Bac 2022 Sciences de la vie et de la Terre : sujet et corrigé

Chronologies relative et absolue

Pour reconstituer l’histoire géologique d’une région, les géologues utilisent différentes techniques dont la chronologie relative. L’observation des relations géométriques entre les objets géologiques ainsi que les fossiles identifiables permettent à la fois de proposer une succession d’évènements du passé et de les dater ce qui permet d’expliquer les observations actuelles.

Expliquer comment peut être reconstituée la chronologie de mise en place de structures ou d’événements géologiques.

Vous rédigerez un texte argumenté. Vous appuierez votre exposé éventuellement à partir des documents (1 et 2) proposés et/ou d’observations et/ou d’exemples judicieusement choisis.

DOCUMENT 1 – Coupe géologique du fossé rhénan
(Schéma présentant une coupe Ouest-Est entre les Vosges et la Forêt Noire, montrant le fossé d'effondrement, les failles et les différentes natures de roches sédimentaires et magmatiques).

DOCUMENT 2 – Colonne stratigraphique de Chantonnay en Vendée avec localisation des différents fossiles d’ammonites du Jurassique inférieur.

En gras et italique figurent les genres d’ammonites. Les noms d’espèces sont précisés en italique.
Les numéros correspondent aux différentes couches de roche.
(Schéma montrant une colonne de 1 m à 19 m avec les extensions temporelles de genres tels que Dactylioceras, Nodicoeloceras, Harpoceras, Hildoceras, Pseudogrammoceras).

La plante, productrice de matière organique

Afin de survivre à la mauvaise saison, certains végétaux constituent des réserves de matière organique lorsque les conditions du milieu leur sont favorables. C’est le cas dans les exemples ci-dessous où des organes différents jouent ce rôle.

Expliquer comment les végétaux produisent et stockent de la matière organique pour assurer leur propre survie et celle de l’espèce lors de la mauvaise saison.

Vous rédigerez un texte argumenté. Vous appuierez votre exposé éventuellement à partir du document proposé. On attend que l’exposé soit étayé par des expériences, des observations, des exemples.

DOCUMENT – Exemples d’organes de réserves (graine – tubercule) chez les plantes à fleurs

• Graine de ricin : Morphologie externe et schéma d'une coupe axiale montrant le cotylédon, partie de l'embryon, rempli de lipides.
• Tubercule de pomme de terre : Morphologie externe et schéma d'une coupe transversale. Un tubercule est une tige souterraine spécialisée dans le stockage des réserves. La moelle est remplie de glucides.

Un traitement pour les patients atteints de la maladie de Parkinson

La maladie de Parkinson touche des patients âgés de plus de 50 ans. Le diagnostic de la maladie de Parkinson repose sur l’existence de trois principaux symptômes moteurs (n’étant pas forcément tous présents en même temps, touchant longtemps un seul côté du corps et qui peuvent être d’intensité variable). Il s’agit :

• d’une lenteur dans la mise en œuvre et la coordination des mouvements, comme ceux permettant la marche ;
• d’une rigidité excessive des muscles, qui provoque notamment une posture penchée vers l’avant ;
• de tremblements, survenant au repos, affectant surtout les mains et les bras.

Un traitement composé de deux molécules : la L-DOPA (ou Lévodopa) et la Carbidopa, permet de réduire ces symptômes.

Expliquer le mode d’action de l’association de la L-DOPA et de la Carbidopa dans le traitement de la maladie de Parkinson.

Vous organiserez votre réponse selon une démarche de votre choix intégrant des données issues des documents et les connaissances complémentaires nécessaires.

DOCUMENT 1 - La voie nigro-striée et son rôle
La voie nigro-striée est essentielle dans le contrôle des mouvements automatiques et dans la qualité des mouvements volontaires.
Le neurotransmetteur impliqué dans ces communications entre substance noire et striatum est la dopamine.
(Dessin d’une coupe sagittale d’encéphale localisant la voie nigro-striée reliant la substance noire au striatum).

DOCUMENT 2 - Voie de biosynthèse de la dopamine
La dopamine est synthétisée à partir de la tyrosine. Cet acide aminé est à l’origine d’un neurotransmetteur : la dopamine.
Deux enzymes interviennent dans cette transformation : la tyrosine hydroxylase (TH) et la DOPA décarboxylase.
Ces réactions de biosynthèse peuvent se réaliser dans le cytoplasme des neurones de la substance noire ainsi que dans les tissus périphériques.

DOCUMENT 3 - Évolution de la quantité d’une enzyme dans les neurones de la substance noire au cours de l’évolution de la maladie
On réalise des micrographies de la substance noire prélevée après la mort :

• chez des individus ayant été atteints de la maladie de Parkinson pendant des durées différentes (B et C) ;
• chez un individu non atteint de la maladie de Parkinson (A).
  Une technique permet de détecter la tyrosine hydroxylase contenue dans les neurones dopaminergiques par une coloration noire.

La barre d’échelle est de $100\text{ µm}$ pour les 3 observations.

DOCUMENT 4 – Rôle de la barrière hémato-encéphalique
La barrière hémato-encéphalique (BHE) est constituée de la paroi continue des vaisseaux sanguins et des cellules gliales qui les entourent. Elle exerce une fonction de sélection :

• le passage de la tyrosine et des médicaments liposolubles comme la L-DOPA vers les neurones est possible ;
• la dopamine périphérique et la Carbidopa hydrosoluble ne passent pas vers les neurones.

DOCUMENT 5 - Suivi de l’utilisation de la L-dopa seule ou associée à la Carbidopa
Le médicament est pris par voie orale, absorbé au niveau de l’intestin et transporté par le sang.

• la Carbidopa inhibe la DOPA décarboxylase.
• La DOPA décarboxylase est présente dans les neurones de la substance noire mais aussi dans les bactéries du microbiote intestinal et dans d’autres cellules (foie).
• Si la L-DOPA est transformée au niveau périphérique, elle ne pourra pas être utilisée au niveau des neurones du cerveau.

Cas où la L-DOPA est administrée seule et en forte dose :
$100\%$ ingérée $\to$ $97$ à $99\%$ utilisés dans le tube digestif et les tissus périphériques $\to$ seulement $1$ à $3\%$ atteignent le cerveau.

Cas où la L-Dopa est administrée en faible dose en l’associant à la Carbidopa :
$100\%$ ingérée $\to$ $90\%$ utilisés dans le tube digestif et les tissus périphériques $\to$ $10\%$ atteignent le cerveau.