Sportifs de haut niveau. Série S - Octobre 1996

Durée de l’épreuve : 3 h 30

Coefficient : 6 (enseignement obligatoire) ou 8 (enseignement de spécialité en SVT)

SUJETS


PARTIE I : (8 points)

Les propriétés intégratrices des centres nerveux et le fonctionnement des neurones

Le réflexe myotatique se traduit par une contraction du muscle excité et un relâchement de son antagoniste.

Après avoir représenté le trajet des messages nerveux, vous montrerez comment les mécanismes synaptiques permettent d’expliquer le mouvement réflexe.

Vous ferez les schémas que vous jugerez nécessaires pour une bonne compréhension de votre devoir.

Les mécanismes ioniques ne sont pas attendus.

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Avant de commencer

Il s’agit d’abord de reconstruire le schéma classique du réflexe myotatique puis d’expliquer, au niveau cellulaire, comment le fonctionnement synaptique rend compte du comportement opposé des muscles antagonistes.


PARTIE II : (7 points)

Changements géologiques et modifications de la biosphère







A partir des informations apportées par les documents (1 et 2), montrez comment ont évolué les faunes et les flores au cours des temps géologiques. A l’aide de vos connaissances, rappelez les principales caractéristiques d’une crise biologique et montrez l’intérêt que présente un tel phénomène en géologie.

Les causes possibles des crises ne sont pas attendues.

Document 1.
 

1a. Phylogenèse des Vertébrés amniotes Tétrapodes (sauf Amphibiens)
2a. Phylogenèse des végétaux vasculaires (D'après comprendre et enseigner la Planète Terre)








Document 2. Taux d'extinction de genres d'animaux marins, protozoaires et invertébrés.

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Avant de commencer

Il y a ici deux questions distinctes quoique liées : d’une part, l’exploitation de documents qui doit conduire à identifier certaines modalités d’évolution des espèces (apparition, diversification et disparition), d’autre part, la mobilisation de connaissances relatives aux crises biologiques identifiées au cours de l’histoire de la Terre et à leur utilisation en géologie.


PARTIE III : Enseignement obligatoire (5 points)

Evolution des hormones sexuelles chez la femme.







Au cours de la vie d'une femme, le fonctionnement de son appareil génital varie, si bien que sa fécondité évolue.

En vous limitant aux informations que vous pourrez tirer de l’analyse des documents 1 à 4, dégagez certaines des causes de cette évolution.

Document 1. Place de la puberté et de la ménopause dans la vie des femmes (d'après A. Netter)
Non disponible

Document 2. Fréquence des cycles sans ovulation en fonction de l'âge de la femme
 
 

Document 3.

Le tracé en trait plein indique l'âge de la dernière naissance chez 209 femmes dont aucune ne pratique la contraception (dans ce groupe, 3.5 % des femmes étaient stériles). Pour un nombre total de 2 009 enfants, le tracé en grisé donne le pourcentage de naissances pour chaque classe d'âge de ces femmes (d'après Tietze).

Document 4. Evolution de la sécrétion de FSH au cours de la vie d'une femme (d'après Reyes et al.).

4 a- Taux de FSH au cours de la période de puberté
 
 
 
Ages en années 20-29 34-39 45-50
FSH en µg/L
22
34
60

4 b- Taux de FSH juste avant l'ovulation
 
 

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Avant de commencer

Il s’agit de retrouver une partie des causes de l’évolution de la fécondité au cours du temps chez la femme en se limitant aux informations tirées des documents. Il faut donc en faire préalablement une analyse précise et complète et choisir alors les informations utiles.


PARTIE III : Enseignement de spécialité (5 points)

Le rein et la régulation de la pression artérielle.





A partir de la seule exploitation des données expérimentales (documents 1 à 4), élaborez un raisonnement qui conduit à la présentation de quelques mécanismes de la régulation de la pression artérielle. Vous ferez un bilan des seules informations apportées par les documents sous forme d’un schéma.

Document 1.
Chez les grands brûlés, on observe la formation d'oedèmes dus à l'accumulation de plasma dans les espaces intercellulaires. Lorsque la perte de plasma atteint 8 % du volume plasmatique total, on note l'augmentation de la concentration sanguine d'une substance, la vasopressine, libérée par l'hypophyse.
Des mesures permettent d'obtenir les résultats consignés dans le tableau suivant :
 

Taux sanguin de vasopressine Volume d'urine émise en 24 h (en L)
Faible
23.3
Elevé
0.5

Document 2.
Chez des animaux dont la régulation nerveuse de la pression artérielle est bloquée (par section des nerfs provenant des barorécepteurs), on note une modification de la pression artérielle et du débit urinaire lors d'une perfusion de liquide physiologique.

Effets d'une perfusion de liquide physiologique sur le débit urinaire et la pression artérielle.

Document 3.
La rénine est une enzyme produite par le rein, libérée lors d'une baisse de la pression artérielle. Elle permet la transformation d'une protéine d'origine hépatique, l'angiotensinogène, en angiotensine 1, elle-même convertie ultérieurement en angiotensine 2, qui est un très puissant vasoconstricteur.

Document 4.
Des lésions de la partie externe des glandes surrénales (corticosurrénales) entraînent de nombreux troubles, en particulier au niveau de l'élimination urinaire. Ces troubles sont corrigés par des injections d'extraits corticosurrénaliens contenant de l'aldostérone.

Le graphe ci-dessous montre les variations des taux de rénine et d'aldostérone, et de l'élimination urinaire du sodium, à la suite de la perfusion d'une solution de NaCl hypotonique (moins concentrée que le plasma).
La rétention de sodium entraîne une rétention d'eau.


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Avant de commencer

Mettez de l’ordre dans les données en repérant les causes de perturbations de la pression artérielle et les mécanismes correcteurs. Exposez-les ensuite de façon construite. Soignez le schéma de synthèse demandé.