BACCALAURÉAT GÉNÉRAL

ÉPREUVE D’ENSEIGNEMENT DE SPÉCIALITÉ

SESSION 2021

SCIENCES DE LA VIE ET DE LA TERRE

JOUR 2

Durée de l’épreuve : 3 h 30

L’usage de la calculatrice et du dictionnaire n’est pas autorisé.

Dès que ce sujet vous est remis, assurez-vous qu’il est complet.
Ce sujet comporte 10 pages numérotées de 1/10 à 10/10.

Le candidat traite au choix :

L’un des deux exercices 1
ET
L’un des deux exercices 2

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Vous traiterez au choix un des deux exercices 1
Vous préciserez l’exercice choisi sur votre copie

Exercice 1 – De la plante sauvage à la plante domestiquée (7 points)

Le glucose, molécule carrefour du métabolisme des cellules de feuille

Les cellules chlorophylliennes produisent du glucose à partir de matière minérale et d’énergie.
Cette molécule intervient ensuite dans de nombreuses réactions métaboliques.

Présenter les mécanismes qui permettent à la cellule chlorophyllienne à la fois de

synthétiser du glucose et de l’utiliser pour produire de l’énergie.

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

Document - Cellules de feuille observées au microscope électronique à transmission

L’observation au microscope électronique à transmission de cellules de feuille montre qu’elles
contiennent de nombreux organites dont des mitochondries et des chloroplastes. Les
mitochondries présentes dans les cellules végétales de feuilles assurent les mêmes fonctions
dans toutes les cellules.

Mitochondrie

Chloroplaste

Noyau

D’après le site svt disciplines.ac-montpellier.fr

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Exercice 1 – Génétique et évolution (7 points)

La diversité génétique produite au cours des divisions cellulaires

Une cellule initiale qui subit de nombreuses divisions cellulaires forme un clone cellulaire. Dans
un clone cellulaire certaines cellules peuvent présenter un patrimoine génétique différent de la
cellule initiale.
Une cellule mère est à l’origine de 4 gamètes qui possèdent tous un patrimoine génétique
différent.

Expliquer l’origine de la diversité génétique des cellules issues des divisions cellulaires.

Vous rédigerez un texte argumenté. On attend que l’exposé soit étayé par des expériences, des
observations, des exemples…

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Vous traiterez au choix un des deux exercices 2
Vous préciserez l’exercice choisi sur votre copie

Exercice 2 – A la recherche du passé géologique de notre planète (8 points) :

La reconstitution de l’histoire géologique d’un gisement de gypse

Le gypse est une roche largement exploitée car elle permet de fabriquer du plâtre. Sur la
Commune de Lazer, dans les Hautes Alpes, on trouve un gisement original permettant une
exploitation « à ciel ouvert ».

Montrer que des indices géologiques permettent de valider la reconstitution de certaines

étapes de la mise en place de ce gisement.

Document 1 – Reconstitution des étapes de la mise en place du gisement de gypse

Pendant le Trias (231 à 219 millions d’années), dans une mer peu profonde, se forme du gypse
puis durant le Jurassique (176 à 146 millions d’années) la profondeur du bassin augmente et ce
sont des marnes, des calcaires marneux puis des marnes noires qui se forment.

Marnes
Calcaire noires
marneux
Marnes
Gypse

L’orogenèse alpine va affecter les formations géologiques dès 33 millions d’années. De grands
plis vont alors se former. Le gypse de masse volumique plus faible, va remonter en traversant
des roches plus denses qui par ailleurs présentent une faible cohésion.

L’érosion fait apparaitre le gypse en contact avec des roches d’âges différents et sous la forme
de « dômes ».

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Document 2 - Carte géologique simplifiée de la région du gisement de Gypse de Lazer

Légende : Echelle : 1000 m

Marnes noires (146 à 167 millions d’années) épaisseur de 300 m.
Calcaire marneux (167 à 170 millions d’années) épaisseur de 100 m.
Marnes (170 à 176 millions d’années épaisseur de 300 m.
Gypse (219 à 231 millions d’années) épaisseur de 5 m à 80 m.
Axe d’un pli
A Lieu de prise des photographies du document 4 et sens des
photographies donné par le coté le plus large du trapèze
A partir du site de la carte géologie de Laragne-Montéglin au 1/50 000

Document 3 - Masse volumique des roches sédimentaires de la région.

Calcaire
Nom Gypse Marnes Marnes noires
marneux
Trias Jurassique Jurassique Jurassique
Âge 231 à 219 176 à 170 170 à 167 167 à 146
millions d’années millions d’années millions d’années millions d’années
Masse 2000 à 2300 2500 à 2600
2400 kg.m-3 2450 kg.m-3
volumique kg.m-3 kg.m-3
Mesures réalisées dans le laboratoire d’un lycée

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Document 4 – Photographies d’affleurements (repère A sur la carte du document 2)

Affleurement
de gypse

Photographie du flanc
40 m nord-ouest des
affleurements de gypse
et du contact avec les
marnes noires

Affleurement de
Marnes noires

Photographie des
marnes noires

D’après le site de l’école normale supérieure de Lyon et de photographies libres de droits

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Exercice 2 – Comportements et stress : vers une vision intégrée de l’organisme
(8 points)

Le stress et le blanchissement accéléré des cheveux

Le président américain, Barak Obama, a vu ses cheveux commencer à blanchir deux mois
seulement après le début de son mandat. Le stress provoqué par ses fonctions de président peut-
il être responsable de ce blanchissement rapide de ses cheveux ?
Juillet 2009 à gauche, juillet 2010 à droite :

Montrer que le blanchissement accéléré des cheveux lié au stress peut s’expliquer
par le modèle présenté dans le document 1.

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

Document 1 – Modèle de l’évolution des cellules souches en mélanocytes avec ou sans stress.

D'après Zhang et al., Nature, janvier 2020

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Document 2 - Impact de la douleur sur la couleur des poils.

Les chercheurs ont étudié l'impact de différents types de stress sur le blanchissement des poils
de souris au pelage noir.

Pour cela, 3 solutions sont utilisées sur des souris :

- Solution saline (témoin).
- Solution saline additionnée de résinifératoxine (RTX), une molécule mimant l'effet brûlant
du piment.
- Solution saline additionnée de résinifératoxine (RTX) et de buprénorphine (bup), une
molécule anti-douleur.

Pourcentage moyen de la peau

présentant des poils blancs
Injection d’une solution saline 0
Expérience 1 Injection d’une solution saline
32 %
additionnée de RTX
Injection d’une solution saline
33 %
additionnée de RTX
Expérience 2
Injection d’une solution saline
3%
additionnée de RTX et de bup
D'après Zhang et al., Nature, janvier 2020

Document 3 : Hormone du stress et blanchissement

3a - Dosage de noradrénaline.
On étudie les dosages plasmatiques d’une hormone impliquée dans la réponse au stress, la
noradrénaline, en condition normale (Ctrl), puis suite à une injection de RTX, et suite à une
injection de RTX combinée à l'utilisation de la buprénorphine (bup).

Barre d’erreurs

Les points et les carrés noirs au niveau

des histogrammes représentent des
valeurs individuelles

D'après Zhang et al., Nature, janvier 2020

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3b – Rôle de la noradrénaline.
Afin d'étudier le rôle de la noradrénaline sur le blanchissement, on étudie l'impact d’injections
dans le derme de la peau chez des souris. Chez une souris 1, deux injections d’une solution
saline (condition témoin) ont été réalisées. Deux autres injections de noradrénaline ont été
réalisées chez une souris 2 et enfin deux injections de noradrénaline ont été faites chez une
souris 3 dont les récepteurs à la noradrénaline ont été supprimés de la membrane plasmique des
cellules souches.

Souris 1 Souris 2 Souris 3

Les petits cercles en pointillés indiquent les deux
sites d'injections intradermiques.

Les grands cercles en trait plein représentent des

agrandissements des zones du pelage des souris.

D'après Zhang et al., Nature, janvier 2020

Document 4 - Origine de la noradrénaline impliquée dans le blanchissement des poils et des

cheveux.
La noradrénaline est fabriquée par plusieurs types cellulaires, comme les cellules des glandes
surrénales et certains nerfs du système nerveux sympathique qui innervent une région du bulbe
pileux.

4a – Impact de l’ablation des glandes surrénales.

Chez un animal ayant subi une suppression des glandes surrénales (ADX), on provoque un stress
par la douleur avec une solution de RTX. Les photographies suivantes présentent les résultats
pour les expériences test et témoin.

D'après Zhang et al., Nature, janvier 2020

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4b – Impact de l’ablation du système nerveux sympathique.
Afin d'étudier le rôle de la noradrénaline sécrétée par le système nerveux au niveau des bulbes
pileux, on injecte de la RTX à des souris dont le système nerveux n’a pas été supprimé (Ctrl +
RTX), et on injecte de la RTX à des souris dont le système nerveux a subi une ablation ou
suppression (SN abla + RTX).

4b1 – Couleur du pelage sous différentes

conditions expérimentales

4b2 – Nombre de cellules souches à

l’origine des mélanocytes sous
différentes conditions expérimentales

Barre d’erreurs

Les points et les carrés noirs au niveau

des histogrammes représentent des
valeurs individuelles

D'après Zhang et al., Nature, janvier 2020

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