Bac Techno 2015 - Sciences Physiques Et Chimie

Session 2015
BACCALAURAT TECHNOLOGIQUE
SCIENCES ET TECHNOLOGIES
DE LA SANT ET DU SOCIAL
PREUVE DE SCIENCES PHYSIQUES

ET CHIMIQUES
Dure de lpreuve : 2 heures
Coefficient : 3
Lundi 22 juin 2015
Le sujet comporte 8 pages numrotes de 1/8 8/8

Lannexe, page 8/8, est rendre avec la copie
Lusage de la calculatrice est autoris.

La clart des raisonnements et la qualit de la rdaction interviendront pour une part
importante dans lapprciation des copies.
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ALIMENTATION, OBESITE, DIABETE ET HYPERTENSION ARTERIELLE.

Madame D, prsentant un surpoids consquent, a t hospitalise en urgence suite
des malaises accompagns de maux de tte importants et de nauses. Les premiers
examens raliss par les mdecins ont consist en une mesure de sa tension artrielle,
suivie dune prise de sang.
PARTIE A : CHIMIE (12 points)

Exercice 1 : Etude de la glycmie
Maladie chronique, le diabte correspond un excs de sucre dans le sang, pouvant
entrainer des complications graves. Son traitement repose sur la prise de mdicaments
et une bonne hygine de vie.
Le diagnostic de la maladie est ralis partir dune prise de sang faite jeun. On
mesure alors la concentration de glucose libre dans le sang et le pourcentage
dhmoglobine glyque.
1. On donne la formule semi dveloppe du glucose :
O
H2C CH CH CH CH C
H
OH OH OH OH OH
1.1. Nommer le groupe caractristique entour dans la molcule.
1.2. Ce groupe caractristique peut tre identifi grce des tests.
Parmi les propositions suivantes, choisir celle qui est exacte.
Proposition a : test positif la DNPH et ngatif la liqueur de Fehling
Proposition b : test ngatif la DNPH et positif la liqueur de Fehling
Proposition c : test ngatif la DNPH et ngatif la liqueur de Fehling
Proposition d : test positif la DNPH et positif la liqueur de Fehling
1.3. Nommer l'autre groupe caractristique prsent dans cette molcule.
2. Glycmie de Madame D
Document 1 : extrait du rsultat de la prise de sang de Madame D
GLYCEMIE jeun
Enzymatique UV, AU, Beckman (DI)
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-1
7,49 mmol.L
-1
valeurs de rfrence : 0,70 - 1,10 g.L
2/8
2.1. Dterminer la quantit de matire n, en moles, de glucose, prsente dans un

litre de sang de Madame D.
Donne : 1 mmol = 1 x 10-3 mol
2.2. A l'aide de la formule semi-dveloppe du glucose, vrifier que sa masse
molaire M est gale 180 g mol-1.
Donnes :
Masses molaires atomiques (en g mol-1): M(C) = 12,0 M(H) = 1,0 M(O) = 16,0
2.3. Calculer la masse m de glucose prsente dans un litre de sang de Madame D.
2.4. Prciser si la glycmie jeun de Madame D est normale. Justifier la rponse.
Le taux dhmoglobine glyque de Madame D est suprieur la norme, confortant le
diagnostic de diabte pour la patiente. Des mesures dittiques doivent tre trs vite
mises en place pour viter une aggravation de la maladie.
3. Le ditticien conseille Madame D lusage ddulcorant de synthse comme

laspartame pour son caf afin de supprimer le sucre de son alimentation.
Une sucrette ddulcorant remplace gustativement un morceau de sucre de 5g.
La formule semi-dveloppe de laspartame figure ci-dessous :
O
O
HO C CH2 CH C NH CH C O CH3
O
NH2
CH2 C6H5
3.1. Sur lannexe page 8/8 joindre la copie, entourer et nommer les groupes
caractristiques prsents dans laspartame, lexception du groupe C6H5 qui
nest pas tudi.
3.2. Sur lannexe page 8/8 joindre la copie, complter lquation de lhydrolyse
de laspartame, qui a lieu dans lorganisme, une fois le produit ingr.
3.3. Prciser quelle famille appartient la molcule B. Justifier la rponse.
3.4. Nommer la molcule C.
3.5. Sur l'annexe page 8/8 joindre la copie, annoter le montage permettant de
raliser cette hydrolyse au laboratoire.
3.6. Donner le nom de ce type de montage.
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4. La formation de la molcule C lors de lhydrolyse de laspartame explique en partie

lexistence dune DJA pour ldulcorant. Cette DJA a t fixe 40 mg kg-1 jour-1
4.1. Donner la signification de lacronyme DJA.
4.2. Sachant que la masse corporelle m de Madame D est gale 100 kg, calculer
la masse maximale daspartame quelle peut absorber quotidiennement sans
risque pour sa sant.
4.3. Une sucrette contient environ 0,020 g daspartame.
Dterminer le nombre de sucrettes que Madame D peut alors consommer
quotidiennement.
4.4. On supposera que l'apport en aspartame provient exclusivement des sucrettes.
A partir du rsultat obtenu la question 4.3, dduire si Madame D prend le
risque, en suivant le conseil du ditticien, de dpasser la DJA. Justifier la
rponse.
Exercice 2 : Hypertriglycridmie
Soucieuse damliorer ses habitudes alimentaires, Madame D se documente sur
lintrt de la consommation de poisson. En effet, leur graisse est rpute source
importante domga 3 , intressants dans la prvention des maladies cardiovasculaires, consquences possibles du diabte.
Lhuile de poisson peut contenir le triglycride suivant :
O
CH2
C19H29
O
CH
C19H29
O
CH2
C19H29
1. Citer le groupe caractristique prsent dans la molcule de triglycride.

2. Ce triglycride peut-tre hydrolys en donnant un acide gras appel acide
eicosapentanoque (C19H29-COOH) et du glycrol.
2.1. Donner la formule semi-dveloppe du glycrol.
2.2. Montrer que l'acide gras obtenu est insatur.
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3. La digestion des triglycrides seffectue en milieu basique dans lorganisme

grce la scrtion de la bile. Elle conduit la formation de glycrol et d'ion
carboxylate de formule C19H29-COO .
Recopier la formule de l'ion carboxylate.
Reprer et nommer la partie hydrophile et la partie hydrophobe.
PARTIE B : PHYSIQUE (8 POINTS)

Diagnostic dune hypertension artrielle
Pour diagnostiquer une hypertension artrielle, le mdecin mesure la tension artrielle
au niveau du cur. Elle correspond la diffrence entre la pression sanguine et la
pression atmosphrique.
La tension est indique par deux nombres exprims en centimtres de mercure (cmHg).
Le premier donne la tension systolique lors de la contraction du cur, le second
correspond la tension diastolique. Par exemple douze/huit signifie une tension
systolique de 12 cmHg et une tension diastolique de 8 cmHg.
On dfinit l'hypertension lorsque la tension systolique est suprieure 14 cmHg.
Daprs wikipdia (consult le 20/08/2014)
1. Donner lunit de mesure de la

International.
pression et son symbole dans le Systme
2. Dterminer la pression pC du sang dans le cur de Madame D si la tension

artrielle systolique TC est gale 2,53 104 SI.
Dterminer si Madame D souffre dhypertension artrielle. Justifier la rponse.
Donnes : pression atmosphrique : patm = 1,013 105 SI
relation entre tension et pressions : T = p - patm
un centimtre de mercure correspond 1 333 SI.
3. Lors de la mesure de tension artrielle, le brassard de lappareil se place sur le haut
du bras de la patiente. Sil sagit dun appareil automatique, il est port au poignet,
hauteur de poitrine.
3.1. Expliquer le choix du positionnement de lappareil de mesure.
3.2. Citer une caractristique de la tension artrielle dans toutes les parties du corps
si la patiente est allonge durant la mesure. Justifier la rponse.
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Exploration par imagerie

Afin daffiner le diagnostic, le cardiologue consult par Madame D lui prescrit un
scanner abdomino-pelvien afin de contrler ltat de ses glandes surrnales.
Le scanner
La tomodensimtrie est une technique dimagerie mdicale qui permet de raliser de
manire cible des images en coupes fines du corps, en combinant lutilisation des
rayons X un systme informatis.
Cette technique consiste mesurer labsorption des rayons X par les tissus et
numriser les informations ainsi recueillies afin de reconstituer des images en 2D ou en
3D des diffrentes structures anatomiques.
daprs http://imageriemedicale.fr (consult le14/09/2014)
4. Lappareil dimagerie utilise des rayons lectromagntiques de longueur d'onde

gale 1,03 x 10-11 m.
4.1. Montrer que lnergie E de chaque photon X associ au rayonnement utilis par
lappareil est 1,93 10-14 J.
Donnes :
E = h. avec =
clrit de la lumire dans le vide : c = 3,00 10 8 m s-1

constante de Planck : h = 6,63 10 - 34 J s
4.2. Sur les scanners, la valeur de l'nergie est affiche en lectronvolts (eV).
Calculer la valeur de l'nergie affiche sur ce scanner sachant que 1 eV est
gal 1,6 x 10-19 J.
4.3. Citer une mesure de prcaution que le personnel manipulateur de lappareil doit
prendre.
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Pratique sportive
Afin de traiter les pathologies de Madame D, en plus des mdicaments, les mdecins
lui recommandent de perdre du poids en suivant un rgime alimentaire adapt et en
modifiant ses habitudes.
5. Madame D dcide donc de prendre lescalier plutt que l'ascenseur pour monter
son appartement.
5.1. Prciser si le travail du poids de Madame D, W AB ( P ), durant la monte, est

moteur ou rsistant. Justifier la rponse.
5.2. Donner lexpression du travail de ce poids.

5.3. Calculer la valeur de ce travail pour une dnivellation de 5,5 m, sachant que la
masse corporelle m de Madame D est gale 100 kg.
Donne : intensit de la pesanteur g = 9,8 N kg-1
Lorsquelle monte les marches, la dpense nergtique de Madame D est voisine de

cette valeur, ce qui lui permet de favoriser son amaigrissement.
La marche pied peut aussi favoriser lamaigrissement (la dpense nergtique est
estime 400 kJ pour 1 heure de marche).
5.4. Pour les personnes risques, la marche est toutefois privilgie la monte
descalier. Proposer une explication.
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ANNEXE A RENDRE AVEC LA COPIE

Partie A
Exercice 1, question 3.1
O
O
HO C CH2 CH C NH CH C O CH3
O
NH2
CH2 C6H5
Exercice 1, question 3.2
Exercice I, question 3.5
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PREUVE DE SCIENCES PHYSIQUES

Lundi 22 juin 2015

Le sujet comporte 8 pages numrotes de 1/8 8/8

Lusage de la calculatrice est autoris.

ALIMENTATION, OBESITE, DIABETE ET HYPERTENSION ARTERIELLE.

PARTIE A : CHIMIE (12 points)

2.1. Dterminer la quantit de matire n, en moles, de glucose, prsente dans un

3. Le ditticien conseille Madame D lusage ddulcorant de synthse comme

4. La formation de la molcule C lors de lhydrolyse de laspartame explique en partie

1. Citer le groupe caractristique prsent dans la molcule de triglycride.

3. La digestion des triglycrides seffectue en milieu basique dans lorganisme

PARTIE B : PHYSIQUE (8 POINTS)

1. Donner lunit de mesure de la

pression et son symbole dans le Systme

2. Dterminer la pression pC du sang dans le cur de Madame D si la tension

Exploration par imagerie

4. Lappareil dimagerie utilise des rayons lectromagntiques de longueur d'onde

clrit de la lumire dans le vide : c = 3,00 10 8 m s-1

5.1. Prciser si le travail du poids de Madame D, W AB ( P ), durant la monte, est

5.2. Donner lexpression du travail de ce poids.

Lorsquelle monte les marches, la dpense nergtique de Madame D est voisine de

ANNEXE A RENDRE AVEC LA COPIE

Exercice 1, question 3.2

Exercice I, question 3.5

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