Composition
de l'air en ville, intol�rance au lactose, Brevet m�tropole 09 /2019.
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SVT.
Question 1 (7
points)
Montrer que cet adulte a eu un bon comportement alimentaire pour �viter
des troubles intestinaux li�s au lactose et satisfaire ses besoins en
calcium. Vous appuierez votre r�ponse sur un ou des calculs.
Les
laitages sont indispensables pour satisfaire les apports en calcium.
Les apports conseill�s en calcium sont au minimum de 900 milligrammes
par jour pour un adulte.
Les troubles digestifs de l’intol�rance au lactose se manifestent, en
g�n�ral, lorsque la dose de lactose d�passe 12 grammes par repas.
Un adulte intol�rant au lactose a choisi de consommer hier :
- un demi bol de lait au petit d�jeuner : lactose 6,5 g < 12 g
; calcium 150 mg.
- deux portions de fromage � p�te press�e au repas du midi :lactose
< 0,2 g ; calcium 700 mg.
- un yaourt au repas du soir : lactose 4g ; calcium 175 mg.
La dose de lactose n'a pas d�pass� 12 g par repas.
Apport en calcium pour la journ�e : 150 +700 +175=1025 mg, valeur
sup�rieure � 900 mg par jour.
L'adulte a eu un bon comportement alimentaire.
Les personnes intol�rantes au lactose sont soign�es gr�ce � des
m�dicaments (comprim�s) contenant de l’enzyme lactase. Des �l�ves
souhaitent v�rifier l’efficacit� de ces comprim�s.
La digestion du lactose se d�roule � 37 �C selon la r�action chimique
suivante :
Lactose + eau ---> glucose + galactose catalys�e par l'enzyme
lactase.
Question 2 (10
points)
Les �l�ves sont parvenus � conclure que l’enzyme lactase contenue dans
les comprim�s facilite la transformation du lactose en glucose et
galactose.
Proposer un protocole exp�rimental et les r�sultats obtenus, qui leur
ont permis d’arriver � cette conclusion. La r�ponse attendue peut �tre
sous forme de sch�mas et/ou d’un texte.
Tube � essai n�1 : lactose en solution dans l'eau, sans enzyme lactase.
Tube � essai n�2 : lactose en solution
dans l'eau, plus enzyme lactase.
Les tubes sont plac�s � 37 �C dans l'incubateur.
Tremper une bandelette test dans chaque tube au d�but de l'exp�rience
et noter les couleurs de ces bandelettes.
Chronom�trer 5 minutes.
Tremper une nouvelle
bandelette test dans chaque tube et noter les couleurs de ces
bandelettes.
Le
tube n�1 joue le r�le de t�moin : le lactose en solution dans l'eau ne
se transforme pas. Les bandelettes ne changent pas de couleur.
Le tube n�2 permet de v�rifier la transformation du lactose en pr�sence
de l'enzyme lactase.
On s’int�resse � l’effet des comprim�s au sein de l’organisme.
Question 3 (8
points)
Trois individus A, B et C ont consomm� chacun un bol de lait de vache.
Le lait de vache contient un seul sucre, le lactose.
La digestion
du lactose dans l’organisme est r�alis�e par l’enzyme lactase fix�e
uniquement dans la membrane des cellules absorbantes de l’intestin
gr�le. Les deux sucres produits (glucose et galactose) sont absorb�s en
totalit� par ces cellules avant de rejoindre la circulation sanguine.
Il n’y a plus de lactose dans l’intestin � la sortie de l’intestin
gr�le.
Un individu intol�rant au lactose poss�de des cellules intestinales qui
sont capables de r�aliser l’absorption intestinale mais qui ne
poss�dent pas d’enzyme lactase. Le lactose n’est alors plus dig�r� dans
l’intestin gr�le par manque d’enzyme lactase. Le lactose poursuit son
trajet jusqu’au gros intestin o� il est dig�r� par les micro-organismes
intestinaux, ce qui produit uniquement des gaz et des acides �
l’origine des troubles intestinaux pr�sents chez une personne
intol�rante au lactose.
Cocher la ou les mol�cules (sucres, enzyme lactase) lorsqu’elle(s)
est/sont pr�sente(s) dans les diff�rents organes de l’appareil digestif
chez ces individus.
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Individu A :
L'enzyme lactase se trouve dans l'intestin gr�le : le lactose n'est pas
d�compos� dans l'estomac.
La transformation se produit dans l'intyestin gr�le. Glucose et
galactose sont absorb�s dans l'intestin gr�le.
Dans le gros intestin, il n'y a pas de lactose, de glucose, de
galactose et de lactase.
Individu B :
L'enzyme lactase n'est pas pr�sente : le lactose n'est pas transform�.
Il est pr�sent dans l'estomac et dans l'intestin gr�le.
Dans le gros intestin, il est d�grad� par des microorganismes en
donnant du gaz et des acides.
Individu C :
La digestion du lactose s'effectue dans l'estomac. L'absorption du
glucose et du galactose se fait dans l'intestin gr�le.
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Composition de l'air en ville.
Question 1 (2,5 points)
Indiquer, parmi la liste des formules chimiques ci-dessous, celles des deux principaux composants de l’air (non pollu�) :
H2, H2O, CH4, CO2, CO, O2, O3, N2, NO, NO2 .
Dioxyg�ne (21 %) et diazote ( 78 %).
Les voitures dot�es d’un moteur � explosion r�alisent la combustion de
l’essence et lib�rent diff�rents gaz dont le dioxyde de carbone CO2 et des oxydes d’azote not�s NOx.
Question 2 (3 points)
Affecter � chaque num�ro une forme d’�nergie en choisissant parmi les termes suivants : �nergie
chimique, �nergie �lectrique, �nergie lumineuse, �nergie cin�tique et �nergie thermique.
Question 3 (6 points)
Proposer un protocole exp�rimental qui permet de mettre en �vidence la production de dioxyde de carbone CO2 obtenu lors d’une combustion.
La r�ponse devra �tre accompagn�e par des phrases et des sch�mas illustrant l’exp�rience r�alis�e.
Remplir un bocal avec du dioxyg�ne.
Porter un morceau de charbon � l'incandescence � l'aide d'une bougie.
Introduire le charbon incandescent dans le bocal.
Apr�s la fin de la combustion, introduire un peu d'eau de chaux dans le bocal.
Agiter un peu : l'eau de chaux se trouble mettant en �vidence la formation de CO2 lors de la combustion.
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Question 4 (8 points)
En ville, l’ozone de formule O3 est un gaz polluant. Il se forme par une transformation chimique entre le dioxyde d’azote NO2 et le dioxyg�ne O2, en pr�sence de lumi�re
du Soleil.
4a- Donner les compositions atomiques des mol�cules de dioxyg�ne et d’ozone.
Dioxyg�ne : 2 atomes d'oxyg�ne ; Ozone : trois atomes d'oxyg�ne.
4b- La transformation chimique, �voqu�e ci-dessus, est mod�lis�e par l’�quation chimique suivante :
NO2 + O2 → NO + O3 en pr�sence de lumi�re.
Montrer que cette �quation respecte la conservation des atomes.
Un atome d'azote se trouve parmi les r�actifs et les produits.
4 atomes d'oxyg�ne figurent parmi les r�actifs et les produits.
La conservation des atomes est bien r�alis�e.
Le LIDAR permet notamment d’analyser la composition de l’air et de
rep�rer certains gaz. Il fonctionne � l’aide d’un laser qui �met,
pendant un tr�s court instant, une onde �lectromagn�tique du m�me type
que la lumi�re. Ce signal se d�place � la vitesse de 300 000 km/s.
Question 5 (5,5 points)
Le signal met 3 μs pour aller jusqu’� la zone analys�e et revenir au r�cepteur.
D�terminer la distance entre le LIDAR et la zone analys�e. Expliquer la
d�marche en quelques phrases, et pr�ciser la relation utilis�e.
On rappelle 1 μs = 10-6 s.
Distance aller + distance retour = vitesse fois dur�e.
Deux distances = 300 000 x 3 10-6 =0,9 km = 900 m.
Distance laser- zone analys�e : 900 / 2 = 450 m.
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