple (nommé "argument" dans le barème officiel)!Exemples pour la grande idée 1:
- le Crétacé, période de forte activité des dorsales et d'autres volcans (plateaux de lave des Caraïbes, d'Otong-Java, trapps du Deccan) correspond à une période globalement chaude (malgré des refroidissements temporaires);
- Au Carbonifère l'orogénèse hercynienne correspond a un refroidissement;
- Au Cénozoïque la formation des Alpes et de l'Himalaya correspond à un refroissement;
Exemples pour la grande idée 2:
- serre agricole utilisée comme analogie (vu la complexité de l'expérimentation sur l'effet de serre !);
Exemples pour la grande idée 3:
- il y a 15 Ma un courant marin s'établit autour de l'Antarctique favorisant son isolement et son refroidissement;
- .
Albedo et solubilité du CO2:
- au Carbonifère la formation du continent Pangée et son positionnnement au sud favorise son englacement;
- comparaison de l'albédo de différentes surfaces (terre nue, neige, forêt, etc.);
- expériences de physique sur l'échauffement d'un corps en fonction de sa couleur, sur la dissolution des gaz dans l'eau.
Exercice 1, deuxième proposition : (7 points) Génétique et évolution / De la plante sauvage à la plante domestiquée - fleur et diversité génétique des végétaux
Il faut considérer que la possibilité d'autofécondation, souvent défavorisée chez les plantes à fleurs, mais systématisée pour certaines espèces, impliquait de ne pas écarter les variations génétiques dues au brassage chomosomique chez un hétérozygote et au hasard des rencontres lors de la fécondation qui en découle; il s'agit d'un sujet transversal impliquant des connaissances du thème Génétique et évolution, même si le focus est mis sur les mécanismes favorisant une pollinisation croisée étudiés dans le thème sur les plantes. Le barème, surtout dans sa mouture initiale, valorisait bien peu l'idée de brassage (inter ou intra chromosomique) qui permet une descendance variée, même en cas d'autofécondation (y compris chez les plantes produites par l'agro-industrie qui popularise les hybrides F1); hors ce n'est pas du tout ce que la formulation du sujet donne à penser. Le barème proposé par les auteurs montre que le sujet était mal écrit, risquant de conduire les candidats à des développements fleuves sur les mécanismes intervenant au niveau cellulaire.Eléments scientifiques (connaissances)
Grande idée 1 et notions associées: les étamines et pistil de la fleur constituent les pièces fertiles.- étamines et pistils sont les pièces fertiles de la fleur; les étamines produisent le pollen, vecteur des gamètes mâles; le pistil contient les gamètes femeles. les autres pièces florales (pétales en particulier) peuvent jouer un rôle dans la reproduction.
Grande idée 2 et notions associées: les étamines et pistil de la fleur produisent des gamètes variés génétiquement grâce à la méiose.
- la méiose produit des gamètes génétiquements variés; idée de brassage chromosomique (l'énoncé des deux types de brassage n'est pas exigible).
Grande idée 3 et notions associées: l'organisation de la fleur peut permettre l'autofécondation, mais la fécondation croisée est plus souvent favorisée.
- l'autopollinisation est possible chez certaines plantes par la réunion des étamines et des pistils sur la même fleur et le même individu;
- la pollinisation croisée est plus souvent favorisée: les grains de pollen contenant les gamètes mâles sont souvent déplacés à grande distance d'une plante à l'autre (vent, animaux pollinisateurs);
- des caractéristiques de la fleur et du pollen favorisent alors ces déplacements (pollen "flottant" dans l'air, coévolution des pièces florales et des pollinisateurs attirés par les fleurs) et défavorisent l'autofécondation.
Grande idée 4 et notions associées: la fécondation réunit les gamètes et produit des descendants différents des parents.
- les gamètes plus ou moins différents (auto fécondation vs fécondation croisée) se rencontent au hasard; la descendance est différente des parents dans les deux cas, mais plus dans le second.
Le barème officiel réunit les grandes idées 1 et 2; de même pour les grandes idées 3 et 4, introduisant une confusion des niveaux d'organisation (cellule, organisme) et preuve que le sujet est mal posé (les auteurs escamotent le niveau cellulaire).
Construction scientifique et argumentation
Au moins deux exemples (expérience, observation...) sont attendus pour l'ensemble des idées clés. Le barème officiel que j'ai consulté ne donne aucun exemple (nommé "argument" dans le barème officiel)!Exemples pour la grande idée 1:
- description des pièces florales fertiles et non fertiles;
Exemples pour la grande idée 2:
- description des brassages intra et interchromosomique;
- expériences de croisement.
Exemples pour la grande idée 3:
- fleur en casque favorisant l'autopollinisation (Pois);
- fleurs et pollen des graminées favorisant la pollinisation par le vent;
- pétales colorés, production de substances volatiles (odeurs) et de nectar par les fleurs pour attirer les pollinisateurs;
- coévolution des fleurs des orchidées et des insectes, de la fleur de Sauge et des abeilles; dépendance entre plantes à fleurs et abeilles, papillons, Colibris;
- plantes dioïques; étamines plus courtes que le pistil, maturation décallée des étamines et pistils favorisant une fécondation croisée.
Exemples pour la grande idée 4:
- tableau de Punnett.
Exercice 2 : (8 points) Produire le mouvement: contraction musculaire et apport d'énergie - régulation de la glycémie lors d'un jeûne
Données (informations issues des documents)
Document 1: la concentration de cortisol sanguin augmente après 5 jours de jeune. Elle double chez certains des hommes étudiés et triple chez d'autres.Document 2: un analogue des glucocorticoïdes injecté à des Souris augmente considérablement la production de l'ARNm issu de la transcription du gène codant la protéine phosphoénolpyruvate carboxykinase (PEPCK); l'ARNm S26 sert de témoin dans l'expérience.
Document 3: Le glucose peut être produit à partir des réserves de glycogène par la glycogénolyse; ces réserves sont épuisées en une vingtaine d'heures (chez un homme de 70 kg). D'autres voies de production existent à plus long terme, dont une utilisant des acides aminés; la PEPCK catalyse une des étapes de cette voie métabolique.
Document 4: l'ARNm codant la protéine PEPCK est peu présent en absence de jeune; il est présent après un jeune de 48h chez des Souris sauvages, mais non chez des Souris mutées chez lesquelles le gène codant le récepteur des glucocorticoïdes est inactivé. Le récepteur des glucocorticoïdes est donc indispensable à la production de l'ARNm PEPCK.
Document 5: Les récepteurs des glucocorticoïdes visualisés par leur fluorescence se déplacent vers le noyau cellulaire dès 12 min après une injection d'un analogue des glucocorticoïdes.
Démarche
- Mise en relation des documents 1 et 2: lors d'un jeune, la production de cortisol (un glucocorticoïde) augmente et celle des ARN messagers codant la protéine PEPCK aussi. Existe-t-il un lien entre les deux ?- Mise en relation des documents 4 et 5: l'action stimulante des glucocorticoïdes sur la production de l'ARNm PEPCK est vraissemblablement due au fait que les récepteurs associés aux glucocorticoïdes peuvent déplacer ces hormones dans le noyau.
