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1. de certaines longueurs d onde dans les processus de la phase claire de la photosynth se L tude de la structure de l ADN en 4 permet de r aliser aux travaux pratiques l extraction de l ADN et d analyser par spectrophotom trie la quantit d ADN et de prot ines contenue dans l chantillon extrait Enfin il s agit d une occasion ne pas rater pour s investir dans l interdisciplinarit biologie physique chimie 2 Chimie Le premier test de chimie consiste mettre en vidence la pr sence d ions magn sium d ions phosphate et d ions nitrate dans des chantillons de sols analyse qualitative et d en effectuer le dosage analyse quantitative Ces diff rents tests r alis s partir de solutions aqueuses sont bas s sur l analyse colorim trique et spectrophotom trique compar e La courbe d talonnage tablie partir des valeurs de l absorbance de solutions de concentration connue permet de d terminer les concentrations des solutions tester Pour r aliser ces tests avec succ s il s agit de ma triser les notions suivantes e Grandeurs physiques li es aux quantit s de mati re li es aux quantit s de mati re solide ou liquide masse volume li es aux quantit s de mati re gazeuse masse volume pression volume molaire d un gaz parfait pression et temp rature connue concentration solutions lectrolytiques application au suivi d une trans2. Ribulose 1 5 biphosphate carboxylase oxyg nase Carboxylation hydrolyse 3PG 3 phosphoglyc rate Source sch ma inspir de Christian Moussard Biochimie structurale et m tabolique M decine pharrmacie sciences 2 dition Planche 11 1 Le cycle de Calvin page 134 FIGURE 2 SYNTHESE DU SACCHAROSE DANS LA CELLULE FOLIAIRE Cycle de Calvin et synth se du saccharose CH2 0 H H y 1a Saccharose no NE H oh Pi HOCH 0 Phosphatase o a 2P ch OH H20 on Saccharose 6 phosphate UDP o Saccharose 6 phosphate chat o na synth tase 0 Ho o L ol ON UDP glucose Li Mons a Otec 9 UDP6G glucose activ o o H h 0 HO p H0 Pp Ho Oh PPi gt 2Pi Li te d D UDP glucose 0 0 o 4 0 Ny Pyrophosphorylase pe P md pa g OH o UTP o1 0 0 H n 1 PGM Phosphoglucomutase cH OH Ho On Glucose 6 phosphate G6P gt G1P Glucose 1 phosphate KO Nn o UTP y Si PEE E PHI Phosphohexoisom rase HO on o P 0o Fructose 6 phosphate F6P G1P A ns F1 6BP Fructose 1 6 biphosphatase PR EA Aldolase ES Cytosol de la cellule f N chlorophyllienne GA3P DHAP 1 ERNEST i 1 N Gilycerald hyde 3 phosphate GA3P DHAP dihydroxyac tonephosphate Fi Stroma du chloroplaste p ha Produit de ATP S R ducti n GA3PDH Glycerald hyde 3 phosphate d shydrog nase la phase cla ire NADPH H Ribulose 1 5
3. che page 6 1 2 d terminez qualitativement l activit enzymatique du jus en trouvant dans l ordre quels enzymes sont pr sents pour synth tiser ou d composer l amidon laisse pr sager une difficult concernant la connaissance des enzymes intervenant dans ces processus mais il n en est rien les questions se rapportant ce sujet se r v le d une tr s grande simplicit et le terme a amylase n appara t pas une seule fois dans le test de biologie Les questions Bio G H K et L font appel aux connaissances th oriques des comp titeurs LA SYNTHESE DE L AMIDON CHEZ LES VEGETAUX B Lourtie Bibliographie Biochimie D Voet J G Voet 2 dition traduite en fran ais 2005 d De Boeck Pgs 626 634 Biochimie structurale et m tabolique C Moussard 2 d 2004 d De Boeck Pgs 69 141 Physiologie v g tale Hopkins Trad de la 2 d am ricaine 2003 d De Boeck Pgs 209 210 Les 2 phases de la photosynth se sont e La phase lumineuse au cours de laquelle ont lieu les r actions photochimiques qui produisent ATP et la NADPH H e La phase sombre au cours de laquelle par le cycle de Calvin le carbone min ral est r duit en carbone organique Le CO est assimil sous forme de glucides le saccharose et l amidon Le cycle de Calvin a lieu dans les chloroplastes et ses substrats sont le CO2 atmosph rique l eau du sol pr lev e par les racines l ATP et le NADPH H p
4. lt gt C6H1005 n H20 n 1 H20 et en pr sence d une enzyme L amidon est donc consid r comme un polycondensat Ces notions ne refl tent videmment pas la r alit biologique car la synth se de l amidon chez les v g taux est un processus complexe de polym risation enzymatique o intervient le glucose 1 P mol cule riche en nergie qui gr ce une mol cule d ATP et l enzyme ADP glucose phosphorylase se transforme en ADP glucose appel glucose activ Si l on se r f re au programme fran ais de SVT en Terminale S section scientifique en enseignement sp cialis de SVT le th me diversit et compl mentarit des m tabolismes se limite la connaissance des principales mol cules intervenant dans le cycle de Calvin Ru 1 5 BP PGA et C3P mais n exige pas la connaissance des produits interm diaires des enzymes et coenzymes impliqu s dans la synth se des glucides A vrai dire le test aurait tout aussi bien pu tre r alis par les jeunes comp titeurs si l on avait choisi de faire r f rence au glucose tout simplement car les questions relatives la synth se enzymatique de l amidon se r v lent plus que basiques Enfin l aspect positif retenir sera qu un jeune un peu curieux cherchera peut tre crire l quation globale de la synth se de l amidon partir du G1 P et l exercice sera certainement tr s profitable Enfin la d finition de la t
5. d favorable AG gt 0 quelque soient les concentrations en Pi Une mol cule d Uridine triphosphate UTP va donc activer le G1P en Uridine diphosphate glucose UDPG et le caract re riche en nergie de l UDPG fournira spontan ment des unit s glucosyle pour la synth se du saccharose Cette activation est catalys e par l UDP glucose pyrophosphorylase UDPG pyrophosphorylase 1 UTP G1P z 2 2 z z zzz JDPG PPi AG 0 kJ mol Pyrophosphatase inorganique H20 PPi 2 Pi AG 33 5 kJ mol UTP G1P DPG 2Pi AG 33 5 kJ mol Saccharose 6 phosphate synth tase SPS 2 UDPG F6P UDP Saccharose 6 phosphate Saccharose phosphate phosphatase SPP 3 Saccharose 6F phosphate H2O Saccharose Pi Une seconde possibilit pour la synth se du saccharose utilise la saccharose synthase SS Saccharose synthase SS UDPG Fructose UDP sacharose AG 4 kJ mol La variation d nergie libre ne permet pas cette r action d tre spontan e et dans les conditions habituelles la SS fonctionne en sens inverse car elle clive la mol cule de saccharose Dans les organes de r serve de la plante tubercules graines la synth se d amidon partir de saccharose utilise la SS dans le sens inverse Saccharose synthase SS Saccharose UDP Fructose UDPG
6. pour ce qui concerne les cours de chimie et de physique 6 Terminale S Le protocole des tests de chimie est cependant relativement ais comprendre et aucune quation de r actions n est demand e Ces tests ne sont donc pas d une difficult insurmontable du point de vue des connaissances exig es si ce n est la question suppl mentaire portant sur la r action d oxydo r duction au programme de la 6 en Belgique de la 1 S en France c d notre 5 option sciences fortes 3 Physique La d termination du volume d air dans l chantillon de terre et de la densit du tubercule de pomme de terre n cessite des connaissances telles que e Grandeurs physiques et leurs unit s dans le syst me international ST masse en kg longueur en m aire en m volume en m pression en Pa masse volumique density pour les anglophones en kg m poids en kg e Unit s fondamentales et unit s d riv es du SI e Constantes et valeurs num riques utiles valeur de x cste des gaz parfaits R cste gravitationnelle g e Calcul d aires et de volumes simples ou complexes carr rectangle cercle cylindre c ne etc Calcul de moyennes et calcul de l erreur calcul de pourcentage Equation des gaz parfaits pV n R T Loi d Archim de Calcul de la pression hydrostatique d une colonne de liquide La pratique de l anglais scientifique acquise par la traduction de textes anglais permet d as
7. si i Produit dela phase claire RU 1 5 BP 1 3BPG 1 3 biphosphoglyc rate co2 PET H20 Phosphorylation PGK phosphogiyc rate kinase ATP Rubisco Ribulose 1 5 biphosphate carboxylase oxyg nase Carboxylation hydrolyse 3PG 3 phosphoglyc rate Source sch ma inspir de Christian Moussard Biochimie structurale et m tabolique M decine pharmacie sciences 2 dition Planche 11 1 Le cycle de Calvin page 135 2 Chimie Dans le deuxi me test de chimie la technique utilis e pour mesurer la concentration de solutions d amidon soumises diff rents agents suppos s d naturants est essentiellement la colorim trie La mise en vidence de la pr sence d amidon repose sur le test de coloration l iode tandis que les valeurs obtenues pour une s rie de solutions d amidon de concentration connue permettent de tracer une courbe d talonnage afin de d terminer la concentration des solutions test es Ce test fait appel aux comp tences d j d crites pour le premier test et bri vement rappel es ci dessous Grandeurs physiques li es aux quantit s de mati re li es aux quantit s de mati re solide ou liquide masse volume li es aux quantit s de mati re gazeuse masse volume pression volume molaire d un gaz parfait pression et temp rature connue concentration solutions lectrolytiques application au suivi d une transformation chimique La concentration molaire voca
8. trac de la courbe ou de la droite en fonction du nuage de points Lire et exploiter un graphique Adopter une d marche d ductive et explicative D duire et expliquer l ordre d utilisation des masses pour mesurer la p riode d oscillation du pendule en fonction de masses diff rentes D duire les circonstances pour lesquelles la loi de Hooke est applicable en ce qui concerne l tirement du ruban d amidon Trouver la formule pour calculer la d formation en longueur du pendule A partir d un sch ma explicatif du dispositif exp rimental compl ter le sch ma en indiquant la l gende et d duire la formule pour calculer l paisseur du ruban en fonction des param tres mesurables Lire et interpr ter le graphique de l tirement relatif en fonction de la tension appliqu e d terminer la partie du graphique dans laquelle le ruban ob it la loi de Hooke A partir des donn es du graphique calculer la constante d lasticit du ruban d amidon A partir d un graphique similaire fourni pour un ruban de poly thyl ne comparer les propri t s d longation avec celles du ruban d amidon D duire les limites de l usage industriel d un film d amidon
9. valeurs dans un tableau en fonction des unit s impos es Adopter une d marche d ductive et explicative D duire et expliquer les raisons pour lesquelles on peut r aliser l analyse colorim trique de solution d amidon color e l iode Lire et interpr ter une courbe d talonnage Repr senter graphiquement l volution de la concentration d amidon en fonction du temps pour un intervalle de temps donn en pr sence d un agent d naturant A partir des r sultats d duire la r sistance de l amidon divers agents d naturants D duire l usage industriel possible du mat riau test 3 Physique Adopter une d marche exp rimentale R aliser une d marche d apr s un protocole en anglais ou en fran ais respect des tapes du protocole et des consignes de s curit utilisation ma tris e du mat riel organisation et rangement du plan de travail Pr cision des mesures appr cier la pr cision d une mesure et le degr d incertitude donner un ordre de grandeur effectuer une s rie de mesures Monter un dispositif exp rimental stable et pr cis Consigner des valeurs accompagn es des unit s ad quates dans un tableau mesures calculs s rie de mesures moyennes Effectuer des mesures de contr le Tracer un graphique de l tirement relatif en fonction de la tension appliqu e orientation ad quate du papier millim tr d signation correcte des axes entr es correcte des valeurs
10. EUROPEAN UNION SCIENCE OLYMPIAD TROISIEME PARTIE LES COMMENTAIRES Niveau de connaissances exig es ou souhait es Niveau de comp tences pratiques souhait es Aper u de la synth se du saccharose et de l amidon Join the future in science COMMENTAIRES CONCERNANT LE TEST 1 EUSO 2007 POTSDAM TEST 1 BIOLOGIE CHIMIE PHYSIQUE B LOURTIE Mentor Biologie A Niveau de connaissances exig es ou souhait es 1 Biologie Le premier test de biologie portant sur les conditions de croissance d un plant de pomme de terre Solanum tuberosum n cessite des connaissances dans les mati res suivantes e Syst matique taxinomie la classification des Angiospermes notions de morphologie v g tale appareil v g tatif souterrain et a rien appareil reproducteur type d inflorescences fleurs fruits graines organes de la reproduction v g tative bulbilles stolons tubercules notions d organographie de la fleur reproduction et p rennit de l esp ce v g tale cycle de reproduction chez les Angiospermes multiplication v g tative et ses modalit s e Physiologie l autotrophie chez les v g taux la photosynth se la feuille organe sp cialis les stomates et les changes gazeux les tissus et les cellules chlorophylliennes les chloroplastes et les pigments photosynth tiques nergie lumineuse source de photons nature ondulatoire et corpuscula
11. La synth se de l amidon se faisant partir de l ADP glucose UDP glucose doit tre converti en ADP glucose phosphorylase UDPG PPi S UTP G1P ADP glucose pyrophosphorylase G1P ATP ADPG PPi ADPG En Amidon FIGURE 1 SYNTHESE DE L AMIDON DANS LE CHLOROPLASTE Cycle de Calvin et synth se de l amidon Amidon synth tase Enzyme branchant cm0 Chon Chot A eR N i 1 H o 6 a TER L TALT Ay Enzyme branchant 0 0 nn A 2 A 2 2 Choi SHIH CHOH CHOR h 5 4 A 4 Q 4Y 1 0 e KS Amidon synth tase ai 4 4 CH 0h CH on uen ADP glucos glucose KR ET NE 1 he glucose activ 0 H 0 PPi 2Pi ADP glucose Pyrophosphorylase 2 ATP AFl ad nosine PGM Phosphoglucomutase Cph Glucose 6 phosphate G6P ___ G1P Giucose 1 phosphate 4 14 EEE AT PHI Phosphohexoisom rase Po ee F1 6BP Fructose 1 6 biphosphatase Fructose 1 6 biphosphate F1 6BP CE j PTEE E Aldolase p OA Giycerald hyde 3 phosphate GA3P DHAP dihydroxyac tonephosphate ERA 7 a Aa A 7 LA R duction 2 L GASPDH Giycerald hyde 3 phosphate d shydrog nase NADPH H Produit de la phase claire gt 5 Produit de la phase claire Ribulose 1 5 biphosphate RU 1 5 BP 1 3BPG 1 3 biphosphoglyc rate co2 gt H20 Phosphorylation PGK phosphoglyc rate kinase Cy cle de Calvin ATP Rubisco
12. bulaire relatif aux solutions solvant solut solution solution aqueuse comparer et calculer des concentrations manipuler des unit s diff rentes nature d une solution aqueuse en fonction de la nature du solut concentration d une esp ce en solution dilution d une solution colorim trie notion d chelle colorim trique Comment d terminer des quantit s de mati re en solution par la spectrophotocolorim trie lumi re blanche et lumi re color e mesure de l absorption de la lumi re absorbance et concentration de la solution absorbance et paisseur de la solution tablir une courbe d talonnage comment interpr ter la couleur d une solution la spectrophotom trie et la loi de Lambert Beers effets de diff rents facteurs sur l absorbance suivi par spectrophotom trie de la vitesse des r actions chimiques L information scientifique concernant la spectrophotom trie et la colorim trie est similaire celle du premier test Les m mes remarques s appliquent donc quant aux connaissances potentielles des comp titeurs sur ce sujet Le test n est pas d une difficult insurmontable pour autant que l on poss de une certaine exp rience pratique Le corrig du test montre que les concepteurs du test et certains mentors de chimie semblent avoir perdu de vue qu chaque 10 mL de solution d amidon il tait ajout 4 mL de solution iod e et que par cons quent le volume utile pour calculer les co
13. cte de la balance de pr cision S parer un liquide et un solide filtration simple filtration sous vide l extraction par solvant Colorim trie pr parer et utiliser une chelle colorim trique utiliser un indicateur utiliser des tigettes r actives utiliser correctement un colorim tre Effectuer des dilutions partir d une solution m re Consigner des valeurs accompagn es des unit s ad quates dans un tableau mesures s ries de mesures moyennes Tracer une courbe d talonnage Adopter une d marche d ductive ou explicative D terminer une concentration par comparaison avec une chelle colorim trique D terminer le niveau de concentration en utilisant un indicateur Exploiter une courbe d talonnage pour d terminer les concentrations des solutions tester Reconna tre dans une r action d oxydo r duction le r ducteur et l oxydant et d duire le r le jou par chacun dans le test 3 Physique Adopter une d marche exp rimentale R aliser une d marche d apr s un protocole en anglais ou en fran ais respect des tapes du protocole et des consignes de s curit utilisation ma tris e du mat riel organisation et rangement du plan de travail Pr cision des mesures appr cier la pr cision d une mesure et le degr d incertitude donner un ordre de grandeur effectuer une s rie de mesures effectuer des pes es avec une balance de pr cision Montez un dispositif exp ri
14. ductive ou explicative corr ler une observation microscopique un mod le propos parmi d autres Etablir la relation entre l activit du jus extrait et la pr sence d enzymes soit du type amylase soit du type amidon synth tase D duire la composition de l chantillon d amidon inconnu partir du test de coloration l iode Expliquer l intensit de l opacit d un gel d amidon en fonction de sa composition 2 Chimie Adopter une d marche exp rimentale R aliser une d marche d apr s un protocole en anglais ou en fran ais respect des tapes du protocole et des consignes de s curit utilisation ma tris e du mat riel organisation et rangement du plan de travail Effectuer des mesures pr cises lecture correcte des volumes appr cier la pr cision d une mesure et le degr d incertitude ma triser les ordres de grandeurs les chiffres significatifs et la notation scientifique ma triser les unit s fondamentales et d riv es du SI convertir des concentrations en unit s diverses effectuer des s ries de mesures calculer la moyenne utilisation correcte de la balance de pr cision Lire et comprendre le mode d emploi d un appareil de mesure colorim tre XPLORER GLX Utilisation correcte du colorim tre talonnage de l appareil choix d une mesures Tracer une courbe d talonnage Pr parer des solutions de concentration diff rentes Consigner des
15. formation chimique e La concentration molaire vocabulaire relatif aux solutions solvant solut solution solution aqueuse comparer et calculer des concentrations manipuler des unit s diff rentes nature d une solution aqueuse en fonction de la nature du solut concentration d une esp ce en solution dilution d une solution colorim trie notion d chelle colorim trique e Comment d terminer des quantit s de mati re en solution l aide de la r action chimique r actions acido basiques r actions d oxydor duction dosages ou titrages directs facteurs cin tiques d une transformation lente ou rapide e Comment d terminer des quantit s de mati re en solution par spectrophotocolorim trie lumi re blanche et lumi re color e mesure de l absorption de la lumi re absorbance et concentration de la solution absorbance et paisseur de la solution tablir une courbe d talonnage comment interpr ter la couleur d une solution la spectrophotom trie et la loi de Lambert Beers effets de diff rents facteurs sur l absorbance suivi par spectrophotom trie de la vitesse des r actions chimiques Les informations scientifiques concernant la spectrophotom trie en introduction du test de biologie sont surtout utiles pour les dosages du test de chimie En effet comme nous l avons pr cis plus haut cette mati re lorsqu elle est abord e dans le secondaire ne l est qu en derni re ann e
16. himique et configuration 3 D des glucides des prot ines oses oses phosphate oligoholosides polyholosides h t rosides enzymes Isom rie de position et st r oisom rie chez les glucides principalement a D glucose et B D glucose a D fructose et B D fructose Propri t s physico chimiques des glucides et des prot ines solubilit groupements fonctionnels r action d oxydation r action de r duction r action de condensation r action de polym risation Les solutions collo dales cristallo des et collo des solutions vraies suspension et mulsions solutions collo dales ph nom ne d adsorption tat de gel et tat de sol micelles et macromol cules pr paration des solutions collo dales m thode de dispersion m thode de condensation Structure chimique et configuration 3 D des mol cules d ATP d ADP et d AMP Physiologie v g tale Diversit et compl mentarit des m tabolismes Les v g taux chlorophylliens autotrophes CO et production organique par les autotrophes cellules chlorophylliennes stomates et changes gazeux chloroplastes si ge de la photosynth se structure des chloroplastes pigments photosynth tiques et spectre d absorption efficacit photosynth tique et spectre d action Du carbone min ral aux composants du vivant phase claire de la photosynth se photolyse de la mol cule d eau avec production de O2 d ATP et NADPH exp rience de Hill phase so
17. horylase et l amidon synthase Le G1P r agit avec l ATP pour former l ADPglucose forme activ e du glucose et pr curseur direct de la synth se de l amidon NB signifie que la r action est r versible PHI F6P e G6P PGM G6P G1P ADP glucose pyrophosphorylase ATP GIP ADPG PPi Pyrophosphatase inorganique PPi H20 2Pi e L amidon synthase catalyse les liaisons a1 gt 4 de l amylose et l amylopectine en voie d longation Amidon synthase ADPG a 1 gt 4 glucane ADP a 1 gt 4 glucosyle glucane Une enzyme branchante Q catalyse les liaisons a1 gt 6 de l amylopectine 2 La synth se du saccharose dans le cytosol des cellules chlorophylliennes Figure 2 La membrane interne des chloroplastes est imperm able au saccharose et la synth se de celui ci s effectue dans le cytosol des cellules photosynth tiques Le saccharose sera ensuite export vers les parties h t rotrophes de la plantes afin d tre utilis pour la respiration cellulaire la synth se de prot ines de cellulose ou pour tre mis en r serve dans les tubercules et les graines sous forme d amidon Chez certaine esp ces il peut s accumuler tel quel dans les tiges ou les racines canne sucre betteraves e La synth se du saccharose partir du G1P n cessite une tape dite d activation La conversion du G1P en saccharose et Pi est thermodynamiquement
18. ire de la lumi re spectre de la lumi re visible calcul de la quantit d nergie en fonction de la longueur d onde ou la loi de Planck E h c 2 d finition de l absorbance et de la r flectance spectre d absorption des pigments photosynth tiques spectre d action pour une esp ce donn e la loi de Lambert Beers Les r actions l mentaires de la phase claire les thylako des la photolyse de l eau la r action d oxydor duction produisant de l Oz et du NADPH et l exp rience de Hill la transformation de l nergie lumineuse en nergie chimique sous forme d ATP La partie taxinomique du test ne fait l objet d aucune information pr alable Ceci laisse penser que pour la plupart des pays europ ens les notions l mentaires en botanique et plus particuli rement en syst matique v g tale sont acquises avant la 5 du secondaire ou ce qui en tient lieu dans chaque pays ann e L examen spectrophotom trique des extraits de pigments photosynth tiques fait l objet par contre d une information scientifique En effet lorsqu elle est enseign e dans le secondaire la spectrophotom trie et la loi de Lambert Beers se retrouve le plus souvent au programme de chimie ou de physique de la derni re ann e du secondaire 6 Terminale S N anmoins il est fort probable que certains professeurs de Biologie ont abord ce sujet bien plus t t 4 ou 5 afin d illustrer l efficacit
19. iser les notions concernant le sujet telles qu indiqu es ci dessus L aspect caract ristique des grains d amidon en fonction de l esp ce v g tale et le test de coloration de l amidon l iode rel vent de connaissances acquises aux travaux pratiques et pourraient sembler superflus dans ce genre de comp tition Singuli rement les propri t s physico chimiques et particuli rement la question de la solubilit de l amidon et de ses 2 fractions amylose et amylopectine ne fait l objet d aucune explication pr alable Il est fort parier que la plupart des l ves de 5 n ont pas ou peu de connaissances au sujet des solutions collo dales et de l tat de gel ou de sol de ces derni res Les concepteurs du test auront vraisemblablement voulu contourner cette lacune en faisant appel des notions culinaires de gla age de g teau plut t que de se lancer dans des explications forc ment simplifi es de ph nom nes physico chimiques relativement complexes voir le commentaire inclus dans la traduction du test concernant le terme glaze L information scientifique concernant la synth se de l amidon chez les v g taux n est pas satisfaisante car elle en dit trop ou pas assez Dans le secondaire la r action de la synth se de l amidon est souvent abord e au cours de chimie organique o l on pr sente cette synth se comme une r action de condensation avec perte d une mol cule d eau n C Hi1206
20. issances de dix les chiffres significatifs et valuer l erreur maitriser les unit s fondamentales et d riv es du SI ma triser les grandeurs physiques li es aux quantit s de mati re Adopter une d marche d ductive ou explicative Etablir la relation entre l absorbance et la concentration d une esp ce color e en solution Etablir la relation entre l absorbance dans une longueur d onde donn e et la nature chimique d une esp ce mol culaire Lire et interpr ter les r sultats de l analyse spectrophotom trique partir des donn es num riques obtenues par le spectrophotom tre Lire et interpr ter un spectre d absorption obtenu pour une solution color e en fonction de spectres de r f rence et identifier les esp ces mol culaires pr sentes dans la solution Pr senter des r sultats 2 Chimie Adopter une d marche exp rimentale R aliser une d marche d apr s un protocole en anglais ou en fran ais respect des tapes du protocole et des consignes de s curit utilisation ma tris e du mat riel organisation et rangement du plan de travail Effectuer des mesures pr cises lecture correcte des volumes appr cier la pr cision d une mesure et le degr d incertitude ma triser les ordres de grandeurs les chiffres significatifs et la notation scientifique ma triser les unit s fondamentales et d riv es du SI convertir des concentrations en unit s diverses utilisation corre
21. mbre de la photosynth se cycle de Calvin CO 3 RuBP Rubisco 3PG 1 3BPG GA3P synth se d un hexose F1 6BP F6P G6P GIP exp rience de Gaffron et coll bilan des v nements chimiques li s la photosynth se Devenir des produits de la photosynth se synth se du saccharose et synth se de l amidon ADPGlucose polym risation exp rience de Calvin Bassham et Benson transport des produits organiques par la s ve labor e mise en r serve sous forme d amidon dans les graines et les organes souterrains ATP interm diaire nerg tique universel la phosphorylation une r action endergonique production et utilisation de l ATP Respiration cellulaire mitochondries si ge de la respiration cellulaire glycolyse d carboxylations oxydatives et lib ration du CO cha ne respiratoire transport d lectrons gradient de protons ATPsynth tase une pompe qui fonctionne rebours Enzymologie l enzyme une prot ine indispensable au m tabolisme L enzyme un catalyseur biologique notion chimique du catalyseur l enzyme est une prot ine double sp cificit d une enzyme la r action enzymatique le complexe enzyme substrat le site actif de l enzyme action enzymatique et conditions du milieu t et pH L information scientifique lapidaire concernant la structure chimique de l amidon n est pas accompagn e d illustrations et les comp titeurs ont fort int r t ma tr
22. mental stable et herm tique Consigner des valeurs accompagn es des unit s ad quates dans un tableau mesures calculs s rie de mesures moyennes Effectuer des mesures de contr le Utiliser un densim tre Construire une repr sentation graphique obtenir un nuage de points observer et mod liser le nuage de points Adopter une d marche d ductive ou explicative Ecrire des r sultats correctement avec un nombre de chiffres significatifs coh rent utiliser la notation scientifique indiquer les unit s Exploiter une s rie de mesures calculer la moyenne et l cart type Exploiter une repr sentation graphique D terminer un volume d air partir de l quation pV constante D duire la relation entre la densit d une solution et la densit d un objet surnageant dans cette solution D duire la variation de densit de la mati re vivante suite une r action osmotique COMMENTAIRES CONCERNANT LE TEST 2 EUSO 2007 POTSDAM TEST 2 BIOLOGIE CHIMIE PHYSIQUE B LOURTIE Mentor Biologie A Niveau de connaissances exig es ou souhait es 1 Biologie Le second test de biologie porte sur les propri t s physico chimiques de l amidon en particulier la solubilit ainsi que sur l aspect caract ristique des grains d amidon en fonction de l esp ce v g tale Les connaissances suivantes sont utiles Biochimie composition chimique de la mati re vivante Structure c
23. ncentrations tait de 14 mL 3 Physique Le second test de physique fait essentiellement appel des connaissances en m canique et plus particuli rement la fa on par laquelle une force est capable de d former un corps loi de Hooke ainsi qu la capacit d un corps reprendre sa forme initiale encore appel e force de r action ou force lastique Les notions suivantes devraient tre ma tris es Notions de base en physique grandeurs physiques et leurs unit s dans le syst me international SI unit s fondamentales et unit s d riv es du SI constantes et valeurs num riques utiles calcul d aires et de volumes simples et complexes calcul de moyenne calcul de l cart type appr ciation de l erreur etc M canique force action dynamique d une force mesures des forces en fonction des d formations qu elles impriment force lastique loi de Hooke impulsion et quantit de mouvement composition de forces d composition d une force notion de pression loi de l attraction universelle M canique dynamique tude de l nergie m canique application de la loi de conservation de l nergie m canique le pendule mouvement pendulaire loi du pendule simple e M canique r sistance frottement r sistance des fluides r sistance la d formation c fficient et module d lasticit loi de Hooke L tude de la m canique et plus particuli rement des notions expos e
24. roduit par la phase lumineuse Les r actions du cycle de Calvin ont lieu en 2 phases e Une premi re phase consiste fixer le CO sur un pentose biphosphate le ribulose 1 5 biphosphate Ru1 5BP afin de r aliser la synth se des trioses phosphates 3 mol cules de CO r agissent avec 3 mol cules de Ru1 5BP pour donner 6 mol cules de glycerald hyde 3 phosphate GA3P e Une deuxi me phase consiste en la r g n ration du Ru1 5BP partir des GASP 5 des 6 mol cules de GA3P se recombinent pour reformer 3 mol cules de RU1 5BP de d part La n oglucogen se ou synth se d une mol cule d hexose phosphate qui suit le cycle de Calvin n cessite 2 mol cules de GA3P Le premier hexose form est le Fructose 1 6 biphosphate F1 6BP Une s rie d enzymes chloroplastiques interviennent ensuite e le F1 6BP est d phosphoryl en Fructose 6 phosphate F6P gr ce la fructose 1 6 biphosphatase e le F6P se transforme en Glucose 6 phosphate G6P gr ce la phosphohexoisom rase PHI e le G6P donne le Glucose 1 phosphate G1P gr ce la phosphoglucomutase PGM A partir du G1P deux voies de synth se sont possibles la synth se de l amidon chloroplastique ou celle du saccharose 1 La synth se de l amidon foliaire dans le chloroplaste Figure 1 Le lieu de synth se de l amidon dans la feuille est le chloroplaste Les deux enzymes n cessaires cette synth se y sont localis es l ADP glucose pyrophosp
25. s ci dessus fait partie du programme des 5 Par cons quent le test ne pr sentait pas de difficult s particuli res plus forte raison qu un rappel th orique a t consenti par les r dacteurs afin de rafra chir quelques notions sur le sujet La plus grande difficult r sidera pour des comp titeurs inexp riment s effectuer les montages et les mesures de mani re tr s pr cises B Niveau de comp tences pratiques exig es ou souhait es 1 Biologie Adopter une d marche exp rimentale R aliser une d marche d apr s un protocole en anglais ou en fran ais respect des tapes du protocole et des consignes de s curit utilisation ma tris e du mat riel organisation et rangement du plan de travail Microscopie r aliser une pr paration microscopique partir de mat riel frais utilisation correcte du microscope mise au point r glage observation divers grossissement effectuer un dessin d observation identifier une structure ou un objet par comparaison avec des mod les propos s Extraction filtration et centrifugation partir de mati re fra che pour obtenir des solutions tester Pr paration de solution ou suspension Effectuer un test de coloration l iode Manipuler tr s rapidement et avec pr cision suivant les indications du protocole Evaluer la qualit de l intensit d une coloration en fonction d une chelle fournie Adopter une d marche d
26. similer imm diatement que la notion de density en kg m utilis e par les anglophones repr sente en r alit la notion de masse volumique utilis e par les francophones France Belgique Il ne faut alors pas s tonner de voir une density absolue exprim e en kg m et accepter que notre notion de densit que nous voyons comme un rapport sans unit devienne une density relative Le test de physique fait l objet d un rappel th orique concernant la loi des gaz parfaits et indique la m thode utiliser pour calculer la densit d un tubercule en fonction de la loi d Archim de Il ne reste plus qu crire les quations La difficult n est pas insurmontable et fait appel des mati res qui doivent tre ma tris es en SP B Niveau de comp tences pratiques exig es ou souhait es 1 Biologie Adopter une d marche exp rimentale R aliser une manipulation d apr s un protocole en anglais ou en fran ais respect des tapes du protocole utilisation ma tris e du mat riel respect des consignes de s curit organisation et rangement de la paillasse Ma trise du vocabulaire utilis en botanique et particuli rement en syst matique Utilisation correcte d une cl dichotomique de d termination Etablir une formule florale Dessiner un diagramme floral Faire des mesures correctes l aide d un spectrophotom tre ma triser les ordres de grandeurs les pu
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