1. BAC GÉNÉRAL/TECHNOLOGIQUE 2022
Épreuve de spécialité SVT
Mercredi 11 mai
Exercice 1 – Première proposition : modulation de la contraction musculaire
I – Les messages nerveux d’origines multiples arrivant au motoneurone
1. Les messages venant d’un réflexe myotatique
Après la réalisation d’un schéma d’un réflexe myotatique, on visualise que des messages
sensitifs viennent d’axones qui vont dans la substance grise en passant par la corne dorsale.
Arrivés dans la substance grise, les neurones sensoriels peuvent :
- soit communiquer directement avec un motoneurone au niveau d’une synapse neuro-
neuronique excitatrice ;
- soit avec un interneurone au niveau d’une synapse neuro-neuronique qui
communique à son tour avec un motoneurone, cette fois-ci au niveau d’une synapse
neuro-neuronique inhibitrice.
2. Des aires motrices
Des IRM mettent aussi en évidence la présence d’aires motrices primaires qui commandent
directement les mouvements.
Les messages nerveux issus des aires motrices sont envoyés au motoneurone de la moelle
épinière avec laquelle elles communiquent au niveau de synapses neuro-neuroniques
excitatrices.
II – Intégration de messages nerveux différents au niveau du motoneurone
Schéma de différents axones arrivant à un même motoneurone, présence de
neurotransmetteurs comme acétylcholine dans les synapses excitatrices.
Expérience possible avec la stimulation de synapses, excitatrice, ou inhibitrice, ou les deux.
Arrivées de messages nerveux qui s’enregistrent par des modifications de brèves durées de la
tension électrique transmembranaire.
Le motoneurone répond si un seuil est franchi et la réponse est visible par un train de
potentiels d’action. Le message issu du motoneurone est codé en fréquence de potentiels
d’action.
2. L’intégration par le motoneurone s’effectue grâce à une sommation temporelle et spatiale
dépendant des informations excitatrices ou inhibitrices des neurones présynaptiques.
Étude expérimentale : la contraction volontaire du muscle fléchisseur lors du réflexe
myotatique induit une diminution de l’étirement du muscle extenseur.
III – Réponse de la contraction musculaire
Si l’intégration entraîne un message, l’axone du motoneurone enverra un train de potentiels
d’action en direction de la fibre musculaire via la racine ventrale du nerf rachidien.
Schéma d’une synapse
Message codé en fréquence de potentiels d’action devient codé en concentration de
neurotransmetteurs au niveau de la synapse neuromusculaire.
Ouverture de canaux entraînant l’afflux d’ions calcium.
Schéma raccourcissement d’un sarcomère via les interactions des filaments d’actine et de
myosine.
En conclusion schémas possibles :
- avec une excitation forte du motoneurone -> fréquence élevée des PA -> beaucoup de
neurotransmetteurs -> contraction forte ;
- avec une excitation modérée entraînant une contraction modérée d’une cellule
musculaire.
3. Exercice 1 – Deuxième proposition : variation climatique au Carbonifère
I – Comment le Carbonifère a participé au piégeage du CO2 ?
1. La fossilisation de la matière organique des grandes forêts
Comme indiqué dans le sujet, la flore de l’époque était constituée de grandes forêts qui
prospéraient de l’Équateur aux hautes latitudes -> donc beaucoup de végétaux ayant
incorporé le C du CO2 atmosphérique lors du mécanisme de photosynthèse.
6CO2 + 6H20 -> C6H12O6 + 6O2
La photosynthèse correspond à une réduction du dioxyde de carbone atmosphérique.
La matière organique formée constitue les végétaux des grandes forêts du début du
Carbonifère.
Schéma représentant CO2 atmosphérique/équation photosynthèse au niveau des
forêts/carbone organique incorporé dans les forêts.
La fossilisation de grandes quantités de matières organiques ayant pour conséquence la
formation de charbon entraîne la diminution de CO2 atmosphérique.
2. La formation de la Pangée
Au Carbonifère, le supercontinent Pangée créé la formation de la chaine hercynienne.
L’altération de nombreuses roches piège du CO2 en grande quantité.
II – Les conséquences sur le climat : le refroidissement généralisé
1. Conséquence sur le cycle du carbone
Schéma indiquant piégeage de carbone au niveau de la fossilisation de la matière organique
et au niveau de la chaîne hercynienne -> moins de CO2 dans l’atmosphère.
2. Effet de serre
La diminution du CO2 atmosphérique entraîne une diminution de l’effet de serre et donc une
baisse de la température.
4. Schéma de l’effet de serre
En conclusion, schémas possibles montrant la situation au début du Carbonifère et la situation
à la fin du Carbonifère (-> baisse de température).
Exercice 2 – Allogamie chez les angiospermes
Les particularités générales des Philodendrons sont présentées dans les documents 1 et 2.
L’espèce possède des fleurs mâles et femelles entourées d’une bractée (document 1).
Il y a production de chaleur pendant un mécanisme de thermogenèse au niveau de la partie
stérile de l’inflorescence (document 2), qui se trouve entre les fleurs mâles et femelles
(document 1).
Ensuite, on apprend qu’il existe la libération de molécules odorantes par les inflorescences qui
attirent les coléoptères (document 4a à analyser : noms des substances et nombre d’insectes
s’approchant des appâts à mentionner).
La chaleur fait augmenter la température et donc diminue la masse volumique de l’air qui a
un mouvement ascendant (document 4b) et donc les molécules odorantes vont se répandre
dans l’atmosphère et attirer plus facilement les coléoptères mentionnés dans le document 4a.
La chaleur produite est à son maximum à 18 h 30 – 1e
jour (document 3b), ce qui correspond
à l’heure à laquelle les odeurs émises par Philodendron adamantum sont à leur maximum
(document 4a).
On remarque aussi que la bractée est basse à cet horaire (document 3a).
Une fois les coléoptères attirés, ils vont être en contact de l’inflorescence et durant le 2e
jour,
ils vont se retrouver couverts de pollen à cause d’une résine collante produite par la bractée
et par le fait que la maturité des fleurs mâles vient au 2e
jour.
À ce moment, le pollen ne peut féconder les fleurs femelles car lorsque les fleurs mâles
deviennent matures, les pistils de la même inflorescence ne sont plus réceptifs aux pollens
(document 3a).
Les coléoptères couverts de pollen vont alors féconder une autre fleur.
Ils partiront à 18 h couverts de pollen vers une autre inflorescence qui aura ses fleurs femelles
à maturité et qui émettra un maximum de molécules odorantes à 18 h 30.
La fécondation aura lieu grâce au contact du pollen de la première inflorescence avec les pistils
d’un autre individu.
Schéma classique de la fécondation d’un angiosperme (avec le pollen amené par un
coléoptère).
5. La chaleur à l’origine de la production des molécules odorantes, la résine produite par la
bractée et l’évolution de la maturité des fleurs mâles et femelles d’une même inflorescence
sont des caractéristiques de l’espèce permettant l’allogamie.
Schéma temporel possible en conclusion.
