Sujet ES/L Asie 2014: épreuves Enseignement Scientifique

Sujets ES / L des épreuves Enseignement Scientifique

Session 2014 - Asie

Durée de l'épreuve : 1 h 30 - Coefficient : 2

L'usage de la calculatrice est strictement interdit.

Le candidat doit traiter les trois parties qui sont indépendantes les unes des autres.

PARTIE 1 (8 points)

REPRÉSENTATION VISUELLE

Bertrand doit emmener son fils Martin, 3 ans, à la crèche. Il lui demande de choisir et de mettre ses vêtements seul. Martin revient avec une chaussette rouge et une chaussette jaune. Il ne comprend pas la remarque quand son père lui dit que ses chaussettes ne vont pas ensemble.

Le soir, Bertrand relate cet épisode à sa femme, qui le rassure en lui expliquant qu’elle reconnaît chez son fils le défaut visuel dont son propre père était atteint.

Document 1a : synthèses des couleurs

Les pigments et les colorants sont des espèces chimiques qui donnent à la matière sa couleur. Ils nous donnent ainsi des sensations colorées en stimulant de façon contrôlée les photorécepteurs de la rétine.

Ces sensations colorées peuvent s’expliquer par deux types de synthèse trichromatique : la synthèse additive et la synthèse soustractive.

Document 1b : spectre de la lumière visible par l’homme

On appelle spectre de la lumière blanche, l'ensemble des radiations lumineuses dont les longueurs d'onde correspondent au domaine visible par l’œil humain. Le spectre de la lumière blanche peut être découpé en trois bandes correspondant à des radiations bleues, vertes et rouges. Ce découpage se trouve à la fois justifié par la théorie trichromatique de la couleur et les études sur la rétine.

Document 2 : sensibilité des cônes aux différentes longueurs d’onde du spectre visible.

Parmi les photorécepteurs de la rétine, on distingue trois caté-gories de cônes qui ne diffèrent que par les pigments visuels (les opsines S, M ou L) qu’ils renferment. Leur sensibilité aux différentes longueurs d’onde du spectre visible a été testée : elle est représentée par le graphe ci-contre.

d’après « Anatomie et physiologie humaine », Marieb

Document 3 : localisation des gènes permettant la synthèse des opsines

Chez l’homme, les gènes codant pour la synthèse des pigments visuels (opsines) L et M se situent l’un à la suite de l’autre sur le chromosome X. Le gène codant pour la synthèse du pigment S se trouve sur le chromosome 7. Seul un gène fonctionnel permet la synthèse du pigment correspondant.

COMMENTAIRE RÉDIGÉ :

Expliquer pourquoi, comme son grand-père, Martin ne fait pas la différence entre ses chaussettes rouges et jaunes.

Vous développerez votre argumentation en vous appuyant sur les documents et vos connaissances (qui intègrent entre autres les connaissances acquises dans différents champs disciplinaires).

PARTIE 2 (6 points)

NOURRIR L'HUMANITÉ

Monsieur X décide de partir vivre à la campagne. Sa maison, isolée, ne dispose pas d’eau de la ville mais d’une source qui peut lui permettre d’alimenter sa maison. Il fait donc procéder à diverses analyses de l’eau de sa source.

Document 1 : schéma du complexe argilo humique :

Document 2 : critères de potabilité et analyse de l’eau du puits de Monsieur X.

Paramètres physico chimiques Valeur limite (en mg/L)

Décret n° 89-3 du 03/01/89 Eau du puits

(en mg/L)

Ion nitrate NO3- 50

Ion calcium Ca2+ 50 350

Ion magnésium Mg2+ 150 200

Ion sulfate SO42- 250 150

Ion sodium Na+ 150 150

Il est possible de déterminer la masse d’ions nitrate présents dans un échantillon d’eau en réalisant un dosage.

La courbe d’étalonnage ci-contre fait lien entre le volume de solution de réactif versé pour le dosage et la concentration massique en ions nitrate

Document 3 : principe de fonctionnement de la résine échangeuse d’ions équipant un adoucisseur d’eau.

QUESTIONS :

Question 1 :

La source est proche d’un champ sur lequel un agriculteur répand régulièrement de l’engrais à base de nitrate. Pourquoi Monsieur X est-il inquiet pour la qualité de l’eau de sa source ?

Question 2 :

Vous êtes stagiaire dans l’entreprise qui réalise l’analyse de l’eau du puits de Monsieur X. Déterminez la concentration massique en ions nitrate

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