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Sujets ES des épreuves Enseignement Scientifique
Session 2009 - Amérique du Sud

Durée de l'épreuve : 1 h 30

Coefficient : 2

 

L'usage de la calculatrice est strictement interdit.

Le candidat traitera le thème obligatoire et un thème au choix parmi les deux proposés.

 

THEME OBLIGATOIRE

COMMUNICATION NERVEUSE

Toxicomanie : mécanismes et conséquences

 

Le phénomène de toxicomanie affecte de nos jours tous les pays, toutes les couches sociales. Son étude épidémiologique est rendue difficile non seulement par sa nature clandestine, mais aussi par les enjeux économiques qui lui sont associés.

Document 1 : mode d'action de la nicotine du tabac

La nicotine trouve dans le système nerveux des récepteurs tout prêts à l'accueillir : les récepteurs nicotiniques. (...)

Ces récepteurs sont présents un peu partout dans l'organisme, mais surtout dans le cerveau au niveau des corps cellulaires des neurones émetteurs de dopamine. La stimulation de ces récepteurs nicotiniques joue alors sur les mêmes tableaux que les autres drogues : le plaisir, la mémoire Côté plaisir, la nicotine actionne les mêmes mécanismes que ceux observés lors de la consommation de nourriture. (...)

Elle provoque en effet une augmentation de l'activité électrique des neurones dopaminergiques de l'aire tegmentale ventrale1 et de la libération de dopamine dans le noyau accumbens1, plaque tournante de la machinerie du plaisir.

(1) Aire tegmentale - Noyau accumbens : zones du cerveau intervenant dans le système de récompense

D'après Science et Vie, décembre 2001

 

Document 2 : mode d'action des opioïdes

Ces substances extraites du pavot, comme la morphine ou ses dérivés comme l'héroïne ont des effets euphorisants. Les effets très puissants de l'héroïne s'expliquent par le fait que ces substances exogènes vont se fixer sur les mêmes récepteurs que nos opioïdes endogènes en quelques secondes.

L'effet euphorisant implique un autre mécanisme faisant intervenir des interneurones au GABA2 inhibiteurs de l'aire tegmentale ventrale.

En se fixant sur leurs récepteurs spécifiques, les opioïdes exogènes provoquent une diminution de la quantité de GABA relâché. Or le GABA diminue normalement la quantité de dopamine relâchée dans le noyau accumbens. En inhibant un inhibiteur, les opioïdes augmentent donc en bout de ligne la production de dopamine et la sensation de plaisir.

Cette libération de dopamine est pour le cerveau la promesse d'une récompense; pour le consommateur d'héroïne, elle est le début d'une quête qui pourra le mener à la dépendance, physique et psychologique.

(2) GABA : neurotransmetteur cérébral libéré naturellement par un interneurone inhibiteur en liaison avec les neurones à dopamine.

D'après Drogues et cerveau. Instituts de recherche en santé du Canada

 

Première question (10 points)
Saisir des informations et les mettre en relation

Montrez comment, par des modes d'action différents, la nicotine d'une part et les opioïdes d'autre part agissent sur le système de récompense.

Deuxième question (10 points)
Restituer des connaissances

En utilisant vos connaissances, présentez les conséquences de prises répétées d'héroïne.

 

THEME AU CHOIX

PLACE DE L'HOMME DANS L'ÉVOLUTION

Mécanismes de l'évolution : une explication à la répartition des populations d'Escargots

 

Document 1 : la sélection naturelle selon Darwin

Dans " De l'origine des espèces au moyen de la sélection naturelle ", Charles Darwin propose une théorie évolutionniste matérialiste. Grâce à ses propres observations et au travail des éleveurs, il sait que les individus des espèces sexuées présentent des différences. Or les éleveurs exercent une sélection pour écarter les individus qui s'éloignent du type qu'ils désirent maintenir. Darwin se saisit de cette pratique pour la transposer dans la nature, d'où le nom de sélection... naturelle. Seulement, il n'existe pas de sélectionneur dans la nature. (...).Comment fonctionne la sélection naturelle ? Les individus sont tous différents et sont pourvus de caractères distincts qui, selon les conditions du milieu, en avantagent certains ou en défavorisent d'autres.

D'après Picq. P. 2007, Pour la Science, juillet

Document 2 : des Escargots et leurs prédateurs

L'Escargot Cepaea nemoralis d'Europe, présente des coquilles avec des colorations très variables. On peut distinguer deux populations, l'une à coquille claire, l'autre à coquille sombre. Les prédateurs de ces escargots sont nombreux, en particulier la Grive musicienne. Celle-ci casse la coquille sur des cailloux, appelés enclumes à Grives et mange les parties molles. Dans une forêt, milieu sombre et fermé, il est alors possible de comparer au même moment le nombre des individus mangés et celui des vivants. Les résultats obtenus sont présentés dans le tableau ci-dessous :

Escargots

Coquilles claires

Coquilles sombres

Nombre

Pourcentage

Nombre

Pourcentage

Mangés (coquilles brisées)

107

62,2

80

46,5

Vivants

65

37,7

92

53,4

D'après Encyclopédie Universelle, 2008

 

Première question (10 points)
Saisir des données et les mettre en relation

Montrez en quoi les observations sur la composition des populations d'Escargots dans un milieu donné peuvent s'expliquer par un phénomène de sélection naturelle.

Deuxième question (10 points)
Restituer des connaissances

Les organismes vivants présentent une grande diversité sur Terre : l'évolution permet de comprendre cette diversité.
Présentez les mécanismes responsables de l'évolution des êtres vivants.

 

THEME AU CHOIX

ALIMENTATION, PRODUCTION ALIMENTAIRE, ENVIRONNEMENT

Déséquilibres alimentaires : une nouvelle crise énergétique

 

L'obésité, prédisposant à de nombreuses maladies, est une préoccupation en terme de santé publique qui fait l'objet de stratégies de prévention et de traitement.

Document 1 : un phénomène majeur de santé publique

Comme les États-Unis, la France grossit, inexorablement.

 
1990
2000
2007
% de jeunes obèses
6
11,3
12,6

D'après INSERM, avril 2008.

A ce rythme, la France pourrait compter 20% de jeunes obèses en 2020. «L'obésité est une maladie essentiellement environnementale et comportementale, une maladie de la transition économique qui touche les populations vulnérables.» souligne le professeur Arnaud Bas du service de médecine et de nutrition de l'Hôtel Dieu à Paris. (...)

Les facteurs favorisant cette nouvelle épidémie symbolisent l'évolution de la société : forte sédentarité liée au développement des transports, à l'augmentation du temps passé devant la télévision ou l'ordinateur et à la diminution des travaux manuels, disponibilité alimentaire accrue, évolution du mode alimentaire junk food* favorisant le grignotage et l'excès de sucre et recours à la nourriture pour résoudre des tensions (solitude, difficultés économiques...).

*Junk food : produits de "grignotage".

D'après Le Monde 2, 11 septembre 2004

 

Document 2 : comparaison des apports nutritionnels d'un menu type fast-food et des apports nutritionnels conseillés pour un repas

Un adolescent sédentaire, calcule à l'aide du logiciel DIET ce que lui apporte le menu qu'il s'est préparé.

Apports nutritionnels du repas de midi :
pain, viande hachée, sauce, fromage fondu, frites, soda.

Apports nutritionnels conseillés pour ce même repas

Energie (kJ)

5664

3700

Glucides (g)

139
(dont 59,4g de sucres rapides)

116
(dont 20g de sucres rapides)

Lipides (g)

68
(dont 20g de graisses saturées)

29
(dont 7g de graisses saturées)

Protides (g)

47

26

 

 

Première question (10 points)
Saisir des informations et les mettre en relation

À partir de l'étude des documents, montrez que l'obésité est liée à plusieurs facteurs dont les effets se conjuguent.

Deuxième question (10 points)
Restituer des connaissances

En utilisant vos connaissances, donnez les caractéristiques d'une ration alimentaire équilibrée. Citez deux effets néfastes sur la santé consécutifs à un déséquilibre alimentaire.