Géofan svt
Amoureux de la Terre et de la Vie

Bac S SVT 2015 : éléments de correction

Sujet obligatoire
Sujet spécialité

PARTIE I - (8 points)
Enjeux planétaires contemporains. Géothermie et propriétés thermiques de la Terre
SYNTHÈSE (5 points)
Dans certaines régions du globe, l’énergie géothermique est exploitée par l’humanité pour couvrir une partie de ses besoins énergétiques.
Préciser l’origine de l’énergie interne de la Terre, présenter ses modes de transfert vers la surface et expliquer pourquoi certaines zones du globe sont favorables à son
exploitation géothermique.

Origine de l’énergie interne de la Terre,
La majeure partie de l’énergie interne est issue de la désintégration radioactive de certains isotopes présents dans les roches. Le manteau terrestre en produit la plus grande part.

Modes de transfert vers la surface

La conduction et la convection représentent les deux modes de transfert de la chaleur depuis la profondeur vers la surface.
La conduction à travers la lithosphère, transfert de chaleur sans déplacement de matière, permet la dissipation de la majeure partie de l’énergie produite.
La convection, en revanche, est un transfert avec des déplacements de matière qui s’organisent en cellules de convection. C’est d’une part un moyen très efficace pour véhiculer de l’énergie thermique, d’autre part le moteur du déplacement des plaques lithosphériques.

Zones du globe favorables à une exploitation géothermique.
Zones de rift : convection avec flux ascendant de matière et de chaleur
Points chauds : flux ascendant de matière et de chaleur
Zones volcaniques

QCM (3points)

1- La sélection exercée par l’Homme sur les plantes cultivées est un processus :
x réalisé au départ à partir d’espèces sauvages,
□ qui a commencé avec la découverte des gènes,
□ permettant de sélectionner uniquement de façon empirique des caractéristiques
semblables aux plantes sauvages,
□ exclusivement basé sur les techniques de mutagénèse et de transgénèse.

2- Des plantes possédant des nouvelles propriétés peuvent être obtenues par :
□le croisement de variétés différentes et homozygotes pour obtenir des hybrides
homozygotes,
x le croisement de variétés différentes et homozygotes pour obtenir des hybrides
hétérozygotes,

□l’autopollinisation d’une même variété,
□la pollinisation d’une variété intéressante par des insectes.

3- La transgénèse consiste à :
□ obtenir des organismes génétiquement modifiés en les soumettant à des agents
mutagènes,
□ à croiser deux individus d’espèces différentes,
x à introduire dans le génome de la plante un ou plusieurs gènes provenant d’une autre espèce,
□ à obtenir des organismes génétiquement modifiés après de multiples croisements.

PARTIE II - EXERCICE 1 (3 points)
Génétique et évolution
La plante de l’espèce Gorteria diffusa possède des inflorescences présentant une grande variété d’ornementation selon les individus.
On étudie deux variétés, la forme « okiep » et la forme « spring ».
Chez cette espèce la reproduction se fait par pollinisation croisée (le pollen d’une inflorescence doit se déposer sur une autre inflorescence).
À partir de la seule exploitation des documents, expliquer comment la variété « spring » a une plus grande efficacité de reproduction que la variété « okiep ».

DOCUMENT 1 : Photos des inflorescences des deux variétés
Je vois que la variété "spring" a des tâches sombres plus importantes .
Cette caractéristique a-t-elle un effet d’attirance des insectes pollinisateurs ?

DOCUMENT 2 : Visite des fleurs par les insectes
a- Je vois sur le diagramme que les insectes mâles visitent la variété "spring" et ont un comportement d’accouplement sur la tâche sombre.
b- Je vois que l’insecte en visitant la tâche sombre se couvre de pollen (capturé par ses poils)
Ces visites d’insectes permettent-elles la pollinisation des fleurs ?

DOCUMENT 3 : Nombre d’inflorescences recevant du pollen exporté
Le diagramme met en évidence que :

  • les insectes mâles sont les principaux transporteurs de pollen
  • les variétés "spring" sont davantage visitées par les insectes pollinisateurs que les "okiep"

Je déduis de cette étude que la reproduction des variétés "spring" est plus efficace car les insectes mâles sont attirées par les tâches sombres présentes sur cette variété, en effet ils les confondent avec des insectes femelles. C’est ainsi qu’ils déposent le pollen sur ces inflorescences.

PARTIE II - EXERCICE 2 - Enseignement obligatoire (5 points)
La formation de l’Himalaya
Selon le modèle actuel, la collision continentale se réalise après disparition par subduction de la lithosphère océanique. La subduction concerne aussi l’essentiel de la lithosphère continentale qui est entraînée par la lithosphère océanique.
Retrouver à partir des documents des arguments qui valident la subduction de
lithosphère océanique et de lithosphère continentale.

Doc 1 Carte de l’Himalaya
L’Himalaya est situé à la limite de deux plaques tectoniques : l’inde au Sud, l’Eurasie au Nord.
La faille de chevauchement montre que la plaque indienne passe sous la plaque eurasiatique.
Les ophiolites et les sédiments marins témoignent de la présence d’un océan aujourd’hui disparu par subduction océanique .

Doc 2 Tomographie sismique
Les ondes sismiques sont ralenties dans les zones froides.
Au dessous de l’Himalaya, la tomographie met en évidence le plongement de la plaque indiennne froide dans l’asthénosphère.

Doc3 et 4 lame mince de coésite et diagramme pression-température
Sur le doc 3 je vois que de la coésite se forme à l’intérieur du cristal du quartz.
La coésite est un minéral de même composition que le quartz mais qui se forment dans des conditions de pression très élevées (doc4) .
C’est un indicateur de la subduction continentale.

PARTIE II - EXERCICE 2 - Enseignement de spécialité (5 points)
Énergie et cellule vivante
L’inflorescence d’arum présente une particularité remarquable. Lorsque les fleurs mâles produisent du pollen, une brutale élévation de température se produit dans l’inflorescence provoquant l’émission de substances volatiles qui attirent les insectes pollinisateurs.
À partir des informations extraites des documents et de vos connaissances, identifier et décrire le mécanisme expliquant la brutale production de chaleur chez l’arum.

DOCUMENT 1 : Mise en évidence de la production de chaleur au niveau de l’inflorescence d’arum

DOCUMENT 2 : Mesure de la température et de la production de CO2
La comparaison des deux courbes montre que l’élévation de température s’accompagne d’une production de CO2.
A quel métabolisme est lié ce dégagement gazeux ?

DOCUMENT 3 : O2 consommé et réserves d’amidon qui diminuent
Ces deux courbes montre que l’élévation de température s’accompagne d’une consommation d’O2 et d’une diminution des réserves d’amidon (consommation de sucre.
Ces données complémentaires permettent d’affirmer que nous sommes en présence d’un métabolisme respiratoire.

DOCUMENT 4 : L’organite photographié est une mitochondrie
C’est au niveau des mitochondrie, centrale énergétique de la cellule que se déroule la respiration cellulaire.
glucose + 6 O2 -> 6 CO2 + 6 H2O + énergie

La production de chaleur est liée à l’énergie dégagée par les mitochondries des cellules de l’arum lors de réactions de respiration cellulaire.

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