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Analyse technologique du microscope Corrigé

Analyse technologique du microscopecdpsciencetechno.org/cdp/UserFiles/File/telechargement/microscope... · (pyridoxine) - Régularise le taux de sucre dans le sang - Formation des

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Page 1: Analyse technologique du microscopecdpsciencetechno.org/cdp/UserFiles/File/telechargement/microscope... · (pyridoxine) - Régularise le taux de sucre dans le sang - Formation des

Analyse technologique du microscope

Corrigeacute

Chantier 7-Barma FSE Universiteacute Laval 2011 (document creacuteeacute par Yvon Queacutemener) 2

1 a) Repreacutesente le deacuteplacement de la partie optique (translation) lorsque la molette (vis macro meacutetrique) effectue une rotation complegravete dans le sens horaire selon lrsquoillustration nommeacutee laquo DEacuteTAIL C raquo

b) En te reacutefeacuterant aux dessins techniques calcule le deacuteplacement lineacuteaire de la partie optique (translation) lorsque la molette effectue une rotation complegravete Diamegravetre de la molette avec ruban 253 mm Circonfeacuterence 2πr = 2 x 314 x 1265 mm = 7944 mm

Reacuteponse Lrsquooculaire se deacuteplace vers le haut drsquoenviron 79 mm

Univers technologique Concept Repreacutesenter les mouvements lieacutes au fonctionnement drsquoun objet agrave lrsquoaide des symboles approprieacutes (mouvement de translation rectiligne de rotation heacutelicoiumldal)

Chantier 7-Barma FSE Universiteacute Laval 2011 (document creacuteeacute par Yvon Queacutemener) 3

2 a) Identifie avec preacutecision et agrave lrsquoaide drsquoune flegraveche qui pointe sur lrsquoillustration les quatre fonctions meacutecaniques eacuteleacutementaires eacutenumeacutereacutees ci-dessous (Tu dois dessiner une flegraveche pour chaque fonction donc quatre flegraveches en tout)

b) Deacutecris les quatre caracteacuteristiques de la liaison que tu as pointeacutee Liaison indirecte rigide deacutemontable et complegravete (Pour plus drsquoinformation consulter le document du CDP ici)

Guidage en rotation

Liaison Guidage en translation

Frottement

Univers technologique Concept Deacutecrire les caracteacuteristiques des liaisons dans un objet technique (liaison directe ou indirecte rigide

ou eacutelastique deacutemontable ou indeacutemontable complegravete ou partielle)

Chantier 7-Barma FSE Universiteacute Laval 2011 (document creacuteeacute par Yvon Queacutemener) 4

3 a) Complegravete le scheacutema eacutelectrique en te servant des symboles ci-dessous La lampe DEL est alimenteacutee agrave partir drsquoun bloc-piles 2 AA et est commandeacutee par un interrupteur simple

b) Indique la fonction des composants du circuit

Composant Fonction

Bloc-piles Alimentation

Fils Conduction

Gaine sur les fils Isolation

Interrupteur Commande

Lampe DEL Transformation de lrsquoeacutenergie

Univers mateacuteriel Concept - Deacutecrire la fonction de divers eacuteleacutements drsquoun circuit eacutelectrique (ex les fils transmettent le

mouvement des eacutelectrons tout au long du circuit les reacutesistors transforment lrsquoeacutenergie eacutelectrique en une autre forme drsquoeacutenergie) - Repreacutesenter un circuit eacutelectrique simple agrave lrsquoaide drsquoun scheacutema

Chantier 7-Barma FSE Universiteacute Laval 2011 (document creacuteeacute par Yvon Queacutemener) 5

4 Explique agrave lrsquoaide de la terminologie propre agrave la science et agrave la technologie le fonctionnement meacutecanique du microscope illustreacute sur la page couverture en deacutecrivant lrsquoaction de tous les composants eacutenumeacutereacutes a) Entre no20 (molette) et no 9 (oculaire) deacutecrire la transformation du mouvement Le mouvement de rotation de la molette est communiqueacute agrave lrsquooculaire Le mouvement est alors transformeacute en translation de lrsquooculaire par un systegraveme de transformation du mouvement de type laquo roue de friction raquo b) Entre no 3 (glissiegravere) et no 9 (oculaire) deacutecrire le degreacute de liberteacute de mouvement Le sablage laquo plat raquo de lrsquooculaire empecircche la rotation de celui-ci eacutetant donneacute qursquoil est en contact avec la roue de friction de la molette Le deacuteplacement horizontal de lrsquooculaire nrsquoest pas possible car celui-ci se trouve agrave lrsquointeacuterieur drsquoun autre conduit drsquoun plus grand diamegravetre (la glissiegravere) Le deacuteplacement vertical de lrsquooculaire est toutefois possible Le mouvement de translation vertical de lrsquooculaire est uniquement possible c) Entre no 22 (lateacuteral) et no 20 (molette) deacutecrire le guidage et les caracteacuteristiques de la liaison Liaison deacutemontable et partielle qui permet une rotation de la molette Les trous faits dans les montants lateacuteraux permettent une rotation de la molette Le ruban eacutelectrique placeacute sur la molette (roue de friction) limite la translation possible de la molette d) Entre no 9 (oculaire) et no 10 (objectif) deacutecrire les caracteacuteristiques de la liaison Liaison complegravete rigide indirecte (ruban eacutelectrique qui comble lrsquoespace entre les deux piegraveces) et indeacutemontable (colle chaude) e) No 20 (molette) et no 9 (oculaire) nom du meacutecanisme de transformation du mouvement Roue de friction

Univers technologique Concepts - Deacutecrire les caracteacuteristiques des liaisons dans un objet technique (liaison directe ou indirecte

rigide ou eacutelastique deacutemontable ou indeacutemontable complegravete ou partielle) - Deacuteterminer les caracteacuteristiques souhaitables des liaisons lors de la conception drsquoun objet technique - Expliquer lrsquoutiliteacute de limiter le mouvement (degreacute de liberteacute) dans le fonctionnement drsquoun objet

technique - Expliquer le choix drsquoun type de guidage dans un objet technique (ex la glissiegravere drsquoun tiroir guide le tiroir et reacuteduit le frottement)

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SAEacute ndash LES BOISSONS EacuteNERGISANTES et les effets sur les systegravemes du corps humain

A) Les composants drsquoune boisson eacutenergisante populaire

Composition (par canette)

taurine (1000 mg)

cafeacuteine (80 mg)

sucre (glucose saccharose

aceacutesulfame K 27 g)

glucuronolactone (06 g)

inositol citrates colorants parfums

vitamine B eau gazeacuteifieacutee

B) Description de certains composants drsquoune boisson eacutenergisante populaire

Taurine La taurine est une moleacutecule de petite taille abondante dans les tissus humains comme dans ceux dautres animaux Chez les humains comme chez la plupart des autres animaux elle est fabriqueacutee par le corps Aucun apport alimentaire de taurine nest neacutecessaire

Cafeacuteine La cafeacuteine est un stimulant et un psychostimulant

C2H7NO3S

C6H8O6

C8H10N4O2

Glucuronolactone Le glucuronolactone est un composant produit

naturellement dans le foie par le meacutetabolisme du glucose

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C) Le rocircle des principales vitamines contenues dans une boisson eacutenergisante populaire

Vitamines Rocircles Liposolubles

A

- Favorise une bonne vision

- Protegravege contre les infections

- Croissance des os et des tissus

D

- Absorption du Ca et du P

- Formation et deacuteveloppement des os

E

- Protegravege les cellules contre le cancer

- Favorise la circulation sanguine

- Renforce le systegraveme immunitaire

K

- Favorise la coagulation sanguine et la formation des

os

Hydrosolubles

B1 (thiamine)

- Assimilation des glucides

- Coordination musculaire

B2 (riboflavine)

mdash Transfert drsquoeacutenergie dans les cellules

B3 (niacine)

mdash Transfert drsquoeacutenergie dans les cellules

B5 (acide

pantotheacutenique)

- Formation drsquohormones

- Transformation des proteacuteines glucides et des lipides

en eacutenergie

B6 (pyridoxine)

- Reacutegularise le taux de sucre dans le sang

- Formation des anticorps dans le systegraveme immunitaire

B8 (biotine)

mdash Maintien des glandes du systegraveme nerveux de

lrsquoappareil reproducteur et de la peau

B9 (acide folique)

- Formation et entretien des cellules

- Production drsquoADN

C

- Reacutesistance aux infections

- Acceacutelegravere la cicatrisation en favorisant lrsquoabsorption du

fer

- Freine le vieillissement des cellules

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D) Lrsquoanalyse de la boisson eacutenergisante 1 La boisson eacutenergisante populaire dont il est question est une solution aqueuse

a) Quel est le solvant dans cette solution Eau gazeacuteifieacutee

b) Quels sont les trois principaux soluteacutes dans cette solution Sucre glucuronolactone et taurine

2 Sachant que le volume drsquoune canette de boisson eacutenergisante est de 250 mL quelle est la concentration de taurine en pourcentage Laisse une trace de ton calcul

Concentration de taurine en 1000 mg = 1 g = _ x 250 mL 250 mL 100 mL

1 g x 100 mL = 04

250 mL

3 La boisson eacutenergisante est-elle une substance pure Justifie ta reacuteponse

Non car la solution de boisson eacutenergisante contient plus drsquoune sorte de moleacutecules

4 a) La cafeacuteine est un composeacute Combien drsquoeacuteleacutements diffeacuterents retrouve-t-on dans une moleacutecule de cafeacuteine

4

b) Nommez ces eacuteleacutements qui composent la cafeacuteine Carbone hydrogegravene oxygegravene azote

c) Combien drsquoatomes de chaque eacuteleacutement retrouve-t-on dans une moleacutecule de cafeacuteine

8 atomes de carbone 10 atomes drsquohydrogegravene 4 atomes drsquoazote et 2 atomes drsquooxygegravene

d) Combien drsquoatomes retrouve-t-on au total dans une moleacutecule de cafeacuteine 24

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5 Nomme les substances nutritives preacutesentes dans la boisson eacutenergisante populaire deacutecris leurs fonctions biologiques et associe ces substances nutritives agrave leurs sources principales

Substances nutritives Fonctions biologiques Sources

Glucides Apport drsquoeacutenergie agrave court terme

Fruits pain ceacutereacuteales pacirctes alimentaires pomme de terre riz leacutegumineuses

Vitamines Aide agrave la production drsquoeacutenergie lutte contre les infections

Fruits leacutegumes produits laitiers ceacutereacuteales complegravetes œufs foie

Eau H2O Constitue 60 du corps humain

Eau fruits leacutegumes soupes lait

6 Quelle source de vitamine B serait la plus abondante dans les boissons eacutenergisantes

Justifie ta reacuteponse

B2 et B3 car elles assurent le transfert drsquoeacutenergie dans les cellules

E) Lrsquoingestion de boisson eacutenergisante Le systegraveme digestif

Le scheacutema suivant trsquoaidera agrave reacutepondre aux prochaines questions

Source image httpwwwcollegelavalcabiopresseAnatomie-digestifana-dig-2htm

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7 a) Agrave partir du scheacutema de la page preacuteceacutedente indique dans lrsquoordre le numeacutero des organes du systegraveme digestif que traverse la boisson eacutenergisante agrave partir du moment ougrave elle est avaleacutee jusqursquoagrave ce qursquoelle soit distribueacutee dans le systegraveme circulatoire

1 3 4 7

b) Nomme les organes identifieacutes preacuteceacutedemment et deacutecris leur principale fonction en lien avec la consommation de boisson eacutenergisante

Numeacutero Nom de lrsquoorgane Fonction principale 1 Bouche Sert agrave ingeacuterer la boisson eacutenergisante 3 Œsophage Amegravene la boisson eacutenergisante vers

lrsquoestomac par peacuteristaltisme 4 Estomac Deacuteverse la boisson eacutenergisante dans

lrsquointestin grecircle 7 Intestin grecircle Absorption de la boisson eacutenergisante

c) Quel type de transformation ces organes font-ils subir agrave la boisson eacutenergisante Explique ta reacuteponse

Organe Type de

transformation Explications

Bouche Physique La deacuteglutition envoie la boisson eacutenergisante vers lrsquoœsophage

Œsophage Physique Le peacuteristaltisme envoie la boisson eacutenergisante vers lrsquoestomac

Estomac Physique Le peacuteristaltisme envoie la boisson eacutenergisante vers lrsquointestin grecircle

Intestin grecircle Physique La boisson eacutenergisante est absorbeacutee

8 La taurine intervient dans le meacutecanisme de digestion des lipides

a) Quelle glande digestive est responsable de la digestion des lipides Le foie

b) Sur le scheacutema preacuteceacutedent agrave quel numeacutero correspond cette glande digestive 9

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c) Deacutecris comment agit cette glande digestive pour arriver agrave digeacuterer les lipides

Le foie libegravere la bile dans lrsquointestin grecircle La bile sert agrave eacutemulsifier les lipides pour les digeacuterer et les transformer en acide gras et en glyceacuterol

d) Quel type de transformation cette glande fait-elle subir aux aliments

9 Utilise le scheacutema suivant pour reacutepondre aux prochaines questions

Source image wwwafblumbebioafbphystubephystubehtm

Chimique

a) Indique agrave lrsquoaide drsquoune flegraveche dans quel sens se fait lrsquoabsorption dans les villositeacutes

de lrsquointestin

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b) Explique de quelle maniegravere se fait lrsquoabsorption de la boisson eacutenergisante dans lrsquointestin grecircle

Avec leur grande surface de contact les villositeacutes de lrsquointestin grecircle laissent passer la boisson eacutenergisante dans le systegraveme circulatoire La boisson eacutenergisante peut alors entrer agrave lrsquointeacuterieur de lrsquoorganisme

Le systegraveme respiratoire et le systegraveme circulatoire

10 Identifie les diffeacuterentes parties du systegraveme respiratoire

Source image httpwwwmclefnetpagewebd_app_resphtm

a) Fosses nasales 1 b) Pharynx 2 c) Tracheacutee 3

d) Bronches 10 e) Poumons 9

11 Sur le scheacutema du systegraveme circulatoire preacutesenteacute agrave la page suivante

a) Identifie les parties suivantes cœur artegravere veine capillaires b) Identifie agrave lrsquoaide drsquoune couleur la circulation pulmonaire c) Identifie agrave lrsquoaide drsquoune autre couleur la circulation systeacutemique

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Scheacutema du systegraveme circulatoire

Veine

Cœur

Artegravere

Circulation pulmonaire

Capillaires Ex Rouge

Circulation systeacutemique

Source image wwwhumansbepagescardiovaschtm Ex Bleu

12 La cafeacuteine augmente le flux drsquooxygegravene dans le cerveau et dans les muscles Sers-toi du scheacutema ci-dessous pour expliquer comment lrsquooxygegravene de lrsquoair peut se retrouver dans ces organes du corps humain

Votre reacuteponse doit expliquer

a) La fonction des fosses

nasales et des poumons

b) La fonction des artegraveres

des veines du cœur et des

capillaires sanguins

Source image httptpe-burne-monsitecompagesplan2-les-effets-sur- l-organisme-lors-d-un-effort-physiquehtml

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Lrsquoair entre par les fosses nasales et y est filtreacute reacutechauffeacute et humidifieacute Les eacutechanges gazeux se feront dans les poumons Dans les poumons il y aura diffusion de lrsquooxygegravene entre les alveacuteoles et les capillaires sanguins Dans le sang lrsquooxygegravene ira vers le cœur par une veine Le cœur pompera le sang dans le corps et sera distribueacute aux cellules par les artegraveres

Les fluides

13 La cafeacuteine augmente la pression arteacuterielle

a) Qursquoest-ce que la pression La pression est la force exerceacutee par les particules lorsqursquoelles entrent en collision avec une surface contraignante

b) Le sang est-il un fluide compressible ou incompressible Justifie ta reacuteponse

Incompressible Le volume du sang ne change pas

c) Explique la raison pour laquelle la boisson eacutenergisante augmente la pression arteacuterielle agrave lrsquoaide des principaux facteurs qui influencent la pression exerceacutee par un fluide

La contraction du cœur est plus forte ce qui augmente la force avec laquelle le sang est deacuteplaceacute

d) Explique agrave lrsquoaide du concept de diffeacuterences de pression la faccedilon dont le sang se deacuteplace dans le corps

Le sang se deacuteplace drsquoun endroit ayant une pression eacuteleveacutee vers un endroit ayant une pression moins eacuteleveacutee Le cœur pompe le sang dans le cœur et fournit la pression neacutecessaire pour que le sang circule Le sang qui circule dans les artegraveres a une pression plus eacuteleveacutee que le sang qui circule dans les veines

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Le systegraveme nerveux

14 La cafeacuteine agit comme neurotransmetteur dans le cerveau

a) Agrave quelle structure du systegraveme nerveux central le cerveau est-il associeacute

Lrsquoenceacutephale

b) Quelle est la fonction du cerveau

Responsable des faculteacutes intellectuelles analyse et interpregravete lrsquoinformation produit des influx nerveux

15 Explique le rocircle du systegraveme nerveux central lors de lrsquoingestion de boisson eacutenergisante

La cafeacuteine intervient dans la gestion des comportements en ne deacutecodant pas les messages envoyeacutes par lrsquoadeacutenosine correctement La cafeacuteine prend la place de lrsquoadeacutenosine et arrecircte de favoriser le sommeil

16 Sur le scheacutema suivant identifie la synapse lrsquoaxone et les dendrites

Dendrite Synapse

Axone

Source image httpjourdanericpagesperso-orangefrbilans3ch13htm

17 Normalement lrsquoadeacutenosine se fixe aux reacutecepteurs des cellules ceacutereacutebrales et envoie un influx qui diminue lrsquoactiviteacute des cellules Quelles structures sont responsables du transport de lrsquoinflux nerveux

Les nerfs

18 Utilise le scheacutema ci-dessous pour reacutepondre aux prochaines questions

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Source image httplechocolat-tpe2010e-monsitecompagestpela-theobromine-cafeinehtml

a) Quel est le rocircle du systegraveme nerveux peacuteripheacuterique

Transporter les influx nerveux

b) Quelle est la conseacutequence de lrsquoingestion de boisson eacutenergisante sur le systegraveme nerveux peacuteripheacuterique

Lors de lrsquoingestion de boisson eacutenergisante lrsquoinflux nerveux est acceacuteleacutereacute ce qui ne favorise pas le sommeil

Les types de muscles

19 Lors du meacutetabolisme de la cafeacuteine les muscles lisses sont relacirccheacutes et le bon fonctionnement du rythme cardiaque est affecteacute La quantiteacute drsquoacides gras est aussi augmenteacutee et est utiliseacutee comme source drsquoeacutenergie par les muscles

Agrave quels endroits retrouve-t-on ces muscles

Type de muscle Localisation

Lisse Paroi des organes (poumon tube digestifhellip)

Cardiaque Cœur

F) Lrsquoexcreacutetion de la boisson eacutenergisante

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Le systegraveme excreacuteteur

20 Identifie les diffeacuterentes parties du systegraveme urinaire

1- Rein

2- Uretegravere

3- Vessie

4- Uregravetre

Source image httpfrsyvumcomcgionlineservecgiquizzbiologieexcrhtmltable

21 Explique de quelle maniegravere la boisson eacutenergisante peut ecirctre eacutelimineacutee de lrsquoorganisme par le systegraveme excreacuteteur en te reacutefeacuterant aux scheacutemas ci-dessous

Les soluteacutes de la boisson eacutenergisante ainsi que les autres substances dissoutes dans le sang (mineacuteraux vitamines sucre ureacutee) passent agrave travers les capillaires lorsque le sang arrive aux reins Ces substances dissoutes dans le sang entrent dans le rein tandis que les cellules du sang et les proteacuteines restent dans le sang Le rein filtre ensuite ces substances Les capillaires reacuteabsorbent lrsquoeau et les eacuteleacutements essentiels pour le bon fonctionnement de lrsquoorganisme Les deacutechets restent dans les reins Les soluteacutes de la boisson eacutenergisante restent donc dans les reins et seront eacutevacueacutes dans lrsquourine

Sources images httpwwwbecomehealthynowcompopupsnephronhtm httpfracademicrudicnsffrwiki1470246

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22 a) Quelle est la fonction des reins

Filtration du sang Reacuteabsorption de lrsquoeau Eacutelimination des deacutechets

b) Quelle est la fonction de la vessie

Entreposer lrsquourine jusqursquoagrave la miction

23 De quoi lrsquourine est-elle composeacutee

Eau ureacutee et autres deacutechets mineacuteraux substances en excegraves dans le sang

24 Explique comment les reins peuvent maintenir lrsquoeacutequilibre sanguin lors de lrsquoingestion de boisson eacutenergisante

Les reins filtrent le sang et retirent du systegraveme circulatoire la cafeacuteine la taurine et le glucuronolactone En eacutetant eacutevacueacutees ces substances cesseront drsquoavoir leurs effets neacutegatifs sur lrsquoorganisme

Chantier 7 - Barma FSE Universiteacute Laval 2011 (avec la collaboration de Jean-Franccedilois Garneau Geneviegraveve Rheacuteaume et Yvon Queacutemener) 1

Laboratoire sur les daphnies et les boissons eacutenergisantes Grille drsquoeacutevaluation

Compeacutetence 1- Chercher des reacuteponses ou des solutions agrave des problegravemes drsquoordre scientifique ou technologique

Critegraveres Indicateurs Manifestations observables Niveau 5 Niveau 4 Niveau 3 Niveau 2 Niveau 1

Repreacutesentation adeacutequate de la

situation

Seacutelection drsquoinformations et formulation du problegraveme

Traduit clairement et de faccedilon complegravete le but

10 pts

Seacutelectionne les informations pertinentes lieacutees au but (erreurs mineures)

8 pts

Relegraveve des eacuteleacutements du but (un des deux buts)

6 pts

Tregraves peu drsquoeacuteleacutements preacutesents

4 pts

Copie les eacuteleacutements de la mise en situation

2 pts

Formulation drsquohypothegravese

Formule des hypothegraveses qursquoil justifie en srsquoappuyant sur les concepts approprieacutes

15 pts

Formule des hypothegraveses vraisemblables qursquoil justifie (quelques erreurs)

12 pts

Formule des hypothegraveses qui tiennent compte de certains problegravemes (plusieurs erreurs)

9 pts

Formule des suppositions plus ou moins relieacutees au problegraveme (beaucoup drsquoerreurs)

6 pts

Eacutelaboration drsquoun plan drsquoaction

pertinent et adapteacute agrave la situation

Planification des eacutetapes de la deacutemarche

Deacutecrit de faccedilon claire et ordonneacutee toutes les eacutetapes de sa deacutemarche

20 pts

Deacutecrit toutes les eacutetapes de sa deacutemarche

16 pts

Deacutecrit sa deacutemarche en omettant une eacutetape

12 pts

Deacutecrit sa deacutemarche en omettant des eacutetapes

8 pts

Preacutesente une deacutemarche deacutesordonneacutee

4 pts Choix des ressources

Eacutenumegravere tous les eacuteleacutements du mateacuteriel

5 pts

Eacutenumegravere des eacuteleacutements du mateacuteriel Un oubli mineur est observeacute

4 pts

Eacutenumegravere des eacuteleacutements du mateacuteriel Un oubli majeur est observeacute

3 pts

Eacutenumegravere des eacuteleacutements du mateacuteriel Des oublis majeurs sont observeacutes

2 pts

Eacutenumegravere des eacuteleacutements du mateacuteriel en nombres insuffisants ou sans lien avec lrsquoexpeacuterimentation

1 pt

Mise en œuvre adeacutequate du plan drsquoaction

Utilisation dans lrsquoaction des ressources

Recueille des donneacutees en utilisant correctement les outils et les instruments de mesure

5 pts

Travaille de faccedilon seacutecuritaire

3 pts

Chantier 7 - Barma FSE Universiteacute Laval 2011 (avec la collaboration de Jean-Franccedilois Garneau Geneviegraveve Rheacuteaume et Yvon Queacutemener) 2

Organisation des donneacutees

Preacutesente et organise clairement lrsquoensemble des donneacutees afin drsquoen faciliter lrsquointerpreacutetation

20 pts

Preacutesente des donneacutees comportant une erreur

12 pts

Preacutesente des donneacutees comportant plusieurs erreurs

8 pts

Preacutesente des donneacutees parfois organiseacutees mais sans lien avec la tacircche

4 pts

Eacutelaboration de conclusions

drsquoexplications ou de solutions

pertinentes

Proposition drsquoexplications ou de solutions

Formule des explications en interpreacutetant correctement toutes les donneacutees

15 pts

Formule des explications en interpreacutetant correctement la plupart des donneacutees

12 pts

Formule des explications en interpreacutetant partiellement les donneacutees

9 pts

Formule une explication mais interpregravete incorrectement les donneacutees

6 pts

Formule des explications sans lien avec la tacircche

3 pts Concordance avec lrsquohypothegravese

Fournit une justification adeacutequate et deacutetailleacutee

5 pts

Fournit une explication adeacutequate

4 pts

Fournit une justification incomplegravete

2 pts

Ne fournit aucune justification valable

1 pt Pistes drsquoameacutelioration et analyse critique

Propose des ameacuteliorations et les justifie

5 pts

Propose des ameacuteliorations

4 pts

Propose des ameacuteliorations partielles

3 pts

Propose des ameacuteliorations peu pertinentes

2 pts

Ne propose aucune ameacutelioration

1 pt

Chantier 7 - Barma FSE Universiteacute Laval 2011 (document creacuteeacute par Geneviegraveve Rheacuteaume) 1

Laboratoire sur les daphnies et lrsquoeffet des boissons eacutenergisantes La deacutemarche expeacuterimentale

La probleacutematique Selon lrsquoInstitut national de santeacute publique du Queacutebec laquo la consommation de boissons eacutenergisantes a connu une croissance importante au cours des cinq derniegraveres anneacutees de sorte que ces produits occupent maintenant une part consideacuterable du marcheacute des boissons Ces boissons sucreacutees promues pour leur capaciteacute agrave rehausser les niveaux drsquoeacutenergie et de vivaciteacute contiennent de la cafeacuteine comme principal ingreacutedient actif en plus de diverses autres substances telles que la taurine le glucuronolactone le ginseng lrsquoinositol et des vitamines [hellip] Parallegravelement de nombreuses questions ont eacuteteacute souleveacutees par les professionnels de la santeacute et des milieux scolaires quant aux effets de ces boissons sur la santeacute lorsqursquoelles sont consommeacutees notamment par une jeune clientegravele pendant une activiteacute physique et en combinaison avec lrsquoalcool raquo

httpwwwinspqqccapdfpublications1167_BoissonsEnergisantespdf

Il semble donc tregraves pertinent de chercher agrave mieux comprend lrsquoeffet de ces boissons eacutenergisantes agrave diffeacuterentes concentrations sur les systegravemes drsquoun organisme vivant Critegravere 1 Repreacutesentation de la situation (25 POINTS) Le problegraveme 1 Formulez une question complegravete agrave laquelle le laboratoire permettra drsquoapporter des eacuteleacutements de reacuteponse Quel sera lrsquoeffet de deux solutions de boisson eacutenergisante agrave concentration deacutetermineacutee sur lrsquoorganisme drsquoune daphnie

10 La theacuteorie 2 En vous aidant des tableaux preacutesenteacutes en annexe quels sont les principaux ingreacutedients

actifs dans votre boisson eacutenergisante

Reacuteponses variables Exemple cafeacuteine taurine glucuronolactone

3 Quel est lrsquoeffet de la cafeacuteine sur lrsquoorganisme Augmentation du rythme cardiaque de la contractiliteacute du cœur de la pression arteacuterielle de lrsquoapport de sang aux muscles et de la libeacuteration de glucose par le foie diminution du sommeil augmentation de lrsquoeacutenergie dans les muscles et dysfonctionnement du rythme cardiaque

Chantier 7 - Barma FSE Universiteacute Laval 2011 (document creacuteeacute par Geneviegraveve Rheacuteaume) 2

4 Quel est lrsquoeffet de la taurine sur lrsquoorganisme

Augmente la contractiliteacute cardiaque diminue la quantiteacute de toxines dans lrsquoorganisme et augmente la production drsquoeacutenergie par les muscles

5 Quel est lrsquoeffet du glucuronolactone sur lrsquoorganisme

Eacutelimine les deacutechets de lrsquoorganisme et aide agrave lutter contre la fatigue

Lrsquohypothegravese 6 Agrave partir des eacuteleacutements de reacuteponse contenus dans les questions preacuteceacutedentes formulez

une hypothegravese de laboratoire complegravete et justifiez-la Reacuteponses variables Exemple Une solution contenant de la cafeacuteine risque de faire augmenter les

battements cardiaques de la daphnie et de la faire bouger un peu plus La taurine devrait avoir moins drsquoeffet sur les battements cardiaques mais la daphnie devrait bouger davantage La solution de boisson eacutenergisante la plus concentreacutee devrait avoir un effet plus important sur lrsquoorganisme de la daphnie

Scheacutema de la daphnie Source image httpwww5ac-lillefr~svtretour_stagescapexp_1Sfiche_technique_daphniehtm

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Les calculs 7 Sachant qursquoune bouteille de boisson eacutenergisante a un volume de 250 mL servez-vous

des donneacutees preacutesenteacutees en annexe pour transformer les concentrations de cafeacuteine de taurine ou de glucuronolactone de votre solution en gL

Tableau 1 Concentration en ingreacutedients actifs drsquoune boisson eacutenergisante

Quantiteacute de taurine

Quantiteacute de cafeacuteine

Quantiteacute de glucuronolactone

Volume de solution (mL)

1000 mg 80 mg 600 mg 250 Concentrations Concentrations en gL Concentration de taurine 1000 mg250 ml 4 mgmL = 4 gL ou 4 mgmL Concentration de cafeacuteine 80 mg250 ml 032 mgmL = 032 gL ou 032 mgmL Concentration de glucuronolactone 600 mg250 mL 24 mgmL = 24 gL ou 24 mgmL 8 Effectuez les calculs neacutecessaires agrave la preacuteparation de votre dilution

15

Reacuteponses variables Exemple Concentration de la premiegravere dilution 32 gL en taurine Calculs C1V1 = C2V2 C1 = 4 gL V2 = C1V1 = 4 gL x 001 L = 125 mL V1 = 10 mL (donneacute agrave lrsquoeacutelegraveve) C2 32 gL C2 = 32 gL V2 =

Reacuteponses variables Exemple Concentration de la deuxiegraveme dilution 16 gL en taurine Calculs C1V1 = C2V2 C1 = 4 gL V2 = C1V1 = 4 gL x 0005 L = 125 mL V1 = 5 mL (donneacute agrave lrsquoeacutelegraveve) C2 16 gL C2 = 16 gL V2 =

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Critegravere 2 Eacutelaboration drsquoun plan drsquoaction (25 POINTS) Le mateacuteriel 9 Nommez tout le mateacuteriel neacutecessaire agrave la reacutealisation de votre laboratoire

5 Les manipulations 10 Eacutecrivez toutes les eacutetapes neacutecessaires agrave la preacuteparation drsquoune des deux solutions

Peut varier en fonction de la dilution Preacuteparation des solutions 15 mL boisson eacutenergisante de type laquo Red Bull raquo 59 mL eau 2 cylindres gradueacutes de 25 mL 2 eacuteprouvettes avec bouchon Support agrave eacuteprouvette 2 solutions teacutemoin de boisson eacutenergisante concentreacutees agrave 32 gL et 16 gL

1 Preacutelever 10 mL de boisson eacutenergisante avec le cylindre gradueacute de 25 mL 2 Verser la boisson eacutenergisante dans une eacuteprouvette 2 Preacutelever 25 mL drsquoeau avec le cylindre gradueacute de 25 mL 3 Ajouter lrsquoeau preacuteleveacutee au 10 mL de boisson eacutenergisante 4 Agiter 6 Comparer la couleur de la solution dilueacutee avec celle de lrsquoeacuteprouvette teacutemoin

Observation de la daphnie Daphnies Microscope Lame Pipette Chronomegravetre Papier absorbant Crayon-feutre et feuille de papier

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11 Eacutecrivez toutes les eacutetapes des manipulations neacutecessaires agrave lrsquoobservation des daphnies

20 Critegravere 3 Mise en œuvre du plan drsquoaction (25 POINTS) Lrsquoutilisation dans lrsquoaction des ressources 12 Quelles sont les regravegles de seacutecuriteacute dont vous devez tenir compte pendant votre

laboratoire 13 Avez-vous travailleacute de maniegravere seacutecuritaire Justifiez votre reacuteponse

______________________ Reacuteponses variables _____________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

5

1 Preacutelever une daphnie avec une pipette 2 Placer la daphnie sur une lame de microscope 3 Eacuteponger le surplus de liquide avec du papier absorbant 4 Ajouter une goutte de solution de boisson eacutenergisante non dilueacutee 5 Compter le nombre de battements de cœur de la daphnie en 5 secondes en faisant

un point sur une feuille avec un crayon agrave tous les battements de cœur 6 Remettre la daphnie dans sa solution drsquoorigine et attendre environ 1 minute 7 Reprendre la daphnie avec la pipette 8 Reacutepeacuteter les eacutetapes 2 agrave 4 avec la solution de boisson eacutenergisante dilueacutee agrave 16 gL 9 Remettre la daphnie dans sa solution drsquoorigine et attendre environ 1 minute 10 Reprendre la daphnie avec la pipette 11 Reacutepeacuteter les eacutetapes 2 agrave 4 avec la solution de boisson eacutenergisante dilueacutee agrave 32 gL 12 Comparer les reacutesultats

Reacuteponses variables Exemples

Porter des lunettes de seacutecuriteacute Attacher ses cheveux Srsquoassurer que lrsquoobjectif du microscope ne touche pas agrave la daphnie Ne pas laisser la lumiegravere du microscope allumeacutee inutilement

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Lrsquoorganisation des donneacutees 14 Notez vos reacutesultats

Reacuteponses variables

Exemple

Tableau 2 Nombre de battements de cœur de la daphnie en 5 secondes avec diffeacuterentes concentrations de boisson eacutenergisante

20

Critegravere 4 Eacutelaboration de conclusions (25 POINTS)

Lrsquoanalyse 15 Comparez vos reacutesultats avec lrsquoensemble de la classe et faites-en lrsquoanalyse

Analyse

Reacuteponses variables Exemple Les battements cardiaques de la daphnie augmentent peu avec la

taurine comparativement agrave la cafeacuteine La cafeacuteine a comme effet drsquoaugmenter le rythme cardiaque alors que la taurine a comme effet drsquoaugmenter la production drsquoeacutenergie par les muscles

Concentration en taurine (gL)

Concentration en cafeacuteine (gL)

Concentration en glucuronolactone

(gL)

Battements de cœur de la daphnie

000 27 016 31 032 35

Observations Reacuteponses variables

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La conclusion 16 Quel est lrsquoeffet de votre boisson eacutenergisante sur les battements du cœur drsquoune

daphnie

Le cœur de la daphnie bat plus rapidement

17 Quels systegravemes du corps peuvent expliquer la reacuteaction de la daphnie Justifiez votre

reacuteponse

Systegraveme 1 Systegraveme digestif

Justification La cafeacuteine est absorbeacutee par lrsquoestomac et lrsquointestin grecircle deux organes du systegraveme digestif La cafeacuteine contribue agrave la libeacuteration du glucose par le foie Apregraves lrsquoingestion de boisson eacutenergisante la cafeacuteine sera meacutetaboliseacutee par le foie par des enzymes chimiques Or le foie est une glande digestive

La taurine intervient aussi dans le meacutecanisme de digestion des lipides Elle est preacutesente dans la bile et sert agrave eacutemulsifier les lipides alimentaires

Le glucuronolactone est naturellement produit par le foie lors du meacutetabolisme du glucose

Systegraveme 2 Systegraveme circulatoire

Justification La cafeacuteine est redistribueacutee dans la circulation sanguine par le systegraveme circulatoire La boisson eacutenergisante sera ainsi distribueacutee aux muscles et au cerveau par diffusion La cafeacuteine augmente le rythme cardiaque la contractiliteacute du cœur la pression arteacuterielle et lrsquoapport de sang aux muscles

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Systegraveme 3 Systegraveme excreacuteteur

Justification Dans le cerveau la cafeacuteine ressemble beaucoup agrave une proteacuteine qui agit comme neurotransmetteur lrsquoadeacutenosine Normalement lrsquoadeacutenosine se fixe aux reacutecepteurs des cellules ceacutereacutebrales et envoie un influx qui diminue lrsquoactiviteacute des cellules et favorise le sommeil Lors de lrsquoingestion drsquoune boisson eacutenergisante la cafeacuteine prend la place de lrsquoadeacutenosine et se fixe aux reacutecepteurs des cellules ceacutereacutebrales Lrsquoadeacutenosine ne peut donc plus effectuer sa tacircche principale Lrsquoorganisme et le sommeil ne sont plus favoriseacutes

La taurine est un acide amineacute qui agit comme neurotransmetteur

15

18 Est-ce que votre hypothegravese eacutetait justifieacutee Expliquez

________________________ Reacuteponses variables ___________________________

____________________________________________________________________

5 Les pistes drsquoameacutelioration 18 Quels problegravemes avez-vous rencontreacutes au cours de votre laboratoire

Reacuteponses variables Exemple La reacuteaction de la daphnie est tregraves variable drsquoun organisme agrave lrsquoautre

Il est difficile de voir lrsquoeffet de plusieurs concentrations de solution sur une mecircme daphnie car celles-ci ne sont pas tregraves reacutesistantes elles finissent par mourir Plusieurs ingreacutedients actifs sont preacutesents dans la boisson eacutenergisante (cafeacuteine taurine et glucuronolacton) et il est difficile drsquoanalyser la reacuteaction de la daphnie en fonction drsquoun seul de ces ingreacutedients La daphnie nrsquoabsorbe pas toujours la mecircme quantiteacute de boisson eacutenergisante drsquoune fois agrave lrsquoautre

19 Comment pourriez-vous ameacuteliorer lrsquoexpeacuterience

Reacuteponses variables Exemple Tous les eacutelegraveves devraient choisir une daphnie qui a le mecircme nombre de

battements cardiaques au deacutepart pour que les comparaisons soient plus justes

Privileacutegier des boissons eacutenergisantes dont un seul ingreacutedient actif diffegravere

5

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ANNEXES

Tableau 1 Teneurs en ingreacutedients actifs des boissons eacutenergisantes

Nom de boisson Taurine (mg)

Cafeacuteine (mg)

Eacutenergie (kcal)

Glucuronolactone (mg)

Amp Energy 292 80 116

Battery Energy Drink 1 000 80 125

Burn Energy Drink (hors France) 1 000 80 153

Burn Energy Drink (France) 0 80 158

Dark Dog (hors France) 80

Dark Dog (France) 0 80 125 0

Duff 704 85 113

Eacutenergie 1 000 80 600

Eacutenergie leacuteger 1 000 80 7 600

FULL SIZE performers drink16(France) 1 000 80 208 600

Full Throttle citron 1 000 75

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Grizzly power drink (France) 0 80 112 0

Grizzly power drink original 1 000 80 112 600

Guru original 0 125 100

GZ 1000 80 1175 0575

Hype 1 000 80 43

Hype enlite 1 000 80 49

Lost 1 057 85 634

Monster Energy Anti-Gravity 2 000

Monster Energy Khaos 1 057 82

Monster Energy Original 1 057 82 120

Monster Energy Ripper 1 057 82 1175

NOS fruiteacute 1 042 130 115 28

Rage 1 057 84 802

Power Poker Energy Drink 1000 80 1175 0575

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Red Bull (hors France) 1 000 80 1125 600

Red Bull (France) 1 000 80 115 600

Red Bull diegravete 1 000 80

Red rain 1 000 80 600

Red Rave 1 000 80 600

Red Rave diegravete 1 000 80

Rockstar 1 001 101

Rockstar diegravete 1 001 85

Rockstar Burner 1 057 85

Rockstar Juiced 50 1 057 85

Rockstar Juiced 70 1 001 85 1 136

Sobe No fear 1 000 80

SHARK 1 000 80 155 600

Stoked Energy 1 057 85 634

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Taurus Energy Drink 1 000 24 46 6

Truc de Fou la french energy17 1 000 80 115 600

Txori Gorri Energy Drink

Wild Dragon

X-Tense Original 80 110

X-Tense Zero 80 11

Source httpfrwikipediaorgwikiBoisson_eacutenergisante

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Tableau 2 Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents produits veacutegeacutetaux

Source httpfrwikipediaorgwikiCafeacuteine

Tableau 3 Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents aliments et boissons

Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents aliments et boissons 4142

Produit Portion Cafeacuteine par portion (mg)

Cafeacuteine par litre (mg)

Chocolat noir 1 barre (43 g 15 oz) 31 - Chocolat au lait 1 barre (43 g 15 oz) 10 - Chocolat chaud 207 ml (7 US fl oz) 52 25035 Cafeacute moulu 207 ml (7 US fl oz) 80ndash135 386ndash652 Cafeacute filtre 207 ml (7 US fl oz) 115ndash175 555ndash845 Cafeacute deacutecafeacuteineacute 207 ml (7 US fl oz) 5 24 Cafeacute expresso 44ndash60 ml (15-2 US fl oz) 100 1691ndash2254 Theacute vert ou Theacute noir43 177 ml (6 US fl oz) 30-53 169 Coca-Cola Classic 355 ml (12 US fl oz) 46 129 Red Bull 250 ml (82 US fl oz) 80 320 Source httpfrwikipediaorgwikiCafeacuteine

Produit veacutegeacutetal cafeacuteine du poids sec Graine drsquoarabica (cafeacute) 11

Graine de robusta (cafeacute) 22

Fegraveve de cacao 01 agrave 04

Noix de kola (cola) 1 agrave 35

Feuille de theacute 25 agrave 5

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Laboratoire sur les daphnies et lrsquoeffet des boissons eacutenergisantes La preacuteparation (corrigeacute)

1 Qursquoest-ce qursquoun soluteacute Un soluteacute est une substance qui se dissout dans une autre substance appeleacutee solvant 2 Qursquoest-ce qursquoun solvant Un solvant est une substance capable de dissoudre un soluteacute 3 Qursquoest-ce que la concentration drsquoune solution La concentration drsquoune solution correspond agrave la quantiteacute de soluteacute par rapport agrave la

quantiteacute de solutions 4 Deacutecrivez lrsquoeffet drsquoune variation de quantiteacute de soluteacute ou de solvant sur la concentration

drsquoune solution Lrsquoajout de soluteacute augmente la concentration drsquoune solution Lrsquoajout de solvant

diminue la concentration drsquoune solution 5 Illustrez le pheacutenomegravene de dilution agrave lrsquoaide drsquoun modegravele particulaire

6 Expliquez le pheacutenomegravene de dilution en termes de concentration et de volume Une solution concentreacutee contient une quantiteacute importante de soluteacute dissous par

rapport au volume de solution Une solution dilueacutee contient une faible quantiteacute de soluteacute dissous par rapport au volume de solution

Solvant Solution concentreacutee Solution dilueacutee

Soluteacute

Ressources One dollar microscope httpwwwfunscicomfun3_enucomp1ucomp1htm Principe de fonctionnement httpwwwmicroscopixchmicroscopie_principephpsmenu=3 Simulateur httpwwwphysagregfranimationsanimation-Spe-physique-TP-microscope-schema-modelisationswf Introduction agrave la microscopie httpwwwlabomediqualchmicroscopeintrohtm Olympus simple magnification httpwwwolympusmicrocomprimerjavalensessimplemagnificationindexhtml Simulateur httpphetcoloradoedusimsgeometric-opticsgeometric-optics_enhtml Solid edge ST4 httpswwwplmautomationsiemenscomen_usacademicresourcessolid-edgestudent-downloadcfm Microscope V1 httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopemicroscope_v1wmv Queue de poisson avec le microscope V1 httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopepoisson_v1wmv Observation de la daphnie httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopeobservation20observationhtml Test avec une regravegle httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopeverification_optiqueverification_optiquehtml

  • analyse_technologique_corrigepdf
  • C2_effets_boissons_energisantes_corrige
  • grille_evaluation_daphnie
  • labo_daphnie_corrige
  • labo_preparation_corrige
  • Ressources externes
Page 2: Analyse technologique du microscopecdpsciencetechno.org/cdp/UserFiles/File/telechargement/microscope... · (pyridoxine) - Régularise le taux de sucre dans le sang - Formation des

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1 a) Repreacutesente le deacuteplacement de la partie optique (translation) lorsque la molette (vis macro meacutetrique) effectue une rotation complegravete dans le sens horaire selon lrsquoillustration nommeacutee laquo DEacuteTAIL C raquo

b) En te reacutefeacuterant aux dessins techniques calcule le deacuteplacement lineacuteaire de la partie optique (translation) lorsque la molette effectue une rotation complegravete Diamegravetre de la molette avec ruban 253 mm Circonfeacuterence 2πr = 2 x 314 x 1265 mm = 7944 mm

Reacuteponse Lrsquooculaire se deacuteplace vers le haut drsquoenviron 79 mm

Univers technologique Concept Repreacutesenter les mouvements lieacutes au fonctionnement drsquoun objet agrave lrsquoaide des symboles approprieacutes (mouvement de translation rectiligne de rotation heacutelicoiumldal)

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2 a) Identifie avec preacutecision et agrave lrsquoaide drsquoune flegraveche qui pointe sur lrsquoillustration les quatre fonctions meacutecaniques eacuteleacutementaires eacutenumeacutereacutees ci-dessous (Tu dois dessiner une flegraveche pour chaque fonction donc quatre flegraveches en tout)

b) Deacutecris les quatre caracteacuteristiques de la liaison que tu as pointeacutee Liaison indirecte rigide deacutemontable et complegravete (Pour plus drsquoinformation consulter le document du CDP ici)

Guidage en rotation

Liaison Guidage en translation

Frottement

Univers technologique Concept Deacutecrire les caracteacuteristiques des liaisons dans un objet technique (liaison directe ou indirecte rigide

ou eacutelastique deacutemontable ou indeacutemontable complegravete ou partielle)

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3 a) Complegravete le scheacutema eacutelectrique en te servant des symboles ci-dessous La lampe DEL est alimenteacutee agrave partir drsquoun bloc-piles 2 AA et est commandeacutee par un interrupteur simple

b) Indique la fonction des composants du circuit

Composant Fonction

Bloc-piles Alimentation

Fils Conduction

Gaine sur les fils Isolation

Interrupteur Commande

Lampe DEL Transformation de lrsquoeacutenergie

Univers mateacuteriel Concept - Deacutecrire la fonction de divers eacuteleacutements drsquoun circuit eacutelectrique (ex les fils transmettent le

mouvement des eacutelectrons tout au long du circuit les reacutesistors transforment lrsquoeacutenergie eacutelectrique en une autre forme drsquoeacutenergie) - Repreacutesenter un circuit eacutelectrique simple agrave lrsquoaide drsquoun scheacutema

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4 Explique agrave lrsquoaide de la terminologie propre agrave la science et agrave la technologie le fonctionnement meacutecanique du microscope illustreacute sur la page couverture en deacutecrivant lrsquoaction de tous les composants eacutenumeacutereacutes a) Entre no20 (molette) et no 9 (oculaire) deacutecrire la transformation du mouvement Le mouvement de rotation de la molette est communiqueacute agrave lrsquooculaire Le mouvement est alors transformeacute en translation de lrsquooculaire par un systegraveme de transformation du mouvement de type laquo roue de friction raquo b) Entre no 3 (glissiegravere) et no 9 (oculaire) deacutecrire le degreacute de liberteacute de mouvement Le sablage laquo plat raquo de lrsquooculaire empecircche la rotation de celui-ci eacutetant donneacute qursquoil est en contact avec la roue de friction de la molette Le deacuteplacement horizontal de lrsquooculaire nrsquoest pas possible car celui-ci se trouve agrave lrsquointeacuterieur drsquoun autre conduit drsquoun plus grand diamegravetre (la glissiegravere) Le deacuteplacement vertical de lrsquooculaire est toutefois possible Le mouvement de translation vertical de lrsquooculaire est uniquement possible c) Entre no 22 (lateacuteral) et no 20 (molette) deacutecrire le guidage et les caracteacuteristiques de la liaison Liaison deacutemontable et partielle qui permet une rotation de la molette Les trous faits dans les montants lateacuteraux permettent une rotation de la molette Le ruban eacutelectrique placeacute sur la molette (roue de friction) limite la translation possible de la molette d) Entre no 9 (oculaire) et no 10 (objectif) deacutecrire les caracteacuteristiques de la liaison Liaison complegravete rigide indirecte (ruban eacutelectrique qui comble lrsquoespace entre les deux piegraveces) et indeacutemontable (colle chaude) e) No 20 (molette) et no 9 (oculaire) nom du meacutecanisme de transformation du mouvement Roue de friction

Univers technologique Concepts - Deacutecrire les caracteacuteristiques des liaisons dans un objet technique (liaison directe ou indirecte

rigide ou eacutelastique deacutemontable ou indeacutemontable complegravete ou partielle) - Deacuteterminer les caracteacuteristiques souhaitables des liaisons lors de la conception drsquoun objet technique - Expliquer lrsquoutiliteacute de limiter le mouvement (degreacute de liberteacute) dans le fonctionnement drsquoun objet

technique - Expliquer le choix drsquoun type de guidage dans un objet technique (ex la glissiegravere drsquoun tiroir guide le tiroir et reacuteduit le frottement)

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SAEacute ndash LES BOISSONS EacuteNERGISANTES et les effets sur les systegravemes du corps humain

A) Les composants drsquoune boisson eacutenergisante populaire

Composition (par canette)

taurine (1000 mg)

cafeacuteine (80 mg)

sucre (glucose saccharose

aceacutesulfame K 27 g)

glucuronolactone (06 g)

inositol citrates colorants parfums

vitamine B eau gazeacuteifieacutee

B) Description de certains composants drsquoune boisson eacutenergisante populaire

Taurine La taurine est une moleacutecule de petite taille abondante dans les tissus humains comme dans ceux dautres animaux Chez les humains comme chez la plupart des autres animaux elle est fabriqueacutee par le corps Aucun apport alimentaire de taurine nest neacutecessaire

Cafeacuteine La cafeacuteine est un stimulant et un psychostimulant

C2H7NO3S

C6H8O6

C8H10N4O2

Glucuronolactone Le glucuronolactone est un composant produit

naturellement dans le foie par le meacutetabolisme du glucose

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C) Le rocircle des principales vitamines contenues dans une boisson eacutenergisante populaire

Vitamines Rocircles Liposolubles

A

- Favorise une bonne vision

- Protegravege contre les infections

- Croissance des os et des tissus

D

- Absorption du Ca et du P

- Formation et deacuteveloppement des os

E

- Protegravege les cellules contre le cancer

- Favorise la circulation sanguine

- Renforce le systegraveme immunitaire

K

- Favorise la coagulation sanguine et la formation des

os

Hydrosolubles

B1 (thiamine)

- Assimilation des glucides

- Coordination musculaire

B2 (riboflavine)

mdash Transfert drsquoeacutenergie dans les cellules

B3 (niacine)

mdash Transfert drsquoeacutenergie dans les cellules

B5 (acide

pantotheacutenique)

- Formation drsquohormones

- Transformation des proteacuteines glucides et des lipides

en eacutenergie

B6 (pyridoxine)

- Reacutegularise le taux de sucre dans le sang

- Formation des anticorps dans le systegraveme immunitaire

B8 (biotine)

mdash Maintien des glandes du systegraveme nerveux de

lrsquoappareil reproducteur et de la peau

B9 (acide folique)

- Formation et entretien des cellules

- Production drsquoADN

C

- Reacutesistance aux infections

- Acceacutelegravere la cicatrisation en favorisant lrsquoabsorption du

fer

- Freine le vieillissement des cellules

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D) Lrsquoanalyse de la boisson eacutenergisante 1 La boisson eacutenergisante populaire dont il est question est une solution aqueuse

a) Quel est le solvant dans cette solution Eau gazeacuteifieacutee

b) Quels sont les trois principaux soluteacutes dans cette solution Sucre glucuronolactone et taurine

2 Sachant que le volume drsquoune canette de boisson eacutenergisante est de 250 mL quelle est la concentration de taurine en pourcentage Laisse une trace de ton calcul

Concentration de taurine en 1000 mg = 1 g = _ x 250 mL 250 mL 100 mL

1 g x 100 mL = 04

250 mL

3 La boisson eacutenergisante est-elle une substance pure Justifie ta reacuteponse

Non car la solution de boisson eacutenergisante contient plus drsquoune sorte de moleacutecules

4 a) La cafeacuteine est un composeacute Combien drsquoeacuteleacutements diffeacuterents retrouve-t-on dans une moleacutecule de cafeacuteine

4

b) Nommez ces eacuteleacutements qui composent la cafeacuteine Carbone hydrogegravene oxygegravene azote

c) Combien drsquoatomes de chaque eacuteleacutement retrouve-t-on dans une moleacutecule de cafeacuteine

8 atomes de carbone 10 atomes drsquohydrogegravene 4 atomes drsquoazote et 2 atomes drsquooxygegravene

d) Combien drsquoatomes retrouve-t-on au total dans une moleacutecule de cafeacuteine 24

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5 Nomme les substances nutritives preacutesentes dans la boisson eacutenergisante populaire deacutecris leurs fonctions biologiques et associe ces substances nutritives agrave leurs sources principales

Substances nutritives Fonctions biologiques Sources

Glucides Apport drsquoeacutenergie agrave court terme

Fruits pain ceacutereacuteales pacirctes alimentaires pomme de terre riz leacutegumineuses

Vitamines Aide agrave la production drsquoeacutenergie lutte contre les infections

Fruits leacutegumes produits laitiers ceacutereacuteales complegravetes œufs foie

Eau H2O Constitue 60 du corps humain

Eau fruits leacutegumes soupes lait

6 Quelle source de vitamine B serait la plus abondante dans les boissons eacutenergisantes

Justifie ta reacuteponse

B2 et B3 car elles assurent le transfert drsquoeacutenergie dans les cellules

E) Lrsquoingestion de boisson eacutenergisante Le systegraveme digestif

Le scheacutema suivant trsquoaidera agrave reacutepondre aux prochaines questions

Source image httpwwwcollegelavalcabiopresseAnatomie-digestifana-dig-2htm

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7 a) Agrave partir du scheacutema de la page preacuteceacutedente indique dans lrsquoordre le numeacutero des organes du systegraveme digestif que traverse la boisson eacutenergisante agrave partir du moment ougrave elle est avaleacutee jusqursquoagrave ce qursquoelle soit distribueacutee dans le systegraveme circulatoire

1 3 4 7

b) Nomme les organes identifieacutes preacuteceacutedemment et deacutecris leur principale fonction en lien avec la consommation de boisson eacutenergisante

Numeacutero Nom de lrsquoorgane Fonction principale 1 Bouche Sert agrave ingeacuterer la boisson eacutenergisante 3 Œsophage Amegravene la boisson eacutenergisante vers

lrsquoestomac par peacuteristaltisme 4 Estomac Deacuteverse la boisson eacutenergisante dans

lrsquointestin grecircle 7 Intestin grecircle Absorption de la boisson eacutenergisante

c) Quel type de transformation ces organes font-ils subir agrave la boisson eacutenergisante Explique ta reacuteponse

Organe Type de

transformation Explications

Bouche Physique La deacuteglutition envoie la boisson eacutenergisante vers lrsquoœsophage

Œsophage Physique Le peacuteristaltisme envoie la boisson eacutenergisante vers lrsquoestomac

Estomac Physique Le peacuteristaltisme envoie la boisson eacutenergisante vers lrsquointestin grecircle

Intestin grecircle Physique La boisson eacutenergisante est absorbeacutee

8 La taurine intervient dans le meacutecanisme de digestion des lipides

a) Quelle glande digestive est responsable de la digestion des lipides Le foie

b) Sur le scheacutema preacuteceacutedent agrave quel numeacutero correspond cette glande digestive 9

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c) Deacutecris comment agit cette glande digestive pour arriver agrave digeacuterer les lipides

Le foie libegravere la bile dans lrsquointestin grecircle La bile sert agrave eacutemulsifier les lipides pour les digeacuterer et les transformer en acide gras et en glyceacuterol

d) Quel type de transformation cette glande fait-elle subir aux aliments

9 Utilise le scheacutema suivant pour reacutepondre aux prochaines questions

Source image wwwafblumbebioafbphystubephystubehtm

Chimique

a) Indique agrave lrsquoaide drsquoune flegraveche dans quel sens se fait lrsquoabsorption dans les villositeacutes

de lrsquointestin

copyChantier 7 - Barma FSE Universiteacute Laval 2011 (document creacuteeacute par Geneviegraveve Rheacuteaume) 7

b) Explique de quelle maniegravere se fait lrsquoabsorption de la boisson eacutenergisante dans lrsquointestin grecircle

Avec leur grande surface de contact les villositeacutes de lrsquointestin grecircle laissent passer la boisson eacutenergisante dans le systegraveme circulatoire La boisson eacutenergisante peut alors entrer agrave lrsquointeacuterieur de lrsquoorganisme

Le systegraveme respiratoire et le systegraveme circulatoire

10 Identifie les diffeacuterentes parties du systegraveme respiratoire

Source image httpwwwmclefnetpagewebd_app_resphtm

a) Fosses nasales 1 b) Pharynx 2 c) Tracheacutee 3

d) Bronches 10 e) Poumons 9

11 Sur le scheacutema du systegraveme circulatoire preacutesenteacute agrave la page suivante

a) Identifie les parties suivantes cœur artegravere veine capillaires b) Identifie agrave lrsquoaide drsquoune couleur la circulation pulmonaire c) Identifie agrave lrsquoaide drsquoune autre couleur la circulation systeacutemique

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Scheacutema du systegraveme circulatoire

Veine

Cœur

Artegravere

Circulation pulmonaire

Capillaires Ex Rouge

Circulation systeacutemique

Source image wwwhumansbepagescardiovaschtm Ex Bleu

12 La cafeacuteine augmente le flux drsquooxygegravene dans le cerveau et dans les muscles Sers-toi du scheacutema ci-dessous pour expliquer comment lrsquooxygegravene de lrsquoair peut se retrouver dans ces organes du corps humain

Votre reacuteponse doit expliquer

a) La fonction des fosses

nasales et des poumons

b) La fonction des artegraveres

des veines du cœur et des

capillaires sanguins

Source image httptpe-burne-monsitecompagesplan2-les-effets-sur- l-organisme-lors-d-un-effort-physiquehtml

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Lrsquoair entre par les fosses nasales et y est filtreacute reacutechauffeacute et humidifieacute Les eacutechanges gazeux se feront dans les poumons Dans les poumons il y aura diffusion de lrsquooxygegravene entre les alveacuteoles et les capillaires sanguins Dans le sang lrsquooxygegravene ira vers le cœur par une veine Le cœur pompera le sang dans le corps et sera distribueacute aux cellules par les artegraveres

Les fluides

13 La cafeacuteine augmente la pression arteacuterielle

a) Qursquoest-ce que la pression La pression est la force exerceacutee par les particules lorsqursquoelles entrent en collision avec une surface contraignante

b) Le sang est-il un fluide compressible ou incompressible Justifie ta reacuteponse

Incompressible Le volume du sang ne change pas

c) Explique la raison pour laquelle la boisson eacutenergisante augmente la pression arteacuterielle agrave lrsquoaide des principaux facteurs qui influencent la pression exerceacutee par un fluide

La contraction du cœur est plus forte ce qui augmente la force avec laquelle le sang est deacuteplaceacute

d) Explique agrave lrsquoaide du concept de diffeacuterences de pression la faccedilon dont le sang se deacuteplace dans le corps

Le sang se deacuteplace drsquoun endroit ayant une pression eacuteleveacutee vers un endroit ayant une pression moins eacuteleveacutee Le cœur pompe le sang dans le cœur et fournit la pression neacutecessaire pour que le sang circule Le sang qui circule dans les artegraveres a une pression plus eacuteleveacutee que le sang qui circule dans les veines

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Le systegraveme nerveux

14 La cafeacuteine agit comme neurotransmetteur dans le cerveau

a) Agrave quelle structure du systegraveme nerveux central le cerveau est-il associeacute

Lrsquoenceacutephale

b) Quelle est la fonction du cerveau

Responsable des faculteacutes intellectuelles analyse et interpregravete lrsquoinformation produit des influx nerveux

15 Explique le rocircle du systegraveme nerveux central lors de lrsquoingestion de boisson eacutenergisante

La cafeacuteine intervient dans la gestion des comportements en ne deacutecodant pas les messages envoyeacutes par lrsquoadeacutenosine correctement La cafeacuteine prend la place de lrsquoadeacutenosine et arrecircte de favoriser le sommeil

16 Sur le scheacutema suivant identifie la synapse lrsquoaxone et les dendrites

Dendrite Synapse

Axone

Source image httpjourdanericpagesperso-orangefrbilans3ch13htm

17 Normalement lrsquoadeacutenosine se fixe aux reacutecepteurs des cellules ceacutereacutebrales et envoie un influx qui diminue lrsquoactiviteacute des cellules Quelles structures sont responsables du transport de lrsquoinflux nerveux

Les nerfs

18 Utilise le scheacutema ci-dessous pour reacutepondre aux prochaines questions

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Source image httplechocolat-tpe2010e-monsitecompagestpela-theobromine-cafeinehtml

a) Quel est le rocircle du systegraveme nerveux peacuteripheacuterique

Transporter les influx nerveux

b) Quelle est la conseacutequence de lrsquoingestion de boisson eacutenergisante sur le systegraveme nerveux peacuteripheacuterique

Lors de lrsquoingestion de boisson eacutenergisante lrsquoinflux nerveux est acceacuteleacutereacute ce qui ne favorise pas le sommeil

Les types de muscles

19 Lors du meacutetabolisme de la cafeacuteine les muscles lisses sont relacirccheacutes et le bon fonctionnement du rythme cardiaque est affecteacute La quantiteacute drsquoacides gras est aussi augmenteacutee et est utiliseacutee comme source drsquoeacutenergie par les muscles

Agrave quels endroits retrouve-t-on ces muscles

Type de muscle Localisation

Lisse Paroi des organes (poumon tube digestifhellip)

Cardiaque Cœur

F) Lrsquoexcreacutetion de la boisson eacutenergisante

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Le systegraveme excreacuteteur

20 Identifie les diffeacuterentes parties du systegraveme urinaire

1- Rein

2- Uretegravere

3- Vessie

4- Uregravetre

Source image httpfrsyvumcomcgionlineservecgiquizzbiologieexcrhtmltable

21 Explique de quelle maniegravere la boisson eacutenergisante peut ecirctre eacutelimineacutee de lrsquoorganisme par le systegraveme excreacuteteur en te reacutefeacuterant aux scheacutemas ci-dessous

Les soluteacutes de la boisson eacutenergisante ainsi que les autres substances dissoutes dans le sang (mineacuteraux vitamines sucre ureacutee) passent agrave travers les capillaires lorsque le sang arrive aux reins Ces substances dissoutes dans le sang entrent dans le rein tandis que les cellules du sang et les proteacuteines restent dans le sang Le rein filtre ensuite ces substances Les capillaires reacuteabsorbent lrsquoeau et les eacuteleacutements essentiels pour le bon fonctionnement de lrsquoorganisme Les deacutechets restent dans les reins Les soluteacutes de la boisson eacutenergisante restent donc dans les reins et seront eacutevacueacutes dans lrsquourine

Sources images httpwwwbecomehealthynowcompopupsnephronhtm httpfracademicrudicnsffrwiki1470246

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22 a) Quelle est la fonction des reins

Filtration du sang Reacuteabsorption de lrsquoeau Eacutelimination des deacutechets

b) Quelle est la fonction de la vessie

Entreposer lrsquourine jusqursquoagrave la miction

23 De quoi lrsquourine est-elle composeacutee

Eau ureacutee et autres deacutechets mineacuteraux substances en excegraves dans le sang

24 Explique comment les reins peuvent maintenir lrsquoeacutequilibre sanguin lors de lrsquoingestion de boisson eacutenergisante

Les reins filtrent le sang et retirent du systegraveme circulatoire la cafeacuteine la taurine et le glucuronolactone En eacutetant eacutevacueacutees ces substances cesseront drsquoavoir leurs effets neacutegatifs sur lrsquoorganisme

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Laboratoire sur les daphnies et les boissons eacutenergisantes Grille drsquoeacutevaluation

Compeacutetence 1- Chercher des reacuteponses ou des solutions agrave des problegravemes drsquoordre scientifique ou technologique

Critegraveres Indicateurs Manifestations observables Niveau 5 Niveau 4 Niveau 3 Niveau 2 Niveau 1

Repreacutesentation adeacutequate de la

situation

Seacutelection drsquoinformations et formulation du problegraveme

Traduit clairement et de faccedilon complegravete le but

10 pts

Seacutelectionne les informations pertinentes lieacutees au but (erreurs mineures)

8 pts

Relegraveve des eacuteleacutements du but (un des deux buts)

6 pts

Tregraves peu drsquoeacuteleacutements preacutesents

4 pts

Copie les eacuteleacutements de la mise en situation

2 pts

Formulation drsquohypothegravese

Formule des hypothegraveses qursquoil justifie en srsquoappuyant sur les concepts approprieacutes

15 pts

Formule des hypothegraveses vraisemblables qursquoil justifie (quelques erreurs)

12 pts

Formule des hypothegraveses qui tiennent compte de certains problegravemes (plusieurs erreurs)

9 pts

Formule des suppositions plus ou moins relieacutees au problegraveme (beaucoup drsquoerreurs)

6 pts

Eacutelaboration drsquoun plan drsquoaction

pertinent et adapteacute agrave la situation

Planification des eacutetapes de la deacutemarche

Deacutecrit de faccedilon claire et ordonneacutee toutes les eacutetapes de sa deacutemarche

20 pts

Deacutecrit toutes les eacutetapes de sa deacutemarche

16 pts

Deacutecrit sa deacutemarche en omettant une eacutetape

12 pts

Deacutecrit sa deacutemarche en omettant des eacutetapes

8 pts

Preacutesente une deacutemarche deacutesordonneacutee

4 pts Choix des ressources

Eacutenumegravere tous les eacuteleacutements du mateacuteriel

5 pts

Eacutenumegravere des eacuteleacutements du mateacuteriel Un oubli mineur est observeacute

4 pts

Eacutenumegravere des eacuteleacutements du mateacuteriel Un oubli majeur est observeacute

3 pts

Eacutenumegravere des eacuteleacutements du mateacuteriel Des oublis majeurs sont observeacutes

2 pts

Eacutenumegravere des eacuteleacutements du mateacuteriel en nombres insuffisants ou sans lien avec lrsquoexpeacuterimentation

1 pt

Mise en œuvre adeacutequate du plan drsquoaction

Utilisation dans lrsquoaction des ressources

Recueille des donneacutees en utilisant correctement les outils et les instruments de mesure

5 pts

Travaille de faccedilon seacutecuritaire

3 pts

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Organisation des donneacutees

Preacutesente et organise clairement lrsquoensemble des donneacutees afin drsquoen faciliter lrsquointerpreacutetation

20 pts

Preacutesente des donneacutees comportant une erreur

12 pts

Preacutesente des donneacutees comportant plusieurs erreurs

8 pts

Preacutesente des donneacutees parfois organiseacutees mais sans lien avec la tacircche

4 pts

Eacutelaboration de conclusions

drsquoexplications ou de solutions

pertinentes

Proposition drsquoexplications ou de solutions

Formule des explications en interpreacutetant correctement toutes les donneacutees

15 pts

Formule des explications en interpreacutetant correctement la plupart des donneacutees

12 pts

Formule des explications en interpreacutetant partiellement les donneacutees

9 pts

Formule une explication mais interpregravete incorrectement les donneacutees

6 pts

Formule des explications sans lien avec la tacircche

3 pts Concordance avec lrsquohypothegravese

Fournit une justification adeacutequate et deacutetailleacutee

5 pts

Fournit une explication adeacutequate

4 pts

Fournit une justification incomplegravete

2 pts

Ne fournit aucune justification valable

1 pt Pistes drsquoameacutelioration et analyse critique

Propose des ameacuteliorations et les justifie

5 pts

Propose des ameacuteliorations

4 pts

Propose des ameacuteliorations partielles

3 pts

Propose des ameacuteliorations peu pertinentes

2 pts

Ne propose aucune ameacutelioration

1 pt

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Laboratoire sur les daphnies et lrsquoeffet des boissons eacutenergisantes La deacutemarche expeacuterimentale

La probleacutematique Selon lrsquoInstitut national de santeacute publique du Queacutebec laquo la consommation de boissons eacutenergisantes a connu une croissance importante au cours des cinq derniegraveres anneacutees de sorte que ces produits occupent maintenant une part consideacuterable du marcheacute des boissons Ces boissons sucreacutees promues pour leur capaciteacute agrave rehausser les niveaux drsquoeacutenergie et de vivaciteacute contiennent de la cafeacuteine comme principal ingreacutedient actif en plus de diverses autres substances telles que la taurine le glucuronolactone le ginseng lrsquoinositol et des vitamines [hellip] Parallegravelement de nombreuses questions ont eacuteteacute souleveacutees par les professionnels de la santeacute et des milieux scolaires quant aux effets de ces boissons sur la santeacute lorsqursquoelles sont consommeacutees notamment par une jeune clientegravele pendant une activiteacute physique et en combinaison avec lrsquoalcool raquo

httpwwwinspqqccapdfpublications1167_BoissonsEnergisantespdf

Il semble donc tregraves pertinent de chercher agrave mieux comprend lrsquoeffet de ces boissons eacutenergisantes agrave diffeacuterentes concentrations sur les systegravemes drsquoun organisme vivant Critegravere 1 Repreacutesentation de la situation (25 POINTS) Le problegraveme 1 Formulez une question complegravete agrave laquelle le laboratoire permettra drsquoapporter des eacuteleacutements de reacuteponse Quel sera lrsquoeffet de deux solutions de boisson eacutenergisante agrave concentration deacutetermineacutee sur lrsquoorganisme drsquoune daphnie

10 La theacuteorie 2 En vous aidant des tableaux preacutesenteacutes en annexe quels sont les principaux ingreacutedients

actifs dans votre boisson eacutenergisante

Reacuteponses variables Exemple cafeacuteine taurine glucuronolactone

3 Quel est lrsquoeffet de la cafeacuteine sur lrsquoorganisme Augmentation du rythme cardiaque de la contractiliteacute du cœur de la pression arteacuterielle de lrsquoapport de sang aux muscles et de la libeacuteration de glucose par le foie diminution du sommeil augmentation de lrsquoeacutenergie dans les muscles et dysfonctionnement du rythme cardiaque

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4 Quel est lrsquoeffet de la taurine sur lrsquoorganisme

Augmente la contractiliteacute cardiaque diminue la quantiteacute de toxines dans lrsquoorganisme et augmente la production drsquoeacutenergie par les muscles

5 Quel est lrsquoeffet du glucuronolactone sur lrsquoorganisme

Eacutelimine les deacutechets de lrsquoorganisme et aide agrave lutter contre la fatigue

Lrsquohypothegravese 6 Agrave partir des eacuteleacutements de reacuteponse contenus dans les questions preacuteceacutedentes formulez

une hypothegravese de laboratoire complegravete et justifiez-la Reacuteponses variables Exemple Une solution contenant de la cafeacuteine risque de faire augmenter les

battements cardiaques de la daphnie et de la faire bouger un peu plus La taurine devrait avoir moins drsquoeffet sur les battements cardiaques mais la daphnie devrait bouger davantage La solution de boisson eacutenergisante la plus concentreacutee devrait avoir un effet plus important sur lrsquoorganisme de la daphnie

Scheacutema de la daphnie Source image httpwww5ac-lillefr~svtretour_stagescapexp_1Sfiche_technique_daphniehtm

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Les calculs 7 Sachant qursquoune bouteille de boisson eacutenergisante a un volume de 250 mL servez-vous

des donneacutees preacutesenteacutees en annexe pour transformer les concentrations de cafeacuteine de taurine ou de glucuronolactone de votre solution en gL

Tableau 1 Concentration en ingreacutedients actifs drsquoune boisson eacutenergisante

Quantiteacute de taurine

Quantiteacute de cafeacuteine

Quantiteacute de glucuronolactone

Volume de solution (mL)

1000 mg 80 mg 600 mg 250 Concentrations Concentrations en gL Concentration de taurine 1000 mg250 ml 4 mgmL = 4 gL ou 4 mgmL Concentration de cafeacuteine 80 mg250 ml 032 mgmL = 032 gL ou 032 mgmL Concentration de glucuronolactone 600 mg250 mL 24 mgmL = 24 gL ou 24 mgmL 8 Effectuez les calculs neacutecessaires agrave la preacuteparation de votre dilution

15

Reacuteponses variables Exemple Concentration de la premiegravere dilution 32 gL en taurine Calculs C1V1 = C2V2 C1 = 4 gL V2 = C1V1 = 4 gL x 001 L = 125 mL V1 = 10 mL (donneacute agrave lrsquoeacutelegraveve) C2 32 gL C2 = 32 gL V2 =

Reacuteponses variables Exemple Concentration de la deuxiegraveme dilution 16 gL en taurine Calculs C1V1 = C2V2 C1 = 4 gL V2 = C1V1 = 4 gL x 0005 L = 125 mL V1 = 5 mL (donneacute agrave lrsquoeacutelegraveve) C2 16 gL C2 = 16 gL V2 =

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Critegravere 2 Eacutelaboration drsquoun plan drsquoaction (25 POINTS) Le mateacuteriel 9 Nommez tout le mateacuteriel neacutecessaire agrave la reacutealisation de votre laboratoire

5 Les manipulations 10 Eacutecrivez toutes les eacutetapes neacutecessaires agrave la preacuteparation drsquoune des deux solutions

Peut varier en fonction de la dilution Preacuteparation des solutions 15 mL boisson eacutenergisante de type laquo Red Bull raquo 59 mL eau 2 cylindres gradueacutes de 25 mL 2 eacuteprouvettes avec bouchon Support agrave eacuteprouvette 2 solutions teacutemoin de boisson eacutenergisante concentreacutees agrave 32 gL et 16 gL

1 Preacutelever 10 mL de boisson eacutenergisante avec le cylindre gradueacute de 25 mL 2 Verser la boisson eacutenergisante dans une eacuteprouvette 2 Preacutelever 25 mL drsquoeau avec le cylindre gradueacute de 25 mL 3 Ajouter lrsquoeau preacuteleveacutee au 10 mL de boisson eacutenergisante 4 Agiter 6 Comparer la couleur de la solution dilueacutee avec celle de lrsquoeacuteprouvette teacutemoin

Observation de la daphnie Daphnies Microscope Lame Pipette Chronomegravetre Papier absorbant Crayon-feutre et feuille de papier

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11 Eacutecrivez toutes les eacutetapes des manipulations neacutecessaires agrave lrsquoobservation des daphnies

20 Critegravere 3 Mise en œuvre du plan drsquoaction (25 POINTS) Lrsquoutilisation dans lrsquoaction des ressources 12 Quelles sont les regravegles de seacutecuriteacute dont vous devez tenir compte pendant votre

laboratoire 13 Avez-vous travailleacute de maniegravere seacutecuritaire Justifiez votre reacuteponse

______________________ Reacuteponses variables _____________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

5

1 Preacutelever une daphnie avec une pipette 2 Placer la daphnie sur une lame de microscope 3 Eacuteponger le surplus de liquide avec du papier absorbant 4 Ajouter une goutte de solution de boisson eacutenergisante non dilueacutee 5 Compter le nombre de battements de cœur de la daphnie en 5 secondes en faisant

un point sur une feuille avec un crayon agrave tous les battements de cœur 6 Remettre la daphnie dans sa solution drsquoorigine et attendre environ 1 minute 7 Reprendre la daphnie avec la pipette 8 Reacutepeacuteter les eacutetapes 2 agrave 4 avec la solution de boisson eacutenergisante dilueacutee agrave 16 gL 9 Remettre la daphnie dans sa solution drsquoorigine et attendre environ 1 minute 10 Reprendre la daphnie avec la pipette 11 Reacutepeacuteter les eacutetapes 2 agrave 4 avec la solution de boisson eacutenergisante dilueacutee agrave 32 gL 12 Comparer les reacutesultats

Reacuteponses variables Exemples

Porter des lunettes de seacutecuriteacute Attacher ses cheveux Srsquoassurer que lrsquoobjectif du microscope ne touche pas agrave la daphnie Ne pas laisser la lumiegravere du microscope allumeacutee inutilement

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Lrsquoorganisation des donneacutees 14 Notez vos reacutesultats

Reacuteponses variables

Exemple

Tableau 2 Nombre de battements de cœur de la daphnie en 5 secondes avec diffeacuterentes concentrations de boisson eacutenergisante

20

Critegravere 4 Eacutelaboration de conclusions (25 POINTS)

Lrsquoanalyse 15 Comparez vos reacutesultats avec lrsquoensemble de la classe et faites-en lrsquoanalyse

Analyse

Reacuteponses variables Exemple Les battements cardiaques de la daphnie augmentent peu avec la

taurine comparativement agrave la cafeacuteine La cafeacuteine a comme effet drsquoaugmenter le rythme cardiaque alors que la taurine a comme effet drsquoaugmenter la production drsquoeacutenergie par les muscles

Concentration en taurine (gL)

Concentration en cafeacuteine (gL)

Concentration en glucuronolactone

(gL)

Battements de cœur de la daphnie

000 27 016 31 032 35

Observations Reacuteponses variables

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La conclusion 16 Quel est lrsquoeffet de votre boisson eacutenergisante sur les battements du cœur drsquoune

daphnie

Le cœur de la daphnie bat plus rapidement

17 Quels systegravemes du corps peuvent expliquer la reacuteaction de la daphnie Justifiez votre

reacuteponse

Systegraveme 1 Systegraveme digestif

Justification La cafeacuteine est absorbeacutee par lrsquoestomac et lrsquointestin grecircle deux organes du systegraveme digestif La cafeacuteine contribue agrave la libeacuteration du glucose par le foie Apregraves lrsquoingestion de boisson eacutenergisante la cafeacuteine sera meacutetaboliseacutee par le foie par des enzymes chimiques Or le foie est une glande digestive

La taurine intervient aussi dans le meacutecanisme de digestion des lipides Elle est preacutesente dans la bile et sert agrave eacutemulsifier les lipides alimentaires

Le glucuronolactone est naturellement produit par le foie lors du meacutetabolisme du glucose

Systegraveme 2 Systegraveme circulatoire

Justification La cafeacuteine est redistribueacutee dans la circulation sanguine par le systegraveme circulatoire La boisson eacutenergisante sera ainsi distribueacutee aux muscles et au cerveau par diffusion La cafeacuteine augmente le rythme cardiaque la contractiliteacute du cœur la pression arteacuterielle et lrsquoapport de sang aux muscles

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Systegraveme 3 Systegraveme excreacuteteur

Justification Dans le cerveau la cafeacuteine ressemble beaucoup agrave une proteacuteine qui agit comme neurotransmetteur lrsquoadeacutenosine Normalement lrsquoadeacutenosine se fixe aux reacutecepteurs des cellules ceacutereacutebrales et envoie un influx qui diminue lrsquoactiviteacute des cellules et favorise le sommeil Lors de lrsquoingestion drsquoune boisson eacutenergisante la cafeacuteine prend la place de lrsquoadeacutenosine et se fixe aux reacutecepteurs des cellules ceacutereacutebrales Lrsquoadeacutenosine ne peut donc plus effectuer sa tacircche principale Lrsquoorganisme et le sommeil ne sont plus favoriseacutes

La taurine est un acide amineacute qui agit comme neurotransmetteur

15

18 Est-ce que votre hypothegravese eacutetait justifieacutee Expliquez

________________________ Reacuteponses variables ___________________________

____________________________________________________________________

5 Les pistes drsquoameacutelioration 18 Quels problegravemes avez-vous rencontreacutes au cours de votre laboratoire

Reacuteponses variables Exemple La reacuteaction de la daphnie est tregraves variable drsquoun organisme agrave lrsquoautre

Il est difficile de voir lrsquoeffet de plusieurs concentrations de solution sur une mecircme daphnie car celles-ci ne sont pas tregraves reacutesistantes elles finissent par mourir Plusieurs ingreacutedients actifs sont preacutesents dans la boisson eacutenergisante (cafeacuteine taurine et glucuronolacton) et il est difficile drsquoanalyser la reacuteaction de la daphnie en fonction drsquoun seul de ces ingreacutedients La daphnie nrsquoabsorbe pas toujours la mecircme quantiteacute de boisson eacutenergisante drsquoune fois agrave lrsquoautre

19 Comment pourriez-vous ameacuteliorer lrsquoexpeacuterience

Reacuteponses variables Exemple Tous les eacutelegraveves devraient choisir une daphnie qui a le mecircme nombre de

battements cardiaques au deacutepart pour que les comparaisons soient plus justes

Privileacutegier des boissons eacutenergisantes dont un seul ingreacutedient actif diffegravere

5

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ANNEXES

Tableau 1 Teneurs en ingreacutedients actifs des boissons eacutenergisantes

Nom de boisson Taurine (mg)

Cafeacuteine (mg)

Eacutenergie (kcal)

Glucuronolactone (mg)

Amp Energy 292 80 116

Battery Energy Drink 1 000 80 125

Burn Energy Drink (hors France) 1 000 80 153

Burn Energy Drink (France) 0 80 158

Dark Dog (hors France) 80

Dark Dog (France) 0 80 125 0

Duff 704 85 113

Eacutenergie 1 000 80 600

Eacutenergie leacuteger 1 000 80 7 600

FULL SIZE performers drink16(France) 1 000 80 208 600

Full Throttle citron 1 000 75

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Grizzly power drink (France) 0 80 112 0

Grizzly power drink original 1 000 80 112 600

Guru original 0 125 100

GZ 1000 80 1175 0575

Hype 1 000 80 43

Hype enlite 1 000 80 49

Lost 1 057 85 634

Monster Energy Anti-Gravity 2 000

Monster Energy Khaos 1 057 82

Monster Energy Original 1 057 82 120

Monster Energy Ripper 1 057 82 1175

NOS fruiteacute 1 042 130 115 28

Rage 1 057 84 802

Power Poker Energy Drink 1000 80 1175 0575

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Red Bull (hors France) 1 000 80 1125 600

Red Bull (France) 1 000 80 115 600

Red Bull diegravete 1 000 80

Red rain 1 000 80 600

Red Rave 1 000 80 600

Red Rave diegravete 1 000 80

Rockstar 1 001 101

Rockstar diegravete 1 001 85

Rockstar Burner 1 057 85

Rockstar Juiced 50 1 057 85

Rockstar Juiced 70 1 001 85 1 136

Sobe No fear 1 000 80

SHARK 1 000 80 155 600

Stoked Energy 1 057 85 634

Chantier 7 - Barma FSE Universiteacute Laval 2011 (document creacuteeacute par Geneviegraveve Rheacuteaume) 12

Taurus Energy Drink 1 000 24 46 6

Truc de Fou la french energy17 1 000 80 115 600

Txori Gorri Energy Drink

Wild Dragon

X-Tense Original 80 110

X-Tense Zero 80 11

Source httpfrwikipediaorgwikiBoisson_eacutenergisante

Chantier 7 - Barma FSE Universiteacute Laval 2011 (document creacuteeacute par Geneviegraveve Rheacuteaume) 13

Tableau 2 Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents produits veacutegeacutetaux

Source httpfrwikipediaorgwikiCafeacuteine

Tableau 3 Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents aliments et boissons

Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents aliments et boissons 4142

Produit Portion Cafeacuteine par portion (mg)

Cafeacuteine par litre (mg)

Chocolat noir 1 barre (43 g 15 oz) 31 - Chocolat au lait 1 barre (43 g 15 oz) 10 - Chocolat chaud 207 ml (7 US fl oz) 52 25035 Cafeacute moulu 207 ml (7 US fl oz) 80ndash135 386ndash652 Cafeacute filtre 207 ml (7 US fl oz) 115ndash175 555ndash845 Cafeacute deacutecafeacuteineacute 207 ml (7 US fl oz) 5 24 Cafeacute expresso 44ndash60 ml (15-2 US fl oz) 100 1691ndash2254 Theacute vert ou Theacute noir43 177 ml (6 US fl oz) 30-53 169 Coca-Cola Classic 355 ml (12 US fl oz) 46 129 Red Bull 250 ml (82 US fl oz) 80 320 Source httpfrwikipediaorgwikiCafeacuteine

Produit veacutegeacutetal cafeacuteine du poids sec Graine drsquoarabica (cafeacute) 11

Graine de robusta (cafeacute) 22

Fegraveve de cacao 01 agrave 04

Noix de kola (cola) 1 agrave 35

Feuille de theacute 25 agrave 5

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Laboratoire sur les daphnies et lrsquoeffet des boissons eacutenergisantes La preacuteparation (corrigeacute)

1 Qursquoest-ce qursquoun soluteacute Un soluteacute est une substance qui se dissout dans une autre substance appeleacutee solvant 2 Qursquoest-ce qursquoun solvant Un solvant est une substance capable de dissoudre un soluteacute 3 Qursquoest-ce que la concentration drsquoune solution La concentration drsquoune solution correspond agrave la quantiteacute de soluteacute par rapport agrave la

quantiteacute de solutions 4 Deacutecrivez lrsquoeffet drsquoune variation de quantiteacute de soluteacute ou de solvant sur la concentration

drsquoune solution Lrsquoajout de soluteacute augmente la concentration drsquoune solution Lrsquoajout de solvant

diminue la concentration drsquoune solution 5 Illustrez le pheacutenomegravene de dilution agrave lrsquoaide drsquoun modegravele particulaire

6 Expliquez le pheacutenomegravene de dilution en termes de concentration et de volume Une solution concentreacutee contient une quantiteacute importante de soluteacute dissous par

rapport au volume de solution Une solution dilueacutee contient une faible quantiteacute de soluteacute dissous par rapport au volume de solution

Solvant Solution concentreacutee Solution dilueacutee

Soluteacute

Ressources One dollar microscope httpwwwfunscicomfun3_enucomp1ucomp1htm Principe de fonctionnement httpwwwmicroscopixchmicroscopie_principephpsmenu=3 Simulateur httpwwwphysagregfranimationsanimation-Spe-physique-TP-microscope-schema-modelisationswf Introduction agrave la microscopie httpwwwlabomediqualchmicroscopeintrohtm Olympus simple magnification httpwwwolympusmicrocomprimerjavalensessimplemagnificationindexhtml Simulateur httpphetcoloradoedusimsgeometric-opticsgeometric-optics_enhtml Solid edge ST4 httpswwwplmautomationsiemenscomen_usacademicresourcessolid-edgestudent-downloadcfm Microscope V1 httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopemicroscope_v1wmv Queue de poisson avec le microscope V1 httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopepoisson_v1wmv Observation de la daphnie httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopeobservation20observationhtml Test avec une regravegle httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopeverification_optiqueverification_optiquehtml

  • analyse_technologique_corrigepdf
  • C2_effets_boissons_energisantes_corrige
  • grille_evaluation_daphnie
  • labo_daphnie_corrige
  • labo_preparation_corrige
  • Ressources externes
Page 3: Analyse technologique du microscopecdpsciencetechno.org/cdp/UserFiles/File/telechargement/microscope... · (pyridoxine) - Régularise le taux de sucre dans le sang - Formation des

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2 a) Identifie avec preacutecision et agrave lrsquoaide drsquoune flegraveche qui pointe sur lrsquoillustration les quatre fonctions meacutecaniques eacuteleacutementaires eacutenumeacutereacutees ci-dessous (Tu dois dessiner une flegraveche pour chaque fonction donc quatre flegraveches en tout)

b) Deacutecris les quatre caracteacuteristiques de la liaison que tu as pointeacutee Liaison indirecte rigide deacutemontable et complegravete (Pour plus drsquoinformation consulter le document du CDP ici)

Guidage en rotation

Liaison Guidage en translation

Frottement

Univers technologique Concept Deacutecrire les caracteacuteristiques des liaisons dans un objet technique (liaison directe ou indirecte rigide

ou eacutelastique deacutemontable ou indeacutemontable complegravete ou partielle)

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3 a) Complegravete le scheacutema eacutelectrique en te servant des symboles ci-dessous La lampe DEL est alimenteacutee agrave partir drsquoun bloc-piles 2 AA et est commandeacutee par un interrupteur simple

b) Indique la fonction des composants du circuit

Composant Fonction

Bloc-piles Alimentation

Fils Conduction

Gaine sur les fils Isolation

Interrupteur Commande

Lampe DEL Transformation de lrsquoeacutenergie

Univers mateacuteriel Concept - Deacutecrire la fonction de divers eacuteleacutements drsquoun circuit eacutelectrique (ex les fils transmettent le

mouvement des eacutelectrons tout au long du circuit les reacutesistors transforment lrsquoeacutenergie eacutelectrique en une autre forme drsquoeacutenergie) - Repreacutesenter un circuit eacutelectrique simple agrave lrsquoaide drsquoun scheacutema

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4 Explique agrave lrsquoaide de la terminologie propre agrave la science et agrave la technologie le fonctionnement meacutecanique du microscope illustreacute sur la page couverture en deacutecrivant lrsquoaction de tous les composants eacutenumeacutereacutes a) Entre no20 (molette) et no 9 (oculaire) deacutecrire la transformation du mouvement Le mouvement de rotation de la molette est communiqueacute agrave lrsquooculaire Le mouvement est alors transformeacute en translation de lrsquooculaire par un systegraveme de transformation du mouvement de type laquo roue de friction raquo b) Entre no 3 (glissiegravere) et no 9 (oculaire) deacutecrire le degreacute de liberteacute de mouvement Le sablage laquo plat raquo de lrsquooculaire empecircche la rotation de celui-ci eacutetant donneacute qursquoil est en contact avec la roue de friction de la molette Le deacuteplacement horizontal de lrsquooculaire nrsquoest pas possible car celui-ci se trouve agrave lrsquointeacuterieur drsquoun autre conduit drsquoun plus grand diamegravetre (la glissiegravere) Le deacuteplacement vertical de lrsquooculaire est toutefois possible Le mouvement de translation vertical de lrsquooculaire est uniquement possible c) Entre no 22 (lateacuteral) et no 20 (molette) deacutecrire le guidage et les caracteacuteristiques de la liaison Liaison deacutemontable et partielle qui permet une rotation de la molette Les trous faits dans les montants lateacuteraux permettent une rotation de la molette Le ruban eacutelectrique placeacute sur la molette (roue de friction) limite la translation possible de la molette d) Entre no 9 (oculaire) et no 10 (objectif) deacutecrire les caracteacuteristiques de la liaison Liaison complegravete rigide indirecte (ruban eacutelectrique qui comble lrsquoespace entre les deux piegraveces) et indeacutemontable (colle chaude) e) No 20 (molette) et no 9 (oculaire) nom du meacutecanisme de transformation du mouvement Roue de friction

Univers technologique Concepts - Deacutecrire les caracteacuteristiques des liaisons dans un objet technique (liaison directe ou indirecte

rigide ou eacutelastique deacutemontable ou indeacutemontable complegravete ou partielle) - Deacuteterminer les caracteacuteristiques souhaitables des liaisons lors de la conception drsquoun objet technique - Expliquer lrsquoutiliteacute de limiter le mouvement (degreacute de liberteacute) dans le fonctionnement drsquoun objet

technique - Expliquer le choix drsquoun type de guidage dans un objet technique (ex la glissiegravere drsquoun tiroir guide le tiroir et reacuteduit le frottement)

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SAEacute ndash LES BOISSONS EacuteNERGISANTES et les effets sur les systegravemes du corps humain

A) Les composants drsquoune boisson eacutenergisante populaire

Composition (par canette)

taurine (1000 mg)

cafeacuteine (80 mg)

sucre (glucose saccharose

aceacutesulfame K 27 g)

glucuronolactone (06 g)

inositol citrates colorants parfums

vitamine B eau gazeacuteifieacutee

B) Description de certains composants drsquoune boisson eacutenergisante populaire

Taurine La taurine est une moleacutecule de petite taille abondante dans les tissus humains comme dans ceux dautres animaux Chez les humains comme chez la plupart des autres animaux elle est fabriqueacutee par le corps Aucun apport alimentaire de taurine nest neacutecessaire

Cafeacuteine La cafeacuteine est un stimulant et un psychostimulant

C2H7NO3S

C6H8O6

C8H10N4O2

Glucuronolactone Le glucuronolactone est un composant produit

naturellement dans le foie par le meacutetabolisme du glucose

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C) Le rocircle des principales vitamines contenues dans une boisson eacutenergisante populaire

Vitamines Rocircles Liposolubles

A

- Favorise une bonne vision

- Protegravege contre les infections

- Croissance des os et des tissus

D

- Absorption du Ca et du P

- Formation et deacuteveloppement des os

E

- Protegravege les cellules contre le cancer

- Favorise la circulation sanguine

- Renforce le systegraveme immunitaire

K

- Favorise la coagulation sanguine et la formation des

os

Hydrosolubles

B1 (thiamine)

- Assimilation des glucides

- Coordination musculaire

B2 (riboflavine)

mdash Transfert drsquoeacutenergie dans les cellules

B3 (niacine)

mdash Transfert drsquoeacutenergie dans les cellules

B5 (acide

pantotheacutenique)

- Formation drsquohormones

- Transformation des proteacuteines glucides et des lipides

en eacutenergie

B6 (pyridoxine)

- Reacutegularise le taux de sucre dans le sang

- Formation des anticorps dans le systegraveme immunitaire

B8 (biotine)

mdash Maintien des glandes du systegraveme nerveux de

lrsquoappareil reproducteur et de la peau

B9 (acide folique)

- Formation et entretien des cellules

- Production drsquoADN

C

- Reacutesistance aux infections

- Acceacutelegravere la cicatrisation en favorisant lrsquoabsorption du

fer

- Freine le vieillissement des cellules

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D) Lrsquoanalyse de la boisson eacutenergisante 1 La boisson eacutenergisante populaire dont il est question est une solution aqueuse

a) Quel est le solvant dans cette solution Eau gazeacuteifieacutee

b) Quels sont les trois principaux soluteacutes dans cette solution Sucre glucuronolactone et taurine

2 Sachant que le volume drsquoune canette de boisson eacutenergisante est de 250 mL quelle est la concentration de taurine en pourcentage Laisse une trace de ton calcul

Concentration de taurine en 1000 mg = 1 g = _ x 250 mL 250 mL 100 mL

1 g x 100 mL = 04

250 mL

3 La boisson eacutenergisante est-elle une substance pure Justifie ta reacuteponse

Non car la solution de boisson eacutenergisante contient plus drsquoune sorte de moleacutecules

4 a) La cafeacuteine est un composeacute Combien drsquoeacuteleacutements diffeacuterents retrouve-t-on dans une moleacutecule de cafeacuteine

4

b) Nommez ces eacuteleacutements qui composent la cafeacuteine Carbone hydrogegravene oxygegravene azote

c) Combien drsquoatomes de chaque eacuteleacutement retrouve-t-on dans une moleacutecule de cafeacuteine

8 atomes de carbone 10 atomes drsquohydrogegravene 4 atomes drsquoazote et 2 atomes drsquooxygegravene

d) Combien drsquoatomes retrouve-t-on au total dans une moleacutecule de cafeacuteine 24

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5 Nomme les substances nutritives preacutesentes dans la boisson eacutenergisante populaire deacutecris leurs fonctions biologiques et associe ces substances nutritives agrave leurs sources principales

Substances nutritives Fonctions biologiques Sources

Glucides Apport drsquoeacutenergie agrave court terme

Fruits pain ceacutereacuteales pacirctes alimentaires pomme de terre riz leacutegumineuses

Vitamines Aide agrave la production drsquoeacutenergie lutte contre les infections

Fruits leacutegumes produits laitiers ceacutereacuteales complegravetes œufs foie

Eau H2O Constitue 60 du corps humain

Eau fruits leacutegumes soupes lait

6 Quelle source de vitamine B serait la plus abondante dans les boissons eacutenergisantes

Justifie ta reacuteponse

B2 et B3 car elles assurent le transfert drsquoeacutenergie dans les cellules

E) Lrsquoingestion de boisson eacutenergisante Le systegraveme digestif

Le scheacutema suivant trsquoaidera agrave reacutepondre aux prochaines questions

Source image httpwwwcollegelavalcabiopresseAnatomie-digestifana-dig-2htm

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7 a) Agrave partir du scheacutema de la page preacuteceacutedente indique dans lrsquoordre le numeacutero des organes du systegraveme digestif que traverse la boisson eacutenergisante agrave partir du moment ougrave elle est avaleacutee jusqursquoagrave ce qursquoelle soit distribueacutee dans le systegraveme circulatoire

1 3 4 7

b) Nomme les organes identifieacutes preacuteceacutedemment et deacutecris leur principale fonction en lien avec la consommation de boisson eacutenergisante

Numeacutero Nom de lrsquoorgane Fonction principale 1 Bouche Sert agrave ingeacuterer la boisson eacutenergisante 3 Œsophage Amegravene la boisson eacutenergisante vers

lrsquoestomac par peacuteristaltisme 4 Estomac Deacuteverse la boisson eacutenergisante dans

lrsquointestin grecircle 7 Intestin grecircle Absorption de la boisson eacutenergisante

c) Quel type de transformation ces organes font-ils subir agrave la boisson eacutenergisante Explique ta reacuteponse

Organe Type de

transformation Explications

Bouche Physique La deacuteglutition envoie la boisson eacutenergisante vers lrsquoœsophage

Œsophage Physique Le peacuteristaltisme envoie la boisson eacutenergisante vers lrsquoestomac

Estomac Physique Le peacuteristaltisme envoie la boisson eacutenergisante vers lrsquointestin grecircle

Intestin grecircle Physique La boisson eacutenergisante est absorbeacutee

8 La taurine intervient dans le meacutecanisme de digestion des lipides

a) Quelle glande digestive est responsable de la digestion des lipides Le foie

b) Sur le scheacutema preacuteceacutedent agrave quel numeacutero correspond cette glande digestive 9

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c) Deacutecris comment agit cette glande digestive pour arriver agrave digeacuterer les lipides

Le foie libegravere la bile dans lrsquointestin grecircle La bile sert agrave eacutemulsifier les lipides pour les digeacuterer et les transformer en acide gras et en glyceacuterol

d) Quel type de transformation cette glande fait-elle subir aux aliments

9 Utilise le scheacutema suivant pour reacutepondre aux prochaines questions

Source image wwwafblumbebioafbphystubephystubehtm

Chimique

a) Indique agrave lrsquoaide drsquoune flegraveche dans quel sens se fait lrsquoabsorption dans les villositeacutes

de lrsquointestin

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b) Explique de quelle maniegravere se fait lrsquoabsorption de la boisson eacutenergisante dans lrsquointestin grecircle

Avec leur grande surface de contact les villositeacutes de lrsquointestin grecircle laissent passer la boisson eacutenergisante dans le systegraveme circulatoire La boisson eacutenergisante peut alors entrer agrave lrsquointeacuterieur de lrsquoorganisme

Le systegraveme respiratoire et le systegraveme circulatoire

10 Identifie les diffeacuterentes parties du systegraveme respiratoire

Source image httpwwwmclefnetpagewebd_app_resphtm

a) Fosses nasales 1 b) Pharynx 2 c) Tracheacutee 3

d) Bronches 10 e) Poumons 9

11 Sur le scheacutema du systegraveme circulatoire preacutesenteacute agrave la page suivante

a) Identifie les parties suivantes cœur artegravere veine capillaires b) Identifie agrave lrsquoaide drsquoune couleur la circulation pulmonaire c) Identifie agrave lrsquoaide drsquoune autre couleur la circulation systeacutemique

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Scheacutema du systegraveme circulatoire

Veine

Cœur

Artegravere

Circulation pulmonaire

Capillaires Ex Rouge

Circulation systeacutemique

Source image wwwhumansbepagescardiovaschtm Ex Bleu

12 La cafeacuteine augmente le flux drsquooxygegravene dans le cerveau et dans les muscles Sers-toi du scheacutema ci-dessous pour expliquer comment lrsquooxygegravene de lrsquoair peut se retrouver dans ces organes du corps humain

Votre reacuteponse doit expliquer

a) La fonction des fosses

nasales et des poumons

b) La fonction des artegraveres

des veines du cœur et des

capillaires sanguins

Source image httptpe-burne-monsitecompagesplan2-les-effets-sur- l-organisme-lors-d-un-effort-physiquehtml

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Lrsquoair entre par les fosses nasales et y est filtreacute reacutechauffeacute et humidifieacute Les eacutechanges gazeux se feront dans les poumons Dans les poumons il y aura diffusion de lrsquooxygegravene entre les alveacuteoles et les capillaires sanguins Dans le sang lrsquooxygegravene ira vers le cœur par une veine Le cœur pompera le sang dans le corps et sera distribueacute aux cellules par les artegraveres

Les fluides

13 La cafeacuteine augmente la pression arteacuterielle

a) Qursquoest-ce que la pression La pression est la force exerceacutee par les particules lorsqursquoelles entrent en collision avec une surface contraignante

b) Le sang est-il un fluide compressible ou incompressible Justifie ta reacuteponse

Incompressible Le volume du sang ne change pas

c) Explique la raison pour laquelle la boisson eacutenergisante augmente la pression arteacuterielle agrave lrsquoaide des principaux facteurs qui influencent la pression exerceacutee par un fluide

La contraction du cœur est plus forte ce qui augmente la force avec laquelle le sang est deacuteplaceacute

d) Explique agrave lrsquoaide du concept de diffeacuterences de pression la faccedilon dont le sang se deacuteplace dans le corps

Le sang se deacuteplace drsquoun endroit ayant une pression eacuteleveacutee vers un endroit ayant une pression moins eacuteleveacutee Le cœur pompe le sang dans le cœur et fournit la pression neacutecessaire pour que le sang circule Le sang qui circule dans les artegraveres a une pression plus eacuteleveacutee que le sang qui circule dans les veines

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Le systegraveme nerveux

14 La cafeacuteine agit comme neurotransmetteur dans le cerveau

a) Agrave quelle structure du systegraveme nerveux central le cerveau est-il associeacute

Lrsquoenceacutephale

b) Quelle est la fonction du cerveau

Responsable des faculteacutes intellectuelles analyse et interpregravete lrsquoinformation produit des influx nerveux

15 Explique le rocircle du systegraveme nerveux central lors de lrsquoingestion de boisson eacutenergisante

La cafeacuteine intervient dans la gestion des comportements en ne deacutecodant pas les messages envoyeacutes par lrsquoadeacutenosine correctement La cafeacuteine prend la place de lrsquoadeacutenosine et arrecircte de favoriser le sommeil

16 Sur le scheacutema suivant identifie la synapse lrsquoaxone et les dendrites

Dendrite Synapse

Axone

Source image httpjourdanericpagesperso-orangefrbilans3ch13htm

17 Normalement lrsquoadeacutenosine se fixe aux reacutecepteurs des cellules ceacutereacutebrales et envoie un influx qui diminue lrsquoactiviteacute des cellules Quelles structures sont responsables du transport de lrsquoinflux nerveux

Les nerfs

18 Utilise le scheacutema ci-dessous pour reacutepondre aux prochaines questions

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Source image httplechocolat-tpe2010e-monsitecompagestpela-theobromine-cafeinehtml

a) Quel est le rocircle du systegraveme nerveux peacuteripheacuterique

Transporter les influx nerveux

b) Quelle est la conseacutequence de lrsquoingestion de boisson eacutenergisante sur le systegraveme nerveux peacuteripheacuterique

Lors de lrsquoingestion de boisson eacutenergisante lrsquoinflux nerveux est acceacuteleacutereacute ce qui ne favorise pas le sommeil

Les types de muscles

19 Lors du meacutetabolisme de la cafeacuteine les muscles lisses sont relacirccheacutes et le bon fonctionnement du rythme cardiaque est affecteacute La quantiteacute drsquoacides gras est aussi augmenteacutee et est utiliseacutee comme source drsquoeacutenergie par les muscles

Agrave quels endroits retrouve-t-on ces muscles

Type de muscle Localisation

Lisse Paroi des organes (poumon tube digestifhellip)

Cardiaque Cœur

F) Lrsquoexcreacutetion de la boisson eacutenergisante

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Le systegraveme excreacuteteur

20 Identifie les diffeacuterentes parties du systegraveme urinaire

1- Rein

2- Uretegravere

3- Vessie

4- Uregravetre

Source image httpfrsyvumcomcgionlineservecgiquizzbiologieexcrhtmltable

21 Explique de quelle maniegravere la boisson eacutenergisante peut ecirctre eacutelimineacutee de lrsquoorganisme par le systegraveme excreacuteteur en te reacutefeacuterant aux scheacutemas ci-dessous

Les soluteacutes de la boisson eacutenergisante ainsi que les autres substances dissoutes dans le sang (mineacuteraux vitamines sucre ureacutee) passent agrave travers les capillaires lorsque le sang arrive aux reins Ces substances dissoutes dans le sang entrent dans le rein tandis que les cellules du sang et les proteacuteines restent dans le sang Le rein filtre ensuite ces substances Les capillaires reacuteabsorbent lrsquoeau et les eacuteleacutements essentiels pour le bon fonctionnement de lrsquoorganisme Les deacutechets restent dans les reins Les soluteacutes de la boisson eacutenergisante restent donc dans les reins et seront eacutevacueacutes dans lrsquourine

Sources images httpwwwbecomehealthynowcompopupsnephronhtm httpfracademicrudicnsffrwiki1470246

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22 a) Quelle est la fonction des reins

Filtration du sang Reacuteabsorption de lrsquoeau Eacutelimination des deacutechets

b) Quelle est la fonction de la vessie

Entreposer lrsquourine jusqursquoagrave la miction

23 De quoi lrsquourine est-elle composeacutee

Eau ureacutee et autres deacutechets mineacuteraux substances en excegraves dans le sang

24 Explique comment les reins peuvent maintenir lrsquoeacutequilibre sanguin lors de lrsquoingestion de boisson eacutenergisante

Les reins filtrent le sang et retirent du systegraveme circulatoire la cafeacuteine la taurine et le glucuronolactone En eacutetant eacutevacueacutees ces substances cesseront drsquoavoir leurs effets neacutegatifs sur lrsquoorganisme

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Laboratoire sur les daphnies et les boissons eacutenergisantes Grille drsquoeacutevaluation

Compeacutetence 1- Chercher des reacuteponses ou des solutions agrave des problegravemes drsquoordre scientifique ou technologique

Critegraveres Indicateurs Manifestations observables Niveau 5 Niveau 4 Niveau 3 Niveau 2 Niveau 1

Repreacutesentation adeacutequate de la

situation

Seacutelection drsquoinformations et formulation du problegraveme

Traduit clairement et de faccedilon complegravete le but

10 pts

Seacutelectionne les informations pertinentes lieacutees au but (erreurs mineures)

8 pts

Relegraveve des eacuteleacutements du but (un des deux buts)

6 pts

Tregraves peu drsquoeacuteleacutements preacutesents

4 pts

Copie les eacuteleacutements de la mise en situation

2 pts

Formulation drsquohypothegravese

Formule des hypothegraveses qursquoil justifie en srsquoappuyant sur les concepts approprieacutes

15 pts

Formule des hypothegraveses vraisemblables qursquoil justifie (quelques erreurs)

12 pts

Formule des hypothegraveses qui tiennent compte de certains problegravemes (plusieurs erreurs)

9 pts

Formule des suppositions plus ou moins relieacutees au problegraveme (beaucoup drsquoerreurs)

6 pts

Eacutelaboration drsquoun plan drsquoaction

pertinent et adapteacute agrave la situation

Planification des eacutetapes de la deacutemarche

Deacutecrit de faccedilon claire et ordonneacutee toutes les eacutetapes de sa deacutemarche

20 pts

Deacutecrit toutes les eacutetapes de sa deacutemarche

16 pts

Deacutecrit sa deacutemarche en omettant une eacutetape

12 pts

Deacutecrit sa deacutemarche en omettant des eacutetapes

8 pts

Preacutesente une deacutemarche deacutesordonneacutee

4 pts Choix des ressources

Eacutenumegravere tous les eacuteleacutements du mateacuteriel

5 pts

Eacutenumegravere des eacuteleacutements du mateacuteriel Un oubli mineur est observeacute

4 pts

Eacutenumegravere des eacuteleacutements du mateacuteriel Un oubli majeur est observeacute

3 pts

Eacutenumegravere des eacuteleacutements du mateacuteriel Des oublis majeurs sont observeacutes

2 pts

Eacutenumegravere des eacuteleacutements du mateacuteriel en nombres insuffisants ou sans lien avec lrsquoexpeacuterimentation

1 pt

Mise en œuvre adeacutequate du plan drsquoaction

Utilisation dans lrsquoaction des ressources

Recueille des donneacutees en utilisant correctement les outils et les instruments de mesure

5 pts

Travaille de faccedilon seacutecuritaire

3 pts

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Organisation des donneacutees

Preacutesente et organise clairement lrsquoensemble des donneacutees afin drsquoen faciliter lrsquointerpreacutetation

20 pts

Preacutesente des donneacutees comportant une erreur

12 pts

Preacutesente des donneacutees comportant plusieurs erreurs

8 pts

Preacutesente des donneacutees parfois organiseacutees mais sans lien avec la tacircche

4 pts

Eacutelaboration de conclusions

drsquoexplications ou de solutions

pertinentes

Proposition drsquoexplications ou de solutions

Formule des explications en interpreacutetant correctement toutes les donneacutees

15 pts

Formule des explications en interpreacutetant correctement la plupart des donneacutees

12 pts

Formule des explications en interpreacutetant partiellement les donneacutees

9 pts

Formule une explication mais interpregravete incorrectement les donneacutees

6 pts

Formule des explications sans lien avec la tacircche

3 pts Concordance avec lrsquohypothegravese

Fournit une justification adeacutequate et deacutetailleacutee

5 pts

Fournit une explication adeacutequate

4 pts

Fournit une justification incomplegravete

2 pts

Ne fournit aucune justification valable

1 pt Pistes drsquoameacutelioration et analyse critique

Propose des ameacuteliorations et les justifie

5 pts

Propose des ameacuteliorations

4 pts

Propose des ameacuteliorations partielles

3 pts

Propose des ameacuteliorations peu pertinentes

2 pts

Ne propose aucune ameacutelioration

1 pt

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Laboratoire sur les daphnies et lrsquoeffet des boissons eacutenergisantes La deacutemarche expeacuterimentale

La probleacutematique Selon lrsquoInstitut national de santeacute publique du Queacutebec laquo la consommation de boissons eacutenergisantes a connu une croissance importante au cours des cinq derniegraveres anneacutees de sorte que ces produits occupent maintenant une part consideacuterable du marcheacute des boissons Ces boissons sucreacutees promues pour leur capaciteacute agrave rehausser les niveaux drsquoeacutenergie et de vivaciteacute contiennent de la cafeacuteine comme principal ingreacutedient actif en plus de diverses autres substances telles que la taurine le glucuronolactone le ginseng lrsquoinositol et des vitamines [hellip] Parallegravelement de nombreuses questions ont eacuteteacute souleveacutees par les professionnels de la santeacute et des milieux scolaires quant aux effets de ces boissons sur la santeacute lorsqursquoelles sont consommeacutees notamment par une jeune clientegravele pendant une activiteacute physique et en combinaison avec lrsquoalcool raquo

httpwwwinspqqccapdfpublications1167_BoissonsEnergisantespdf

Il semble donc tregraves pertinent de chercher agrave mieux comprend lrsquoeffet de ces boissons eacutenergisantes agrave diffeacuterentes concentrations sur les systegravemes drsquoun organisme vivant Critegravere 1 Repreacutesentation de la situation (25 POINTS) Le problegraveme 1 Formulez une question complegravete agrave laquelle le laboratoire permettra drsquoapporter des eacuteleacutements de reacuteponse Quel sera lrsquoeffet de deux solutions de boisson eacutenergisante agrave concentration deacutetermineacutee sur lrsquoorganisme drsquoune daphnie

10 La theacuteorie 2 En vous aidant des tableaux preacutesenteacutes en annexe quels sont les principaux ingreacutedients

actifs dans votre boisson eacutenergisante

Reacuteponses variables Exemple cafeacuteine taurine glucuronolactone

3 Quel est lrsquoeffet de la cafeacuteine sur lrsquoorganisme Augmentation du rythme cardiaque de la contractiliteacute du cœur de la pression arteacuterielle de lrsquoapport de sang aux muscles et de la libeacuteration de glucose par le foie diminution du sommeil augmentation de lrsquoeacutenergie dans les muscles et dysfonctionnement du rythme cardiaque

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4 Quel est lrsquoeffet de la taurine sur lrsquoorganisme

Augmente la contractiliteacute cardiaque diminue la quantiteacute de toxines dans lrsquoorganisme et augmente la production drsquoeacutenergie par les muscles

5 Quel est lrsquoeffet du glucuronolactone sur lrsquoorganisme

Eacutelimine les deacutechets de lrsquoorganisme et aide agrave lutter contre la fatigue

Lrsquohypothegravese 6 Agrave partir des eacuteleacutements de reacuteponse contenus dans les questions preacuteceacutedentes formulez

une hypothegravese de laboratoire complegravete et justifiez-la Reacuteponses variables Exemple Une solution contenant de la cafeacuteine risque de faire augmenter les

battements cardiaques de la daphnie et de la faire bouger un peu plus La taurine devrait avoir moins drsquoeffet sur les battements cardiaques mais la daphnie devrait bouger davantage La solution de boisson eacutenergisante la plus concentreacutee devrait avoir un effet plus important sur lrsquoorganisme de la daphnie

Scheacutema de la daphnie Source image httpwww5ac-lillefr~svtretour_stagescapexp_1Sfiche_technique_daphniehtm

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Les calculs 7 Sachant qursquoune bouteille de boisson eacutenergisante a un volume de 250 mL servez-vous

des donneacutees preacutesenteacutees en annexe pour transformer les concentrations de cafeacuteine de taurine ou de glucuronolactone de votre solution en gL

Tableau 1 Concentration en ingreacutedients actifs drsquoune boisson eacutenergisante

Quantiteacute de taurine

Quantiteacute de cafeacuteine

Quantiteacute de glucuronolactone

Volume de solution (mL)

1000 mg 80 mg 600 mg 250 Concentrations Concentrations en gL Concentration de taurine 1000 mg250 ml 4 mgmL = 4 gL ou 4 mgmL Concentration de cafeacuteine 80 mg250 ml 032 mgmL = 032 gL ou 032 mgmL Concentration de glucuronolactone 600 mg250 mL 24 mgmL = 24 gL ou 24 mgmL 8 Effectuez les calculs neacutecessaires agrave la preacuteparation de votre dilution

15

Reacuteponses variables Exemple Concentration de la premiegravere dilution 32 gL en taurine Calculs C1V1 = C2V2 C1 = 4 gL V2 = C1V1 = 4 gL x 001 L = 125 mL V1 = 10 mL (donneacute agrave lrsquoeacutelegraveve) C2 32 gL C2 = 32 gL V2 =

Reacuteponses variables Exemple Concentration de la deuxiegraveme dilution 16 gL en taurine Calculs C1V1 = C2V2 C1 = 4 gL V2 = C1V1 = 4 gL x 0005 L = 125 mL V1 = 5 mL (donneacute agrave lrsquoeacutelegraveve) C2 16 gL C2 = 16 gL V2 =

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Critegravere 2 Eacutelaboration drsquoun plan drsquoaction (25 POINTS) Le mateacuteriel 9 Nommez tout le mateacuteriel neacutecessaire agrave la reacutealisation de votre laboratoire

5 Les manipulations 10 Eacutecrivez toutes les eacutetapes neacutecessaires agrave la preacuteparation drsquoune des deux solutions

Peut varier en fonction de la dilution Preacuteparation des solutions 15 mL boisson eacutenergisante de type laquo Red Bull raquo 59 mL eau 2 cylindres gradueacutes de 25 mL 2 eacuteprouvettes avec bouchon Support agrave eacuteprouvette 2 solutions teacutemoin de boisson eacutenergisante concentreacutees agrave 32 gL et 16 gL

1 Preacutelever 10 mL de boisson eacutenergisante avec le cylindre gradueacute de 25 mL 2 Verser la boisson eacutenergisante dans une eacuteprouvette 2 Preacutelever 25 mL drsquoeau avec le cylindre gradueacute de 25 mL 3 Ajouter lrsquoeau preacuteleveacutee au 10 mL de boisson eacutenergisante 4 Agiter 6 Comparer la couleur de la solution dilueacutee avec celle de lrsquoeacuteprouvette teacutemoin

Observation de la daphnie Daphnies Microscope Lame Pipette Chronomegravetre Papier absorbant Crayon-feutre et feuille de papier

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11 Eacutecrivez toutes les eacutetapes des manipulations neacutecessaires agrave lrsquoobservation des daphnies

20 Critegravere 3 Mise en œuvre du plan drsquoaction (25 POINTS) Lrsquoutilisation dans lrsquoaction des ressources 12 Quelles sont les regravegles de seacutecuriteacute dont vous devez tenir compte pendant votre

laboratoire 13 Avez-vous travailleacute de maniegravere seacutecuritaire Justifiez votre reacuteponse

______________________ Reacuteponses variables _____________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

5

1 Preacutelever une daphnie avec une pipette 2 Placer la daphnie sur une lame de microscope 3 Eacuteponger le surplus de liquide avec du papier absorbant 4 Ajouter une goutte de solution de boisson eacutenergisante non dilueacutee 5 Compter le nombre de battements de cœur de la daphnie en 5 secondes en faisant

un point sur une feuille avec un crayon agrave tous les battements de cœur 6 Remettre la daphnie dans sa solution drsquoorigine et attendre environ 1 minute 7 Reprendre la daphnie avec la pipette 8 Reacutepeacuteter les eacutetapes 2 agrave 4 avec la solution de boisson eacutenergisante dilueacutee agrave 16 gL 9 Remettre la daphnie dans sa solution drsquoorigine et attendre environ 1 minute 10 Reprendre la daphnie avec la pipette 11 Reacutepeacuteter les eacutetapes 2 agrave 4 avec la solution de boisson eacutenergisante dilueacutee agrave 32 gL 12 Comparer les reacutesultats

Reacuteponses variables Exemples

Porter des lunettes de seacutecuriteacute Attacher ses cheveux Srsquoassurer que lrsquoobjectif du microscope ne touche pas agrave la daphnie Ne pas laisser la lumiegravere du microscope allumeacutee inutilement

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Lrsquoorganisation des donneacutees 14 Notez vos reacutesultats

Reacuteponses variables

Exemple

Tableau 2 Nombre de battements de cœur de la daphnie en 5 secondes avec diffeacuterentes concentrations de boisson eacutenergisante

20

Critegravere 4 Eacutelaboration de conclusions (25 POINTS)

Lrsquoanalyse 15 Comparez vos reacutesultats avec lrsquoensemble de la classe et faites-en lrsquoanalyse

Analyse

Reacuteponses variables Exemple Les battements cardiaques de la daphnie augmentent peu avec la

taurine comparativement agrave la cafeacuteine La cafeacuteine a comme effet drsquoaugmenter le rythme cardiaque alors que la taurine a comme effet drsquoaugmenter la production drsquoeacutenergie par les muscles

Concentration en taurine (gL)

Concentration en cafeacuteine (gL)

Concentration en glucuronolactone

(gL)

Battements de cœur de la daphnie

000 27 016 31 032 35

Observations Reacuteponses variables

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La conclusion 16 Quel est lrsquoeffet de votre boisson eacutenergisante sur les battements du cœur drsquoune

daphnie

Le cœur de la daphnie bat plus rapidement

17 Quels systegravemes du corps peuvent expliquer la reacuteaction de la daphnie Justifiez votre

reacuteponse

Systegraveme 1 Systegraveme digestif

Justification La cafeacuteine est absorbeacutee par lrsquoestomac et lrsquointestin grecircle deux organes du systegraveme digestif La cafeacuteine contribue agrave la libeacuteration du glucose par le foie Apregraves lrsquoingestion de boisson eacutenergisante la cafeacuteine sera meacutetaboliseacutee par le foie par des enzymes chimiques Or le foie est une glande digestive

La taurine intervient aussi dans le meacutecanisme de digestion des lipides Elle est preacutesente dans la bile et sert agrave eacutemulsifier les lipides alimentaires

Le glucuronolactone est naturellement produit par le foie lors du meacutetabolisme du glucose

Systegraveme 2 Systegraveme circulatoire

Justification La cafeacuteine est redistribueacutee dans la circulation sanguine par le systegraveme circulatoire La boisson eacutenergisante sera ainsi distribueacutee aux muscles et au cerveau par diffusion La cafeacuteine augmente le rythme cardiaque la contractiliteacute du cœur la pression arteacuterielle et lrsquoapport de sang aux muscles

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Systegraveme 3 Systegraveme excreacuteteur

Justification Dans le cerveau la cafeacuteine ressemble beaucoup agrave une proteacuteine qui agit comme neurotransmetteur lrsquoadeacutenosine Normalement lrsquoadeacutenosine se fixe aux reacutecepteurs des cellules ceacutereacutebrales et envoie un influx qui diminue lrsquoactiviteacute des cellules et favorise le sommeil Lors de lrsquoingestion drsquoune boisson eacutenergisante la cafeacuteine prend la place de lrsquoadeacutenosine et se fixe aux reacutecepteurs des cellules ceacutereacutebrales Lrsquoadeacutenosine ne peut donc plus effectuer sa tacircche principale Lrsquoorganisme et le sommeil ne sont plus favoriseacutes

La taurine est un acide amineacute qui agit comme neurotransmetteur

15

18 Est-ce que votre hypothegravese eacutetait justifieacutee Expliquez

________________________ Reacuteponses variables ___________________________

____________________________________________________________________

5 Les pistes drsquoameacutelioration 18 Quels problegravemes avez-vous rencontreacutes au cours de votre laboratoire

Reacuteponses variables Exemple La reacuteaction de la daphnie est tregraves variable drsquoun organisme agrave lrsquoautre

Il est difficile de voir lrsquoeffet de plusieurs concentrations de solution sur une mecircme daphnie car celles-ci ne sont pas tregraves reacutesistantes elles finissent par mourir Plusieurs ingreacutedients actifs sont preacutesents dans la boisson eacutenergisante (cafeacuteine taurine et glucuronolacton) et il est difficile drsquoanalyser la reacuteaction de la daphnie en fonction drsquoun seul de ces ingreacutedients La daphnie nrsquoabsorbe pas toujours la mecircme quantiteacute de boisson eacutenergisante drsquoune fois agrave lrsquoautre

19 Comment pourriez-vous ameacuteliorer lrsquoexpeacuterience

Reacuteponses variables Exemple Tous les eacutelegraveves devraient choisir une daphnie qui a le mecircme nombre de

battements cardiaques au deacutepart pour que les comparaisons soient plus justes

Privileacutegier des boissons eacutenergisantes dont un seul ingreacutedient actif diffegravere

5

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ANNEXES

Tableau 1 Teneurs en ingreacutedients actifs des boissons eacutenergisantes

Nom de boisson Taurine (mg)

Cafeacuteine (mg)

Eacutenergie (kcal)

Glucuronolactone (mg)

Amp Energy 292 80 116

Battery Energy Drink 1 000 80 125

Burn Energy Drink (hors France) 1 000 80 153

Burn Energy Drink (France) 0 80 158

Dark Dog (hors France) 80

Dark Dog (France) 0 80 125 0

Duff 704 85 113

Eacutenergie 1 000 80 600

Eacutenergie leacuteger 1 000 80 7 600

FULL SIZE performers drink16(France) 1 000 80 208 600

Full Throttle citron 1 000 75

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Grizzly power drink (France) 0 80 112 0

Grizzly power drink original 1 000 80 112 600

Guru original 0 125 100

GZ 1000 80 1175 0575

Hype 1 000 80 43

Hype enlite 1 000 80 49

Lost 1 057 85 634

Monster Energy Anti-Gravity 2 000

Monster Energy Khaos 1 057 82

Monster Energy Original 1 057 82 120

Monster Energy Ripper 1 057 82 1175

NOS fruiteacute 1 042 130 115 28

Rage 1 057 84 802

Power Poker Energy Drink 1000 80 1175 0575

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Red Bull (hors France) 1 000 80 1125 600

Red Bull (France) 1 000 80 115 600

Red Bull diegravete 1 000 80

Red rain 1 000 80 600

Red Rave 1 000 80 600

Red Rave diegravete 1 000 80

Rockstar 1 001 101

Rockstar diegravete 1 001 85

Rockstar Burner 1 057 85

Rockstar Juiced 50 1 057 85

Rockstar Juiced 70 1 001 85 1 136

Sobe No fear 1 000 80

SHARK 1 000 80 155 600

Stoked Energy 1 057 85 634

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Taurus Energy Drink 1 000 24 46 6

Truc de Fou la french energy17 1 000 80 115 600

Txori Gorri Energy Drink

Wild Dragon

X-Tense Original 80 110

X-Tense Zero 80 11

Source httpfrwikipediaorgwikiBoisson_eacutenergisante

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Tableau 2 Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents produits veacutegeacutetaux

Source httpfrwikipediaorgwikiCafeacuteine

Tableau 3 Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents aliments et boissons

Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents aliments et boissons 4142

Produit Portion Cafeacuteine par portion (mg)

Cafeacuteine par litre (mg)

Chocolat noir 1 barre (43 g 15 oz) 31 - Chocolat au lait 1 barre (43 g 15 oz) 10 - Chocolat chaud 207 ml (7 US fl oz) 52 25035 Cafeacute moulu 207 ml (7 US fl oz) 80ndash135 386ndash652 Cafeacute filtre 207 ml (7 US fl oz) 115ndash175 555ndash845 Cafeacute deacutecafeacuteineacute 207 ml (7 US fl oz) 5 24 Cafeacute expresso 44ndash60 ml (15-2 US fl oz) 100 1691ndash2254 Theacute vert ou Theacute noir43 177 ml (6 US fl oz) 30-53 169 Coca-Cola Classic 355 ml (12 US fl oz) 46 129 Red Bull 250 ml (82 US fl oz) 80 320 Source httpfrwikipediaorgwikiCafeacuteine

Produit veacutegeacutetal cafeacuteine du poids sec Graine drsquoarabica (cafeacute) 11

Graine de robusta (cafeacute) 22

Fegraveve de cacao 01 agrave 04

Noix de kola (cola) 1 agrave 35

Feuille de theacute 25 agrave 5

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Laboratoire sur les daphnies et lrsquoeffet des boissons eacutenergisantes La preacuteparation (corrigeacute)

1 Qursquoest-ce qursquoun soluteacute Un soluteacute est une substance qui se dissout dans une autre substance appeleacutee solvant 2 Qursquoest-ce qursquoun solvant Un solvant est une substance capable de dissoudre un soluteacute 3 Qursquoest-ce que la concentration drsquoune solution La concentration drsquoune solution correspond agrave la quantiteacute de soluteacute par rapport agrave la

quantiteacute de solutions 4 Deacutecrivez lrsquoeffet drsquoune variation de quantiteacute de soluteacute ou de solvant sur la concentration

drsquoune solution Lrsquoajout de soluteacute augmente la concentration drsquoune solution Lrsquoajout de solvant

diminue la concentration drsquoune solution 5 Illustrez le pheacutenomegravene de dilution agrave lrsquoaide drsquoun modegravele particulaire

6 Expliquez le pheacutenomegravene de dilution en termes de concentration et de volume Une solution concentreacutee contient une quantiteacute importante de soluteacute dissous par

rapport au volume de solution Une solution dilueacutee contient une faible quantiteacute de soluteacute dissous par rapport au volume de solution

Solvant Solution concentreacutee Solution dilueacutee

Soluteacute

Ressources One dollar microscope httpwwwfunscicomfun3_enucomp1ucomp1htm Principe de fonctionnement httpwwwmicroscopixchmicroscopie_principephpsmenu=3 Simulateur httpwwwphysagregfranimationsanimation-Spe-physique-TP-microscope-schema-modelisationswf Introduction agrave la microscopie httpwwwlabomediqualchmicroscopeintrohtm Olympus simple magnification httpwwwolympusmicrocomprimerjavalensessimplemagnificationindexhtml Simulateur httpphetcoloradoedusimsgeometric-opticsgeometric-optics_enhtml Solid edge ST4 httpswwwplmautomationsiemenscomen_usacademicresourcessolid-edgestudent-downloadcfm Microscope V1 httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopemicroscope_v1wmv Queue de poisson avec le microscope V1 httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopepoisson_v1wmv Observation de la daphnie httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopeobservation20observationhtml Test avec une regravegle httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopeverification_optiqueverification_optiquehtml

  • analyse_technologique_corrigepdf
  • C2_effets_boissons_energisantes_corrige
  • grille_evaluation_daphnie
  • labo_daphnie_corrige
  • labo_preparation_corrige
  • Ressources externes
Page 4: Analyse technologique du microscopecdpsciencetechno.org/cdp/UserFiles/File/telechargement/microscope... · (pyridoxine) - Régularise le taux de sucre dans le sang - Formation des

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3 a) Complegravete le scheacutema eacutelectrique en te servant des symboles ci-dessous La lampe DEL est alimenteacutee agrave partir drsquoun bloc-piles 2 AA et est commandeacutee par un interrupteur simple

b) Indique la fonction des composants du circuit

Composant Fonction

Bloc-piles Alimentation

Fils Conduction

Gaine sur les fils Isolation

Interrupteur Commande

Lampe DEL Transformation de lrsquoeacutenergie

Univers mateacuteriel Concept - Deacutecrire la fonction de divers eacuteleacutements drsquoun circuit eacutelectrique (ex les fils transmettent le

mouvement des eacutelectrons tout au long du circuit les reacutesistors transforment lrsquoeacutenergie eacutelectrique en une autre forme drsquoeacutenergie) - Repreacutesenter un circuit eacutelectrique simple agrave lrsquoaide drsquoun scheacutema

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4 Explique agrave lrsquoaide de la terminologie propre agrave la science et agrave la technologie le fonctionnement meacutecanique du microscope illustreacute sur la page couverture en deacutecrivant lrsquoaction de tous les composants eacutenumeacutereacutes a) Entre no20 (molette) et no 9 (oculaire) deacutecrire la transformation du mouvement Le mouvement de rotation de la molette est communiqueacute agrave lrsquooculaire Le mouvement est alors transformeacute en translation de lrsquooculaire par un systegraveme de transformation du mouvement de type laquo roue de friction raquo b) Entre no 3 (glissiegravere) et no 9 (oculaire) deacutecrire le degreacute de liberteacute de mouvement Le sablage laquo plat raquo de lrsquooculaire empecircche la rotation de celui-ci eacutetant donneacute qursquoil est en contact avec la roue de friction de la molette Le deacuteplacement horizontal de lrsquooculaire nrsquoest pas possible car celui-ci se trouve agrave lrsquointeacuterieur drsquoun autre conduit drsquoun plus grand diamegravetre (la glissiegravere) Le deacuteplacement vertical de lrsquooculaire est toutefois possible Le mouvement de translation vertical de lrsquooculaire est uniquement possible c) Entre no 22 (lateacuteral) et no 20 (molette) deacutecrire le guidage et les caracteacuteristiques de la liaison Liaison deacutemontable et partielle qui permet une rotation de la molette Les trous faits dans les montants lateacuteraux permettent une rotation de la molette Le ruban eacutelectrique placeacute sur la molette (roue de friction) limite la translation possible de la molette d) Entre no 9 (oculaire) et no 10 (objectif) deacutecrire les caracteacuteristiques de la liaison Liaison complegravete rigide indirecte (ruban eacutelectrique qui comble lrsquoespace entre les deux piegraveces) et indeacutemontable (colle chaude) e) No 20 (molette) et no 9 (oculaire) nom du meacutecanisme de transformation du mouvement Roue de friction

Univers technologique Concepts - Deacutecrire les caracteacuteristiques des liaisons dans un objet technique (liaison directe ou indirecte

rigide ou eacutelastique deacutemontable ou indeacutemontable complegravete ou partielle) - Deacuteterminer les caracteacuteristiques souhaitables des liaisons lors de la conception drsquoun objet technique - Expliquer lrsquoutiliteacute de limiter le mouvement (degreacute de liberteacute) dans le fonctionnement drsquoun objet

technique - Expliquer le choix drsquoun type de guidage dans un objet technique (ex la glissiegravere drsquoun tiroir guide le tiroir et reacuteduit le frottement)

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SAEacute ndash LES BOISSONS EacuteNERGISANTES et les effets sur les systegravemes du corps humain

A) Les composants drsquoune boisson eacutenergisante populaire

Composition (par canette)

taurine (1000 mg)

cafeacuteine (80 mg)

sucre (glucose saccharose

aceacutesulfame K 27 g)

glucuronolactone (06 g)

inositol citrates colorants parfums

vitamine B eau gazeacuteifieacutee

B) Description de certains composants drsquoune boisson eacutenergisante populaire

Taurine La taurine est une moleacutecule de petite taille abondante dans les tissus humains comme dans ceux dautres animaux Chez les humains comme chez la plupart des autres animaux elle est fabriqueacutee par le corps Aucun apport alimentaire de taurine nest neacutecessaire

Cafeacuteine La cafeacuteine est un stimulant et un psychostimulant

C2H7NO3S

C6H8O6

C8H10N4O2

Glucuronolactone Le glucuronolactone est un composant produit

naturellement dans le foie par le meacutetabolisme du glucose

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C) Le rocircle des principales vitamines contenues dans une boisson eacutenergisante populaire

Vitamines Rocircles Liposolubles

A

- Favorise une bonne vision

- Protegravege contre les infections

- Croissance des os et des tissus

D

- Absorption du Ca et du P

- Formation et deacuteveloppement des os

E

- Protegravege les cellules contre le cancer

- Favorise la circulation sanguine

- Renforce le systegraveme immunitaire

K

- Favorise la coagulation sanguine et la formation des

os

Hydrosolubles

B1 (thiamine)

- Assimilation des glucides

- Coordination musculaire

B2 (riboflavine)

mdash Transfert drsquoeacutenergie dans les cellules

B3 (niacine)

mdash Transfert drsquoeacutenergie dans les cellules

B5 (acide

pantotheacutenique)

- Formation drsquohormones

- Transformation des proteacuteines glucides et des lipides

en eacutenergie

B6 (pyridoxine)

- Reacutegularise le taux de sucre dans le sang

- Formation des anticorps dans le systegraveme immunitaire

B8 (biotine)

mdash Maintien des glandes du systegraveme nerveux de

lrsquoappareil reproducteur et de la peau

B9 (acide folique)

- Formation et entretien des cellules

- Production drsquoADN

C

- Reacutesistance aux infections

- Acceacutelegravere la cicatrisation en favorisant lrsquoabsorption du

fer

- Freine le vieillissement des cellules

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D) Lrsquoanalyse de la boisson eacutenergisante 1 La boisson eacutenergisante populaire dont il est question est une solution aqueuse

a) Quel est le solvant dans cette solution Eau gazeacuteifieacutee

b) Quels sont les trois principaux soluteacutes dans cette solution Sucre glucuronolactone et taurine

2 Sachant que le volume drsquoune canette de boisson eacutenergisante est de 250 mL quelle est la concentration de taurine en pourcentage Laisse une trace de ton calcul

Concentration de taurine en 1000 mg = 1 g = _ x 250 mL 250 mL 100 mL

1 g x 100 mL = 04

250 mL

3 La boisson eacutenergisante est-elle une substance pure Justifie ta reacuteponse

Non car la solution de boisson eacutenergisante contient plus drsquoune sorte de moleacutecules

4 a) La cafeacuteine est un composeacute Combien drsquoeacuteleacutements diffeacuterents retrouve-t-on dans une moleacutecule de cafeacuteine

4

b) Nommez ces eacuteleacutements qui composent la cafeacuteine Carbone hydrogegravene oxygegravene azote

c) Combien drsquoatomes de chaque eacuteleacutement retrouve-t-on dans une moleacutecule de cafeacuteine

8 atomes de carbone 10 atomes drsquohydrogegravene 4 atomes drsquoazote et 2 atomes drsquooxygegravene

d) Combien drsquoatomes retrouve-t-on au total dans une moleacutecule de cafeacuteine 24

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5 Nomme les substances nutritives preacutesentes dans la boisson eacutenergisante populaire deacutecris leurs fonctions biologiques et associe ces substances nutritives agrave leurs sources principales

Substances nutritives Fonctions biologiques Sources

Glucides Apport drsquoeacutenergie agrave court terme

Fruits pain ceacutereacuteales pacirctes alimentaires pomme de terre riz leacutegumineuses

Vitamines Aide agrave la production drsquoeacutenergie lutte contre les infections

Fruits leacutegumes produits laitiers ceacutereacuteales complegravetes œufs foie

Eau H2O Constitue 60 du corps humain

Eau fruits leacutegumes soupes lait

6 Quelle source de vitamine B serait la plus abondante dans les boissons eacutenergisantes

Justifie ta reacuteponse

B2 et B3 car elles assurent le transfert drsquoeacutenergie dans les cellules

E) Lrsquoingestion de boisson eacutenergisante Le systegraveme digestif

Le scheacutema suivant trsquoaidera agrave reacutepondre aux prochaines questions

Source image httpwwwcollegelavalcabiopresseAnatomie-digestifana-dig-2htm

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7 a) Agrave partir du scheacutema de la page preacuteceacutedente indique dans lrsquoordre le numeacutero des organes du systegraveme digestif que traverse la boisson eacutenergisante agrave partir du moment ougrave elle est avaleacutee jusqursquoagrave ce qursquoelle soit distribueacutee dans le systegraveme circulatoire

1 3 4 7

b) Nomme les organes identifieacutes preacuteceacutedemment et deacutecris leur principale fonction en lien avec la consommation de boisson eacutenergisante

Numeacutero Nom de lrsquoorgane Fonction principale 1 Bouche Sert agrave ingeacuterer la boisson eacutenergisante 3 Œsophage Amegravene la boisson eacutenergisante vers

lrsquoestomac par peacuteristaltisme 4 Estomac Deacuteverse la boisson eacutenergisante dans

lrsquointestin grecircle 7 Intestin grecircle Absorption de la boisson eacutenergisante

c) Quel type de transformation ces organes font-ils subir agrave la boisson eacutenergisante Explique ta reacuteponse

Organe Type de

transformation Explications

Bouche Physique La deacuteglutition envoie la boisson eacutenergisante vers lrsquoœsophage

Œsophage Physique Le peacuteristaltisme envoie la boisson eacutenergisante vers lrsquoestomac

Estomac Physique Le peacuteristaltisme envoie la boisson eacutenergisante vers lrsquointestin grecircle

Intestin grecircle Physique La boisson eacutenergisante est absorbeacutee

8 La taurine intervient dans le meacutecanisme de digestion des lipides

a) Quelle glande digestive est responsable de la digestion des lipides Le foie

b) Sur le scheacutema preacuteceacutedent agrave quel numeacutero correspond cette glande digestive 9

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c) Deacutecris comment agit cette glande digestive pour arriver agrave digeacuterer les lipides

Le foie libegravere la bile dans lrsquointestin grecircle La bile sert agrave eacutemulsifier les lipides pour les digeacuterer et les transformer en acide gras et en glyceacuterol

d) Quel type de transformation cette glande fait-elle subir aux aliments

9 Utilise le scheacutema suivant pour reacutepondre aux prochaines questions

Source image wwwafblumbebioafbphystubephystubehtm

Chimique

a) Indique agrave lrsquoaide drsquoune flegraveche dans quel sens se fait lrsquoabsorption dans les villositeacutes

de lrsquointestin

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b) Explique de quelle maniegravere se fait lrsquoabsorption de la boisson eacutenergisante dans lrsquointestin grecircle

Avec leur grande surface de contact les villositeacutes de lrsquointestin grecircle laissent passer la boisson eacutenergisante dans le systegraveme circulatoire La boisson eacutenergisante peut alors entrer agrave lrsquointeacuterieur de lrsquoorganisme

Le systegraveme respiratoire et le systegraveme circulatoire

10 Identifie les diffeacuterentes parties du systegraveme respiratoire

Source image httpwwwmclefnetpagewebd_app_resphtm

a) Fosses nasales 1 b) Pharynx 2 c) Tracheacutee 3

d) Bronches 10 e) Poumons 9

11 Sur le scheacutema du systegraveme circulatoire preacutesenteacute agrave la page suivante

a) Identifie les parties suivantes cœur artegravere veine capillaires b) Identifie agrave lrsquoaide drsquoune couleur la circulation pulmonaire c) Identifie agrave lrsquoaide drsquoune autre couleur la circulation systeacutemique

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Scheacutema du systegraveme circulatoire

Veine

Cœur

Artegravere

Circulation pulmonaire

Capillaires Ex Rouge

Circulation systeacutemique

Source image wwwhumansbepagescardiovaschtm Ex Bleu

12 La cafeacuteine augmente le flux drsquooxygegravene dans le cerveau et dans les muscles Sers-toi du scheacutema ci-dessous pour expliquer comment lrsquooxygegravene de lrsquoair peut se retrouver dans ces organes du corps humain

Votre reacuteponse doit expliquer

a) La fonction des fosses

nasales et des poumons

b) La fonction des artegraveres

des veines du cœur et des

capillaires sanguins

Source image httptpe-burne-monsitecompagesplan2-les-effets-sur- l-organisme-lors-d-un-effort-physiquehtml

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Lrsquoair entre par les fosses nasales et y est filtreacute reacutechauffeacute et humidifieacute Les eacutechanges gazeux se feront dans les poumons Dans les poumons il y aura diffusion de lrsquooxygegravene entre les alveacuteoles et les capillaires sanguins Dans le sang lrsquooxygegravene ira vers le cœur par une veine Le cœur pompera le sang dans le corps et sera distribueacute aux cellules par les artegraveres

Les fluides

13 La cafeacuteine augmente la pression arteacuterielle

a) Qursquoest-ce que la pression La pression est la force exerceacutee par les particules lorsqursquoelles entrent en collision avec une surface contraignante

b) Le sang est-il un fluide compressible ou incompressible Justifie ta reacuteponse

Incompressible Le volume du sang ne change pas

c) Explique la raison pour laquelle la boisson eacutenergisante augmente la pression arteacuterielle agrave lrsquoaide des principaux facteurs qui influencent la pression exerceacutee par un fluide

La contraction du cœur est plus forte ce qui augmente la force avec laquelle le sang est deacuteplaceacute

d) Explique agrave lrsquoaide du concept de diffeacuterences de pression la faccedilon dont le sang se deacuteplace dans le corps

Le sang se deacuteplace drsquoun endroit ayant une pression eacuteleveacutee vers un endroit ayant une pression moins eacuteleveacutee Le cœur pompe le sang dans le cœur et fournit la pression neacutecessaire pour que le sang circule Le sang qui circule dans les artegraveres a une pression plus eacuteleveacutee que le sang qui circule dans les veines

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Le systegraveme nerveux

14 La cafeacuteine agit comme neurotransmetteur dans le cerveau

a) Agrave quelle structure du systegraveme nerveux central le cerveau est-il associeacute

Lrsquoenceacutephale

b) Quelle est la fonction du cerveau

Responsable des faculteacutes intellectuelles analyse et interpregravete lrsquoinformation produit des influx nerveux

15 Explique le rocircle du systegraveme nerveux central lors de lrsquoingestion de boisson eacutenergisante

La cafeacuteine intervient dans la gestion des comportements en ne deacutecodant pas les messages envoyeacutes par lrsquoadeacutenosine correctement La cafeacuteine prend la place de lrsquoadeacutenosine et arrecircte de favoriser le sommeil

16 Sur le scheacutema suivant identifie la synapse lrsquoaxone et les dendrites

Dendrite Synapse

Axone

Source image httpjourdanericpagesperso-orangefrbilans3ch13htm

17 Normalement lrsquoadeacutenosine se fixe aux reacutecepteurs des cellules ceacutereacutebrales et envoie un influx qui diminue lrsquoactiviteacute des cellules Quelles structures sont responsables du transport de lrsquoinflux nerveux

Les nerfs

18 Utilise le scheacutema ci-dessous pour reacutepondre aux prochaines questions

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Source image httplechocolat-tpe2010e-monsitecompagestpela-theobromine-cafeinehtml

a) Quel est le rocircle du systegraveme nerveux peacuteripheacuterique

Transporter les influx nerveux

b) Quelle est la conseacutequence de lrsquoingestion de boisson eacutenergisante sur le systegraveme nerveux peacuteripheacuterique

Lors de lrsquoingestion de boisson eacutenergisante lrsquoinflux nerveux est acceacuteleacutereacute ce qui ne favorise pas le sommeil

Les types de muscles

19 Lors du meacutetabolisme de la cafeacuteine les muscles lisses sont relacirccheacutes et le bon fonctionnement du rythme cardiaque est affecteacute La quantiteacute drsquoacides gras est aussi augmenteacutee et est utiliseacutee comme source drsquoeacutenergie par les muscles

Agrave quels endroits retrouve-t-on ces muscles

Type de muscle Localisation

Lisse Paroi des organes (poumon tube digestifhellip)

Cardiaque Cœur

F) Lrsquoexcreacutetion de la boisson eacutenergisante

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Le systegraveme excreacuteteur

20 Identifie les diffeacuterentes parties du systegraveme urinaire

1- Rein

2- Uretegravere

3- Vessie

4- Uregravetre

Source image httpfrsyvumcomcgionlineservecgiquizzbiologieexcrhtmltable

21 Explique de quelle maniegravere la boisson eacutenergisante peut ecirctre eacutelimineacutee de lrsquoorganisme par le systegraveme excreacuteteur en te reacutefeacuterant aux scheacutemas ci-dessous

Les soluteacutes de la boisson eacutenergisante ainsi que les autres substances dissoutes dans le sang (mineacuteraux vitamines sucre ureacutee) passent agrave travers les capillaires lorsque le sang arrive aux reins Ces substances dissoutes dans le sang entrent dans le rein tandis que les cellules du sang et les proteacuteines restent dans le sang Le rein filtre ensuite ces substances Les capillaires reacuteabsorbent lrsquoeau et les eacuteleacutements essentiels pour le bon fonctionnement de lrsquoorganisme Les deacutechets restent dans les reins Les soluteacutes de la boisson eacutenergisante restent donc dans les reins et seront eacutevacueacutes dans lrsquourine

Sources images httpwwwbecomehealthynowcompopupsnephronhtm httpfracademicrudicnsffrwiki1470246

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22 a) Quelle est la fonction des reins

Filtration du sang Reacuteabsorption de lrsquoeau Eacutelimination des deacutechets

b) Quelle est la fonction de la vessie

Entreposer lrsquourine jusqursquoagrave la miction

23 De quoi lrsquourine est-elle composeacutee

Eau ureacutee et autres deacutechets mineacuteraux substances en excegraves dans le sang

24 Explique comment les reins peuvent maintenir lrsquoeacutequilibre sanguin lors de lrsquoingestion de boisson eacutenergisante

Les reins filtrent le sang et retirent du systegraveme circulatoire la cafeacuteine la taurine et le glucuronolactone En eacutetant eacutevacueacutees ces substances cesseront drsquoavoir leurs effets neacutegatifs sur lrsquoorganisme

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Laboratoire sur les daphnies et les boissons eacutenergisantes Grille drsquoeacutevaluation

Compeacutetence 1- Chercher des reacuteponses ou des solutions agrave des problegravemes drsquoordre scientifique ou technologique

Critegraveres Indicateurs Manifestations observables Niveau 5 Niveau 4 Niveau 3 Niveau 2 Niveau 1

Repreacutesentation adeacutequate de la

situation

Seacutelection drsquoinformations et formulation du problegraveme

Traduit clairement et de faccedilon complegravete le but

10 pts

Seacutelectionne les informations pertinentes lieacutees au but (erreurs mineures)

8 pts

Relegraveve des eacuteleacutements du but (un des deux buts)

6 pts

Tregraves peu drsquoeacuteleacutements preacutesents

4 pts

Copie les eacuteleacutements de la mise en situation

2 pts

Formulation drsquohypothegravese

Formule des hypothegraveses qursquoil justifie en srsquoappuyant sur les concepts approprieacutes

15 pts

Formule des hypothegraveses vraisemblables qursquoil justifie (quelques erreurs)

12 pts

Formule des hypothegraveses qui tiennent compte de certains problegravemes (plusieurs erreurs)

9 pts

Formule des suppositions plus ou moins relieacutees au problegraveme (beaucoup drsquoerreurs)

6 pts

Eacutelaboration drsquoun plan drsquoaction

pertinent et adapteacute agrave la situation

Planification des eacutetapes de la deacutemarche

Deacutecrit de faccedilon claire et ordonneacutee toutes les eacutetapes de sa deacutemarche

20 pts

Deacutecrit toutes les eacutetapes de sa deacutemarche

16 pts

Deacutecrit sa deacutemarche en omettant une eacutetape

12 pts

Deacutecrit sa deacutemarche en omettant des eacutetapes

8 pts

Preacutesente une deacutemarche deacutesordonneacutee

4 pts Choix des ressources

Eacutenumegravere tous les eacuteleacutements du mateacuteriel

5 pts

Eacutenumegravere des eacuteleacutements du mateacuteriel Un oubli mineur est observeacute

4 pts

Eacutenumegravere des eacuteleacutements du mateacuteriel Un oubli majeur est observeacute

3 pts

Eacutenumegravere des eacuteleacutements du mateacuteriel Des oublis majeurs sont observeacutes

2 pts

Eacutenumegravere des eacuteleacutements du mateacuteriel en nombres insuffisants ou sans lien avec lrsquoexpeacuterimentation

1 pt

Mise en œuvre adeacutequate du plan drsquoaction

Utilisation dans lrsquoaction des ressources

Recueille des donneacutees en utilisant correctement les outils et les instruments de mesure

5 pts

Travaille de faccedilon seacutecuritaire

3 pts

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Organisation des donneacutees

Preacutesente et organise clairement lrsquoensemble des donneacutees afin drsquoen faciliter lrsquointerpreacutetation

20 pts

Preacutesente des donneacutees comportant une erreur

12 pts

Preacutesente des donneacutees comportant plusieurs erreurs

8 pts

Preacutesente des donneacutees parfois organiseacutees mais sans lien avec la tacircche

4 pts

Eacutelaboration de conclusions

drsquoexplications ou de solutions

pertinentes

Proposition drsquoexplications ou de solutions

Formule des explications en interpreacutetant correctement toutes les donneacutees

15 pts

Formule des explications en interpreacutetant correctement la plupart des donneacutees

12 pts

Formule des explications en interpreacutetant partiellement les donneacutees

9 pts

Formule une explication mais interpregravete incorrectement les donneacutees

6 pts

Formule des explications sans lien avec la tacircche

3 pts Concordance avec lrsquohypothegravese

Fournit une justification adeacutequate et deacutetailleacutee

5 pts

Fournit une explication adeacutequate

4 pts

Fournit une justification incomplegravete

2 pts

Ne fournit aucune justification valable

1 pt Pistes drsquoameacutelioration et analyse critique

Propose des ameacuteliorations et les justifie

5 pts

Propose des ameacuteliorations

4 pts

Propose des ameacuteliorations partielles

3 pts

Propose des ameacuteliorations peu pertinentes

2 pts

Ne propose aucune ameacutelioration

1 pt

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Laboratoire sur les daphnies et lrsquoeffet des boissons eacutenergisantes La deacutemarche expeacuterimentale

La probleacutematique Selon lrsquoInstitut national de santeacute publique du Queacutebec laquo la consommation de boissons eacutenergisantes a connu une croissance importante au cours des cinq derniegraveres anneacutees de sorte que ces produits occupent maintenant une part consideacuterable du marcheacute des boissons Ces boissons sucreacutees promues pour leur capaciteacute agrave rehausser les niveaux drsquoeacutenergie et de vivaciteacute contiennent de la cafeacuteine comme principal ingreacutedient actif en plus de diverses autres substances telles que la taurine le glucuronolactone le ginseng lrsquoinositol et des vitamines [hellip] Parallegravelement de nombreuses questions ont eacuteteacute souleveacutees par les professionnels de la santeacute et des milieux scolaires quant aux effets de ces boissons sur la santeacute lorsqursquoelles sont consommeacutees notamment par une jeune clientegravele pendant une activiteacute physique et en combinaison avec lrsquoalcool raquo

httpwwwinspqqccapdfpublications1167_BoissonsEnergisantespdf

Il semble donc tregraves pertinent de chercher agrave mieux comprend lrsquoeffet de ces boissons eacutenergisantes agrave diffeacuterentes concentrations sur les systegravemes drsquoun organisme vivant Critegravere 1 Repreacutesentation de la situation (25 POINTS) Le problegraveme 1 Formulez une question complegravete agrave laquelle le laboratoire permettra drsquoapporter des eacuteleacutements de reacuteponse Quel sera lrsquoeffet de deux solutions de boisson eacutenergisante agrave concentration deacutetermineacutee sur lrsquoorganisme drsquoune daphnie

10 La theacuteorie 2 En vous aidant des tableaux preacutesenteacutes en annexe quels sont les principaux ingreacutedients

actifs dans votre boisson eacutenergisante

Reacuteponses variables Exemple cafeacuteine taurine glucuronolactone

3 Quel est lrsquoeffet de la cafeacuteine sur lrsquoorganisme Augmentation du rythme cardiaque de la contractiliteacute du cœur de la pression arteacuterielle de lrsquoapport de sang aux muscles et de la libeacuteration de glucose par le foie diminution du sommeil augmentation de lrsquoeacutenergie dans les muscles et dysfonctionnement du rythme cardiaque

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4 Quel est lrsquoeffet de la taurine sur lrsquoorganisme

Augmente la contractiliteacute cardiaque diminue la quantiteacute de toxines dans lrsquoorganisme et augmente la production drsquoeacutenergie par les muscles

5 Quel est lrsquoeffet du glucuronolactone sur lrsquoorganisme

Eacutelimine les deacutechets de lrsquoorganisme et aide agrave lutter contre la fatigue

Lrsquohypothegravese 6 Agrave partir des eacuteleacutements de reacuteponse contenus dans les questions preacuteceacutedentes formulez

une hypothegravese de laboratoire complegravete et justifiez-la Reacuteponses variables Exemple Une solution contenant de la cafeacuteine risque de faire augmenter les

battements cardiaques de la daphnie et de la faire bouger un peu plus La taurine devrait avoir moins drsquoeffet sur les battements cardiaques mais la daphnie devrait bouger davantage La solution de boisson eacutenergisante la plus concentreacutee devrait avoir un effet plus important sur lrsquoorganisme de la daphnie

Scheacutema de la daphnie Source image httpwww5ac-lillefr~svtretour_stagescapexp_1Sfiche_technique_daphniehtm

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Les calculs 7 Sachant qursquoune bouteille de boisson eacutenergisante a un volume de 250 mL servez-vous

des donneacutees preacutesenteacutees en annexe pour transformer les concentrations de cafeacuteine de taurine ou de glucuronolactone de votre solution en gL

Tableau 1 Concentration en ingreacutedients actifs drsquoune boisson eacutenergisante

Quantiteacute de taurine

Quantiteacute de cafeacuteine

Quantiteacute de glucuronolactone

Volume de solution (mL)

1000 mg 80 mg 600 mg 250 Concentrations Concentrations en gL Concentration de taurine 1000 mg250 ml 4 mgmL = 4 gL ou 4 mgmL Concentration de cafeacuteine 80 mg250 ml 032 mgmL = 032 gL ou 032 mgmL Concentration de glucuronolactone 600 mg250 mL 24 mgmL = 24 gL ou 24 mgmL 8 Effectuez les calculs neacutecessaires agrave la preacuteparation de votre dilution

15

Reacuteponses variables Exemple Concentration de la premiegravere dilution 32 gL en taurine Calculs C1V1 = C2V2 C1 = 4 gL V2 = C1V1 = 4 gL x 001 L = 125 mL V1 = 10 mL (donneacute agrave lrsquoeacutelegraveve) C2 32 gL C2 = 32 gL V2 =

Reacuteponses variables Exemple Concentration de la deuxiegraveme dilution 16 gL en taurine Calculs C1V1 = C2V2 C1 = 4 gL V2 = C1V1 = 4 gL x 0005 L = 125 mL V1 = 5 mL (donneacute agrave lrsquoeacutelegraveve) C2 16 gL C2 = 16 gL V2 =

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Critegravere 2 Eacutelaboration drsquoun plan drsquoaction (25 POINTS) Le mateacuteriel 9 Nommez tout le mateacuteriel neacutecessaire agrave la reacutealisation de votre laboratoire

5 Les manipulations 10 Eacutecrivez toutes les eacutetapes neacutecessaires agrave la preacuteparation drsquoune des deux solutions

Peut varier en fonction de la dilution Preacuteparation des solutions 15 mL boisson eacutenergisante de type laquo Red Bull raquo 59 mL eau 2 cylindres gradueacutes de 25 mL 2 eacuteprouvettes avec bouchon Support agrave eacuteprouvette 2 solutions teacutemoin de boisson eacutenergisante concentreacutees agrave 32 gL et 16 gL

1 Preacutelever 10 mL de boisson eacutenergisante avec le cylindre gradueacute de 25 mL 2 Verser la boisson eacutenergisante dans une eacuteprouvette 2 Preacutelever 25 mL drsquoeau avec le cylindre gradueacute de 25 mL 3 Ajouter lrsquoeau preacuteleveacutee au 10 mL de boisson eacutenergisante 4 Agiter 6 Comparer la couleur de la solution dilueacutee avec celle de lrsquoeacuteprouvette teacutemoin

Observation de la daphnie Daphnies Microscope Lame Pipette Chronomegravetre Papier absorbant Crayon-feutre et feuille de papier

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11 Eacutecrivez toutes les eacutetapes des manipulations neacutecessaires agrave lrsquoobservation des daphnies

20 Critegravere 3 Mise en œuvre du plan drsquoaction (25 POINTS) Lrsquoutilisation dans lrsquoaction des ressources 12 Quelles sont les regravegles de seacutecuriteacute dont vous devez tenir compte pendant votre

laboratoire 13 Avez-vous travailleacute de maniegravere seacutecuritaire Justifiez votre reacuteponse

______________________ Reacuteponses variables _____________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

5

1 Preacutelever une daphnie avec une pipette 2 Placer la daphnie sur une lame de microscope 3 Eacuteponger le surplus de liquide avec du papier absorbant 4 Ajouter une goutte de solution de boisson eacutenergisante non dilueacutee 5 Compter le nombre de battements de cœur de la daphnie en 5 secondes en faisant

un point sur une feuille avec un crayon agrave tous les battements de cœur 6 Remettre la daphnie dans sa solution drsquoorigine et attendre environ 1 minute 7 Reprendre la daphnie avec la pipette 8 Reacutepeacuteter les eacutetapes 2 agrave 4 avec la solution de boisson eacutenergisante dilueacutee agrave 16 gL 9 Remettre la daphnie dans sa solution drsquoorigine et attendre environ 1 minute 10 Reprendre la daphnie avec la pipette 11 Reacutepeacuteter les eacutetapes 2 agrave 4 avec la solution de boisson eacutenergisante dilueacutee agrave 32 gL 12 Comparer les reacutesultats

Reacuteponses variables Exemples

Porter des lunettes de seacutecuriteacute Attacher ses cheveux Srsquoassurer que lrsquoobjectif du microscope ne touche pas agrave la daphnie Ne pas laisser la lumiegravere du microscope allumeacutee inutilement

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Lrsquoorganisation des donneacutees 14 Notez vos reacutesultats

Reacuteponses variables

Exemple

Tableau 2 Nombre de battements de cœur de la daphnie en 5 secondes avec diffeacuterentes concentrations de boisson eacutenergisante

20

Critegravere 4 Eacutelaboration de conclusions (25 POINTS)

Lrsquoanalyse 15 Comparez vos reacutesultats avec lrsquoensemble de la classe et faites-en lrsquoanalyse

Analyse

Reacuteponses variables Exemple Les battements cardiaques de la daphnie augmentent peu avec la

taurine comparativement agrave la cafeacuteine La cafeacuteine a comme effet drsquoaugmenter le rythme cardiaque alors que la taurine a comme effet drsquoaugmenter la production drsquoeacutenergie par les muscles

Concentration en taurine (gL)

Concentration en cafeacuteine (gL)

Concentration en glucuronolactone

(gL)

Battements de cœur de la daphnie

000 27 016 31 032 35

Observations Reacuteponses variables

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La conclusion 16 Quel est lrsquoeffet de votre boisson eacutenergisante sur les battements du cœur drsquoune

daphnie

Le cœur de la daphnie bat plus rapidement

17 Quels systegravemes du corps peuvent expliquer la reacuteaction de la daphnie Justifiez votre

reacuteponse

Systegraveme 1 Systegraveme digestif

Justification La cafeacuteine est absorbeacutee par lrsquoestomac et lrsquointestin grecircle deux organes du systegraveme digestif La cafeacuteine contribue agrave la libeacuteration du glucose par le foie Apregraves lrsquoingestion de boisson eacutenergisante la cafeacuteine sera meacutetaboliseacutee par le foie par des enzymes chimiques Or le foie est une glande digestive

La taurine intervient aussi dans le meacutecanisme de digestion des lipides Elle est preacutesente dans la bile et sert agrave eacutemulsifier les lipides alimentaires

Le glucuronolactone est naturellement produit par le foie lors du meacutetabolisme du glucose

Systegraveme 2 Systegraveme circulatoire

Justification La cafeacuteine est redistribueacutee dans la circulation sanguine par le systegraveme circulatoire La boisson eacutenergisante sera ainsi distribueacutee aux muscles et au cerveau par diffusion La cafeacuteine augmente le rythme cardiaque la contractiliteacute du cœur la pression arteacuterielle et lrsquoapport de sang aux muscles

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Systegraveme 3 Systegraveme excreacuteteur

Justification Dans le cerveau la cafeacuteine ressemble beaucoup agrave une proteacuteine qui agit comme neurotransmetteur lrsquoadeacutenosine Normalement lrsquoadeacutenosine se fixe aux reacutecepteurs des cellules ceacutereacutebrales et envoie un influx qui diminue lrsquoactiviteacute des cellules et favorise le sommeil Lors de lrsquoingestion drsquoune boisson eacutenergisante la cafeacuteine prend la place de lrsquoadeacutenosine et se fixe aux reacutecepteurs des cellules ceacutereacutebrales Lrsquoadeacutenosine ne peut donc plus effectuer sa tacircche principale Lrsquoorganisme et le sommeil ne sont plus favoriseacutes

La taurine est un acide amineacute qui agit comme neurotransmetteur

15

18 Est-ce que votre hypothegravese eacutetait justifieacutee Expliquez

________________________ Reacuteponses variables ___________________________

____________________________________________________________________

5 Les pistes drsquoameacutelioration 18 Quels problegravemes avez-vous rencontreacutes au cours de votre laboratoire

Reacuteponses variables Exemple La reacuteaction de la daphnie est tregraves variable drsquoun organisme agrave lrsquoautre

Il est difficile de voir lrsquoeffet de plusieurs concentrations de solution sur une mecircme daphnie car celles-ci ne sont pas tregraves reacutesistantes elles finissent par mourir Plusieurs ingreacutedients actifs sont preacutesents dans la boisson eacutenergisante (cafeacuteine taurine et glucuronolacton) et il est difficile drsquoanalyser la reacuteaction de la daphnie en fonction drsquoun seul de ces ingreacutedients La daphnie nrsquoabsorbe pas toujours la mecircme quantiteacute de boisson eacutenergisante drsquoune fois agrave lrsquoautre

19 Comment pourriez-vous ameacuteliorer lrsquoexpeacuterience

Reacuteponses variables Exemple Tous les eacutelegraveves devraient choisir une daphnie qui a le mecircme nombre de

battements cardiaques au deacutepart pour que les comparaisons soient plus justes

Privileacutegier des boissons eacutenergisantes dont un seul ingreacutedient actif diffegravere

5

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ANNEXES

Tableau 1 Teneurs en ingreacutedients actifs des boissons eacutenergisantes

Nom de boisson Taurine (mg)

Cafeacuteine (mg)

Eacutenergie (kcal)

Glucuronolactone (mg)

Amp Energy 292 80 116

Battery Energy Drink 1 000 80 125

Burn Energy Drink (hors France) 1 000 80 153

Burn Energy Drink (France) 0 80 158

Dark Dog (hors France) 80

Dark Dog (France) 0 80 125 0

Duff 704 85 113

Eacutenergie 1 000 80 600

Eacutenergie leacuteger 1 000 80 7 600

FULL SIZE performers drink16(France) 1 000 80 208 600

Full Throttle citron 1 000 75

Chantier 7 - Barma FSE Universiteacute Laval 2011 (document creacuteeacute par Geneviegraveve Rheacuteaume) 10

Grizzly power drink (France) 0 80 112 0

Grizzly power drink original 1 000 80 112 600

Guru original 0 125 100

GZ 1000 80 1175 0575

Hype 1 000 80 43

Hype enlite 1 000 80 49

Lost 1 057 85 634

Monster Energy Anti-Gravity 2 000

Monster Energy Khaos 1 057 82

Monster Energy Original 1 057 82 120

Monster Energy Ripper 1 057 82 1175

NOS fruiteacute 1 042 130 115 28

Rage 1 057 84 802

Power Poker Energy Drink 1000 80 1175 0575

Chantier 7 - Barma FSE Universiteacute Laval 2011 (document creacuteeacute par Geneviegraveve Rheacuteaume) 11

Red Bull (hors France) 1 000 80 1125 600

Red Bull (France) 1 000 80 115 600

Red Bull diegravete 1 000 80

Red rain 1 000 80 600

Red Rave 1 000 80 600

Red Rave diegravete 1 000 80

Rockstar 1 001 101

Rockstar diegravete 1 001 85

Rockstar Burner 1 057 85

Rockstar Juiced 50 1 057 85

Rockstar Juiced 70 1 001 85 1 136

Sobe No fear 1 000 80

SHARK 1 000 80 155 600

Stoked Energy 1 057 85 634

Chantier 7 - Barma FSE Universiteacute Laval 2011 (document creacuteeacute par Geneviegraveve Rheacuteaume) 12

Taurus Energy Drink 1 000 24 46 6

Truc de Fou la french energy17 1 000 80 115 600

Txori Gorri Energy Drink

Wild Dragon

X-Tense Original 80 110

X-Tense Zero 80 11

Source httpfrwikipediaorgwikiBoisson_eacutenergisante

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Tableau 2 Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents produits veacutegeacutetaux

Source httpfrwikipediaorgwikiCafeacuteine

Tableau 3 Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents aliments et boissons

Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents aliments et boissons 4142

Produit Portion Cafeacuteine par portion (mg)

Cafeacuteine par litre (mg)

Chocolat noir 1 barre (43 g 15 oz) 31 - Chocolat au lait 1 barre (43 g 15 oz) 10 - Chocolat chaud 207 ml (7 US fl oz) 52 25035 Cafeacute moulu 207 ml (7 US fl oz) 80ndash135 386ndash652 Cafeacute filtre 207 ml (7 US fl oz) 115ndash175 555ndash845 Cafeacute deacutecafeacuteineacute 207 ml (7 US fl oz) 5 24 Cafeacute expresso 44ndash60 ml (15-2 US fl oz) 100 1691ndash2254 Theacute vert ou Theacute noir43 177 ml (6 US fl oz) 30-53 169 Coca-Cola Classic 355 ml (12 US fl oz) 46 129 Red Bull 250 ml (82 US fl oz) 80 320 Source httpfrwikipediaorgwikiCafeacuteine

Produit veacutegeacutetal cafeacuteine du poids sec Graine drsquoarabica (cafeacute) 11

Graine de robusta (cafeacute) 22

Fegraveve de cacao 01 agrave 04

Noix de kola (cola) 1 agrave 35

Feuille de theacute 25 agrave 5

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Laboratoire sur les daphnies et lrsquoeffet des boissons eacutenergisantes La preacuteparation (corrigeacute)

1 Qursquoest-ce qursquoun soluteacute Un soluteacute est une substance qui se dissout dans une autre substance appeleacutee solvant 2 Qursquoest-ce qursquoun solvant Un solvant est une substance capable de dissoudre un soluteacute 3 Qursquoest-ce que la concentration drsquoune solution La concentration drsquoune solution correspond agrave la quantiteacute de soluteacute par rapport agrave la

quantiteacute de solutions 4 Deacutecrivez lrsquoeffet drsquoune variation de quantiteacute de soluteacute ou de solvant sur la concentration

drsquoune solution Lrsquoajout de soluteacute augmente la concentration drsquoune solution Lrsquoajout de solvant

diminue la concentration drsquoune solution 5 Illustrez le pheacutenomegravene de dilution agrave lrsquoaide drsquoun modegravele particulaire

6 Expliquez le pheacutenomegravene de dilution en termes de concentration et de volume Une solution concentreacutee contient une quantiteacute importante de soluteacute dissous par

rapport au volume de solution Une solution dilueacutee contient une faible quantiteacute de soluteacute dissous par rapport au volume de solution

Solvant Solution concentreacutee Solution dilueacutee

Soluteacute

Ressources One dollar microscope httpwwwfunscicomfun3_enucomp1ucomp1htm Principe de fonctionnement httpwwwmicroscopixchmicroscopie_principephpsmenu=3 Simulateur httpwwwphysagregfranimationsanimation-Spe-physique-TP-microscope-schema-modelisationswf Introduction agrave la microscopie httpwwwlabomediqualchmicroscopeintrohtm Olympus simple magnification httpwwwolympusmicrocomprimerjavalensessimplemagnificationindexhtml Simulateur httpphetcoloradoedusimsgeometric-opticsgeometric-optics_enhtml Solid edge ST4 httpswwwplmautomationsiemenscomen_usacademicresourcessolid-edgestudent-downloadcfm Microscope V1 httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopemicroscope_v1wmv Queue de poisson avec le microscope V1 httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopepoisson_v1wmv Observation de la daphnie httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopeobservation20observationhtml Test avec une regravegle httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopeverification_optiqueverification_optiquehtml

  • analyse_technologique_corrigepdf
  • C2_effets_boissons_energisantes_corrige
  • grille_evaluation_daphnie
  • labo_daphnie_corrige
  • labo_preparation_corrige
  • Ressources externes
Page 5: Analyse technologique du microscopecdpsciencetechno.org/cdp/UserFiles/File/telechargement/microscope... · (pyridoxine) - Régularise le taux de sucre dans le sang - Formation des

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4 Explique agrave lrsquoaide de la terminologie propre agrave la science et agrave la technologie le fonctionnement meacutecanique du microscope illustreacute sur la page couverture en deacutecrivant lrsquoaction de tous les composants eacutenumeacutereacutes a) Entre no20 (molette) et no 9 (oculaire) deacutecrire la transformation du mouvement Le mouvement de rotation de la molette est communiqueacute agrave lrsquooculaire Le mouvement est alors transformeacute en translation de lrsquooculaire par un systegraveme de transformation du mouvement de type laquo roue de friction raquo b) Entre no 3 (glissiegravere) et no 9 (oculaire) deacutecrire le degreacute de liberteacute de mouvement Le sablage laquo plat raquo de lrsquooculaire empecircche la rotation de celui-ci eacutetant donneacute qursquoil est en contact avec la roue de friction de la molette Le deacuteplacement horizontal de lrsquooculaire nrsquoest pas possible car celui-ci se trouve agrave lrsquointeacuterieur drsquoun autre conduit drsquoun plus grand diamegravetre (la glissiegravere) Le deacuteplacement vertical de lrsquooculaire est toutefois possible Le mouvement de translation vertical de lrsquooculaire est uniquement possible c) Entre no 22 (lateacuteral) et no 20 (molette) deacutecrire le guidage et les caracteacuteristiques de la liaison Liaison deacutemontable et partielle qui permet une rotation de la molette Les trous faits dans les montants lateacuteraux permettent une rotation de la molette Le ruban eacutelectrique placeacute sur la molette (roue de friction) limite la translation possible de la molette d) Entre no 9 (oculaire) et no 10 (objectif) deacutecrire les caracteacuteristiques de la liaison Liaison complegravete rigide indirecte (ruban eacutelectrique qui comble lrsquoespace entre les deux piegraveces) et indeacutemontable (colle chaude) e) No 20 (molette) et no 9 (oculaire) nom du meacutecanisme de transformation du mouvement Roue de friction

Univers technologique Concepts - Deacutecrire les caracteacuteristiques des liaisons dans un objet technique (liaison directe ou indirecte

rigide ou eacutelastique deacutemontable ou indeacutemontable complegravete ou partielle) - Deacuteterminer les caracteacuteristiques souhaitables des liaisons lors de la conception drsquoun objet technique - Expliquer lrsquoutiliteacute de limiter le mouvement (degreacute de liberteacute) dans le fonctionnement drsquoun objet

technique - Expliquer le choix drsquoun type de guidage dans un objet technique (ex la glissiegravere drsquoun tiroir guide le tiroir et reacuteduit le frottement)

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SAEacute ndash LES BOISSONS EacuteNERGISANTES et les effets sur les systegravemes du corps humain

A) Les composants drsquoune boisson eacutenergisante populaire

Composition (par canette)

taurine (1000 mg)

cafeacuteine (80 mg)

sucre (glucose saccharose

aceacutesulfame K 27 g)

glucuronolactone (06 g)

inositol citrates colorants parfums

vitamine B eau gazeacuteifieacutee

B) Description de certains composants drsquoune boisson eacutenergisante populaire

Taurine La taurine est une moleacutecule de petite taille abondante dans les tissus humains comme dans ceux dautres animaux Chez les humains comme chez la plupart des autres animaux elle est fabriqueacutee par le corps Aucun apport alimentaire de taurine nest neacutecessaire

Cafeacuteine La cafeacuteine est un stimulant et un psychostimulant

C2H7NO3S

C6H8O6

C8H10N4O2

Glucuronolactone Le glucuronolactone est un composant produit

naturellement dans le foie par le meacutetabolisme du glucose

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C) Le rocircle des principales vitamines contenues dans une boisson eacutenergisante populaire

Vitamines Rocircles Liposolubles

A

- Favorise une bonne vision

- Protegravege contre les infections

- Croissance des os et des tissus

D

- Absorption du Ca et du P

- Formation et deacuteveloppement des os

E

- Protegravege les cellules contre le cancer

- Favorise la circulation sanguine

- Renforce le systegraveme immunitaire

K

- Favorise la coagulation sanguine et la formation des

os

Hydrosolubles

B1 (thiamine)

- Assimilation des glucides

- Coordination musculaire

B2 (riboflavine)

mdash Transfert drsquoeacutenergie dans les cellules

B3 (niacine)

mdash Transfert drsquoeacutenergie dans les cellules

B5 (acide

pantotheacutenique)

- Formation drsquohormones

- Transformation des proteacuteines glucides et des lipides

en eacutenergie

B6 (pyridoxine)

- Reacutegularise le taux de sucre dans le sang

- Formation des anticorps dans le systegraveme immunitaire

B8 (biotine)

mdash Maintien des glandes du systegraveme nerveux de

lrsquoappareil reproducteur et de la peau

B9 (acide folique)

- Formation et entretien des cellules

- Production drsquoADN

C

- Reacutesistance aux infections

- Acceacutelegravere la cicatrisation en favorisant lrsquoabsorption du

fer

- Freine le vieillissement des cellules

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D) Lrsquoanalyse de la boisson eacutenergisante 1 La boisson eacutenergisante populaire dont il est question est une solution aqueuse

a) Quel est le solvant dans cette solution Eau gazeacuteifieacutee

b) Quels sont les trois principaux soluteacutes dans cette solution Sucre glucuronolactone et taurine

2 Sachant que le volume drsquoune canette de boisson eacutenergisante est de 250 mL quelle est la concentration de taurine en pourcentage Laisse une trace de ton calcul

Concentration de taurine en 1000 mg = 1 g = _ x 250 mL 250 mL 100 mL

1 g x 100 mL = 04

250 mL

3 La boisson eacutenergisante est-elle une substance pure Justifie ta reacuteponse

Non car la solution de boisson eacutenergisante contient plus drsquoune sorte de moleacutecules

4 a) La cafeacuteine est un composeacute Combien drsquoeacuteleacutements diffeacuterents retrouve-t-on dans une moleacutecule de cafeacuteine

4

b) Nommez ces eacuteleacutements qui composent la cafeacuteine Carbone hydrogegravene oxygegravene azote

c) Combien drsquoatomes de chaque eacuteleacutement retrouve-t-on dans une moleacutecule de cafeacuteine

8 atomes de carbone 10 atomes drsquohydrogegravene 4 atomes drsquoazote et 2 atomes drsquooxygegravene

d) Combien drsquoatomes retrouve-t-on au total dans une moleacutecule de cafeacuteine 24

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5 Nomme les substances nutritives preacutesentes dans la boisson eacutenergisante populaire deacutecris leurs fonctions biologiques et associe ces substances nutritives agrave leurs sources principales

Substances nutritives Fonctions biologiques Sources

Glucides Apport drsquoeacutenergie agrave court terme

Fruits pain ceacutereacuteales pacirctes alimentaires pomme de terre riz leacutegumineuses

Vitamines Aide agrave la production drsquoeacutenergie lutte contre les infections

Fruits leacutegumes produits laitiers ceacutereacuteales complegravetes œufs foie

Eau H2O Constitue 60 du corps humain

Eau fruits leacutegumes soupes lait

6 Quelle source de vitamine B serait la plus abondante dans les boissons eacutenergisantes

Justifie ta reacuteponse

B2 et B3 car elles assurent le transfert drsquoeacutenergie dans les cellules

E) Lrsquoingestion de boisson eacutenergisante Le systegraveme digestif

Le scheacutema suivant trsquoaidera agrave reacutepondre aux prochaines questions

Source image httpwwwcollegelavalcabiopresseAnatomie-digestifana-dig-2htm

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7 a) Agrave partir du scheacutema de la page preacuteceacutedente indique dans lrsquoordre le numeacutero des organes du systegraveme digestif que traverse la boisson eacutenergisante agrave partir du moment ougrave elle est avaleacutee jusqursquoagrave ce qursquoelle soit distribueacutee dans le systegraveme circulatoire

1 3 4 7

b) Nomme les organes identifieacutes preacuteceacutedemment et deacutecris leur principale fonction en lien avec la consommation de boisson eacutenergisante

Numeacutero Nom de lrsquoorgane Fonction principale 1 Bouche Sert agrave ingeacuterer la boisson eacutenergisante 3 Œsophage Amegravene la boisson eacutenergisante vers

lrsquoestomac par peacuteristaltisme 4 Estomac Deacuteverse la boisson eacutenergisante dans

lrsquointestin grecircle 7 Intestin grecircle Absorption de la boisson eacutenergisante

c) Quel type de transformation ces organes font-ils subir agrave la boisson eacutenergisante Explique ta reacuteponse

Organe Type de

transformation Explications

Bouche Physique La deacuteglutition envoie la boisson eacutenergisante vers lrsquoœsophage

Œsophage Physique Le peacuteristaltisme envoie la boisson eacutenergisante vers lrsquoestomac

Estomac Physique Le peacuteristaltisme envoie la boisson eacutenergisante vers lrsquointestin grecircle

Intestin grecircle Physique La boisson eacutenergisante est absorbeacutee

8 La taurine intervient dans le meacutecanisme de digestion des lipides

a) Quelle glande digestive est responsable de la digestion des lipides Le foie

b) Sur le scheacutema preacuteceacutedent agrave quel numeacutero correspond cette glande digestive 9

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c) Deacutecris comment agit cette glande digestive pour arriver agrave digeacuterer les lipides

Le foie libegravere la bile dans lrsquointestin grecircle La bile sert agrave eacutemulsifier les lipides pour les digeacuterer et les transformer en acide gras et en glyceacuterol

d) Quel type de transformation cette glande fait-elle subir aux aliments

9 Utilise le scheacutema suivant pour reacutepondre aux prochaines questions

Source image wwwafblumbebioafbphystubephystubehtm

Chimique

a) Indique agrave lrsquoaide drsquoune flegraveche dans quel sens se fait lrsquoabsorption dans les villositeacutes

de lrsquointestin

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b) Explique de quelle maniegravere se fait lrsquoabsorption de la boisson eacutenergisante dans lrsquointestin grecircle

Avec leur grande surface de contact les villositeacutes de lrsquointestin grecircle laissent passer la boisson eacutenergisante dans le systegraveme circulatoire La boisson eacutenergisante peut alors entrer agrave lrsquointeacuterieur de lrsquoorganisme

Le systegraveme respiratoire et le systegraveme circulatoire

10 Identifie les diffeacuterentes parties du systegraveme respiratoire

Source image httpwwwmclefnetpagewebd_app_resphtm

a) Fosses nasales 1 b) Pharynx 2 c) Tracheacutee 3

d) Bronches 10 e) Poumons 9

11 Sur le scheacutema du systegraveme circulatoire preacutesenteacute agrave la page suivante

a) Identifie les parties suivantes cœur artegravere veine capillaires b) Identifie agrave lrsquoaide drsquoune couleur la circulation pulmonaire c) Identifie agrave lrsquoaide drsquoune autre couleur la circulation systeacutemique

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Scheacutema du systegraveme circulatoire

Veine

Cœur

Artegravere

Circulation pulmonaire

Capillaires Ex Rouge

Circulation systeacutemique

Source image wwwhumansbepagescardiovaschtm Ex Bleu

12 La cafeacuteine augmente le flux drsquooxygegravene dans le cerveau et dans les muscles Sers-toi du scheacutema ci-dessous pour expliquer comment lrsquooxygegravene de lrsquoair peut se retrouver dans ces organes du corps humain

Votre reacuteponse doit expliquer

a) La fonction des fosses

nasales et des poumons

b) La fonction des artegraveres

des veines du cœur et des

capillaires sanguins

Source image httptpe-burne-monsitecompagesplan2-les-effets-sur- l-organisme-lors-d-un-effort-physiquehtml

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Lrsquoair entre par les fosses nasales et y est filtreacute reacutechauffeacute et humidifieacute Les eacutechanges gazeux se feront dans les poumons Dans les poumons il y aura diffusion de lrsquooxygegravene entre les alveacuteoles et les capillaires sanguins Dans le sang lrsquooxygegravene ira vers le cœur par une veine Le cœur pompera le sang dans le corps et sera distribueacute aux cellules par les artegraveres

Les fluides

13 La cafeacuteine augmente la pression arteacuterielle

a) Qursquoest-ce que la pression La pression est la force exerceacutee par les particules lorsqursquoelles entrent en collision avec une surface contraignante

b) Le sang est-il un fluide compressible ou incompressible Justifie ta reacuteponse

Incompressible Le volume du sang ne change pas

c) Explique la raison pour laquelle la boisson eacutenergisante augmente la pression arteacuterielle agrave lrsquoaide des principaux facteurs qui influencent la pression exerceacutee par un fluide

La contraction du cœur est plus forte ce qui augmente la force avec laquelle le sang est deacuteplaceacute

d) Explique agrave lrsquoaide du concept de diffeacuterences de pression la faccedilon dont le sang se deacuteplace dans le corps

Le sang se deacuteplace drsquoun endroit ayant une pression eacuteleveacutee vers un endroit ayant une pression moins eacuteleveacutee Le cœur pompe le sang dans le cœur et fournit la pression neacutecessaire pour que le sang circule Le sang qui circule dans les artegraveres a une pression plus eacuteleveacutee que le sang qui circule dans les veines

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Le systegraveme nerveux

14 La cafeacuteine agit comme neurotransmetteur dans le cerveau

a) Agrave quelle structure du systegraveme nerveux central le cerveau est-il associeacute

Lrsquoenceacutephale

b) Quelle est la fonction du cerveau

Responsable des faculteacutes intellectuelles analyse et interpregravete lrsquoinformation produit des influx nerveux

15 Explique le rocircle du systegraveme nerveux central lors de lrsquoingestion de boisson eacutenergisante

La cafeacuteine intervient dans la gestion des comportements en ne deacutecodant pas les messages envoyeacutes par lrsquoadeacutenosine correctement La cafeacuteine prend la place de lrsquoadeacutenosine et arrecircte de favoriser le sommeil

16 Sur le scheacutema suivant identifie la synapse lrsquoaxone et les dendrites

Dendrite Synapse

Axone

Source image httpjourdanericpagesperso-orangefrbilans3ch13htm

17 Normalement lrsquoadeacutenosine se fixe aux reacutecepteurs des cellules ceacutereacutebrales et envoie un influx qui diminue lrsquoactiviteacute des cellules Quelles structures sont responsables du transport de lrsquoinflux nerveux

Les nerfs

18 Utilise le scheacutema ci-dessous pour reacutepondre aux prochaines questions

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Source image httplechocolat-tpe2010e-monsitecompagestpela-theobromine-cafeinehtml

a) Quel est le rocircle du systegraveme nerveux peacuteripheacuterique

Transporter les influx nerveux

b) Quelle est la conseacutequence de lrsquoingestion de boisson eacutenergisante sur le systegraveme nerveux peacuteripheacuterique

Lors de lrsquoingestion de boisson eacutenergisante lrsquoinflux nerveux est acceacuteleacutereacute ce qui ne favorise pas le sommeil

Les types de muscles

19 Lors du meacutetabolisme de la cafeacuteine les muscles lisses sont relacirccheacutes et le bon fonctionnement du rythme cardiaque est affecteacute La quantiteacute drsquoacides gras est aussi augmenteacutee et est utiliseacutee comme source drsquoeacutenergie par les muscles

Agrave quels endroits retrouve-t-on ces muscles

Type de muscle Localisation

Lisse Paroi des organes (poumon tube digestifhellip)

Cardiaque Cœur

F) Lrsquoexcreacutetion de la boisson eacutenergisante

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Le systegraveme excreacuteteur

20 Identifie les diffeacuterentes parties du systegraveme urinaire

1- Rein

2- Uretegravere

3- Vessie

4- Uregravetre

Source image httpfrsyvumcomcgionlineservecgiquizzbiologieexcrhtmltable

21 Explique de quelle maniegravere la boisson eacutenergisante peut ecirctre eacutelimineacutee de lrsquoorganisme par le systegraveme excreacuteteur en te reacutefeacuterant aux scheacutemas ci-dessous

Les soluteacutes de la boisson eacutenergisante ainsi que les autres substances dissoutes dans le sang (mineacuteraux vitamines sucre ureacutee) passent agrave travers les capillaires lorsque le sang arrive aux reins Ces substances dissoutes dans le sang entrent dans le rein tandis que les cellules du sang et les proteacuteines restent dans le sang Le rein filtre ensuite ces substances Les capillaires reacuteabsorbent lrsquoeau et les eacuteleacutements essentiels pour le bon fonctionnement de lrsquoorganisme Les deacutechets restent dans les reins Les soluteacutes de la boisson eacutenergisante restent donc dans les reins et seront eacutevacueacutes dans lrsquourine

Sources images httpwwwbecomehealthynowcompopupsnephronhtm httpfracademicrudicnsffrwiki1470246

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22 a) Quelle est la fonction des reins

Filtration du sang Reacuteabsorption de lrsquoeau Eacutelimination des deacutechets

b) Quelle est la fonction de la vessie

Entreposer lrsquourine jusqursquoagrave la miction

23 De quoi lrsquourine est-elle composeacutee

Eau ureacutee et autres deacutechets mineacuteraux substances en excegraves dans le sang

24 Explique comment les reins peuvent maintenir lrsquoeacutequilibre sanguin lors de lrsquoingestion de boisson eacutenergisante

Les reins filtrent le sang et retirent du systegraveme circulatoire la cafeacuteine la taurine et le glucuronolactone En eacutetant eacutevacueacutees ces substances cesseront drsquoavoir leurs effets neacutegatifs sur lrsquoorganisme

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Laboratoire sur les daphnies et les boissons eacutenergisantes Grille drsquoeacutevaluation

Compeacutetence 1- Chercher des reacuteponses ou des solutions agrave des problegravemes drsquoordre scientifique ou technologique

Critegraveres Indicateurs Manifestations observables Niveau 5 Niveau 4 Niveau 3 Niveau 2 Niveau 1

Repreacutesentation adeacutequate de la

situation

Seacutelection drsquoinformations et formulation du problegraveme

Traduit clairement et de faccedilon complegravete le but

10 pts

Seacutelectionne les informations pertinentes lieacutees au but (erreurs mineures)

8 pts

Relegraveve des eacuteleacutements du but (un des deux buts)

6 pts

Tregraves peu drsquoeacuteleacutements preacutesents

4 pts

Copie les eacuteleacutements de la mise en situation

2 pts

Formulation drsquohypothegravese

Formule des hypothegraveses qursquoil justifie en srsquoappuyant sur les concepts approprieacutes

15 pts

Formule des hypothegraveses vraisemblables qursquoil justifie (quelques erreurs)

12 pts

Formule des hypothegraveses qui tiennent compte de certains problegravemes (plusieurs erreurs)

9 pts

Formule des suppositions plus ou moins relieacutees au problegraveme (beaucoup drsquoerreurs)

6 pts

Eacutelaboration drsquoun plan drsquoaction

pertinent et adapteacute agrave la situation

Planification des eacutetapes de la deacutemarche

Deacutecrit de faccedilon claire et ordonneacutee toutes les eacutetapes de sa deacutemarche

20 pts

Deacutecrit toutes les eacutetapes de sa deacutemarche

16 pts

Deacutecrit sa deacutemarche en omettant une eacutetape

12 pts

Deacutecrit sa deacutemarche en omettant des eacutetapes

8 pts

Preacutesente une deacutemarche deacutesordonneacutee

4 pts Choix des ressources

Eacutenumegravere tous les eacuteleacutements du mateacuteriel

5 pts

Eacutenumegravere des eacuteleacutements du mateacuteriel Un oubli mineur est observeacute

4 pts

Eacutenumegravere des eacuteleacutements du mateacuteriel Un oubli majeur est observeacute

3 pts

Eacutenumegravere des eacuteleacutements du mateacuteriel Des oublis majeurs sont observeacutes

2 pts

Eacutenumegravere des eacuteleacutements du mateacuteriel en nombres insuffisants ou sans lien avec lrsquoexpeacuterimentation

1 pt

Mise en œuvre adeacutequate du plan drsquoaction

Utilisation dans lrsquoaction des ressources

Recueille des donneacutees en utilisant correctement les outils et les instruments de mesure

5 pts

Travaille de faccedilon seacutecuritaire

3 pts

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Organisation des donneacutees

Preacutesente et organise clairement lrsquoensemble des donneacutees afin drsquoen faciliter lrsquointerpreacutetation

20 pts

Preacutesente des donneacutees comportant une erreur

12 pts

Preacutesente des donneacutees comportant plusieurs erreurs

8 pts

Preacutesente des donneacutees parfois organiseacutees mais sans lien avec la tacircche

4 pts

Eacutelaboration de conclusions

drsquoexplications ou de solutions

pertinentes

Proposition drsquoexplications ou de solutions

Formule des explications en interpreacutetant correctement toutes les donneacutees

15 pts

Formule des explications en interpreacutetant correctement la plupart des donneacutees

12 pts

Formule des explications en interpreacutetant partiellement les donneacutees

9 pts

Formule une explication mais interpregravete incorrectement les donneacutees

6 pts

Formule des explications sans lien avec la tacircche

3 pts Concordance avec lrsquohypothegravese

Fournit une justification adeacutequate et deacutetailleacutee

5 pts

Fournit une explication adeacutequate

4 pts

Fournit une justification incomplegravete

2 pts

Ne fournit aucune justification valable

1 pt Pistes drsquoameacutelioration et analyse critique

Propose des ameacuteliorations et les justifie

5 pts

Propose des ameacuteliorations

4 pts

Propose des ameacuteliorations partielles

3 pts

Propose des ameacuteliorations peu pertinentes

2 pts

Ne propose aucune ameacutelioration

1 pt

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Laboratoire sur les daphnies et lrsquoeffet des boissons eacutenergisantes La deacutemarche expeacuterimentale

La probleacutematique Selon lrsquoInstitut national de santeacute publique du Queacutebec laquo la consommation de boissons eacutenergisantes a connu une croissance importante au cours des cinq derniegraveres anneacutees de sorte que ces produits occupent maintenant une part consideacuterable du marcheacute des boissons Ces boissons sucreacutees promues pour leur capaciteacute agrave rehausser les niveaux drsquoeacutenergie et de vivaciteacute contiennent de la cafeacuteine comme principal ingreacutedient actif en plus de diverses autres substances telles que la taurine le glucuronolactone le ginseng lrsquoinositol et des vitamines [hellip] Parallegravelement de nombreuses questions ont eacuteteacute souleveacutees par les professionnels de la santeacute et des milieux scolaires quant aux effets de ces boissons sur la santeacute lorsqursquoelles sont consommeacutees notamment par une jeune clientegravele pendant une activiteacute physique et en combinaison avec lrsquoalcool raquo

httpwwwinspqqccapdfpublications1167_BoissonsEnergisantespdf

Il semble donc tregraves pertinent de chercher agrave mieux comprend lrsquoeffet de ces boissons eacutenergisantes agrave diffeacuterentes concentrations sur les systegravemes drsquoun organisme vivant Critegravere 1 Repreacutesentation de la situation (25 POINTS) Le problegraveme 1 Formulez une question complegravete agrave laquelle le laboratoire permettra drsquoapporter des eacuteleacutements de reacuteponse Quel sera lrsquoeffet de deux solutions de boisson eacutenergisante agrave concentration deacutetermineacutee sur lrsquoorganisme drsquoune daphnie

10 La theacuteorie 2 En vous aidant des tableaux preacutesenteacutes en annexe quels sont les principaux ingreacutedients

actifs dans votre boisson eacutenergisante

Reacuteponses variables Exemple cafeacuteine taurine glucuronolactone

3 Quel est lrsquoeffet de la cafeacuteine sur lrsquoorganisme Augmentation du rythme cardiaque de la contractiliteacute du cœur de la pression arteacuterielle de lrsquoapport de sang aux muscles et de la libeacuteration de glucose par le foie diminution du sommeil augmentation de lrsquoeacutenergie dans les muscles et dysfonctionnement du rythme cardiaque

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4 Quel est lrsquoeffet de la taurine sur lrsquoorganisme

Augmente la contractiliteacute cardiaque diminue la quantiteacute de toxines dans lrsquoorganisme et augmente la production drsquoeacutenergie par les muscles

5 Quel est lrsquoeffet du glucuronolactone sur lrsquoorganisme

Eacutelimine les deacutechets de lrsquoorganisme et aide agrave lutter contre la fatigue

Lrsquohypothegravese 6 Agrave partir des eacuteleacutements de reacuteponse contenus dans les questions preacuteceacutedentes formulez

une hypothegravese de laboratoire complegravete et justifiez-la Reacuteponses variables Exemple Une solution contenant de la cafeacuteine risque de faire augmenter les

battements cardiaques de la daphnie et de la faire bouger un peu plus La taurine devrait avoir moins drsquoeffet sur les battements cardiaques mais la daphnie devrait bouger davantage La solution de boisson eacutenergisante la plus concentreacutee devrait avoir un effet plus important sur lrsquoorganisme de la daphnie

Scheacutema de la daphnie Source image httpwww5ac-lillefr~svtretour_stagescapexp_1Sfiche_technique_daphniehtm

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Les calculs 7 Sachant qursquoune bouteille de boisson eacutenergisante a un volume de 250 mL servez-vous

des donneacutees preacutesenteacutees en annexe pour transformer les concentrations de cafeacuteine de taurine ou de glucuronolactone de votre solution en gL

Tableau 1 Concentration en ingreacutedients actifs drsquoune boisson eacutenergisante

Quantiteacute de taurine

Quantiteacute de cafeacuteine

Quantiteacute de glucuronolactone

Volume de solution (mL)

1000 mg 80 mg 600 mg 250 Concentrations Concentrations en gL Concentration de taurine 1000 mg250 ml 4 mgmL = 4 gL ou 4 mgmL Concentration de cafeacuteine 80 mg250 ml 032 mgmL = 032 gL ou 032 mgmL Concentration de glucuronolactone 600 mg250 mL 24 mgmL = 24 gL ou 24 mgmL 8 Effectuez les calculs neacutecessaires agrave la preacuteparation de votre dilution

15

Reacuteponses variables Exemple Concentration de la premiegravere dilution 32 gL en taurine Calculs C1V1 = C2V2 C1 = 4 gL V2 = C1V1 = 4 gL x 001 L = 125 mL V1 = 10 mL (donneacute agrave lrsquoeacutelegraveve) C2 32 gL C2 = 32 gL V2 =

Reacuteponses variables Exemple Concentration de la deuxiegraveme dilution 16 gL en taurine Calculs C1V1 = C2V2 C1 = 4 gL V2 = C1V1 = 4 gL x 0005 L = 125 mL V1 = 5 mL (donneacute agrave lrsquoeacutelegraveve) C2 16 gL C2 = 16 gL V2 =

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Critegravere 2 Eacutelaboration drsquoun plan drsquoaction (25 POINTS) Le mateacuteriel 9 Nommez tout le mateacuteriel neacutecessaire agrave la reacutealisation de votre laboratoire

5 Les manipulations 10 Eacutecrivez toutes les eacutetapes neacutecessaires agrave la preacuteparation drsquoune des deux solutions

Peut varier en fonction de la dilution Preacuteparation des solutions 15 mL boisson eacutenergisante de type laquo Red Bull raquo 59 mL eau 2 cylindres gradueacutes de 25 mL 2 eacuteprouvettes avec bouchon Support agrave eacuteprouvette 2 solutions teacutemoin de boisson eacutenergisante concentreacutees agrave 32 gL et 16 gL

1 Preacutelever 10 mL de boisson eacutenergisante avec le cylindre gradueacute de 25 mL 2 Verser la boisson eacutenergisante dans une eacuteprouvette 2 Preacutelever 25 mL drsquoeau avec le cylindre gradueacute de 25 mL 3 Ajouter lrsquoeau preacuteleveacutee au 10 mL de boisson eacutenergisante 4 Agiter 6 Comparer la couleur de la solution dilueacutee avec celle de lrsquoeacuteprouvette teacutemoin

Observation de la daphnie Daphnies Microscope Lame Pipette Chronomegravetre Papier absorbant Crayon-feutre et feuille de papier

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11 Eacutecrivez toutes les eacutetapes des manipulations neacutecessaires agrave lrsquoobservation des daphnies

20 Critegravere 3 Mise en œuvre du plan drsquoaction (25 POINTS) Lrsquoutilisation dans lrsquoaction des ressources 12 Quelles sont les regravegles de seacutecuriteacute dont vous devez tenir compte pendant votre

laboratoire 13 Avez-vous travailleacute de maniegravere seacutecuritaire Justifiez votre reacuteponse

______________________ Reacuteponses variables _____________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

5

1 Preacutelever une daphnie avec une pipette 2 Placer la daphnie sur une lame de microscope 3 Eacuteponger le surplus de liquide avec du papier absorbant 4 Ajouter une goutte de solution de boisson eacutenergisante non dilueacutee 5 Compter le nombre de battements de cœur de la daphnie en 5 secondes en faisant

un point sur une feuille avec un crayon agrave tous les battements de cœur 6 Remettre la daphnie dans sa solution drsquoorigine et attendre environ 1 minute 7 Reprendre la daphnie avec la pipette 8 Reacutepeacuteter les eacutetapes 2 agrave 4 avec la solution de boisson eacutenergisante dilueacutee agrave 16 gL 9 Remettre la daphnie dans sa solution drsquoorigine et attendre environ 1 minute 10 Reprendre la daphnie avec la pipette 11 Reacutepeacuteter les eacutetapes 2 agrave 4 avec la solution de boisson eacutenergisante dilueacutee agrave 32 gL 12 Comparer les reacutesultats

Reacuteponses variables Exemples

Porter des lunettes de seacutecuriteacute Attacher ses cheveux Srsquoassurer que lrsquoobjectif du microscope ne touche pas agrave la daphnie Ne pas laisser la lumiegravere du microscope allumeacutee inutilement

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Lrsquoorganisation des donneacutees 14 Notez vos reacutesultats

Reacuteponses variables

Exemple

Tableau 2 Nombre de battements de cœur de la daphnie en 5 secondes avec diffeacuterentes concentrations de boisson eacutenergisante

20

Critegravere 4 Eacutelaboration de conclusions (25 POINTS)

Lrsquoanalyse 15 Comparez vos reacutesultats avec lrsquoensemble de la classe et faites-en lrsquoanalyse

Analyse

Reacuteponses variables Exemple Les battements cardiaques de la daphnie augmentent peu avec la

taurine comparativement agrave la cafeacuteine La cafeacuteine a comme effet drsquoaugmenter le rythme cardiaque alors que la taurine a comme effet drsquoaugmenter la production drsquoeacutenergie par les muscles

Concentration en taurine (gL)

Concentration en cafeacuteine (gL)

Concentration en glucuronolactone

(gL)

Battements de cœur de la daphnie

000 27 016 31 032 35

Observations Reacuteponses variables

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La conclusion 16 Quel est lrsquoeffet de votre boisson eacutenergisante sur les battements du cœur drsquoune

daphnie

Le cœur de la daphnie bat plus rapidement

17 Quels systegravemes du corps peuvent expliquer la reacuteaction de la daphnie Justifiez votre

reacuteponse

Systegraveme 1 Systegraveme digestif

Justification La cafeacuteine est absorbeacutee par lrsquoestomac et lrsquointestin grecircle deux organes du systegraveme digestif La cafeacuteine contribue agrave la libeacuteration du glucose par le foie Apregraves lrsquoingestion de boisson eacutenergisante la cafeacuteine sera meacutetaboliseacutee par le foie par des enzymes chimiques Or le foie est une glande digestive

La taurine intervient aussi dans le meacutecanisme de digestion des lipides Elle est preacutesente dans la bile et sert agrave eacutemulsifier les lipides alimentaires

Le glucuronolactone est naturellement produit par le foie lors du meacutetabolisme du glucose

Systegraveme 2 Systegraveme circulatoire

Justification La cafeacuteine est redistribueacutee dans la circulation sanguine par le systegraveme circulatoire La boisson eacutenergisante sera ainsi distribueacutee aux muscles et au cerveau par diffusion La cafeacuteine augmente le rythme cardiaque la contractiliteacute du cœur la pression arteacuterielle et lrsquoapport de sang aux muscles

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Systegraveme 3 Systegraveme excreacuteteur

Justification Dans le cerveau la cafeacuteine ressemble beaucoup agrave une proteacuteine qui agit comme neurotransmetteur lrsquoadeacutenosine Normalement lrsquoadeacutenosine se fixe aux reacutecepteurs des cellules ceacutereacutebrales et envoie un influx qui diminue lrsquoactiviteacute des cellules et favorise le sommeil Lors de lrsquoingestion drsquoune boisson eacutenergisante la cafeacuteine prend la place de lrsquoadeacutenosine et se fixe aux reacutecepteurs des cellules ceacutereacutebrales Lrsquoadeacutenosine ne peut donc plus effectuer sa tacircche principale Lrsquoorganisme et le sommeil ne sont plus favoriseacutes

La taurine est un acide amineacute qui agit comme neurotransmetteur

15

18 Est-ce que votre hypothegravese eacutetait justifieacutee Expliquez

________________________ Reacuteponses variables ___________________________

____________________________________________________________________

5 Les pistes drsquoameacutelioration 18 Quels problegravemes avez-vous rencontreacutes au cours de votre laboratoire

Reacuteponses variables Exemple La reacuteaction de la daphnie est tregraves variable drsquoun organisme agrave lrsquoautre

Il est difficile de voir lrsquoeffet de plusieurs concentrations de solution sur une mecircme daphnie car celles-ci ne sont pas tregraves reacutesistantes elles finissent par mourir Plusieurs ingreacutedients actifs sont preacutesents dans la boisson eacutenergisante (cafeacuteine taurine et glucuronolacton) et il est difficile drsquoanalyser la reacuteaction de la daphnie en fonction drsquoun seul de ces ingreacutedients La daphnie nrsquoabsorbe pas toujours la mecircme quantiteacute de boisson eacutenergisante drsquoune fois agrave lrsquoautre

19 Comment pourriez-vous ameacuteliorer lrsquoexpeacuterience

Reacuteponses variables Exemple Tous les eacutelegraveves devraient choisir une daphnie qui a le mecircme nombre de

battements cardiaques au deacutepart pour que les comparaisons soient plus justes

Privileacutegier des boissons eacutenergisantes dont un seul ingreacutedient actif diffegravere

5

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ANNEXES

Tableau 1 Teneurs en ingreacutedients actifs des boissons eacutenergisantes

Nom de boisson Taurine (mg)

Cafeacuteine (mg)

Eacutenergie (kcal)

Glucuronolactone (mg)

Amp Energy 292 80 116

Battery Energy Drink 1 000 80 125

Burn Energy Drink (hors France) 1 000 80 153

Burn Energy Drink (France) 0 80 158

Dark Dog (hors France) 80

Dark Dog (France) 0 80 125 0

Duff 704 85 113

Eacutenergie 1 000 80 600

Eacutenergie leacuteger 1 000 80 7 600

FULL SIZE performers drink16(France) 1 000 80 208 600

Full Throttle citron 1 000 75

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Grizzly power drink (France) 0 80 112 0

Grizzly power drink original 1 000 80 112 600

Guru original 0 125 100

GZ 1000 80 1175 0575

Hype 1 000 80 43

Hype enlite 1 000 80 49

Lost 1 057 85 634

Monster Energy Anti-Gravity 2 000

Monster Energy Khaos 1 057 82

Monster Energy Original 1 057 82 120

Monster Energy Ripper 1 057 82 1175

NOS fruiteacute 1 042 130 115 28

Rage 1 057 84 802

Power Poker Energy Drink 1000 80 1175 0575

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Red Bull (hors France) 1 000 80 1125 600

Red Bull (France) 1 000 80 115 600

Red Bull diegravete 1 000 80

Red rain 1 000 80 600

Red Rave 1 000 80 600

Red Rave diegravete 1 000 80

Rockstar 1 001 101

Rockstar diegravete 1 001 85

Rockstar Burner 1 057 85

Rockstar Juiced 50 1 057 85

Rockstar Juiced 70 1 001 85 1 136

Sobe No fear 1 000 80

SHARK 1 000 80 155 600

Stoked Energy 1 057 85 634

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Taurus Energy Drink 1 000 24 46 6

Truc de Fou la french energy17 1 000 80 115 600

Txori Gorri Energy Drink

Wild Dragon

X-Tense Original 80 110

X-Tense Zero 80 11

Source httpfrwikipediaorgwikiBoisson_eacutenergisante

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Tableau 2 Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents produits veacutegeacutetaux

Source httpfrwikipediaorgwikiCafeacuteine

Tableau 3 Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents aliments et boissons

Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents aliments et boissons 4142

Produit Portion Cafeacuteine par portion (mg)

Cafeacuteine par litre (mg)

Chocolat noir 1 barre (43 g 15 oz) 31 - Chocolat au lait 1 barre (43 g 15 oz) 10 - Chocolat chaud 207 ml (7 US fl oz) 52 25035 Cafeacute moulu 207 ml (7 US fl oz) 80ndash135 386ndash652 Cafeacute filtre 207 ml (7 US fl oz) 115ndash175 555ndash845 Cafeacute deacutecafeacuteineacute 207 ml (7 US fl oz) 5 24 Cafeacute expresso 44ndash60 ml (15-2 US fl oz) 100 1691ndash2254 Theacute vert ou Theacute noir43 177 ml (6 US fl oz) 30-53 169 Coca-Cola Classic 355 ml (12 US fl oz) 46 129 Red Bull 250 ml (82 US fl oz) 80 320 Source httpfrwikipediaorgwikiCafeacuteine

Produit veacutegeacutetal cafeacuteine du poids sec Graine drsquoarabica (cafeacute) 11

Graine de robusta (cafeacute) 22

Fegraveve de cacao 01 agrave 04

Noix de kola (cola) 1 agrave 35

Feuille de theacute 25 agrave 5

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Laboratoire sur les daphnies et lrsquoeffet des boissons eacutenergisantes La preacuteparation (corrigeacute)

1 Qursquoest-ce qursquoun soluteacute Un soluteacute est une substance qui se dissout dans une autre substance appeleacutee solvant 2 Qursquoest-ce qursquoun solvant Un solvant est une substance capable de dissoudre un soluteacute 3 Qursquoest-ce que la concentration drsquoune solution La concentration drsquoune solution correspond agrave la quantiteacute de soluteacute par rapport agrave la

quantiteacute de solutions 4 Deacutecrivez lrsquoeffet drsquoune variation de quantiteacute de soluteacute ou de solvant sur la concentration

drsquoune solution Lrsquoajout de soluteacute augmente la concentration drsquoune solution Lrsquoajout de solvant

diminue la concentration drsquoune solution 5 Illustrez le pheacutenomegravene de dilution agrave lrsquoaide drsquoun modegravele particulaire

6 Expliquez le pheacutenomegravene de dilution en termes de concentration et de volume Une solution concentreacutee contient une quantiteacute importante de soluteacute dissous par

rapport au volume de solution Une solution dilueacutee contient une faible quantiteacute de soluteacute dissous par rapport au volume de solution

Solvant Solution concentreacutee Solution dilueacutee

Soluteacute

Ressources One dollar microscope httpwwwfunscicomfun3_enucomp1ucomp1htm Principe de fonctionnement httpwwwmicroscopixchmicroscopie_principephpsmenu=3 Simulateur httpwwwphysagregfranimationsanimation-Spe-physique-TP-microscope-schema-modelisationswf Introduction agrave la microscopie httpwwwlabomediqualchmicroscopeintrohtm Olympus simple magnification httpwwwolympusmicrocomprimerjavalensessimplemagnificationindexhtml Simulateur httpphetcoloradoedusimsgeometric-opticsgeometric-optics_enhtml Solid edge ST4 httpswwwplmautomationsiemenscomen_usacademicresourcessolid-edgestudent-downloadcfm Microscope V1 httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopemicroscope_v1wmv Queue de poisson avec le microscope V1 httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopepoisson_v1wmv Observation de la daphnie httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopeobservation20observationhtml Test avec une regravegle httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopeverification_optiqueverification_optiquehtml

  • analyse_technologique_corrigepdf
  • C2_effets_boissons_energisantes_corrige
  • grille_evaluation_daphnie
  • labo_daphnie_corrige
  • labo_preparation_corrige
  • Ressources externes
Page 6: Analyse technologique du microscopecdpsciencetechno.org/cdp/UserFiles/File/telechargement/microscope... · (pyridoxine) - Régularise le taux de sucre dans le sang - Formation des

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SAEacute ndash LES BOISSONS EacuteNERGISANTES et les effets sur les systegravemes du corps humain

A) Les composants drsquoune boisson eacutenergisante populaire

Composition (par canette)

taurine (1000 mg)

cafeacuteine (80 mg)

sucre (glucose saccharose

aceacutesulfame K 27 g)

glucuronolactone (06 g)

inositol citrates colorants parfums

vitamine B eau gazeacuteifieacutee

B) Description de certains composants drsquoune boisson eacutenergisante populaire

Taurine La taurine est une moleacutecule de petite taille abondante dans les tissus humains comme dans ceux dautres animaux Chez les humains comme chez la plupart des autres animaux elle est fabriqueacutee par le corps Aucun apport alimentaire de taurine nest neacutecessaire

Cafeacuteine La cafeacuteine est un stimulant et un psychostimulant

C2H7NO3S

C6H8O6

C8H10N4O2

Glucuronolactone Le glucuronolactone est un composant produit

naturellement dans le foie par le meacutetabolisme du glucose

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C) Le rocircle des principales vitamines contenues dans une boisson eacutenergisante populaire

Vitamines Rocircles Liposolubles

A

- Favorise une bonne vision

- Protegravege contre les infections

- Croissance des os et des tissus

D

- Absorption du Ca et du P

- Formation et deacuteveloppement des os

E

- Protegravege les cellules contre le cancer

- Favorise la circulation sanguine

- Renforce le systegraveme immunitaire

K

- Favorise la coagulation sanguine et la formation des

os

Hydrosolubles

B1 (thiamine)

- Assimilation des glucides

- Coordination musculaire

B2 (riboflavine)

mdash Transfert drsquoeacutenergie dans les cellules

B3 (niacine)

mdash Transfert drsquoeacutenergie dans les cellules

B5 (acide

pantotheacutenique)

- Formation drsquohormones

- Transformation des proteacuteines glucides et des lipides

en eacutenergie

B6 (pyridoxine)

- Reacutegularise le taux de sucre dans le sang

- Formation des anticorps dans le systegraveme immunitaire

B8 (biotine)

mdash Maintien des glandes du systegraveme nerveux de

lrsquoappareil reproducteur et de la peau

B9 (acide folique)

- Formation et entretien des cellules

- Production drsquoADN

C

- Reacutesistance aux infections

- Acceacutelegravere la cicatrisation en favorisant lrsquoabsorption du

fer

- Freine le vieillissement des cellules

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D) Lrsquoanalyse de la boisson eacutenergisante 1 La boisson eacutenergisante populaire dont il est question est une solution aqueuse

a) Quel est le solvant dans cette solution Eau gazeacuteifieacutee

b) Quels sont les trois principaux soluteacutes dans cette solution Sucre glucuronolactone et taurine

2 Sachant que le volume drsquoune canette de boisson eacutenergisante est de 250 mL quelle est la concentration de taurine en pourcentage Laisse une trace de ton calcul

Concentration de taurine en 1000 mg = 1 g = _ x 250 mL 250 mL 100 mL

1 g x 100 mL = 04

250 mL

3 La boisson eacutenergisante est-elle une substance pure Justifie ta reacuteponse

Non car la solution de boisson eacutenergisante contient plus drsquoune sorte de moleacutecules

4 a) La cafeacuteine est un composeacute Combien drsquoeacuteleacutements diffeacuterents retrouve-t-on dans une moleacutecule de cafeacuteine

4

b) Nommez ces eacuteleacutements qui composent la cafeacuteine Carbone hydrogegravene oxygegravene azote

c) Combien drsquoatomes de chaque eacuteleacutement retrouve-t-on dans une moleacutecule de cafeacuteine

8 atomes de carbone 10 atomes drsquohydrogegravene 4 atomes drsquoazote et 2 atomes drsquooxygegravene

d) Combien drsquoatomes retrouve-t-on au total dans une moleacutecule de cafeacuteine 24

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5 Nomme les substances nutritives preacutesentes dans la boisson eacutenergisante populaire deacutecris leurs fonctions biologiques et associe ces substances nutritives agrave leurs sources principales

Substances nutritives Fonctions biologiques Sources

Glucides Apport drsquoeacutenergie agrave court terme

Fruits pain ceacutereacuteales pacirctes alimentaires pomme de terre riz leacutegumineuses

Vitamines Aide agrave la production drsquoeacutenergie lutte contre les infections

Fruits leacutegumes produits laitiers ceacutereacuteales complegravetes œufs foie

Eau H2O Constitue 60 du corps humain

Eau fruits leacutegumes soupes lait

6 Quelle source de vitamine B serait la plus abondante dans les boissons eacutenergisantes

Justifie ta reacuteponse

B2 et B3 car elles assurent le transfert drsquoeacutenergie dans les cellules

E) Lrsquoingestion de boisson eacutenergisante Le systegraveme digestif

Le scheacutema suivant trsquoaidera agrave reacutepondre aux prochaines questions

Source image httpwwwcollegelavalcabiopresseAnatomie-digestifana-dig-2htm

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7 a) Agrave partir du scheacutema de la page preacuteceacutedente indique dans lrsquoordre le numeacutero des organes du systegraveme digestif que traverse la boisson eacutenergisante agrave partir du moment ougrave elle est avaleacutee jusqursquoagrave ce qursquoelle soit distribueacutee dans le systegraveme circulatoire

1 3 4 7

b) Nomme les organes identifieacutes preacuteceacutedemment et deacutecris leur principale fonction en lien avec la consommation de boisson eacutenergisante

Numeacutero Nom de lrsquoorgane Fonction principale 1 Bouche Sert agrave ingeacuterer la boisson eacutenergisante 3 Œsophage Amegravene la boisson eacutenergisante vers

lrsquoestomac par peacuteristaltisme 4 Estomac Deacuteverse la boisson eacutenergisante dans

lrsquointestin grecircle 7 Intestin grecircle Absorption de la boisson eacutenergisante

c) Quel type de transformation ces organes font-ils subir agrave la boisson eacutenergisante Explique ta reacuteponse

Organe Type de

transformation Explications

Bouche Physique La deacuteglutition envoie la boisson eacutenergisante vers lrsquoœsophage

Œsophage Physique Le peacuteristaltisme envoie la boisson eacutenergisante vers lrsquoestomac

Estomac Physique Le peacuteristaltisme envoie la boisson eacutenergisante vers lrsquointestin grecircle

Intestin grecircle Physique La boisson eacutenergisante est absorbeacutee

8 La taurine intervient dans le meacutecanisme de digestion des lipides

a) Quelle glande digestive est responsable de la digestion des lipides Le foie

b) Sur le scheacutema preacuteceacutedent agrave quel numeacutero correspond cette glande digestive 9

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c) Deacutecris comment agit cette glande digestive pour arriver agrave digeacuterer les lipides

Le foie libegravere la bile dans lrsquointestin grecircle La bile sert agrave eacutemulsifier les lipides pour les digeacuterer et les transformer en acide gras et en glyceacuterol

d) Quel type de transformation cette glande fait-elle subir aux aliments

9 Utilise le scheacutema suivant pour reacutepondre aux prochaines questions

Source image wwwafblumbebioafbphystubephystubehtm

Chimique

a) Indique agrave lrsquoaide drsquoune flegraveche dans quel sens se fait lrsquoabsorption dans les villositeacutes

de lrsquointestin

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b) Explique de quelle maniegravere se fait lrsquoabsorption de la boisson eacutenergisante dans lrsquointestin grecircle

Avec leur grande surface de contact les villositeacutes de lrsquointestin grecircle laissent passer la boisson eacutenergisante dans le systegraveme circulatoire La boisson eacutenergisante peut alors entrer agrave lrsquointeacuterieur de lrsquoorganisme

Le systegraveme respiratoire et le systegraveme circulatoire

10 Identifie les diffeacuterentes parties du systegraveme respiratoire

Source image httpwwwmclefnetpagewebd_app_resphtm

a) Fosses nasales 1 b) Pharynx 2 c) Tracheacutee 3

d) Bronches 10 e) Poumons 9

11 Sur le scheacutema du systegraveme circulatoire preacutesenteacute agrave la page suivante

a) Identifie les parties suivantes cœur artegravere veine capillaires b) Identifie agrave lrsquoaide drsquoune couleur la circulation pulmonaire c) Identifie agrave lrsquoaide drsquoune autre couleur la circulation systeacutemique

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Scheacutema du systegraveme circulatoire

Veine

Cœur

Artegravere

Circulation pulmonaire

Capillaires Ex Rouge

Circulation systeacutemique

Source image wwwhumansbepagescardiovaschtm Ex Bleu

12 La cafeacuteine augmente le flux drsquooxygegravene dans le cerveau et dans les muscles Sers-toi du scheacutema ci-dessous pour expliquer comment lrsquooxygegravene de lrsquoair peut se retrouver dans ces organes du corps humain

Votre reacuteponse doit expliquer

a) La fonction des fosses

nasales et des poumons

b) La fonction des artegraveres

des veines du cœur et des

capillaires sanguins

Source image httptpe-burne-monsitecompagesplan2-les-effets-sur- l-organisme-lors-d-un-effort-physiquehtml

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Lrsquoair entre par les fosses nasales et y est filtreacute reacutechauffeacute et humidifieacute Les eacutechanges gazeux se feront dans les poumons Dans les poumons il y aura diffusion de lrsquooxygegravene entre les alveacuteoles et les capillaires sanguins Dans le sang lrsquooxygegravene ira vers le cœur par une veine Le cœur pompera le sang dans le corps et sera distribueacute aux cellules par les artegraveres

Les fluides

13 La cafeacuteine augmente la pression arteacuterielle

a) Qursquoest-ce que la pression La pression est la force exerceacutee par les particules lorsqursquoelles entrent en collision avec une surface contraignante

b) Le sang est-il un fluide compressible ou incompressible Justifie ta reacuteponse

Incompressible Le volume du sang ne change pas

c) Explique la raison pour laquelle la boisson eacutenergisante augmente la pression arteacuterielle agrave lrsquoaide des principaux facteurs qui influencent la pression exerceacutee par un fluide

La contraction du cœur est plus forte ce qui augmente la force avec laquelle le sang est deacuteplaceacute

d) Explique agrave lrsquoaide du concept de diffeacuterences de pression la faccedilon dont le sang se deacuteplace dans le corps

Le sang se deacuteplace drsquoun endroit ayant une pression eacuteleveacutee vers un endroit ayant une pression moins eacuteleveacutee Le cœur pompe le sang dans le cœur et fournit la pression neacutecessaire pour que le sang circule Le sang qui circule dans les artegraveres a une pression plus eacuteleveacutee que le sang qui circule dans les veines

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Le systegraveme nerveux

14 La cafeacuteine agit comme neurotransmetteur dans le cerveau

a) Agrave quelle structure du systegraveme nerveux central le cerveau est-il associeacute

Lrsquoenceacutephale

b) Quelle est la fonction du cerveau

Responsable des faculteacutes intellectuelles analyse et interpregravete lrsquoinformation produit des influx nerveux

15 Explique le rocircle du systegraveme nerveux central lors de lrsquoingestion de boisson eacutenergisante

La cafeacuteine intervient dans la gestion des comportements en ne deacutecodant pas les messages envoyeacutes par lrsquoadeacutenosine correctement La cafeacuteine prend la place de lrsquoadeacutenosine et arrecircte de favoriser le sommeil

16 Sur le scheacutema suivant identifie la synapse lrsquoaxone et les dendrites

Dendrite Synapse

Axone

Source image httpjourdanericpagesperso-orangefrbilans3ch13htm

17 Normalement lrsquoadeacutenosine se fixe aux reacutecepteurs des cellules ceacutereacutebrales et envoie un influx qui diminue lrsquoactiviteacute des cellules Quelles structures sont responsables du transport de lrsquoinflux nerveux

Les nerfs

18 Utilise le scheacutema ci-dessous pour reacutepondre aux prochaines questions

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Source image httplechocolat-tpe2010e-monsitecompagestpela-theobromine-cafeinehtml

a) Quel est le rocircle du systegraveme nerveux peacuteripheacuterique

Transporter les influx nerveux

b) Quelle est la conseacutequence de lrsquoingestion de boisson eacutenergisante sur le systegraveme nerveux peacuteripheacuterique

Lors de lrsquoingestion de boisson eacutenergisante lrsquoinflux nerveux est acceacuteleacutereacute ce qui ne favorise pas le sommeil

Les types de muscles

19 Lors du meacutetabolisme de la cafeacuteine les muscles lisses sont relacirccheacutes et le bon fonctionnement du rythme cardiaque est affecteacute La quantiteacute drsquoacides gras est aussi augmenteacutee et est utiliseacutee comme source drsquoeacutenergie par les muscles

Agrave quels endroits retrouve-t-on ces muscles

Type de muscle Localisation

Lisse Paroi des organes (poumon tube digestifhellip)

Cardiaque Cœur

F) Lrsquoexcreacutetion de la boisson eacutenergisante

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Le systegraveme excreacuteteur

20 Identifie les diffeacuterentes parties du systegraveme urinaire

1- Rein

2- Uretegravere

3- Vessie

4- Uregravetre

Source image httpfrsyvumcomcgionlineservecgiquizzbiologieexcrhtmltable

21 Explique de quelle maniegravere la boisson eacutenergisante peut ecirctre eacutelimineacutee de lrsquoorganisme par le systegraveme excreacuteteur en te reacutefeacuterant aux scheacutemas ci-dessous

Les soluteacutes de la boisson eacutenergisante ainsi que les autres substances dissoutes dans le sang (mineacuteraux vitamines sucre ureacutee) passent agrave travers les capillaires lorsque le sang arrive aux reins Ces substances dissoutes dans le sang entrent dans le rein tandis que les cellules du sang et les proteacuteines restent dans le sang Le rein filtre ensuite ces substances Les capillaires reacuteabsorbent lrsquoeau et les eacuteleacutements essentiels pour le bon fonctionnement de lrsquoorganisme Les deacutechets restent dans les reins Les soluteacutes de la boisson eacutenergisante restent donc dans les reins et seront eacutevacueacutes dans lrsquourine

Sources images httpwwwbecomehealthynowcompopupsnephronhtm httpfracademicrudicnsffrwiki1470246

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22 a) Quelle est la fonction des reins

Filtration du sang Reacuteabsorption de lrsquoeau Eacutelimination des deacutechets

b) Quelle est la fonction de la vessie

Entreposer lrsquourine jusqursquoagrave la miction

23 De quoi lrsquourine est-elle composeacutee

Eau ureacutee et autres deacutechets mineacuteraux substances en excegraves dans le sang

24 Explique comment les reins peuvent maintenir lrsquoeacutequilibre sanguin lors de lrsquoingestion de boisson eacutenergisante

Les reins filtrent le sang et retirent du systegraveme circulatoire la cafeacuteine la taurine et le glucuronolactone En eacutetant eacutevacueacutees ces substances cesseront drsquoavoir leurs effets neacutegatifs sur lrsquoorganisme

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Laboratoire sur les daphnies et les boissons eacutenergisantes Grille drsquoeacutevaluation

Compeacutetence 1- Chercher des reacuteponses ou des solutions agrave des problegravemes drsquoordre scientifique ou technologique

Critegraveres Indicateurs Manifestations observables Niveau 5 Niveau 4 Niveau 3 Niveau 2 Niveau 1

Repreacutesentation adeacutequate de la

situation

Seacutelection drsquoinformations et formulation du problegraveme

Traduit clairement et de faccedilon complegravete le but

10 pts

Seacutelectionne les informations pertinentes lieacutees au but (erreurs mineures)

8 pts

Relegraveve des eacuteleacutements du but (un des deux buts)

6 pts

Tregraves peu drsquoeacuteleacutements preacutesents

4 pts

Copie les eacuteleacutements de la mise en situation

2 pts

Formulation drsquohypothegravese

Formule des hypothegraveses qursquoil justifie en srsquoappuyant sur les concepts approprieacutes

15 pts

Formule des hypothegraveses vraisemblables qursquoil justifie (quelques erreurs)

12 pts

Formule des hypothegraveses qui tiennent compte de certains problegravemes (plusieurs erreurs)

9 pts

Formule des suppositions plus ou moins relieacutees au problegraveme (beaucoup drsquoerreurs)

6 pts

Eacutelaboration drsquoun plan drsquoaction

pertinent et adapteacute agrave la situation

Planification des eacutetapes de la deacutemarche

Deacutecrit de faccedilon claire et ordonneacutee toutes les eacutetapes de sa deacutemarche

20 pts

Deacutecrit toutes les eacutetapes de sa deacutemarche

16 pts

Deacutecrit sa deacutemarche en omettant une eacutetape

12 pts

Deacutecrit sa deacutemarche en omettant des eacutetapes

8 pts

Preacutesente une deacutemarche deacutesordonneacutee

4 pts Choix des ressources

Eacutenumegravere tous les eacuteleacutements du mateacuteriel

5 pts

Eacutenumegravere des eacuteleacutements du mateacuteriel Un oubli mineur est observeacute

4 pts

Eacutenumegravere des eacuteleacutements du mateacuteriel Un oubli majeur est observeacute

3 pts

Eacutenumegravere des eacuteleacutements du mateacuteriel Des oublis majeurs sont observeacutes

2 pts

Eacutenumegravere des eacuteleacutements du mateacuteriel en nombres insuffisants ou sans lien avec lrsquoexpeacuterimentation

1 pt

Mise en œuvre adeacutequate du plan drsquoaction

Utilisation dans lrsquoaction des ressources

Recueille des donneacutees en utilisant correctement les outils et les instruments de mesure

5 pts

Travaille de faccedilon seacutecuritaire

3 pts

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Organisation des donneacutees

Preacutesente et organise clairement lrsquoensemble des donneacutees afin drsquoen faciliter lrsquointerpreacutetation

20 pts

Preacutesente des donneacutees comportant une erreur

12 pts

Preacutesente des donneacutees comportant plusieurs erreurs

8 pts

Preacutesente des donneacutees parfois organiseacutees mais sans lien avec la tacircche

4 pts

Eacutelaboration de conclusions

drsquoexplications ou de solutions

pertinentes

Proposition drsquoexplications ou de solutions

Formule des explications en interpreacutetant correctement toutes les donneacutees

15 pts

Formule des explications en interpreacutetant correctement la plupart des donneacutees

12 pts

Formule des explications en interpreacutetant partiellement les donneacutees

9 pts

Formule une explication mais interpregravete incorrectement les donneacutees

6 pts

Formule des explications sans lien avec la tacircche

3 pts Concordance avec lrsquohypothegravese

Fournit une justification adeacutequate et deacutetailleacutee

5 pts

Fournit une explication adeacutequate

4 pts

Fournit une justification incomplegravete

2 pts

Ne fournit aucune justification valable

1 pt Pistes drsquoameacutelioration et analyse critique

Propose des ameacuteliorations et les justifie

5 pts

Propose des ameacuteliorations

4 pts

Propose des ameacuteliorations partielles

3 pts

Propose des ameacuteliorations peu pertinentes

2 pts

Ne propose aucune ameacutelioration

1 pt

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Laboratoire sur les daphnies et lrsquoeffet des boissons eacutenergisantes La deacutemarche expeacuterimentale

La probleacutematique Selon lrsquoInstitut national de santeacute publique du Queacutebec laquo la consommation de boissons eacutenergisantes a connu une croissance importante au cours des cinq derniegraveres anneacutees de sorte que ces produits occupent maintenant une part consideacuterable du marcheacute des boissons Ces boissons sucreacutees promues pour leur capaciteacute agrave rehausser les niveaux drsquoeacutenergie et de vivaciteacute contiennent de la cafeacuteine comme principal ingreacutedient actif en plus de diverses autres substances telles que la taurine le glucuronolactone le ginseng lrsquoinositol et des vitamines [hellip] Parallegravelement de nombreuses questions ont eacuteteacute souleveacutees par les professionnels de la santeacute et des milieux scolaires quant aux effets de ces boissons sur la santeacute lorsqursquoelles sont consommeacutees notamment par une jeune clientegravele pendant une activiteacute physique et en combinaison avec lrsquoalcool raquo

httpwwwinspqqccapdfpublications1167_BoissonsEnergisantespdf

Il semble donc tregraves pertinent de chercher agrave mieux comprend lrsquoeffet de ces boissons eacutenergisantes agrave diffeacuterentes concentrations sur les systegravemes drsquoun organisme vivant Critegravere 1 Repreacutesentation de la situation (25 POINTS) Le problegraveme 1 Formulez une question complegravete agrave laquelle le laboratoire permettra drsquoapporter des eacuteleacutements de reacuteponse Quel sera lrsquoeffet de deux solutions de boisson eacutenergisante agrave concentration deacutetermineacutee sur lrsquoorganisme drsquoune daphnie

10 La theacuteorie 2 En vous aidant des tableaux preacutesenteacutes en annexe quels sont les principaux ingreacutedients

actifs dans votre boisson eacutenergisante

Reacuteponses variables Exemple cafeacuteine taurine glucuronolactone

3 Quel est lrsquoeffet de la cafeacuteine sur lrsquoorganisme Augmentation du rythme cardiaque de la contractiliteacute du cœur de la pression arteacuterielle de lrsquoapport de sang aux muscles et de la libeacuteration de glucose par le foie diminution du sommeil augmentation de lrsquoeacutenergie dans les muscles et dysfonctionnement du rythme cardiaque

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4 Quel est lrsquoeffet de la taurine sur lrsquoorganisme

Augmente la contractiliteacute cardiaque diminue la quantiteacute de toxines dans lrsquoorganisme et augmente la production drsquoeacutenergie par les muscles

5 Quel est lrsquoeffet du glucuronolactone sur lrsquoorganisme

Eacutelimine les deacutechets de lrsquoorganisme et aide agrave lutter contre la fatigue

Lrsquohypothegravese 6 Agrave partir des eacuteleacutements de reacuteponse contenus dans les questions preacuteceacutedentes formulez

une hypothegravese de laboratoire complegravete et justifiez-la Reacuteponses variables Exemple Une solution contenant de la cafeacuteine risque de faire augmenter les

battements cardiaques de la daphnie et de la faire bouger un peu plus La taurine devrait avoir moins drsquoeffet sur les battements cardiaques mais la daphnie devrait bouger davantage La solution de boisson eacutenergisante la plus concentreacutee devrait avoir un effet plus important sur lrsquoorganisme de la daphnie

Scheacutema de la daphnie Source image httpwww5ac-lillefr~svtretour_stagescapexp_1Sfiche_technique_daphniehtm

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Les calculs 7 Sachant qursquoune bouteille de boisson eacutenergisante a un volume de 250 mL servez-vous

des donneacutees preacutesenteacutees en annexe pour transformer les concentrations de cafeacuteine de taurine ou de glucuronolactone de votre solution en gL

Tableau 1 Concentration en ingreacutedients actifs drsquoune boisson eacutenergisante

Quantiteacute de taurine

Quantiteacute de cafeacuteine

Quantiteacute de glucuronolactone

Volume de solution (mL)

1000 mg 80 mg 600 mg 250 Concentrations Concentrations en gL Concentration de taurine 1000 mg250 ml 4 mgmL = 4 gL ou 4 mgmL Concentration de cafeacuteine 80 mg250 ml 032 mgmL = 032 gL ou 032 mgmL Concentration de glucuronolactone 600 mg250 mL 24 mgmL = 24 gL ou 24 mgmL 8 Effectuez les calculs neacutecessaires agrave la preacuteparation de votre dilution

15

Reacuteponses variables Exemple Concentration de la premiegravere dilution 32 gL en taurine Calculs C1V1 = C2V2 C1 = 4 gL V2 = C1V1 = 4 gL x 001 L = 125 mL V1 = 10 mL (donneacute agrave lrsquoeacutelegraveve) C2 32 gL C2 = 32 gL V2 =

Reacuteponses variables Exemple Concentration de la deuxiegraveme dilution 16 gL en taurine Calculs C1V1 = C2V2 C1 = 4 gL V2 = C1V1 = 4 gL x 0005 L = 125 mL V1 = 5 mL (donneacute agrave lrsquoeacutelegraveve) C2 16 gL C2 = 16 gL V2 =

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Critegravere 2 Eacutelaboration drsquoun plan drsquoaction (25 POINTS) Le mateacuteriel 9 Nommez tout le mateacuteriel neacutecessaire agrave la reacutealisation de votre laboratoire

5 Les manipulations 10 Eacutecrivez toutes les eacutetapes neacutecessaires agrave la preacuteparation drsquoune des deux solutions

Peut varier en fonction de la dilution Preacuteparation des solutions 15 mL boisson eacutenergisante de type laquo Red Bull raquo 59 mL eau 2 cylindres gradueacutes de 25 mL 2 eacuteprouvettes avec bouchon Support agrave eacuteprouvette 2 solutions teacutemoin de boisson eacutenergisante concentreacutees agrave 32 gL et 16 gL

1 Preacutelever 10 mL de boisson eacutenergisante avec le cylindre gradueacute de 25 mL 2 Verser la boisson eacutenergisante dans une eacuteprouvette 2 Preacutelever 25 mL drsquoeau avec le cylindre gradueacute de 25 mL 3 Ajouter lrsquoeau preacuteleveacutee au 10 mL de boisson eacutenergisante 4 Agiter 6 Comparer la couleur de la solution dilueacutee avec celle de lrsquoeacuteprouvette teacutemoin

Observation de la daphnie Daphnies Microscope Lame Pipette Chronomegravetre Papier absorbant Crayon-feutre et feuille de papier

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11 Eacutecrivez toutes les eacutetapes des manipulations neacutecessaires agrave lrsquoobservation des daphnies

20 Critegravere 3 Mise en œuvre du plan drsquoaction (25 POINTS) Lrsquoutilisation dans lrsquoaction des ressources 12 Quelles sont les regravegles de seacutecuriteacute dont vous devez tenir compte pendant votre

laboratoire 13 Avez-vous travailleacute de maniegravere seacutecuritaire Justifiez votre reacuteponse

______________________ Reacuteponses variables _____________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

5

1 Preacutelever une daphnie avec une pipette 2 Placer la daphnie sur une lame de microscope 3 Eacuteponger le surplus de liquide avec du papier absorbant 4 Ajouter une goutte de solution de boisson eacutenergisante non dilueacutee 5 Compter le nombre de battements de cœur de la daphnie en 5 secondes en faisant

un point sur une feuille avec un crayon agrave tous les battements de cœur 6 Remettre la daphnie dans sa solution drsquoorigine et attendre environ 1 minute 7 Reprendre la daphnie avec la pipette 8 Reacutepeacuteter les eacutetapes 2 agrave 4 avec la solution de boisson eacutenergisante dilueacutee agrave 16 gL 9 Remettre la daphnie dans sa solution drsquoorigine et attendre environ 1 minute 10 Reprendre la daphnie avec la pipette 11 Reacutepeacuteter les eacutetapes 2 agrave 4 avec la solution de boisson eacutenergisante dilueacutee agrave 32 gL 12 Comparer les reacutesultats

Reacuteponses variables Exemples

Porter des lunettes de seacutecuriteacute Attacher ses cheveux Srsquoassurer que lrsquoobjectif du microscope ne touche pas agrave la daphnie Ne pas laisser la lumiegravere du microscope allumeacutee inutilement

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Lrsquoorganisation des donneacutees 14 Notez vos reacutesultats

Reacuteponses variables

Exemple

Tableau 2 Nombre de battements de cœur de la daphnie en 5 secondes avec diffeacuterentes concentrations de boisson eacutenergisante

20

Critegravere 4 Eacutelaboration de conclusions (25 POINTS)

Lrsquoanalyse 15 Comparez vos reacutesultats avec lrsquoensemble de la classe et faites-en lrsquoanalyse

Analyse

Reacuteponses variables Exemple Les battements cardiaques de la daphnie augmentent peu avec la

taurine comparativement agrave la cafeacuteine La cafeacuteine a comme effet drsquoaugmenter le rythme cardiaque alors que la taurine a comme effet drsquoaugmenter la production drsquoeacutenergie par les muscles

Concentration en taurine (gL)

Concentration en cafeacuteine (gL)

Concentration en glucuronolactone

(gL)

Battements de cœur de la daphnie

000 27 016 31 032 35

Observations Reacuteponses variables

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La conclusion 16 Quel est lrsquoeffet de votre boisson eacutenergisante sur les battements du cœur drsquoune

daphnie

Le cœur de la daphnie bat plus rapidement

17 Quels systegravemes du corps peuvent expliquer la reacuteaction de la daphnie Justifiez votre

reacuteponse

Systegraveme 1 Systegraveme digestif

Justification La cafeacuteine est absorbeacutee par lrsquoestomac et lrsquointestin grecircle deux organes du systegraveme digestif La cafeacuteine contribue agrave la libeacuteration du glucose par le foie Apregraves lrsquoingestion de boisson eacutenergisante la cafeacuteine sera meacutetaboliseacutee par le foie par des enzymes chimiques Or le foie est une glande digestive

La taurine intervient aussi dans le meacutecanisme de digestion des lipides Elle est preacutesente dans la bile et sert agrave eacutemulsifier les lipides alimentaires

Le glucuronolactone est naturellement produit par le foie lors du meacutetabolisme du glucose

Systegraveme 2 Systegraveme circulatoire

Justification La cafeacuteine est redistribueacutee dans la circulation sanguine par le systegraveme circulatoire La boisson eacutenergisante sera ainsi distribueacutee aux muscles et au cerveau par diffusion La cafeacuteine augmente le rythme cardiaque la contractiliteacute du cœur la pression arteacuterielle et lrsquoapport de sang aux muscles

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Systegraveme 3 Systegraveme excreacuteteur

Justification Dans le cerveau la cafeacuteine ressemble beaucoup agrave une proteacuteine qui agit comme neurotransmetteur lrsquoadeacutenosine Normalement lrsquoadeacutenosine se fixe aux reacutecepteurs des cellules ceacutereacutebrales et envoie un influx qui diminue lrsquoactiviteacute des cellules et favorise le sommeil Lors de lrsquoingestion drsquoune boisson eacutenergisante la cafeacuteine prend la place de lrsquoadeacutenosine et se fixe aux reacutecepteurs des cellules ceacutereacutebrales Lrsquoadeacutenosine ne peut donc plus effectuer sa tacircche principale Lrsquoorganisme et le sommeil ne sont plus favoriseacutes

La taurine est un acide amineacute qui agit comme neurotransmetteur

15

18 Est-ce que votre hypothegravese eacutetait justifieacutee Expliquez

________________________ Reacuteponses variables ___________________________

____________________________________________________________________

5 Les pistes drsquoameacutelioration 18 Quels problegravemes avez-vous rencontreacutes au cours de votre laboratoire

Reacuteponses variables Exemple La reacuteaction de la daphnie est tregraves variable drsquoun organisme agrave lrsquoautre

Il est difficile de voir lrsquoeffet de plusieurs concentrations de solution sur une mecircme daphnie car celles-ci ne sont pas tregraves reacutesistantes elles finissent par mourir Plusieurs ingreacutedients actifs sont preacutesents dans la boisson eacutenergisante (cafeacuteine taurine et glucuronolacton) et il est difficile drsquoanalyser la reacuteaction de la daphnie en fonction drsquoun seul de ces ingreacutedients La daphnie nrsquoabsorbe pas toujours la mecircme quantiteacute de boisson eacutenergisante drsquoune fois agrave lrsquoautre

19 Comment pourriez-vous ameacuteliorer lrsquoexpeacuterience

Reacuteponses variables Exemple Tous les eacutelegraveves devraient choisir une daphnie qui a le mecircme nombre de

battements cardiaques au deacutepart pour que les comparaisons soient plus justes

Privileacutegier des boissons eacutenergisantes dont un seul ingreacutedient actif diffegravere

5

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ANNEXES

Tableau 1 Teneurs en ingreacutedients actifs des boissons eacutenergisantes

Nom de boisson Taurine (mg)

Cafeacuteine (mg)

Eacutenergie (kcal)

Glucuronolactone (mg)

Amp Energy 292 80 116

Battery Energy Drink 1 000 80 125

Burn Energy Drink (hors France) 1 000 80 153

Burn Energy Drink (France) 0 80 158

Dark Dog (hors France) 80

Dark Dog (France) 0 80 125 0

Duff 704 85 113

Eacutenergie 1 000 80 600

Eacutenergie leacuteger 1 000 80 7 600

FULL SIZE performers drink16(France) 1 000 80 208 600

Full Throttle citron 1 000 75

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Grizzly power drink (France) 0 80 112 0

Grizzly power drink original 1 000 80 112 600

Guru original 0 125 100

GZ 1000 80 1175 0575

Hype 1 000 80 43

Hype enlite 1 000 80 49

Lost 1 057 85 634

Monster Energy Anti-Gravity 2 000

Monster Energy Khaos 1 057 82

Monster Energy Original 1 057 82 120

Monster Energy Ripper 1 057 82 1175

NOS fruiteacute 1 042 130 115 28

Rage 1 057 84 802

Power Poker Energy Drink 1000 80 1175 0575

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Red Bull (hors France) 1 000 80 1125 600

Red Bull (France) 1 000 80 115 600

Red Bull diegravete 1 000 80

Red rain 1 000 80 600

Red Rave 1 000 80 600

Red Rave diegravete 1 000 80

Rockstar 1 001 101

Rockstar diegravete 1 001 85

Rockstar Burner 1 057 85

Rockstar Juiced 50 1 057 85

Rockstar Juiced 70 1 001 85 1 136

Sobe No fear 1 000 80

SHARK 1 000 80 155 600

Stoked Energy 1 057 85 634

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Taurus Energy Drink 1 000 24 46 6

Truc de Fou la french energy17 1 000 80 115 600

Txori Gorri Energy Drink

Wild Dragon

X-Tense Original 80 110

X-Tense Zero 80 11

Source httpfrwikipediaorgwikiBoisson_eacutenergisante

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Tableau 2 Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents produits veacutegeacutetaux

Source httpfrwikipediaorgwikiCafeacuteine

Tableau 3 Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents aliments et boissons

Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents aliments et boissons 4142

Produit Portion Cafeacuteine par portion (mg)

Cafeacuteine par litre (mg)

Chocolat noir 1 barre (43 g 15 oz) 31 - Chocolat au lait 1 barre (43 g 15 oz) 10 - Chocolat chaud 207 ml (7 US fl oz) 52 25035 Cafeacute moulu 207 ml (7 US fl oz) 80ndash135 386ndash652 Cafeacute filtre 207 ml (7 US fl oz) 115ndash175 555ndash845 Cafeacute deacutecafeacuteineacute 207 ml (7 US fl oz) 5 24 Cafeacute expresso 44ndash60 ml (15-2 US fl oz) 100 1691ndash2254 Theacute vert ou Theacute noir43 177 ml (6 US fl oz) 30-53 169 Coca-Cola Classic 355 ml (12 US fl oz) 46 129 Red Bull 250 ml (82 US fl oz) 80 320 Source httpfrwikipediaorgwikiCafeacuteine

Produit veacutegeacutetal cafeacuteine du poids sec Graine drsquoarabica (cafeacute) 11

Graine de robusta (cafeacute) 22

Fegraveve de cacao 01 agrave 04

Noix de kola (cola) 1 agrave 35

Feuille de theacute 25 agrave 5

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Laboratoire sur les daphnies et lrsquoeffet des boissons eacutenergisantes La preacuteparation (corrigeacute)

1 Qursquoest-ce qursquoun soluteacute Un soluteacute est une substance qui se dissout dans une autre substance appeleacutee solvant 2 Qursquoest-ce qursquoun solvant Un solvant est une substance capable de dissoudre un soluteacute 3 Qursquoest-ce que la concentration drsquoune solution La concentration drsquoune solution correspond agrave la quantiteacute de soluteacute par rapport agrave la

quantiteacute de solutions 4 Deacutecrivez lrsquoeffet drsquoune variation de quantiteacute de soluteacute ou de solvant sur la concentration

drsquoune solution Lrsquoajout de soluteacute augmente la concentration drsquoune solution Lrsquoajout de solvant

diminue la concentration drsquoune solution 5 Illustrez le pheacutenomegravene de dilution agrave lrsquoaide drsquoun modegravele particulaire

6 Expliquez le pheacutenomegravene de dilution en termes de concentration et de volume Une solution concentreacutee contient une quantiteacute importante de soluteacute dissous par

rapport au volume de solution Une solution dilueacutee contient une faible quantiteacute de soluteacute dissous par rapport au volume de solution

Solvant Solution concentreacutee Solution dilueacutee

Soluteacute

Ressources One dollar microscope httpwwwfunscicomfun3_enucomp1ucomp1htm Principe de fonctionnement httpwwwmicroscopixchmicroscopie_principephpsmenu=3 Simulateur httpwwwphysagregfranimationsanimation-Spe-physique-TP-microscope-schema-modelisationswf Introduction agrave la microscopie httpwwwlabomediqualchmicroscopeintrohtm Olympus simple magnification httpwwwolympusmicrocomprimerjavalensessimplemagnificationindexhtml Simulateur httpphetcoloradoedusimsgeometric-opticsgeometric-optics_enhtml Solid edge ST4 httpswwwplmautomationsiemenscomen_usacademicresourcessolid-edgestudent-downloadcfm Microscope V1 httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopemicroscope_v1wmv Queue de poisson avec le microscope V1 httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopepoisson_v1wmv Observation de la daphnie httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopeobservation20observationhtml Test avec une regravegle httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopeverification_optiqueverification_optiquehtml

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Page 7: Analyse technologique du microscopecdpsciencetechno.org/cdp/UserFiles/File/telechargement/microscope... · (pyridoxine) - Régularise le taux de sucre dans le sang - Formation des

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C) Le rocircle des principales vitamines contenues dans une boisson eacutenergisante populaire

Vitamines Rocircles Liposolubles

A

- Favorise une bonne vision

- Protegravege contre les infections

- Croissance des os et des tissus

D

- Absorption du Ca et du P

- Formation et deacuteveloppement des os

E

- Protegravege les cellules contre le cancer

- Favorise la circulation sanguine

- Renforce le systegraveme immunitaire

K

- Favorise la coagulation sanguine et la formation des

os

Hydrosolubles

B1 (thiamine)

- Assimilation des glucides

- Coordination musculaire

B2 (riboflavine)

mdash Transfert drsquoeacutenergie dans les cellules

B3 (niacine)

mdash Transfert drsquoeacutenergie dans les cellules

B5 (acide

pantotheacutenique)

- Formation drsquohormones

- Transformation des proteacuteines glucides et des lipides

en eacutenergie

B6 (pyridoxine)

- Reacutegularise le taux de sucre dans le sang

- Formation des anticorps dans le systegraveme immunitaire

B8 (biotine)

mdash Maintien des glandes du systegraveme nerveux de

lrsquoappareil reproducteur et de la peau

B9 (acide folique)

- Formation et entretien des cellules

- Production drsquoADN

C

- Reacutesistance aux infections

- Acceacutelegravere la cicatrisation en favorisant lrsquoabsorption du

fer

- Freine le vieillissement des cellules

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D) Lrsquoanalyse de la boisson eacutenergisante 1 La boisson eacutenergisante populaire dont il est question est une solution aqueuse

a) Quel est le solvant dans cette solution Eau gazeacuteifieacutee

b) Quels sont les trois principaux soluteacutes dans cette solution Sucre glucuronolactone et taurine

2 Sachant que le volume drsquoune canette de boisson eacutenergisante est de 250 mL quelle est la concentration de taurine en pourcentage Laisse une trace de ton calcul

Concentration de taurine en 1000 mg = 1 g = _ x 250 mL 250 mL 100 mL

1 g x 100 mL = 04

250 mL

3 La boisson eacutenergisante est-elle une substance pure Justifie ta reacuteponse

Non car la solution de boisson eacutenergisante contient plus drsquoune sorte de moleacutecules

4 a) La cafeacuteine est un composeacute Combien drsquoeacuteleacutements diffeacuterents retrouve-t-on dans une moleacutecule de cafeacuteine

4

b) Nommez ces eacuteleacutements qui composent la cafeacuteine Carbone hydrogegravene oxygegravene azote

c) Combien drsquoatomes de chaque eacuteleacutement retrouve-t-on dans une moleacutecule de cafeacuteine

8 atomes de carbone 10 atomes drsquohydrogegravene 4 atomes drsquoazote et 2 atomes drsquooxygegravene

d) Combien drsquoatomes retrouve-t-on au total dans une moleacutecule de cafeacuteine 24

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5 Nomme les substances nutritives preacutesentes dans la boisson eacutenergisante populaire deacutecris leurs fonctions biologiques et associe ces substances nutritives agrave leurs sources principales

Substances nutritives Fonctions biologiques Sources

Glucides Apport drsquoeacutenergie agrave court terme

Fruits pain ceacutereacuteales pacirctes alimentaires pomme de terre riz leacutegumineuses

Vitamines Aide agrave la production drsquoeacutenergie lutte contre les infections

Fruits leacutegumes produits laitiers ceacutereacuteales complegravetes œufs foie

Eau H2O Constitue 60 du corps humain

Eau fruits leacutegumes soupes lait

6 Quelle source de vitamine B serait la plus abondante dans les boissons eacutenergisantes

Justifie ta reacuteponse

B2 et B3 car elles assurent le transfert drsquoeacutenergie dans les cellules

E) Lrsquoingestion de boisson eacutenergisante Le systegraveme digestif

Le scheacutema suivant trsquoaidera agrave reacutepondre aux prochaines questions

Source image httpwwwcollegelavalcabiopresseAnatomie-digestifana-dig-2htm

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7 a) Agrave partir du scheacutema de la page preacuteceacutedente indique dans lrsquoordre le numeacutero des organes du systegraveme digestif que traverse la boisson eacutenergisante agrave partir du moment ougrave elle est avaleacutee jusqursquoagrave ce qursquoelle soit distribueacutee dans le systegraveme circulatoire

1 3 4 7

b) Nomme les organes identifieacutes preacuteceacutedemment et deacutecris leur principale fonction en lien avec la consommation de boisson eacutenergisante

Numeacutero Nom de lrsquoorgane Fonction principale 1 Bouche Sert agrave ingeacuterer la boisson eacutenergisante 3 Œsophage Amegravene la boisson eacutenergisante vers

lrsquoestomac par peacuteristaltisme 4 Estomac Deacuteverse la boisson eacutenergisante dans

lrsquointestin grecircle 7 Intestin grecircle Absorption de la boisson eacutenergisante

c) Quel type de transformation ces organes font-ils subir agrave la boisson eacutenergisante Explique ta reacuteponse

Organe Type de

transformation Explications

Bouche Physique La deacuteglutition envoie la boisson eacutenergisante vers lrsquoœsophage

Œsophage Physique Le peacuteristaltisme envoie la boisson eacutenergisante vers lrsquoestomac

Estomac Physique Le peacuteristaltisme envoie la boisson eacutenergisante vers lrsquointestin grecircle

Intestin grecircle Physique La boisson eacutenergisante est absorbeacutee

8 La taurine intervient dans le meacutecanisme de digestion des lipides

a) Quelle glande digestive est responsable de la digestion des lipides Le foie

b) Sur le scheacutema preacuteceacutedent agrave quel numeacutero correspond cette glande digestive 9

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c) Deacutecris comment agit cette glande digestive pour arriver agrave digeacuterer les lipides

Le foie libegravere la bile dans lrsquointestin grecircle La bile sert agrave eacutemulsifier les lipides pour les digeacuterer et les transformer en acide gras et en glyceacuterol

d) Quel type de transformation cette glande fait-elle subir aux aliments

9 Utilise le scheacutema suivant pour reacutepondre aux prochaines questions

Source image wwwafblumbebioafbphystubephystubehtm

Chimique

a) Indique agrave lrsquoaide drsquoune flegraveche dans quel sens se fait lrsquoabsorption dans les villositeacutes

de lrsquointestin

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b) Explique de quelle maniegravere se fait lrsquoabsorption de la boisson eacutenergisante dans lrsquointestin grecircle

Avec leur grande surface de contact les villositeacutes de lrsquointestin grecircle laissent passer la boisson eacutenergisante dans le systegraveme circulatoire La boisson eacutenergisante peut alors entrer agrave lrsquointeacuterieur de lrsquoorganisme

Le systegraveme respiratoire et le systegraveme circulatoire

10 Identifie les diffeacuterentes parties du systegraveme respiratoire

Source image httpwwwmclefnetpagewebd_app_resphtm

a) Fosses nasales 1 b) Pharynx 2 c) Tracheacutee 3

d) Bronches 10 e) Poumons 9

11 Sur le scheacutema du systegraveme circulatoire preacutesenteacute agrave la page suivante

a) Identifie les parties suivantes cœur artegravere veine capillaires b) Identifie agrave lrsquoaide drsquoune couleur la circulation pulmonaire c) Identifie agrave lrsquoaide drsquoune autre couleur la circulation systeacutemique

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Scheacutema du systegraveme circulatoire

Veine

Cœur

Artegravere

Circulation pulmonaire

Capillaires Ex Rouge

Circulation systeacutemique

Source image wwwhumansbepagescardiovaschtm Ex Bleu

12 La cafeacuteine augmente le flux drsquooxygegravene dans le cerveau et dans les muscles Sers-toi du scheacutema ci-dessous pour expliquer comment lrsquooxygegravene de lrsquoair peut se retrouver dans ces organes du corps humain

Votre reacuteponse doit expliquer

a) La fonction des fosses

nasales et des poumons

b) La fonction des artegraveres

des veines du cœur et des

capillaires sanguins

Source image httptpe-burne-monsitecompagesplan2-les-effets-sur- l-organisme-lors-d-un-effort-physiquehtml

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Lrsquoair entre par les fosses nasales et y est filtreacute reacutechauffeacute et humidifieacute Les eacutechanges gazeux se feront dans les poumons Dans les poumons il y aura diffusion de lrsquooxygegravene entre les alveacuteoles et les capillaires sanguins Dans le sang lrsquooxygegravene ira vers le cœur par une veine Le cœur pompera le sang dans le corps et sera distribueacute aux cellules par les artegraveres

Les fluides

13 La cafeacuteine augmente la pression arteacuterielle

a) Qursquoest-ce que la pression La pression est la force exerceacutee par les particules lorsqursquoelles entrent en collision avec une surface contraignante

b) Le sang est-il un fluide compressible ou incompressible Justifie ta reacuteponse

Incompressible Le volume du sang ne change pas

c) Explique la raison pour laquelle la boisson eacutenergisante augmente la pression arteacuterielle agrave lrsquoaide des principaux facteurs qui influencent la pression exerceacutee par un fluide

La contraction du cœur est plus forte ce qui augmente la force avec laquelle le sang est deacuteplaceacute

d) Explique agrave lrsquoaide du concept de diffeacuterences de pression la faccedilon dont le sang se deacuteplace dans le corps

Le sang se deacuteplace drsquoun endroit ayant une pression eacuteleveacutee vers un endroit ayant une pression moins eacuteleveacutee Le cœur pompe le sang dans le cœur et fournit la pression neacutecessaire pour que le sang circule Le sang qui circule dans les artegraveres a une pression plus eacuteleveacutee que le sang qui circule dans les veines

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Le systegraveme nerveux

14 La cafeacuteine agit comme neurotransmetteur dans le cerveau

a) Agrave quelle structure du systegraveme nerveux central le cerveau est-il associeacute

Lrsquoenceacutephale

b) Quelle est la fonction du cerveau

Responsable des faculteacutes intellectuelles analyse et interpregravete lrsquoinformation produit des influx nerveux

15 Explique le rocircle du systegraveme nerveux central lors de lrsquoingestion de boisson eacutenergisante

La cafeacuteine intervient dans la gestion des comportements en ne deacutecodant pas les messages envoyeacutes par lrsquoadeacutenosine correctement La cafeacuteine prend la place de lrsquoadeacutenosine et arrecircte de favoriser le sommeil

16 Sur le scheacutema suivant identifie la synapse lrsquoaxone et les dendrites

Dendrite Synapse

Axone

Source image httpjourdanericpagesperso-orangefrbilans3ch13htm

17 Normalement lrsquoadeacutenosine se fixe aux reacutecepteurs des cellules ceacutereacutebrales et envoie un influx qui diminue lrsquoactiviteacute des cellules Quelles structures sont responsables du transport de lrsquoinflux nerveux

Les nerfs

18 Utilise le scheacutema ci-dessous pour reacutepondre aux prochaines questions

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Source image httplechocolat-tpe2010e-monsitecompagestpela-theobromine-cafeinehtml

a) Quel est le rocircle du systegraveme nerveux peacuteripheacuterique

Transporter les influx nerveux

b) Quelle est la conseacutequence de lrsquoingestion de boisson eacutenergisante sur le systegraveme nerveux peacuteripheacuterique

Lors de lrsquoingestion de boisson eacutenergisante lrsquoinflux nerveux est acceacuteleacutereacute ce qui ne favorise pas le sommeil

Les types de muscles

19 Lors du meacutetabolisme de la cafeacuteine les muscles lisses sont relacirccheacutes et le bon fonctionnement du rythme cardiaque est affecteacute La quantiteacute drsquoacides gras est aussi augmenteacutee et est utiliseacutee comme source drsquoeacutenergie par les muscles

Agrave quels endroits retrouve-t-on ces muscles

Type de muscle Localisation

Lisse Paroi des organes (poumon tube digestifhellip)

Cardiaque Cœur

F) Lrsquoexcreacutetion de la boisson eacutenergisante

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Le systegraveme excreacuteteur

20 Identifie les diffeacuterentes parties du systegraveme urinaire

1- Rein

2- Uretegravere

3- Vessie

4- Uregravetre

Source image httpfrsyvumcomcgionlineservecgiquizzbiologieexcrhtmltable

21 Explique de quelle maniegravere la boisson eacutenergisante peut ecirctre eacutelimineacutee de lrsquoorganisme par le systegraveme excreacuteteur en te reacutefeacuterant aux scheacutemas ci-dessous

Les soluteacutes de la boisson eacutenergisante ainsi que les autres substances dissoutes dans le sang (mineacuteraux vitamines sucre ureacutee) passent agrave travers les capillaires lorsque le sang arrive aux reins Ces substances dissoutes dans le sang entrent dans le rein tandis que les cellules du sang et les proteacuteines restent dans le sang Le rein filtre ensuite ces substances Les capillaires reacuteabsorbent lrsquoeau et les eacuteleacutements essentiels pour le bon fonctionnement de lrsquoorganisme Les deacutechets restent dans les reins Les soluteacutes de la boisson eacutenergisante restent donc dans les reins et seront eacutevacueacutes dans lrsquourine

Sources images httpwwwbecomehealthynowcompopupsnephronhtm httpfracademicrudicnsffrwiki1470246

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22 a) Quelle est la fonction des reins

Filtration du sang Reacuteabsorption de lrsquoeau Eacutelimination des deacutechets

b) Quelle est la fonction de la vessie

Entreposer lrsquourine jusqursquoagrave la miction

23 De quoi lrsquourine est-elle composeacutee

Eau ureacutee et autres deacutechets mineacuteraux substances en excegraves dans le sang

24 Explique comment les reins peuvent maintenir lrsquoeacutequilibre sanguin lors de lrsquoingestion de boisson eacutenergisante

Les reins filtrent le sang et retirent du systegraveme circulatoire la cafeacuteine la taurine et le glucuronolactone En eacutetant eacutevacueacutees ces substances cesseront drsquoavoir leurs effets neacutegatifs sur lrsquoorganisme

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Laboratoire sur les daphnies et les boissons eacutenergisantes Grille drsquoeacutevaluation

Compeacutetence 1- Chercher des reacuteponses ou des solutions agrave des problegravemes drsquoordre scientifique ou technologique

Critegraveres Indicateurs Manifestations observables Niveau 5 Niveau 4 Niveau 3 Niveau 2 Niveau 1

Repreacutesentation adeacutequate de la

situation

Seacutelection drsquoinformations et formulation du problegraveme

Traduit clairement et de faccedilon complegravete le but

10 pts

Seacutelectionne les informations pertinentes lieacutees au but (erreurs mineures)

8 pts

Relegraveve des eacuteleacutements du but (un des deux buts)

6 pts

Tregraves peu drsquoeacuteleacutements preacutesents

4 pts

Copie les eacuteleacutements de la mise en situation

2 pts

Formulation drsquohypothegravese

Formule des hypothegraveses qursquoil justifie en srsquoappuyant sur les concepts approprieacutes

15 pts

Formule des hypothegraveses vraisemblables qursquoil justifie (quelques erreurs)

12 pts

Formule des hypothegraveses qui tiennent compte de certains problegravemes (plusieurs erreurs)

9 pts

Formule des suppositions plus ou moins relieacutees au problegraveme (beaucoup drsquoerreurs)

6 pts

Eacutelaboration drsquoun plan drsquoaction

pertinent et adapteacute agrave la situation

Planification des eacutetapes de la deacutemarche

Deacutecrit de faccedilon claire et ordonneacutee toutes les eacutetapes de sa deacutemarche

20 pts

Deacutecrit toutes les eacutetapes de sa deacutemarche

16 pts

Deacutecrit sa deacutemarche en omettant une eacutetape

12 pts

Deacutecrit sa deacutemarche en omettant des eacutetapes

8 pts

Preacutesente une deacutemarche deacutesordonneacutee

4 pts Choix des ressources

Eacutenumegravere tous les eacuteleacutements du mateacuteriel

5 pts

Eacutenumegravere des eacuteleacutements du mateacuteriel Un oubli mineur est observeacute

4 pts

Eacutenumegravere des eacuteleacutements du mateacuteriel Un oubli majeur est observeacute

3 pts

Eacutenumegravere des eacuteleacutements du mateacuteriel Des oublis majeurs sont observeacutes

2 pts

Eacutenumegravere des eacuteleacutements du mateacuteriel en nombres insuffisants ou sans lien avec lrsquoexpeacuterimentation

1 pt

Mise en œuvre adeacutequate du plan drsquoaction

Utilisation dans lrsquoaction des ressources

Recueille des donneacutees en utilisant correctement les outils et les instruments de mesure

5 pts

Travaille de faccedilon seacutecuritaire

3 pts

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Organisation des donneacutees

Preacutesente et organise clairement lrsquoensemble des donneacutees afin drsquoen faciliter lrsquointerpreacutetation

20 pts

Preacutesente des donneacutees comportant une erreur

12 pts

Preacutesente des donneacutees comportant plusieurs erreurs

8 pts

Preacutesente des donneacutees parfois organiseacutees mais sans lien avec la tacircche

4 pts

Eacutelaboration de conclusions

drsquoexplications ou de solutions

pertinentes

Proposition drsquoexplications ou de solutions

Formule des explications en interpreacutetant correctement toutes les donneacutees

15 pts

Formule des explications en interpreacutetant correctement la plupart des donneacutees

12 pts

Formule des explications en interpreacutetant partiellement les donneacutees

9 pts

Formule une explication mais interpregravete incorrectement les donneacutees

6 pts

Formule des explications sans lien avec la tacircche

3 pts Concordance avec lrsquohypothegravese

Fournit une justification adeacutequate et deacutetailleacutee

5 pts

Fournit une explication adeacutequate

4 pts

Fournit une justification incomplegravete

2 pts

Ne fournit aucune justification valable

1 pt Pistes drsquoameacutelioration et analyse critique

Propose des ameacuteliorations et les justifie

5 pts

Propose des ameacuteliorations

4 pts

Propose des ameacuteliorations partielles

3 pts

Propose des ameacuteliorations peu pertinentes

2 pts

Ne propose aucune ameacutelioration

1 pt

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Laboratoire sur les daphnies et lrsquoeffet des boissons eacutenergisantes La deacutemarche expeacuterimentale

La probleacutematique Selon lrsquoInstitut national de santeacute publique du Queacutebec laquo la consommation de boissons eacutenergisantes a connu une croissance importante au cours des cinq derniegraveres anneacutees de sorte que ces produits occupent maintenant une part consideacuterable du marcheacute des boissons Ces boissons sucreacutees promues pour leur capaciteacute agrave rehausser les niveaux drsquoeacutenergie et de vivaciteacute contiennent de la cafeacuteine comme principal ingreacutedient actif en plus de diverses autres substances telles que la taurine le glucuronolactone le ginseng lrsquoinositol et des vitamines [hellip] Parallegravelement de nombreuses questions ont eacuteteacute souleveacutees par les professionnels de la santeacute et des milieux scolaires quant aux effets de ces boissons sur la santeacute lorsqursquoelles sont consommeacutees notamment par une jeune clientegravele pendant une activiteacute physique et en combinaison avec lrsquoalcool raquo

httpwwwinspqqccapdfpublications1167_BoissonsEnergisantespdf

Il semble donc tregraves pertinent de chercher agrave mieux comprend lrsquoeffet de ces boissons eacutenergisantes agrave diffeacuterentes concentrations sur les systegravemes drsquoun organisme vivant Critegravere 1 Repreacutesentation de la situation (25 POINTS) Le problegraveme 1 Formulez une question complegravete agrave laquelle le laboratoire permettra drsquoapporter des eacuteleacutements de reacuteponse Quel sera lrsquoeffet de deux solutions de boisson eacutenergisante agrave concentration deacutetermineacutee sur lrsquoorganisme drsquoune daphnie

10 La theacuteorie 2 En vous aidant des tableaux preacutesenteacutes en annexe quels sont les principaux ingreacutedients

actifs dans votre boisson eacutenergisante

Reacuteponses variables Exemple cafeacuteine taurine glucuronolactone

3 Quel est lrsquoeffet de la cafeacuteine sur lrsquoorganisme Augmentation du rythme cardiaque de la contractiliteacute du cœur de la pression arteacuterielle de lrsquoapport de sang aux muscles et de la libeacuteration de glucose par le foie diminution du sommeil augmentation de lrsquoeacutenergie dans les muscles et dysfonctionnement du rythme cardiaque

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4 Quel est lrsquoeffet de la taurine sur lrsquoorganisme

Augmente la contractiliteacute cardiaque diminue la quantiteacute de toxines dans lrsquoorganisme et augmente la production drsquoeacutenergie par les muscles

5 Quel est lrsquoeffet du glucuronolactone sur lrsquoorganisme

Eacutelimine les deacutechets de lrsquoorganisme et aide agrave lutter contre la fatigue

Lrsquohypothegravese 6 Agrave partir des eacuteleacutements de reacuteponse contenus dans les questions preacuteceacutedentes formulez

une hypothegravese de laboratoire complegravete et justifiez-la Reacuteponses variables Exemple Une solution contenant de la cafeacuteine risque de faire augmenter les

battements cardiaques de la daphnie et de la faire bouger un peu plus La taurine devrait avoir moins drsquoeffet sur les battements cardiaques mais la daphnie devrait bouger davantage La solution de boisson eacutenergisante la plus concentreacutee devrait avoir un effet plus important sur lrsquoorganisme de la daphnie

Scheacutema de la daphnie Source image httpwww5ac-lillefr~svtretour_stagescapexp_1Sfiche_technique_daphniehtm

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Les calculs 7 Sachant qursquoune bouteille de boisson eacutenergisante a un volume de 250 mL servez-vous

des donneacutees preacutesenteacutees en annexe pour transformer les concentrations de cafeacuteine de taurine ou de glucuronolactone de votre solution en gL

Tableau 1 Concentration en ingreacutedients actifs drsquoune boisson eacutenergisante

Quantiteacute de taurine

Quantiteacute de cafeacuteine

Quantiteacute de glucuronolactone

Volume de solution (mL)

1000 mg 80 mg 600 mg 250 Concentrations Concentrations en gL Concentration de taurine 1000 mg250 ml 4 mgmL = 4 gL ou 4 mgmL Concentration de cafeacuteine 80 mg250 ml 032 mgmL = 032 gL ou 032 mgmL Concentration de glucuronolactone 600 mg250 mL 24 mgmL = 24 gL ou 24 mgmL 8 Effectuez les calculs neacutecessaires agrave la preacuteparation de votre dilution

15

Reacuteponses variables Exemple Concentration de la premiegravere dilution 32 gL en taurine Calculs C1V1 = C2V2 C1 = 4 gL V2 = C1V1 = 4 gL x 001 L = 125 mL V1 = 10 mL (donneacute agrave lrsquoeacutelegraveve) C2 32 gL C2 = 32 gL V2 =

Reacuteponses variables Exemple Concentration de la deuxiegraveme dilution 16 gL en taurine Calculs C1V1 = C2V2 C1 = 4 gL V2 = C1V1 = 4 gL x 0005 L = 125 mL V1 = 5 mL (donneacute agrave lrsquoeacutelegraveve) C2 16 gL C2 = 16 gL V2 =

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Critegravere 2 Eacutelaboration drsquoun plan drsquoaction (25 POINTS) Le mateacuteriel 9 Nommez tout le mateacuteriel neacutecessaire agrave la reacutealisation de votre laboratoire

5 Les manipulations 10 Eacutecrivez toutes les eacutetapes neacutecessaires agrave la preacuteparation drsquoune des deux solutions

Peut varier en fonction de la dilution Preacuteparation des solutions 15 mL boisson eacutenergisante de type laquo Red Bull raquo 59 mL eau 2 cylindres gradueacutes de 25 mL 2 eacuteprouvettes avec bouchon Support agrave eacuteprouvette 2 solutions teacutemoin de boisson eacutenergisante concentreacutees agrave 32 gL et 16 gL

1 Preacutelever 10 mL de boisson eacutenergisante avec le cylindre gradueacute de 25 mL 2 Verser la boisson eacutenergisante dans une eacuteprouvette 2 Preacutelever 25 mL drsquoeau avec le cylindre gradueacute de 25 mL 3 Ajouter lrsquoeau preacuteleveacutee au 10 mL de boisson eacutenergisante 4 Agiter 6 Comparer la couleur de la solution dilueacutee avec celle de lrsquoeacuteprouvette teacutemoin

Observation de la daphnie Daphnies Microscope Lame Pipette Chronomegravetre Papier absorbant Crayon-feutre et feuille de papier

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11 Eacutecrivez toutes les eacutetapes des manipulations neacutecessaires agrave lrsquoobservation des daphnies

20 Critegravere 3 Mise en œuvre du plan drsquoaction (25 POINTS) Lrsquoutilisation dans lrsquoaction des ressources 12 Quelles sont les regravegles de seacutecuriteacute dont vous devez tenir compte pendant votre

laboratoire 13 Avez-vous travailleacute de maniegravere seacutecuritaire Justifiez votre reacuteponse

______________________ Reacuteponses variables _____________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

5

1 Preacutelever une daphnie avec une pipette 2 Placer la daphnie sur une lame de microscope 3 Eacuteponger le surplus de liquide avec du papier absorbant 4 Ajouter une goutte de solution de boisson eacutenergisante non dilueacutee 5 Compter le nombre de battements de cœur de la daphnie en 5 secondes en faisant

un point sur une feuille avec un crayon agrave tous les battements de cœur 6 Remettre la daphnie dans sa solution drsquoorigine et attendre environ 1 minute 7 Reprendre la daphnie avec la pipette 8 Reacutepeacuteter les eacutetapes 2 agrave 4 avec la solution de boisson eacutenergisante dilueacutee agrave 16 gL 9 Remettre la daphnie dans sa solution drsquoorigine et attendre environ 1 minute 10 Reprendre la daphnie avec la pipette 11 Reacutepeacuteter les eacutetapes 2 agrave 4 avec la solution de boisson eacutenergisante dilueacutee agrave 32 gL 12 Comparer les reacutesultats

Reacuteponses variables Exemples

Porter des lunettes de seacutecuriteacute Attacher ses cheveux Srsquoassurer que lrsquoobjectif du microscope ne touche pas agrave la daphnie Ne pas laisser la lumiegravere du microscope allumeacutee inutilement

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Lrsquoorganisation des donneacutees 14 Notez vos reacutesultats

Reacuteponses variables

Exemple

Tableau 2 Nombre de battements de cœur de la daphnie en 5 secondes avec diffeacuterentes concentrations de boisson eacutenergisante

20

Critegravere 4 Eacutelaboration de conclusions (25 POINTS)

Lrsquoanalyse 15 Comparez vos reacutesultats avec lrsquoensemble de la classe et faites-en lrsquoanalyse

Analyse

Reacuteponses variables Exemple Les battements cardiaques de la daphnie augmentent peu avec la

taurine comparativement agrave la cafeacuteine La cafeacuteine a comme effet drsquoaugmenter le rythme cardiaque alors que la taurine a comme effet drsquoaugmenter la production drsquoeacutenergie par les muscles

Concentration en taurine (gL)

Concentration en cafeacuteine (gL)

Concentration en glucuronolactone

(gL)

Battements de cœur de la daphnie

000 27 016 31 032 35

Observations Reacuteponses variables

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La conclusion 16 Quel est lrsquoeffet de votre boisson eacutenergisante sur les battements du cœur drsquoune

daphnie

Le cœur de la daphnie bat plus rapidement

17 Quels systegravemes du corps peuvent expliquer la reacuteaction de la daphnie Justifiez votre

reacuteponse

Systegraveme 1 Systegraveme digestif

Justification La cafeacuteine est absorbeacutee par lrsquoestomac et lrsquointestin grecircle deux organes du systegraveme digestif La cafeacuteine contribue agrave la libeacuteration du glucose par le foie Apregraves lrsquoingestion de boisson eacutenergisante la cafeacuteine sera meacutetaboliseacutee par le foie par des enzymes chimiques Or le foie est une glande digestive

La taurine intervient aussi dans le meacutecanisme de digestion des lipides Elle est preacutesente dans la bile et sert agrave eacutemulsifier les lipides alimentaires

Le glucuronolactone est naturellement produit par le foie lors du meacutetabolisme du glucose

Systegraveme 2 Systegraveme circulatoire

Justification La cafeacuteine est redistribueacutee dans la circulation sanguine par le systegraveme circulatoire La boisson eacutenergisante sera ainsi distribueacutee aux muscles et au cerveau par diffusion La cafeacuteine augmente le rythme cardiaque la contractiliteacute du cœur la pression arteacuterielle et lrsquoapport de sang aux muscles

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Systegraveme 3 Systegraveme excreacuteteur

Justification Dans le cerveau la cafeacuteine ressemble beaucoup agrave une proteacuteine qui agit comme neurotransmetteur lrsquoadeacutenosine Normalement lrsquoadeacutenosine se fixe aux reacutecepteurs des cellules ceacutereacutebrales et envoie un influx qui diminue lrsquoactiviteacute des cellules et favorise le sommeil Lors de lrsquoingestion drsquoune boisson eacutenergisante la cafeacuteine prend la place de lrsquoadeacutenosine et se fixe aux reacutecepteurs des cellules ceacutereacutebrales Lrsquoadeacutenosine ne peut donc plus effectuer sa tacircche principale Lrsquoorganisme et le sommeil ne sont plus favoriseacutes

La taurine est un acide amineacute qui agit comme neurotransmetteur

15

18 Est-ce que votre hypothegravese eacutetait justifieacutee Expliquez

________________________ Reacuteponses variables ___________________________

____________________________________________________________________

5 Les pistes drsquoameacutelioration 18 Quels problegravemes avez-vous rencontreacutes au cours de votre laboratoire

Reacuteponses variables Exemple La reacuteaction de la daphnie est tregraves variable drsquoun organisme agrave lrsquoautre

Il est difficile de voir lrsquoeffet de plusieurs concentrations de solution sur une mecircme daphnie car celles-ci ne sont pas tregraves reacutesistantes elles finissent par mourir Plusieurs ingreacutedients actifs sont preacutesents dans la boisson eacutenergisante (cafeacuteine taurine et glucuronolacton) et il est difficile drsquoanalyser la reacuteaction de la daphnie en fonction drsquoun seul de ces ingreacutedients La daphnie nrsquoabsorbe pas toujours la mecircme quantiteacute de boisson eacutenergisante drsquoune fois agrave lrsquoautre

19 Comment pourriez-vous ameacuteliorer lrsquoexpeacuterience

Reacuteponses variables Exemple Tous les eacutelegraveves devraient choisir une daphnie qui a le mecircme nombre de

battements cardiaques au deacutepart pour que les comparaisons soient plus justes

Privileacutegier des boissons eacutenergisantes dont un seul ingreacutedient actif diffegravere

5

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ANNEXES

Tableau 1 Teneurs en ingreacutedients actifs des boissons eacutenergisantes

Nom de boisson Taurine (mg)

Cafeacuteine (mg)

Eacutenergie (kcal)

Glucuronolactone (mg)

Amp Energy 292 80 116

Battery Energy Drink 1 000 80 125

Burn Energy Drink (hors France) 1 000 80 153

Burn Energy Drink (France) 0 80 158

Dark Dog (hors France) 80

Dark Dog (France) 0 80 125 0

Duff 704 85 113

Eacutenergie 1 000 80 600

Eacutenergie leacuteger 1 000 80 7 600

FULL SIZE performers drink16(France) 1 000 80 208 600

Full Throttle citron 1 000 75

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Grizzly power drink (France) 0 80 112 0

Grizzly power drink original 1 000 80 112 600

Guru original 0 125 100

GZ 1000 80 1175 0575

Hype 1 000 80 43

Hype enlite 1 000 80 49

Lost 1 057 85 634

Monster Energy Anti-Gravity 2 000

Monster Energy Khaos 1 057 82

Monster Energy Original 1 057 82 120

Monster Energy Ripper 1 057 82 1175

NOS fruiteacute 1 042 130 115 28

Rage 1 057 84 802

Power Poker Energy Drink 1000 80 1175 0575

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Red Bull (hors France) 1 000 80 1125 600

Red Bull (France) 1 000 80 115 600

Red Bull diegravete 1 000 80

Red rain 1 000 80 600

Red Rave 1 000 80 600

Red Rave diegravete 1 000 80

Rockstar 1 001 101

Rockstar diegravete 1 001 85

Rockstar Burner 1 057 85

Rockstar Juiced 50 1 057 85

Rockstar Juiced 70 1 001 85 1 136

Sobe No fear 1 000 80

SHARK 1 000 80 155 600

Stoked Energy 1 057 85 634

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Taurus Energy Drink 1 000 24 46 6

Truc de Fou la french energy17 1 000 80 115 600

Txori Gorri Energy Drink

Wild Dragon

X-Tense Original 80 110

X-Tense Zero 80 11

Source httpfrwikipediaorgwikiBoisson_eacutenergisante

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Tableau 2 Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents produits veacutegeacutetaux

Source httpfrwikipediaorgwikiCafeacuteine

Tableau 3 Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents aliments et boissons

Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents aliments et boissons 4142

Produit Portion Cafeacuteine par portion (mg)

Cafeacuteine par litre (mg)

Chocolat noir 1 barre (43 g 15 oz) 31 - Chocolat au lait 1 barre (43 g 15 oz) 10 - Chocolat chaud 207 ml (7 US fl oz) 52 25035 Cafeacute moulu 207 ml (7 US fl oz) 80ndash135 386ndash652 Cafeacute filtre 207 ml (7 US fl oz) 115ndash175 555ndash845 Cafeacute deacutecafeacuteineacute 207 ml (7 US fl oz) 5 24 Cafeacute expresso 44ndash60 ml (15-2 US fl oz) 100 1691ndash2254 Theacute vert ou Theacute noir43 177 ml (6 US fl oz) 30-53 169 Coca-Cola Classic 355 ml (12 US fl oz) 46 129 Red Bull 250 ml (82 US fl oz) 80 320 Source httpfrwikipediaorgwikiCafeacuteine

Produit veacutegeacutetal cafeacuteine du poids sec Graine drsquoarabica (cafeacute) 11

Graine de robusta (cafeacute) 22

Fegraveve de cacao 01 agrave 04

Noix de kola (cola) 1 agrave 35

Feuille de theacute 25 agrave 5

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Laboratoire sur les daphnies et lrsquoeffet des boissons eacutenergisantes La preacuteparation (corrigeacute)

1 Qursquoest-ce qursquoun soluteacute Un soluteacute est une substance qui se dissout dans une autre substance appeleacutee solvant 2 Qursquoest-ce qursquoun solvant Un solvant est une substance capable de dissoudre un soluteacute 3 Qursquoest-ce que la concentration drsquoune solution La concentration drsquoune solution correspond agrave la quantiteacute de soluteacute par rapport agrave la

quantiteacute de solutions 4 Deacutecrivez lrsquoeffet drsquoune variation de quantiteacute de soluteacute ou de solvant sur la concentration

drsquoune solution Lrsquoajout de soluteacute augmente la concentration drsquoune solution Lrsquoajout de solvant

diminue la concentration drsquoune solution 5 Illustrez le pheacutenomegravene de dilution agrave lrsquoaide drsquoun modegravele particulaire

6 Expliquez le pheacutenomegravene de dilution en termes de concentration et de volume Une solution concentreacutee contient une quantiteacute importante de soluteacute dissous par

rapport au volume de solution Une solution dilueacutee contient une faible quantiteacute de soluteacute dissous par rapport au volume de solution

Solvant Solution concentreacutee Solution dilueacutee

Soluteacute

Ressources One dollar microscope httpwwwfunscicomfun3_enucomp1ucomp1htm Principe de fonctionnement httpwwwmicroscopixchmicroscopie_principephpsmenu=3 Simulateur httpwwwphysagregfranimationsanimation-Spe-physique-TP-microscope-schema-modelisationswf Introduction agrave la microscopie httpwwwlabomediqualchmicroscopeintrohtm Olympus simple magnification httpwwwolympusmicrocomprimerjavalensessimplemagnificationindexhtml Simulateur httpphetcoloradoedusimsgeometric-opticsgeometric-optics_enhtml Solid edge ST4 httpswwwplmautomationsiemenscomen_usacademicresourcessolid-edgestudent-downloadcfm Microscope V1 httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopemicroscope_v1wmv Queue de poisson avec le microscope V1 httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopepoisson_v1wmv Observation de la daphnie httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopeobservation20observationhtml Test avec une regravegle httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopeverification_optiqueverification_optiquehtml

  • analyse_technologique_corrigepdf
  • C2_effets_boissons_energisantes_corrige
  • grille_evaluation_daphnie
  • labo_daphnie_corrige
  • labo_preparation_corrige
  • Ressources externes
Page 8: Analyse technologique du microscopecdpsciencetechno.org/cdp/UserFiles/File/telechargement/microscope... · (pyridoxine) - Régularise le taux de sucre dans le sang - Formation des

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D) Lrsquoanalyse de la boisson eacutenergisante 1 La boisson eacutenergisante populaire dont il est question est une solution aqueuse

a) Quel est le solvant dans cette solution Eau gazeacuteifieacutee

b) Quels sont les trois principaux soluteacutes dans cette solution Sucre glucuronolactone et taurine

2 Sachant que le volume drsquoune canette de boisson eacutenergisante est de 250 mL quelle est la concentration de taurine en pourcentage Laisse une trace de ton calcul

Concentration de taurine en 1000 mg = 1 g = _ x 250 mL 250 mL 100 mL

1 g x 100 mL = 04

250 mL

3 La boisson eacutenergisante est-elle une substance pure Justifie ta reacuteponse

Non car la solution de boisson eacutenergisante contient plus drsquoune sorte de moleacutecules

4 a) La cafeacuteine est un composeacute Combien drsquoeacuteleacutements diffeacuterents retrouve-t-on dans une moleacutecule de cafeacuteine

4

b) Nommez ces eacuteleacutements qui composent la cafeacuteine Carbone hydrogegravene oxygegravene azote

c) Combien drsquoatomes de chaque eacuteleacutement retrouve-t-on dans une moleacutecule de cafeacuteine

8 atomes de carbone 10 atomes drsquohydrogegravene 4 atomes drsquoazote et 2 atomes drsquooxygegravene

d) Combien drsquoatomes retrouve-t-on au total dans une moleacutecule de cafeacuteine 24

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5 Nomme les substances nutritives preacutesentes dans la boisson eacutenergisante populaire deacutecris leurs fonctions biologiques et associe ces substances nutritives agrave leurs sources principales

Substances nutritives Fonctions biologiques Sources

Glucides Apport drsquoeacutenergie agrave court terme

Fruits pain ceacutereacuteales pacirctes alimentaires pomme de terre riz leacutegumineuses

Vitamines Aide agrave la production drsquoeacutenergie lutte contre les infections

Fruits leacutegumes produits laitiers ceacutereacuteales complegravetes œufs foie

Eau H2O Constitue 60 du corps humain

Eau fruits leacutegumes soupes lait

6 Quelle source de vitamine B serait la plus abondante dans les boissons eacutenergisantes

Justifie ta reacuteponse

B2 et B3 car elles assurent le transfert drsquoeacutenergie dans les cellules

E) Lrsquoingestion de boisson eacutenergisante Le systegraveme digestif

Le scheacutema suivant trsquoaidera agrave reacutepondre aux prochaines questions

Source image httpwwwcollegelavalcabiopresseAnatomie-digestifana-dig-2htm

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7 a) Agrave partir du scheacutema de la page preacuteceacutedente indique dans lrsquoordre le numeacutero des organes du systegraveme digestif que traverse la boisson eacutenergisante agrave partir du moment ougrave elle est avaleacutee jusqursquoagrave ce qursquoelle soit distribueacutee dans le systegraveme circulatoire

1 3 4 7

b) Nomme les organes identifieacutes preacuteceacutedemment et deacutecris leur principale fonction en lien avec la consommation de boisson eacutenergisante

Numeacutero Nom de lrsquoorgane Fonction principale 1 Bouche Sert agrave ingeacuterer la boisson eacutenergisante 3 Œsophage Amegravene la boisson eacutenergisante vers

lrsquoestomac par peacuteristaltisme 4 Estomac Deacuteverse la boisson eacutenergisante dans

lrsquointestin grecircle 7 Intestin grecircle Absorption de la boisson eacutenergisante

c) Quel type de transformation ces organes font-ils subir agrave la boisson eacutenergisante Explique ta reacuteponse

Organe Type de

transformation Explications

Bouche Physique La deacuteglutition envoie la boisson eacutenergisante vers lrsquoœsophage

Œsophage Physique Le peacuteristaltisme envoie la boisson eacutenergisante vers lrsquoestomac

Estomac Physique Le peacuteristaltisme envoie la boisson eacutenergisante vers lrsquointestin grecircle

Intestin grecircle Physique La boisson eacutenergisante est absorbeacutee

8 La taurine intervient dans le meacutecanisme de digestion des lipides

a) Quelle glande digestive est responsable de la digestion des lipides Le foie

b) Sur le scheacutema preacuteceacutedent agrave quel numeacutero correspond cette glande digestive 9

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c) Deacutecris comment agit cette glande digestive pour arriver agrave digeacuterer les lipides

Le foie libegravere la bile dans lrsquointestin grecircle La bile sert agrave eacutemulsifier les lipides pour les digeacuterer et les transformer en acide gras et en glyceacuterol

d) Quel type de transformation cette glande fait-elle subir aux aliments

9 Utilise le scheacutema suivant pour reacutepondre aux prochaines questions

Source image wwwafblumbebioafbphystubephystubehtm

Chimique

a) Indique agrave lrsquoaide drsquoune flegraveche dans quel sens se fait lrsquoabsorption dans les villositeacutes

de lrsquointestin

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b) Explique de quelle maniegravere se fait lrsquoabsorption de la boisson eacutenergisante dans lrsquointestin grecircle

Avec leur grande surface de contact les villositeacutes de lrsquointestin grecircle laissent passer la boisson eacutenergisante dans le systegraveme circulatoire La boisson eacutenergisante peut alors entrer agrave lrsquointeacuterieur de lrsquoorganisme

Le systegraveme respiratoire et le systegraveme circulatoire

10 Identifie les diffeacuterentes parties du systegraveme respiratoire

Source image httpwwwmclefnetpagewebd_app_resphtm

a) Fosses nasales 1 b) Pharynx 2 c) Tracheacutee 3

d) Bronches 10 e) Poumons 9

11 Sur le scheacutema du systegraveme circulatoire preacutesenteacute agrave la page suivante

a) Identifie les parties suivantes cœur artegravere veine capillaires b) Identifie agrave lrsquoaide drsquoune couleur la circulation pulmonaire c) Identifie agrave lrsquoaide drsquoune autre couleur la circulation systeacutemique

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Scheacutema du systegraveme circulatoire

Veine

Cœur

Artegravere

Circulation pulmonaire

Capillaires Ex Rouge

Circulation systeacutemique

Source image wwwhumansbepagescardiovaschtm Ex Bleu

12 La cafeacuteine augmente le flux drsquooxygegravene dans le cerveau et dans les muscles Sers-toi du scheacutema ci-dessous pour expliquer comment lrsquooxygegravene de lrsquoair peut se retrouver dans ces organes du corps humain

Votre reacuteponse doit expliquer

a) La fonction des fosses

nasales et des poumons

b) La fonction des artegraveres

des veines du cœur et des

capillaires sanguins

Source image httptpe-burne-monsitecompagesplan2-les-effets-sur- l-organisme-lors-d-un-effort-physiquehtml

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Lrsquoair entre par les fosses nasales et y est filtreacute reacutechauffeacute et humidifieacute Les eacutechanges gazeux se feront dans les poumons Dans les poumons il y aura diffusion de lrsquooxygegravene entre les alveacuteoles et les capillaires sanguins Dans le sang lrsquooxygegravene ira vers le cœur par une veine Le cœur pompera le sang dans le corps et sera distribueacute aux cellules par les artegraveres

Les fluides

13 La cafeacuteine augmente la pression arteacuterielle

a) Qursquoest-ce que la pression La pression est la force exerceacutee par les particules lorsqursquoelles entrent en collision avec une surface contraignante

b) Le sang est-il un fluide compressible ou incompressible Justifie ta reacuteponse

Incompressible Le volume du sang ne change pas

c) Explique la raison pour laquelle la boisson eacutenergisante augmente la pression arteacuterielle agrave lrsquoaide des principaux facteurs qui influencent la pression exerceacutee par un fluide

La contraction du cœur est plus forte ce qui augmente la force avec laquelle le sang est deacuteplaceacute

d) Explique agrave lrsquoaide du concept de diffeacuterences de pression la faccedilon dont le sang se deacuteplace dans le corps

Le sang se deacuteplace drsquoun endroit ayant une pression eacuteleveacutee vers un endroit ayant une pression moins eacuteleveacutee Le cœur pompe le sang dans le cœur et fournit la pression neacutecessaire pour que le sang circule Le sang qui circule dans les artegraveres a une pression plus eacuteleveacutee que le sang qui circule dans les veines

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Le systegraveme nerveux

14 La cafeacuteine agit comme neurotransmetteur dans le cerveau

a) Agrave quelle structure du systegraveme nerveux central le cerveau est-il associeacute

Lrsquoenceacutephale

b) Quelle est la fonction du cerveau

Responsable des faculteacutes intellectuelles analyse et interpregravete lrsquoinformation produit des influx nerveux

15 Explique le rocircle du systegraveme nerveux central lors de lrsquoingestion de boisson eacutenergisante

La cafeacuteine intervient dans la gestion des comportements en ne deacutecodant pas les messages envoyeacutes par lrsquoadeacutenosine correctement La cafeacuteine prend la place de lrsquoadeacutenosine et arrecircte de favoriser le sommeil

16 Sur le scheacutema suivant identifie la synapse lrsquoaxone et les dendrites

Dendrite Synapse

Axone

Source image httpjourdanericpagesperso-orangefrbilans3ch13htm

17 Normalement lrsquoadeacutenosine se fixe aux reacutecepteurs des cellules ceacutereacutebrales et envoie un influx qui diminue lrsquoactiviteacute des cellules Quelles structures sont responsables du transport de lrsquoinflux nerveux

Les nerfs

18 Utilise le scheacutema ci-dessous pour reacutepondre aux prochaines questions

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Source image httplechocolat-tpe2010e-monsitecompagestpela-theobromine-cafeinehtml

a) Quel est le rocircle du systegraveme nerveux peacuteripheacuterique

Transporter les influx nerveux

b) Quelle est la conseacutequence de lrsquoingestion de boisson eacutenergisante sur le systegraveme nerveux peacuteripheacuterique

Lors de lrsquoingestion de boisson eacutenergisante lrsquoinflux nerveux est acceacuteleacutereacute ce qui ne favorise pas le sommeil

Les types de muscles

19 Lors du meacutetabolisme de la cafeacuteine les muscles lisses sont relacirccheacutes et le bon fonctionnement du rythme cardiaque est affecteacute La quantiteacute drsquoacides gras est aussi augmenteacutee et est utiliseacutee comme source drsquoeacutenergie par les muscles

Agrave quels endroits retrouve-t-on ces muscles

Type de muscle Localisation

Lisse Paroi des organes (poumon tube digestifhellip)

Cardiaque Cœur

F) Lrsquoexcreacutetion de la boisson eacutenergisante

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Le systegraveme excreacuteteur

20 Identifie les diffeacuterentes parties du systegraveme urinaire

1- Rein

2- Uretegravere

3- Vessie

4- Uregravetre

Source image httpfrsyvumcomcgionlineservecgiquizzbiologieexcrhtmltable

21 Explique de quelle maniegravere la boisson eacutenergisante peut ecirctre eacutelimineacutee de lrsquoorganisme par le systegraveme excreacuteteur en te reacutefeacuterant aux scheacutemas ci-dessous

Les soluteacutes de la boisson eacutenergisante ainsi que les autres substances dissoutes dans le sang (mineacuteraux vitamines sucre ureacutee) passent agrave travers les capillaires lorsque le sang arrive aux reins Ces substances dissoutes dans le sang entrent dans le rein tandis que les cellules du sang et les proteacuteines restent dans le sang Le rein filtre ensuite ces substances Les capillaires reacuteabsorbent lrsquoeau et les eacuteleacutements essentiels pour le bon fonctionnement de lrsquoorganisme Les deacutechets restent dans les reins Les soluteacutes de la boisson eacutenergisante restent donc dans les reins et seront eacutevacueacutes dans lrsquourine

Sources images httpwwwbecomehealthynowcompopupsnephronhtm httpfracademicrudicnsffrwiki1470246

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22 a) Quelle est la fonction des reins

Filtration du sang Reacuteabsorption de lrsquoeau Eacutelimination des deacutechets

b) Quelle est la fonction de la vessie

Entreposer lrsquourine jusqursquoagrave la miction

23 De quoi lrsquourine est-elle composeacutee

Eau ureacutee et autres deacutechets mineacuteraux substances en excegraves dans le sang

24 Explique comment les reins peuvent maintenir lrsquoeacutequilibre sanguin lors de lrsquoingestion de boisson eacutenergisante

Les reins filtrent le sang et retirent du systegraveme circulatoire la cafeacuteine la taurine et le glucuronolactone En eacutetant eacutevacueacutees ces substances cesseront drsquoavoir leurs effets neacutegatifs sur lrsquoorganisme

Chantier 7 - Barma FSE Universiteacute Laval 2011 (avec la collaboration de Jean-Franccedilois Garneau Geneviegraveve Rheacuteaume et Yvon Queacutemener) 1

Laboratoire sur les daphnies et les boissons eacutenergisantes Grille drsquoeacutevaluation

Compeacutetence 1- Chercher des reacuteponses ou des solutions agrave des problegravemes drsquoordre scientifique ou technologique

Critegraveres Indicateurs Manifestations observables Niveau 5 Niveau 4 Niveau 3 Niveau 2 Niveau 1

Repreacutesentation adeacutequate de la

situation

Seacutelection drsquoinformations et formulation du problegraveme

Traduit clairement et de faccedilon complegravete le but

10 pts

Seacutelectionne les informations pertinentes lieacutees au but (erreurs mineures)

8 pts

Relegraveve des eacuteleacutements du but (un des deux buts)

6 pts

Tregraves peu drsquoeacuteleacutements preacutesents

4 pts

Copie les eacuteleacutements de la mise en situation

2 pts

Formulation drsquohypothegravese

Formule des hypothegraveses qursquoil justifie en srsquoappuyant sur les concepts approprieacutes

15 pts

Formule des hypothegraveses vraisemblables qursquoil justifie (quelques erreurs)

12 pts

Formule des hypothegraveses qui tiennent compte de certains problegravemes (plusieurs erreurs)

9 pts

Formule des suppositions plus ou moins relieacutees au problegraveme (beaucoup drsquoerreurs)

6 pts

Eacutelaboration drsquoun plan drsquoaction

pertinent et adapteacute agrave la situation

Planification des eacutetapes de la deacutemarche

Deacutecrit de faccedilon claire et ordonneacutee toutes les eacutetapes de sa deacutemarche

20 pts

Deacutecrit toutes les eacutetapes de sa deacutemarche

16 pts

Deacutecrit sa deacutemarche en omettant une eacutetape

12 pts

Deacutecrit sa deacutemarche en omettant des eacutetapes

8 pts

Preacutesente une deacutemarche deacutesordonneacutee

4 pts Choix des ressources

Eacutenumegravere tous les eacuteleacutements du mateacuteriel

5 pts

Eacutenumegravere des eacuteleacutements du mateacuteriel Un oubli mineur est observeacute

4 pts

Eacutenumegravere des eacuteleacutements du mateacuteriel Un oubli majeur est observeacute

3 pts

Eacutenumegravere des eacuteleacutements du mateacuteriel Des oublis majeurs sont observeacutes

2 pts

Eacutenumegravere des eacuteleacutements du mateacuteriel en nombres insuffisants ou sans lien avec lrsquoexpeacuterimentation

1 pt

Mise en œuvre adeacutequate du plan drsquoaction

Utilisation dans lrsquoaction des ressources

Recueille des donneacutees en utilisant correctement les outils et les instruments de mesure

5 pts

Travaille de faccedilon seacutecuritaire

3 pts

Chantier 7 - Barma FSE Universiteacute Laval 2011 (avec la collaboration de Jean-Franccedilois Garneau Geneviegraveve Rheacuteaume et Yvon Queacutemener) 2

Organisation des donneacutees

Preacutesente et organise clairement lrsquoensemble des donneacutees afin drsquoen faciliter lrsquointerpreacutetation

20 pts

Preacutesente des donneacutees comportant une erreur

12 pts

Preacutesente des donneacutees comportant plusieurs erreurs

8 pts

Preacutesente des donneacutees parfois organiseacutees mais sans lien avec la tacircche

4 pts

Eacutelaboration de conclusions

drsquoexplications ou de solutions

pertinentes

Proposition drsquoexplications ou de solutions

Formule des explications en interpreacutetant correctement toutes les donneacutees

15 pts

Formule des explications en interpreacutetant correctement la plupart des donneacutees

12 pts

Formule des explications en interpreacutetant partiellement les donneacutees

9 pts

Formule une explication mais interpregravete incorrectement les donneacutees

6 pts

Formule des explications sans lien avec la tacircche

3 pts Concordance avec lrsquohypothegravese

Fournit une justification adeacutequate et deacutetailleacutee

5 pts

Fournit une explication adeacutequate

4 pts

Fournit une justification incomplegravete

2 pts

Ne fournit aucune justification valable

1 pt Pistes drsquoameacutelioration et analyse critique

Propose des ameacuteliorations et les justifie

5 pts

Propose des ameacuteliorations

4 pts

Propose des ameacuteliorations partielles

3 pts

Propose des ameacuteliorations peu pertinentes

2 pts

Ne propose aucune ameacutelioration

1 pt

Chantier 7 - Barma FSE Universiteacute Laval 2011 (document creacuteeacute par Geneviegraveve Rheacuteaume) 1

Laboratoire sur les daphnies et lrsquoeffet des boissons eacutenergisantes La deacutemarche expeacuterimentale

La probleacutematique Selon lrsquoInstitut national de santeacute publique du Queacutebec laquo la consommation de boissons eacutenergisantes a connu une croissance importante au cours des cinq derniegraveres anneacutees de sorte que ces produits occupent maintenant une part consideacuterable du marcheacute des boissons Ces boissons sucreacutees promues pour leur capaciteacute agrave rehausser les niveaux drsquoeacutenergie et de vivaciteacute contiennent de la cafeacuteine comme principal ingreacutedient actif en plus de diverses autres substances telles que la taurine le glucuronolactone le ginseng lrsquoinositol et des vitamines [hellip] Parallegravelement de nombreuses questions ont eacuteteacute souleveacutees par les professionnels de la santeacute et des milieux scolaires quant aux effets de ces boissons sur la santeacute lorsqursquoelles sont consommeacutees notamment par une jeune clientegravele pendant une activiteacute physique et en combinaison avec lrsquoalcool raquo

httpwwwinspqqccapdfpublications1167_BoissonsEnergisantespdf

Il semble donc tregraves pertinent de chercher agrave mieux comprend lrsquoeffet de ces boissons eacutenergisantes agrave diffeacuterentes concentrations sur les systegravemes drsquoun organisme vivant Critegravere 1 Repreacutesentation de la situation (25 POINTS) Le problegraveme 1 Formulez une question complegravete agrave laquelle le laboratoire permettra drsquoapporter des eacuteleacutements de reacuteponse Quel sera lrsquoeffet de deux solutions de boisson eacutenergisante agrave concentration deacutetermineacutee sur lrsquoorganisme drsquoune daphnie

10 La theacuteorie 2 En vous aidant des tableaux preacutesenteacutes en annexe quels sont les principaux ingreacutedients

actifs dans votre boisson eacutenergisante

Reacuteponses variables Exemple cafeacuteine taurine glucuronolactone

3 Quel est lrsquoeffet de la cafeacuteine sur lrsquoorganisme Augmentation du rythme cardiaque de la contractiliteacute du cœur de la pression arteacuterielle de lrsquoapport de sang aux muscles et de la libeacuteration de glucose par le foie diminution du sommeil augmentation de lrsquoeacutenergie dans les muscles et dysfonctionnement du rythme cardiaque

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4 Quel est lrsquoeffet de la taurine sur lrsquoorganisme

Augmente la contractiliteacute cardiaque diminue la quantiteacute de toxines dans lrsquoorganisme et augmente la production drsquoeacutenergie par les muscles

5 Quel est lrsquoeffet du glucuronolactone sur lrsquoorganisme

Eacutelimine les deacutechets de lrsquoorganisme et aide agrave lutter contre la fatigue

Lrsquohypothegravese 6 Agrave partir des eacuteleacutements de reacuteponse contenus dans les questions preacuteceacutedentes formulez

une hypothegravese de laboratoire complegravete et justifiez-la Reacuteponses variables Exemple Une solution contenant de la cafeacuteine risque de faire augmenter les

battements cardiaques de la daphnie et de la faire bouger un peu plus La taurine devrait avoir moins drsquoeffet sur les battements cardiaques mais la daphnie devrait bouger davantage La solution de boisson eacutenergisante la plus concentreacutee devrait avoir un effet plus important sur lrsquoorganisme de la daphnie

Scheacutema de la daphnie Source image httpwww5ac-lillefr~svtretour_stagescapexp_1Sfiche_technique_daphniehtm

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Les calculs 7 Sachant qursquoune bouteille de boisson eacutenergisante a un volume de 250 mL servez-vous

des donneacutees preacutesenteacutees en annexe pour transformer les concentrations de cafeacuteine de taurine ou de glucuronolactone de votre solution en gL

Tableau 1 Concentration en ingreacutedients actifs drsquoune boisson eacutenergisante

Quantiteacute de taurine

Quantiteacute de cafeacuteine

Quantiteacute de glucuronolactone

Volume de solution (mL)

1000 mg 80 mg 600 mg 250 Concentrations Concentrations en gL Concentration de taurine 1000 mg250 ml 4 mgmL = 4 gL ou 4 mgmL Concentration de cafeacuteine 80 mg250 ml 032 mgmL = 032 gL ou 032 mgmL Concentration de glucuronolactone 600 mg250 mL 24 mgmL = 24 gL ou 24 mgmL 8 Effectuez les calculs neacutecessaires agrave la preacuteparation de votre dilution

15

Reacuteponses variables Exemple Concentration de la premiegravere dilution 32 gL en taurine Calculs C1V1 = C2V2 C1 = 4 gL V2 = C1V1 = 4 gL x 001 L = 125 mL V1 = 10 mL (donneacute agrave lrsquoeacutelegraveve) C2 32 gL C2 = 32 gL V2 =

Reacuteponses variables Exemple Concentration de la deuxiegraveme dilution 16 gL en taurine Calculs C1V1 = C2V2 C1 = 4 gL V2 = C1V1 = 4 gL x 0005 L = 125 mL V1 = 5 mL (donneacute agrave lrsquoeacutelegraveve) C2 16 gL C2 = 16 gL V2 =

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Critegravere 2 Eacutelaboration drsquoun plan drsquoaction (25 POINTS) Le mateacuteriel 9 Nommez tout le mateacuteriel neacutecessaire agrave la reacutealisation de votre laboratoire

5 Les manipulations 10 Eacutecrivez toutes les eacutetapes neacutecessaires agrave la preacuteparation drsquoune des deux solutions

Peut varier en fonction de la dilution Preacuteparation des solutions 15 mL boisson eacutenergisante de type laquo Red Bull raquo 59 mL eau 2 cylindres gradueacutes de 25 mL 2 eacuteprouvettes avec bouchon Support agrave eacuteprouvette 2 solutions teacutemoin de boisson eacutenergisante concentreacutees agrave 32 gL et 16 gL

1 Preacutelever 10 mL de boisson eacutenergisante avec le cylindre gradueacute de 25 mL 2 Verser la boisson eacutenergisante dans une eacuteprouvette 2 Preacutelever 25 mL drsquoeau avec le cylindre gradueacute de 25 mL 3 Ajouter lrsquoeau preacuteleveacutee au 10 mL de boisson eacutenergisante 4 Agiter 6 Comparer la couleur de la solution dilueacutee avec celle de lrsquoeacuteprouvette teacutemoin

Observation de la daphnie Daphnies Microscope Lame Pipette Chronomegravetre Papier absorbant Crayon-feutre et feuille de papier

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11 Eacutecrivez toutes les eacutetapes des manipulations neacutecessaires agrave lrsquoobservation des daphnies

20 Critegravere 3 Mise en œuvre du plan drsquoaction (25 POINTS) Lrsquoutilisation dans lrsquoaction des ressources 12 Quelles sont les regravegles de seacutecuriteacute dont vous devez tenir compte pendant votre

laboratoire 13 Avez-vous travailleacute de maniegravere seacutecuritaire Justifiez votre reacuteponse

______________________ Reacuteponses variables _____________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

5

1 Preacutelever une daphnie avec une pipette 2 Placer la daphnie sur une lame de microscope 3 Eacuteponger le surplus de liquide avec du papier absorbant 4 Ajouter une goutte de solution de boisson eacutenergisante non dilueacutee 5 Compter le nombre de battements de cœur de la daphnie en 5 secondes en faisant

un point sur une feuille avec un crayon agrave tous les battements de cœur 6 Remettre la daphnie dans sa solution drsquoorigine et attendre environ 1 minute 7 Reprendre la daphnie avec la pipette 8 Reacutepeacuteter les eacutetapes 2 agrave 4 avec la solution de boisson eacutenergisante dilueacutee agrave 16 gL 9 Remettre la daphnie dans sa solution drsquoorigine et attendre environ 1 minute 10 Reprendre la daphnie avec la pipette 11 Reacutepeacuteter les eacutetapes 2 agrave 4 avec la solution de boisson eacutenergisante dilueacutee agrave 32 gL 12 Comparer les reacutesultats

Reacuteponses variables Exemples

Porter des lunettes de seacutecuriteacute Attacher ses cheveux Srsquoassurer que lrsquoobjectif du microscope ne touche pas agrave la daphnie Ne pas laisser la lumiegravere du microscope allumeacutee inutilement

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Lrsquoorganisation des donneacutees 14 Notez vos reacutesultats

Reacuteponses variables

Exemple

Tableau 2 Nombre de battements de cœur de la daphnie en 5 secondes avec diffeacuterentes concentrations de boisson eacutenergisante

20

Critegravere 4 Eacutelaboration de conclusions (25 POINTS)

Lrsquoanalyse 15 Comparez vos reacutesultats avec lrsquoensemble de la classe et faites-en lrsquoanalyse

Analyse

Reacuteponses variables Exemple Les battements cardiaques de la daphnie augmentent peu avec la

taurine comparativement agrave la cafeacuteine La cafeacuteine a comme effet drsquoaugmenter le rythme cardiaque alors que la taurine a comme effet drsquoaugmenter la production drsquoeacutenergie par les muscles

Concentration en taurine (gL)

Concentration en cafeacuteine (gL)

Concentration en glucuronolactone

(gL)

Battements de cœur de la daphnie

000 27 016 31 032 35

Observations Reacuteponses variables

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La conclusion 16 Quel est lrsquoeffet de votre boisson eacutenergisante sur les battements du cœur drsquoune

daphnie

Le cœur de la daphnie bat plus rapidement

17 Quels systegravemes du corps peuvent expliquer la reacuteaction de la daphnie Justifiez votre

reacuteponse

Systegraveme 1 Systegraveme digestif

Justification La cafeacuteine est absorbeacutee par lrsquoestomac et lrsquointestin grecircle deux organes du systegraveme digestif La cafeacuteine contribue agrave la libeacuteration du glucose par le foie Apregraves lrsquoingestion de boisson eacutenergisante la cafeacuteine sera meacutetaboliseacutee par le foie par des enzymes chimiques Or le foie est une glande digestive

La taurine intervient aussi dans le meacutecanisme de digestion des lipides Elle est preacutesente dans la bile et sert agrave eacutemulsifier les lipides alimentaires

Le glucuronolactone est naturellement produit par le foie lors du meacutetabolisme du glucose

Systegraveme 2 Systegraveme circulatoire

Justification La cafeacuteine est redistribueacutee dans la circulation sanguine par le systegraveme circulatoire La boisson eacutenergisante sera ainsi distribueacutee aux muscles et au cerveau par diffusion La cafeacuteine augmente le rythme cardiaque la contractiliteacute du cœur la pression arteacuterielle et lrsquoapport de sang aux muscles

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Systegraveme 3 Systegraveme excreacuteteur

Justification Dans le cerveau la cafeacuteine ressemble beaucoup agrave une proteacuteine qui agit comme neurotransmetteur lrsquoadeacutenosine Normalement lrsquoadeacutenosine se fixe aux reacutecepteurs des cellules ceacutereacutebrales et envoie un influx qui diminue lrsquoactiviteacute des cellules et favorise le sommeil Lors de lrsquoingestion drsquoune boisson eacutenergisante la cafeacuteine prend la place de lrsquoadeacutenosine et se fixe aux reacutecepteurs des cellules ceacutereacutebrales Lrsquoadeacutenosine ne peut donc plus effectuer sa tacircche principale Lrsquoorganisme et le sommeil ne sont plus favoriseacutes

La taurine est un acide amineacute qui agit comme neurotransmetteur

15

18 Est-ce que votre hypothegravese eacutetait justifieacutee Expliquez

________________________ Reacuteponses variables ___________________________

____________________________________________________________________

5 Les pistes drsquoameacutelioration 18 Quels problegravemes avez-vous rencontreacutes au cours de votre laboratoire

Reacuteponses variables Exemple La reacuteaction de la daphnie est tregraves variable drsquoun organisme agrave lrsquoautre

Il est difficile de voir lrsquoeffet de plusieurs concentrations de solution sur une mecircme daphnie car celles-ci ne sont pas tregraves reacutesistantes elles finissent par mourir Plusieurs ingreacutedients actifs sont preacutesents dans la boisson eacutenergisante (cafeacuteine taurine et glucuronolacton) et il est difficile drsquoanalyser la reacuteaction de la daphnie en fonction drsquoun seul de ces ingreacutedients La daphnie nrsquoabsorbe pas toujours la mecircme quantiteacute de boisson eacutenergisante drsquoune fois agrave lrsquoautre

19 Comment pourriez-vous ameacuteliorer lrsquoexpeacuterience

Reacuteponses variables Exemple Tous les eacutelegraveves devraient choisir une daphnie qui a le mecircme nombre de

battements cardiaques au deacutepart pour que les comparaisons soient plus justes

Privileacutegier des boissons eacutenergisantes dont un seul ingreacutedient actif diffegravere

5

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ANNEXES

Tableau 1 Teneurs en ingreacutedients actifs des boissons eacutenergisantes

Nom de boisson Taurine (mg)

Cafeacuteine (mg)

Eacutenergie (kcal)

Glucuronolactone (mg)

Amp Energy 292 80 116

Battery Energy Drink 1 000 80 125

Burn Energy Drink (hors France) 1 000 80 153

Burn Energy Drink (France) 0 80 158

Dark Dog (hors France) 80

Dark Dog (France) 0 80 125 0

Duff 704 85 113

Eacutenergie 1 000 80 600

Eacutenergie leacuteger 1 000 80 7 600

FULL SIZE performers drink16(France) 1 000 80 208 600

Full Throttle citron 1 000 75

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Grizzly power drink (France) 0 80 112 0

Grizzly power drink original 1 000 80 112 600

Guru original 0 125 100

GZ 1000 80 1175 0575

Hype 1 000 80 43

Hype enlite 1 000 80 49

Lost 1 057 85 634

Monster Energy Anti-Gravity 2 000

Monster Energy Khaos 1 057 82

Monster Energy Original 1 057 82 120

Monster Energy Ripper 1 057 82 1175

NOS fruiteacute 1 042 130 115 28

Rage 1 057 84 802

Power Poker Energy Drink 1000 80 1175 0575

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Red Bull (hors France) 1 000 80 1125 600

Red Bull (France) 1 000 80 115 600

Red Bull diegravete 1 000 80

Red rain 1 000 80 600

Red Rave 1 000 80 600

Red Rave diegravete 1 000 80

Rockstar 1 001 101

Rockstar diegravete 1 001 85

Rockstar Burner 1 057 85

Rockstar Juiced 50 1 057 85

Rockstar Juiced 70 1 001 85 1 136

Sobe No fear 1 000 80

SHARK 1 000 80 155 600

Stoked Energy 1 057 85 634

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Taurus Energy Drink 1 000 24 46 6

Truc de Fou la french energy17 1 000 80 115 600

Txori Gorri Energy Drink

Wild Dragon

X-Tense Original 80 110

X-Tense Zero 80 11

Source httpfrwikipediaorgwikiBoisson_eacutenergisante

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Tableau 2 Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents produits veacutegeacutetaux

Source httpfrwikipediaorgwikiCafeacuteine

Tableau 3 Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents aliments et boissons

Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents aliments et boissons 4142

Produit Portion Cafeacuteine par portion (mg)

Cafeacuteine par litre (mg)

Chocolat noir 1 barre (43 g 15 oz) 31 - Chocolat au lait 1 barre (43 g 15 oz) 10 - Chocolat chaud 207 ml (7 US fl oz) 52 25035 Cafeacute moulu 207 ml (7 US fl oz) 80ndash135 386ndash652 Cafeacute filtre 207 ml (7 US fl oz) 115ndash175 555ndash845 Cafeacute deacutecafeacuteineacute 207 ml (7 US fl oz) 5 24 Cafeacute expresso 44ndash60 ml (15-2 US fl oz) 100 1691ndash2254 Theacute vert ou Theacute noir43 177 ml (6 US fl oz) 30-53 169 Coca-Cola Classic 355 ml (12 US fl oz) 46 129 Red Bull 250 ml (82 US fl oz) 80 320 Source httpfrwikipediaorgwikiCafeacuteine

Produit veacutegeacutetal cafeacuteine du poids sec Graine drsquoarabica (cafeacute) 11

Graine de robusta (cafeacute) 22

Fegraveve de cacao 01 agrave 04

Noix de kola (cola) 1 agrave 35

Feuille de theacute 25 agrave 5

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Laboratoire sur les daphnies et lrsquoeffet des boissons eacutenergisantes La preacuteparation (corrigeacute)

1 Qursquoest-ce qursquoun soluteacute Un soluteacute est une substance qui se dissout dans une autre substance appeleacutee solvant 2 Qursquoest-ce qursquoun solvant Un solvant est une substance capable de dissoudre un soluteacute 3 Qursquoest-ce que la concentration drsquoune solution La concentration drsquoune solution correspond agrave la quantiteacute de soluteacute par rapport agrave la

quantiteacute de solutions 4 Deacutecrivez lrsquoeffet drsquoune variation de quantiteacute de soluteacute ou de solvant sur la concentration

drsquoune solution Lrsquoajout de soluteacute augmente la concentration drsquoune solution Lrsquoajout de solvant

diminue la concentration drsquoune solution 5 Illustrez le pheacutenomegravene de dilution agrave lrsquoaide drsquoun modegravele particulaire

6 Expliquez le pheacutenomegravene de dilution en termes de concentration et de volume Une solution concentreacutee contient une quantiteacute importante de soluteacute dissous par

rapport au volume de solution Une solution dilueacutee contient une faible quantiteacute de soluteacute dissous par rapport au volume de solution

Solvant Solution concentreacutee Solution dilueacutee

Soluteacute

Ressources One dollar microscope httpwwwfunscicomfun3_enucomp1ucomp1htm Principe de fonctionnement httpwwwmicroscopixchmicroscopie_principephpsmenu=3 Simulateur httpwwwphysagregfranimationsanimation-Spe-physique-TP-microscope-schema-modelisationswf Introduction agrave la microscopie httpwwwlabomediqualchmicroscopeintrohtm Olympus simple magnification httpwwwolympusmicrocomprimerjavalensessimplemagnificationindexhtml Simulateur httpphetcoloradoedusimsgeometric-opticsgeometric-optics_enhtml Solid edge ST4 httpswwwplmautomationsiemenscomen_usacademicresourcessolid-edgestudent-downloadcfm Microscope V1 httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopemicroscope_v1wmv Queue de poisson avec le microscope V1 httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopepoisson_v1wmv Observation de la daphnie httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopeobservation20observationhtml Test avec une regravegle httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopeverification_optiqueverification_optiquehtml

  • analyse_technologique_corrigepdf
  • C2_effets_boissons_energisantes_corrige
  • grille_evaluation_daphnie
  • labo_daphnie_corrige
  • labo_preparation_corrige
  • Ressources externes
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5 Nomme les substances nutritives preacutesentes dans la boisson eacutenergisante populaire deacutecris leurs fonctions biologiques et associe ces substances nutritives agrave leurs sources principales

Substances nutritives Fonctions biologiques Sources

Glucides Apport drsquoeacutenergie agrave court terme

Fruits pain ceacutereacuteales pacirctes alimentaires pomme de terre riz leacutegumineuses

Vitamines Aide agrave la production drsquoeacutenergie lutte contre les infections

Fruits leacutegumes produits laitiers ceacutereacuteales complegravetes œufs foie

Eau H2O Constitue 60 du corps humain

Eau fruits leacutegumes soupes lait

6 Quelle source de vitamine B serait la plus abondante dans les boissons eacutenergisantes

Justifie ta reacuteponse

B2 et B3 car elles assurent le transfert drsquoeacutenergie dans les cellules

E) Lrsquoingestion de boisson eacutenergisante Le systegraveme digestif

Le scheacutema suivant trsquoaidera agrave reacutepondre aux prochaines questions

Source image httpwwwcollegelavalcabiopresseAnatomie-digestifana-dig-2htm

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7 a) Agrave partir du scheacutema de la page preacuteceacutedente indique dans lrsquoordre le numeacutero des organes du systegraveme digestif que traverse la boisson eacutenergisante agrave partir du moment ougrave elle est avaleacutee jusqursquoagrave ce qursquoelle soit distribueacutee dans le systegraveme circulatoire

1 3 4 7

b) Nomme les organes identifieacutes preacuteceacutedemment et deacutecris leur principale fonction en lien avec la consommation de boisson eacutenergisante

Numeacutero Nom de lrsquoorgane Fonction principale 1 Bouche Sert agrave ingeacuterer la boisson eacutenergisante 3 Œsophage Amegravene la boisson eacutenergisante vers

lrsquoestomac par peacuteristaltisme 4 Estomac Deacuteverse la boisson eacutenergisante dans

lrsquointestin grecircle 7 Intestin grecircle Absorption de la boisson eacutenergisante

c) Quel type de transformation ces organes font-ils subir agrave la boisson eacutenergisante Explique ta reacuteponse

Organe Type de

transformation Explications

Bouche Physique La deacuteglutition envoie la boisson eacutenergisante vers lrsquoœsophage

Œsophage Physique Le peacuteristaltisme envoie la boisson eacutenergisante vers lrsquoestomac

Estomac Physique Le peacuteristaltisme envoie la boisson eacutenergisante vers lrsquointestin grecircle

Intestin grecircle Physique La boisson eacutenergisante est absorbeacutee

8 La taurine intervient dans le meacutecanisme de digestion des lipides

a) Quelle glande digestive est responsable de la digestion des lipides Le foie

b) Sur le scheacutema preacuteceacutedent agrave quel numeacutero correspond cette glande digestive 9

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c) Deacutecris comment agit cette glande digestive pour arriver agrave digeacuterer les lipides

Le foie libegravere la bile dans lrsquointestin grecircle La bile sert agrave eacutemulsifier les lipides pour les digeacuterer et les transformer en acide gras et en glyceacuterol

d) Quel type de transformation cette glande fait-elle subir aux aliments

9 Utilise le scheacutema suivant pour reacutepondre aux prochaines questions

Source image wwwafblumbebioafbphystubephystubehtm

Chimique

a) Indique agrave lrsquoaide drsquoune flegraveche dans quel sens se fait lrsquoabsorption dans les villositeacutes

de lrsquointestin

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b) Explique de quelle maniegravere se fait lrsquoabsorption de la boisson eacutenergisante dans lrsquointestin grecircle

Avec leur grande surface de contact les villositeacutes de lrsquointestin grecircle laissent passer la boisson eacutenergisante dans le systegraveme circulatoire La boisson eacutenergisante peut alors entrer agrave lrsquointeacuterieur de lrsquoorganisme

Le systegraveme respiratoire et le systegraveme circulatoire

10 Identifie les diffeacuterentes parties du systegraveme respiratoire

Source image httpwwwmclefnetpagewebd_app_resphtm

a) Fosses nasales 1 b) Pharynx 2 c) Tracheacutee 3

d) Bronches 10 e) Poumons 9

11 Sur le scheacutema du systegraveme circulatoire preacutesenteacute agrave la page suivante

a) Identifie les parties suivantes cœur artegravere veine capillaires b) Identifie agrave lrsquoaide drsquoune couleur la circulation pulmonaire c) Identifie agrave lrsquoaide drsquoune autre couleur la circulation systeacutemique

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Scheacutema du systegraveme circulatoire

Veine

Cœur

Artegravere

Circulation pulmonaire

Capillaires Ex Rouge

Circulation systeacutemique

Source image wwwhumansbepagescardiovaschtm Ex Bleu

12 La cafeacuteine augmente le flux drsquooxygegravene dans le cerveau et dans les muscles Sers-toi du scheacutema ci-dessous pour expliquer comment lrsquooxygegravene de lrsquoair peut se retrouver dans ces organes du corps humain

Votre reacuteponse doit expliquer

a) La fonction des fosses

nasales et des poumons

b) La fonction des artegraveres

des veines du cœur et des

capillaires sanguins

Source image httptpe-burne-monsitecompagesplan2-les-effets-sur- l-organisme-lors-d-un-effort-physiquehtml

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Lrsquoair entre par les fosses nasales et y est filtreacute reacutechauffeacute et humidifieacute Les eacutechanges gazeux se feront dans les poumons Dans les poumons il y aura diffusion de lrsquooxygegravene entre les alveacuteoles et les capillaires sanguins Dans le sang lrsquooxygegravene ira vers le cœur par une veine Le cœur pompera le sang dans le corps et sera distribueacute aux cellules par les artegraveres

Les fluides

13 La cafeacuteine augmente la pression arteacuterielle

a) Qursquoest-ce que la pression La pression est la force exerceacutee par les particules lorsqursquoelles entrent en collision avec une surface contraignante

b) Le sang est-il un fluide compressible ou incompressible Justifie ta reacuteponse

Incompressible Le volume du sang ne change pas

c) Explique la raison pour laquelle la boisson eacutenergisante augmente la pression arteacuterielle agrave lrsquoaide des principaux facteurs qui influencent la pression exerceacutee par un fluide

La contraction du cœur est plus forte ce qui augmente la force avec laquelle le sang est deacuteplaceacute

d) Explique agrave lrsquoaide du concept de diffeacuterences de pression la faccedilon dont le sang se deacuteplace dans le corps

Le sang se deacuteplace drsquoun endroit ayant une pression eacuteleveacutee vers un endroit ayant une pression moins eacuteleveacutee Le cœur pompe le sang dans le cœur et fournit la pression neacutecessaire pour que le sang circule Le sang qui circule dans les artegraveres a une pression plus eacuteleveacutee que le sang qui circule dans les veines

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Le systegraveme nerveux

14 La cafeacuteine agit comme neurotransmetteur dans le cerveau

a) Agrave quelle structure du systegraveme nerveux central le cerveau est-il associeacute

Lrsquoenceacutephale

b) Quelle est la fonction du cerveau

Responsable des faculteacutes intellectuelles analyse et interpregravete lrsquoinformation produit des influx nerveux

15 Explique le rocircle du systegraveme nerveux central lors de lrsquoingestion de boisson eacutenergisante

La cafeacuteine intervient dans la gestion des comportements en ne deacutecodant pas les messages envoyeacutes par lrsquoadeacutenosine correctement La cafeacuteine prend la place de lrsquoadeacutenosine et arrecircte de favoriser le sommeil

16 Sur le scheacutema suivant identifie la synapse lrsquoaxone et les dendrites

Dendrite Synapse

Axone

Source image httpjourdanericpagesperso-orangefrbilans3ch13htm

17 Normalement lrsquoadeacutenosine se fixe aux reacutecepteurs des cellules ceacutereacutebrales et envoie un influx qui diminue lrsquoactiviteacute des cellules Quelles structures sont responsables du transport de lrsquoinflux nerveux

Les nerfs

18 Utilise le scheacutema ci-dessous pour reacutepondre aux prochaines questions

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Source image httplechocolat-tpe2010e-monsitecompagestpela-theobromine-cafeinehtml

a) Quel est le rocircle du systegraveme nerveux peacuteripheacuterique

Transporter les influx nerveux

b) Quelle est la conseacutequence de lrsquoingestion de boisson eacutenergisante sur le systegraveme nerveux peacuteripheacuterique

Lors de lrsquoingestion de boisson eacutenergisante lrsquoinflux nerveux est acceacuteleacutereacute ce qui ne favorise pas le sommeil

Les types de muscles

19 Lors du meacutetabolisme de la cafeacuteine les muscles lisses sont relacirccheacutes et le bon fonctionnement du rythme cardiaque est affecteacute La quantiteacute drsquoacides gras est aussi augmenteacutee et est utiliseacutee comme source drsquoeacutenergie par les muscles

Agrave quels endroits retrouve-t-on ces muscles

Type de muscle Localisation

Lisse Paroi des organes (poumon tube digestifhellip)

Cardiaque Cœur

F) Lrsquoexcreacutetion de la boisson eacutenergisante

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Le systegraveme excreacuteteur

20 Identifie les diffeacuterentes parties du systegraveme urinaire

1- Rein

2- Uretegravere

3- Vessie

4- Uregravetre

Source image httpfrsyvumcomcgionlineservecgiquizzbiologieexcrhtmltable

21 Explique de quelle maniegravere la boisson eacutenergisante peut ecirctre eacutelimineacutee de lrsquoorganisme par le systegraveme excreacuteteur en te reacutefeacuterant aux scheacutemas ci-dessous

Les soluteacutes de la boisson eacutenergisante ainsi que les autres substances dissoutes dans le sang (mineacuteraux vitamines sucre ureacutee) passent agrave travers les capillaires lorsque le sang arrive aux reins Ces substances dissoutes dans le sang entrent dans le rein tandis que les cellules du sang et les proteacuteines restent dans le sang Le rein filtre ensuite ces substances Les capillaires reacuteabsorbent lrsquoeau et les eacuteleacutements essentiels pour le bon fonctionnement de lrsquoorganisme Les deacutechets restent dans les reins Les soluteacutes de la boisson eacutenergisante restent donc dans les reins et seront eacutevacueacutes dans lrsquourine

Sources images httpwwwbecomehealthynowcompopupsnephronhtm httpfracademicrudicnsffrwiki1470246

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22 a) Quelle est la fonction des reins

Filtration du sang Reacuteabsorption de lrsquoeau Eacutelimination des deacutechets

b) Quelle est la fonction de la vessie

Entreposer lrsquourine jusqursquoagrave la miction

23 De quoi lrsquourine est-elle composeacutee

Eau ureacutee et autres deacutechets mineacuteraux substances en excegraves dans le sang

24 Explique comment les reins peuvent maintenir lrsquoeacutequilibre sanguin lors de lrsquoingestion de boisson eacutenergisante

Les reins filtrent le sang et retirent du systegraveme circulatoire la cafeacuteine la taurine et le glucuronolactone En eacutetant eacutevacueacutees ces substances cesseront drsquoavoir leurs effets neacutegatifs sur lrsquoorganisme

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Laboratoire sur les daphnies et les boissons eacutenergisantes Grille drsquoeacutevaluation

Compeacutetence 1- Chercher des reacuteponses ou des solutions agrave des problegravemes drsquoordre scientifique ou technologique

Critegraveres Indicateurs Manifestations observables Niveau 5 Niveau 4 Niveau 3 Niveau 2 Niveau 1

Repreacutesentation adeacutequate de la

situation

Seacutelection drsquoinformations et formulation du problegraveme

Traduit clairement et de faccedilon complegravete le but

10 pts

Seacutelectionne les informations pertinentes lieacutees au but (erreurs mineures)

8 pts

Relegraveve des eacuteleacutements du but (un des deux buts)

6 pts

Tregraves peu drsquoeacuteleacutements preacutesents

4 pts

Copie les eacuteleacutements de la mise en situation

2 pts

Formulation drsquohypothegravese

Formule des hypothegraveses qursquoil justifie en srsquoappuyant sur les concepts approprieacutes

15 pts

Formule des hypothegraveses vraisemblables qursquoil justifie (quelques erreurs)

12 pts

Formule des hypothegraveses qui tiennent compte de certains problegravemes (plusieurs erreurs)

9 pts

Formule des suppositions plus ou moins relieacutees au problegraveme (beaucoup drsquoerreurs)

6 pts

Eacutelaboration drsquoun plan drsquoaction

pertinent et adapteacute agrave la situation

Planification des eacutetapes de la deacutemarche

Deacutecrit de faccedilon claire et ordonneacutee toutes les eacutetapes de sa deacutemarche

20 pts

Deacutecrit toutes les eacutetapes de sa deacutemarche

16 pts

Deacutecrit sa deacutemarche en omettant une eacutetape

12 pts

Deacutecrit sa deacutemarche en omettant des eacutetapes

8 pts

Preacutesente une deacutemarche deacutesordonneacutee

4 pts Choix des ressources

Eacutenumegravere tous les eacuteleacutements du mateacuteriel

5 pts

Eacutenumegravere des eacuteleacutements du mateacuteriel Un oubli mineur est observeacute

4 pts

Eacutenumegravere des eacuteleacutements du mateacuteriel Un oubli majeur est observeacute

3 pts

Eacutenumegravere des eacuteleacutements du mateacuteriel Des oublis majeurs sont observeacutes

2 pts

Eacutenumegravere des eacuteleacutements du mateacuteriel en nombres insuffisants ou sans lien avec lrsquoexpeacuterimentation

1 pt

Mise en œuvre adeacutequate du plan drsquoaction

Utilisation dans lrsquoaction des ressources

Recueille des donneacutees en utilisant correctement les outils et les instruments de mesure

5 pts

Travaille de faccedilon seacutecuritaire

3 pts

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Organisation des donneacutees

Preacutesente et organise clairement lrsquoensemble des donneacutees afin drsquoen faciliter lrsquointerpreacutetation

20 pts

Preacutesente des donneacutees comportant une erreur

12 pts

Preacutesente des donneacutees comportant plusieurs erreurs

8 pts

Preacutesente des donneacutees parfois organiseacutees mais sans lien avec la tacircche

4 pts

Eacutelaboration de conclusions

drsquoexplications ou de solutions

pertinentes

Proposition drsquoexplications ou de solutions

Formule des explications en interpreacutetant correctement toutes les donneacutees

15 pts

Formule des explications en interpreacutetant correctement la plupart des donneacutees

12 pts

Formule des explications en interpreacutetant partiellement les donneacutees

9 pts

Formule une explication mais interpregravete incorrectement les donneacutees

6 pts

Formule des explications sans lien avec la tacircche

3 pts Concordance avec lrsquohypothegravese

Fournit une justification adeacutequate et deacutetailleacutee

5 pts

Fournit une explication adeacutequate

4 pts

Fournit une justification incomplegravete

2 pts

Ne fournit aucune justification valable

1 pt Pistes drsquoameacutelioration et analyse critique

Propose des ameacuteliorations et les justifie

5 pts

Propose des ameacuteliorations

4 pts

Propose des ameacuteliorations partielles

3 pts

Propose des ameacuteliorations peu pertinentes

2 pts

Ne propose aucune ameacutelioration

1 pt

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Laboratoire sur les daphnies et lrsquoeffet des boissons eacutenergisantes La deacutemarche expeacuterimentale

La probleacutematique Selon lrsquoInstitut national de santeacute publique du Queacutebec laquo la consommation de boissons eacutenergisantes a connu une croissance importante au cours des cinq derniegraveres anneacutees de sorte que ces produits occupent maintenant une part consideacuterable du marcheacute des boissons Ces boissons sucreacutees promues pour leur capaciteacute agrave rehausser les niveaux drsquoeacutenergie et de vivaciteacute contiennent de la cafeacuteine comme principal ingreacutedient actif en plus de diverses autres substances telles que la taurine le glucuronolactone le ginseng lrsquoinositol et des vitamines [hellip] Parallegravelement de nombreuses questions ont eacuteteacute souleveacutees par les professionnels de la santeacute et des milieux scolaires quant aux effets de ces boissons sur la santeacute lorsqursquoelles sont consommeacutees notamment par une jeune clientegravele pendant une activiteacute physique et en combinaison avec lrsquoalcool raquo

httpwwwinspqqccapdfpublications1167_BoissonsEnergisantespdf

Il semble donc tregraves pertinent de chercher agrave mieux comprend lrsquoeffet de ces boissons eacutenergisantes agrave diffeacuterentes concentrations sur les systegravemes drsquoun organisme vivant Critegravere 1 Repreacutesentation de la situation (25 POINTS) Le problegraveme 1 Formulez une question complegravete agrave laquelle le laboratoire permettra drsquoapporter des eacuteleacutements de reacuteponse Quel sera lrsquoeffet de deux solutions de boisson eacutenergisante agrave concentration deacutetermineacutee sur lrsquoorganisme drsquoune daphnie

10 La theacuteorie 2 En vous aidant des tableaux preacutesenteacutes en annexe quels sont les principaux ingreacutedients

actifs dans votre boisson eacutenergisante

Reacuteponses variables Exemple cafeacuteine taurine glucuronolactone

3 Quel est lrsquoeffet de la cafeacuteine sur lrsquoorganisme Augmentation du rythme cardiaque de la contractiliteacute du cœur de la pression arteacuterielle de lrsquoapport de sang aux muscles et de la libeacuteration de glucose par le foie diminution du sommeil augmentation de lrsquoeacutenergie dans les muscles et dysfonctionnement du rythme cardiaque

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4 Quel est lrsquoeffet de la taurine sur lrsquoorganisme

Augmente la contractiliteacute cardiaque diminue la quantiteacute de toxines dans lrsquoorganisme et augmente la production drsquoeacutenergie par les muscles

5 Quel est lrsquoeffet du glucuronolactone sur lrsquoorganisme

Eacutelimine les deacutechets de lrsquoorganisme et aide agrave lutter contre la fatigue

Lrsquohypothegravese 6 Agrave partir des eacuteleacutements de reacuteponse contenus dans les questions preacuteceacutedentes formulez

une hypothegravese de laboratoire complegravete et justifiez-la Reacuteponses variables Exemple Une solution contenant de la cafeacuteine risque de faire augmenter les

battements cardiaques de la daphnie et de la faire bouger un peu plus La taurine devrait avoir moins drsquoeffet sur les battements cardiaques mais la daphnie devrait bouger davantage La solution de boisson eacutenergisante la plus concentreacutee devrait avoir un effet plus important sur lrsquoorganisme de la daphnie

Scheacutema de la daphnie Source image httpwww5ac-lillefr~svtretour_stagescapexp_1Sfiche_technique_daphniehtm

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Les calculs 7 Sachant qursquoune bouteille de boisson eacutenergisante a un volume de 250 mL servez-vous

des donneacutees preacutesenteacutees en annexe pour transformer les concentrations de cafeacuteine de taurine ou de glucuronolactone de votre solution en gL

Tableau 1 Concentration en ingreacutedients actifs drsquoune boisson eacutenergisante

Quantiteacute de taurine

Quantiteacute de cafeacuteine

Quantiteacute de glucuronolactone

Volume de solution (mL)

1000 mg 80 mg 600 mg 250 Concentrations Concentrations en gL Concentration de taurine 1000 mg250 ml 4 mgmL = 4 gL ou 4 mgmL Concentration de cafeacuteine 80 mg250 ml 032 mgmL = 032 gL ou 032 mgmL Concentration de glucuronolactone 600 mg250 mL 24 mgmL = 24 gL ou 24 mgmL 8 Effectuez les calculs neacutecessaires agrave la preacuteparation de votre dilution

15

Reacuteponses variables Exemple Concentration de la premiegravere dilution 32 gL en taurine Calculs C1V1 = C2V2 C1 = 4 gL V2 = C1V1 = 4 gL x 001 L = 125 mL V1 = 10 mL (donneacute agrave lrsquoeacutelegraveve) C2 32 gL C2 = 32 gL V2 =

Reacuteponses variables Exemple Concentration de la deuxiegraveme dilution 16 gL en taurine Calculs C1V1 = C2V2 C1 = 4 gL V2 = C1V1 = 4 gL x 0005 L = 125 mL V1 = 5 mL (donneacute agrave lrsquoeacutelegraveve) C2 16 gL C2 = 16 gL V2 =

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Critegravere 2 Eacutelaboration drsquoun plan drsquoaction (25 POINTS) Le mateacuteriel 9 Nommez tout le mateacuteriel neacutecessaire agrave la reacutealisation de votre laboratoire

5 Les manipulations 10 Eacutecrivez toutes les eacutetapes neacutecessaires agrave la preacuteparation drsquoune des deux solutions

Peut varier en fonction de la dilution Preacuteparation des solutions 15 mL boisson eacutenergisante de type laquo Red Bull raquo 59 mL eau 2 cylindres gradueacutes de 25 mL 2 eacuteprouvettes avec bouchon Support agrave eacuteprouvette 2 solutions teacutemoin de boisson eacutenergisante concentreacutees agrave 32 gL et 16 gL

1 Preacutelever 10 mL de boisson eacutenergisante avec le cylindre gradueacute de 25 mL 2 Verser la boisson eacutenergisante dans une eacuteprouvette 2 Preacutelever 25 mL drsquoeau avec le cylindre gradueacute de 25 mL 3 Ajouter lrsquoeau preacuteleveacutee au 10 mL de boisson eacutenergisante 4 Agiter 6 Comparer la couleur de la solution dilueacutee avec celle de lrsquoeacuteprouvette teacutemoin

Observation de la daphnie Daphnies Microscope Lame Pipette Chronomegravetre Papier absorbant Crayon-feutre et feuille de papier

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11 Eacutecrivez toutes les eacutetapes des manipulations neacutecessaires agrave lrsquoobservation des daphnies

20 Critegravere 3 Mise en œuvre du plan drsquoaction (25 POINTS) Lrsquoutilisation dans lrsquoaction des ressources 12 Quelles sont les regravegles de seacutecuriteacute dont vous devez tenir compte pendant votre

laboratoire 13 Avez-vous travailleacute de maniegravere seacutecuritaire Justifiez votre reacuteponse

______________________ Reacuteponses variables _____________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

5

1 Preacutelever une daphnie avec une pipette 2 Placer la daphnie sur une lame de microscope 3 Eacuteponger le surplus de liquide avec du papier absorbant 4 Ajouter une goutte de solution de boisson eacutenergisante non dilueacutee 5 Compter le nombre de battements de cœur de la daphnie en 5 secondes en faisant

un point sur une feuille avec un crayon agrave tous les battements de cœur 6 Remettre la daphnie dans sa solution drsquoorigine et attendre environ 1 minute 7 Reprendre la daphnie avec la pipette 8 Reacutepeacuteter les eacutetapes 2 agrave 4 avec la solution de boisson eacutenergisante dilueacutee agrave 16 gL 9 Remettre la daphnie dans sa solution drsquoorigine et attendre environ 1 minute 10 Reprendre la daphnie avec la pipette 11 Reacutepeacuteter les eacutetapes 2 agrave 4 avec la solution de boisson eacutenergisante dilueacutee agrave 32 gL 12 Comparer les reacutesultats

Reacuteponses variables Exemples

Porter des lunettes de seacutecuriteacute Attacher ses cheveux Srsquoassurer que lrsquoobjectif du microscope ne touche pas agrave la daphnie Ne pas laisser la lumiegravere du microscope allumeacutee inutilement

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Lrsquoorganisation des donneacutees 14 Notez vos reacutesultats

Reacuteponses variables

Exemple

Tableau 2 Nombre de battements de cœur de la daphnie en 5 secondes avec diffeacuterentes concentrations de boisson eacutenergisante

20

Critegravere 4 Eacutelaboration de conclusions (25 POINTS)

Lrsquoanalyse 15 Comparez vos reacutesultats avec lrsquoensemble de la classe et faites-en lrsquoanalyse

Analyse

Reacuteponses variables Exemple Les battements cardiaques de la daphnie augmentent peu avec la

taurine comparativement agrave la cafeacuteine La cafeacuteine a comme effet drsquoaugmenter le rythme cardiaque alors que la taurine a comme effet drsquoaugmenter la production drsquoeacutenergie par les muscles

Concentration en taurine (gL)

Concentration en cafeacuteine (gL)

Concentration en glucuronolactone

(gL)

Battements de cœur de la daphnie

000 27 016 31 032 35

Observations Reacuteponses variables

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La conclusion 16 Quel est lrsquoeffet de votre boisson eacutenergisante sur les battements du cœur drsquoune

daphnie

Le cœur de la daphnie bat plus rapidement

17 Quels systegravemes du corps peuvent expliquer la reacuteaction de la daphnie Justifiez votre

reacuteponse

Systegraveme 1 Systegraveme digestif

Justification La cafeacuteine est absorbeacutee par lrsquoestomac et lrsquointestin grecircle deux organes du systegraveme digestif La cafeacuteine contribue agrave la libeacuteration du glucose par le foie Apregraves lrsquoingestion de boisson eacutenergisante la cafeacuteine sera meacutetaboliseacutee par le foie par des enzymes chimiques Or le foie est une glande digestive

La taurine intervient aussi dans le meacutecanisme de digestion des lipides Elle est preacutesente dans la bile et sert agrave eacutemulsifier les lipides alimentaires

Le glucuronolactone est naturellement produit par le foie lors du meacutetabolisme du glucose

Systegraveme 2 Systegraveme circulatoire

Justification La cafeacuteine est redistribueacutee dans la circulation sanguine par le systegraveme circulatoire La boisson eacutenergisante sera ainsi distribueacutee aux muscles et au cerveau par diffusion La cafeacuteine augmente le rythme cardiaque la contractiliteacute du cœur la pression arteacuterielle et lrsquoapport de sang aux muscles

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Systegraveme 3 Systegraveme excreacuteteur

Justification Dans le cerveau la cafeacuteine ressemble beaucoup agrave une proteacuteine qui agit comme neurotransmetteur lrsquoadeacutenosine Normalement lrsquoadeacutenosine se fixe aux reacutecepteurs des cellules ceacutereacutebrales et envoie un influx qui diminue lrsquoactiviteacute des cellules et favorise le sommeil Lors de lrsquoingestion drsquoune boisson eacutenergisante la cafeacuteine prend la place de lrsquoadeacutenosine et se fixe aux reacutecepteurs des cellules ceacutereacutebrales Lrsquoadeacutenosine ne peut donc plus effectuer sa tacircche principale Lrsquoorganisme et le sommeil ne sont plus favoriseacutes

La taurine est un acide amineacute qui agit comme neurotransmetteur

15

18 Est-ce que votre hypothegravese eacutetait justifieacutee Expliquez

________________________ Reacuteponses variables ___________________________

____________________________________________________________________

5 Les pistes drsquoameacutelioration 18 Quels problegravemes avez-vous rencontreacutes au cours de votre laboratoire

Reacuteponses variables Exemple La reacuteaction de la daphnie est tregraves variable drsquoun organisme agrave lrsquoautre

Il est difficile de voir lrsquoeffet de plusieurs concentrations de solution sur une mecircme daphnie car celles-ci ne sont pas tregraves reacutesistantes elles finissent par mourir Plusieurs ingreacutedients actifs sont preacutesents dans la boisson eacutenergisante (cafeacuteine taurine et glucuronolacton) et il est difficile drsquoanalyser la reacuteaction de la daphnie en fonction drsquoun seul de ces ingreacutedients La daphnie nrsquoabsorbe pas toujours la mecircme quantiteacute de boisson eacutenergisante drsquoune fois agrave lrsquoautre

19 Comment pourriez-vous ameacuteliorer lrsquoexpeacuterience

Reacuteponses variables Exemple Tous les eacutelegraveves devraient choisir une daphnie qui a le mecircme nombre de

battements cardiaques au deacutepart pour que les comparaisons soient plus justes

Privileacutegier des boissons eacutenergisantes dont un seul ingreacutedient actif diffegravere

5

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ANNEXES

Tableau 1 Teneurs en ingreacutedients actifs des boissons eacutenergisantes

Nom de boisson Taurine (mg)

Cafeacuteine (mg)

Eacutenergie (kcal)

Glucuronolactone (mg)

Amp Energy 292 80 116

Battery Energy Drink 1 000 80 125

Burn Energy Drink (hors France) 1 000 80 153

Burn Energy Drink (France) 0 80 158

Dark Dog (hors France) 80

Dark Dog (France) 0 80 125 0

Duff 704 85 113

Eacutenergie 1 000 80 600

Eacutenergie leacuteger 1 000 80 7 600

FULL SIZE performers drink16(France) 1 000 80 208 600

Full Throttle citron 1 000 75

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Grizzly power drink (France) 0 80 112 0

Grizzly power drink original 1 000 80 112 600

Guru original 0 125 100

GZ 1000 80 1175 0575

Hype 1 000 80 43

Hype enlite 1 000 80 49

Lost 1 057 85 634

Monster Energy Anti-Gravity 2 000

Monster Energy Khaos 1 057 82

Monster Energy Original 1 057 82 120

Monster Energy Ripper 1 057 82 1175

NOS fruiteacute 1 042 130 115 28

Rage 1 057 84 802

Power Poker Energy Drink 1000 80 1175 0575

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Red Bull (hors France) 1 000 80 1125 600

Red Bull (France) 1 000 80 115 600

Red Bull diegravete 1 000 80

Red rain 1 000 80 600

Red Rave 1 000 80 600

Red Rave diegravete 1 000 80

Rockstar 1 001 101

Rockstar diegravete 1 001 85

Rockstar Burner 1 057 85

Rockstar Juiced 50 1 057 85

Rockstar Juiced 70 1 001 85 1 136

Sobe No fear 1 000 80

SHARK 1 000 80 155 600

Stoked Energy 1 057 85 634

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Taurus Energy Drink 1 000 24 46 6

Truc de Fou la french energy17 1 000 80 115 600

Txori Gorri Energy Drink

Wild Dragon

X-Tense Original 80 110

X-Tense Zero 80 11

Source httpfrwikipediaorgwikiBoisson_eacutenergisante

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Tableau 2 Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents produits veacutegeacutetaux

Source httpfrwikipediaorgwikiCafeacuteine

Tableau 3 Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents aliments et boissons

Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents aliments et boissons 4142

Produit Portion Cafeacuteine par portion (mg)

Cafeacuteine par litre (mg)

Chocolat noir 1 barre (43 g 15 oz) 31 - Chocolat au lait 1 barre (43 g 15 oz) 10 - Chocolat chaud 207 ml (7 US fl oz) 52 25035 Cafeacute moulu 207 ml (7 US fl oz) 80ndash135 386ndash652 Cafeacute filtre 207 ml (7 US fl oz) 115ndash175 555ndash845 Cafeacute deacutecafeacuteineacute 207 ml (7 US fl oz) 5 24 Cafeacute expresso 44ndash60 ml (15-2 US fl oz) 100 1691ndash2254 Theacute vert ou Theacute noir43 177 ml (6 US fl oz) 30-53 169 Coca-Cola Classic 355 ml (12 US fl oz) 46 129 Red Bull 250 ml (82 US fl oz) 80 320 Source httpfrwikipediaorgwikiCafeacuteine

Produit veacutegeacutetal cafeacuteine du poids sec Graine drsquoarabica (cafeacute) 11

Graine de robusta (cafeacute) 22

Fegraveve de cacao 01 agrave 04

Noix de kola (cola) 1 agrave 35

Feuille de theacute 25 agrave 5

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Laboratoire sur les daphnies et lrsquoeffet des boissons eacutenergisantes La preacuteparation (corrigeacute)

1 Qursquoest-ce qursquoun soluteacute Un soluteacute est une substance qui se dissout dans une autre substance appeleacutee solvant 2 Qursquoest-ce qursquoun solvant Un solvant est une substance capable de dissoudre un soluteacute 3 Qursquoest-ce que la concentration drsquoune solution La concentration drsquoune solution correspond agrave la quantiteacute de soluteacute par rapport agrave la

quantiteacute de solutions 4 Deacutecrivez lrsquoeffet drsquoune variation de quantiteacute de soluteacute ou de solvant sur la concentration

drsquoune solution Lrsquoajout de soluteacute augmente la concentration drsquoune solution Lrsquoajout de solvant

diminue la concentration drsquoune solution 5 Illustrez le pheacutenomegravene de dilution agrave lrsquoaide drsquoun modegravele particulaire

6 Expliquez le pheacutenomegravene de dilution en termes de concentration et de volume Une solution concentreacutee contient une quantiteacute importante de soluteacute dissous par

rapport au volume de solution Une solution dilueacutee contient une faible quantiteacute de soluteacute dissous par rapport au volume de solution

Solvant Solution concentreacutee Solution dilueacutee

Soluteacute

Ressources One dollar microscope httpwwwfunscicomfun3_enucomp1ucomp1htm Principe de fonctionnement httpwwwmicroscopixchmicroscopie_principephpsmenu=3 Simulateur httpwwwphysagregfranimationsanimation-Spe-physique-TP-microscope-schema-modelisationswf Introduction agrave la microscopie httpwwwlabomediqualchmicroscopeintrohtm Olympus simple magnification httpwwwolympusmicrocomprimerjavalensessimplemagnificationindexhtml Simulateur httpphetcoloradoedusimsgeometric-opticsgeometric-optics_enhtml Solid edge ST4 httpswwwplmautomationsiemenscomen_usacademicresourcessolid-edgestudent-downloadcfm Microscope V1 httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopemicroscope_v1wmv Queue de poisson avec le microscope V1 httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopepoisson_v1wmv Observation de la daphnie httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopeobservation20observationhtml Test avec une regravegle httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopeverification_optiqueverification_optiquehtml

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7 a) Agrave partir du scheacutema de la page preacuteceacutedente indique dans lrsquoordre le numeacutero des organes du systegraveme digestif que traverse la boisson eacutenergisante agrave partir du moment ougrave elle est avaleacutee jusqursquoagrave ce qursquoelle soit distribueacutee dans le systegraveme circulatoire

1 3 4 7

b) Nomme les organes identifieacutes preacuteceacutedemment et deacutecris leur principale fonction en lien avec la consommation de boisson eacutenergisante

Numeacutero Nom de lrsquoorgane Fonction principale 1 Bouche Sert agrave ingeacuterer la boisson eacutenergisante 3 Œsophage Amegravene la boisson eacutenergisante vers

lrsquoestomac par peacuteristaltisme 4 Estomac Deacuteverse la boisson eacutenergisante dans

lrsquointestin grecircle 7 Intestin grecircle Absorption de la boisson eacutenergisante

c) Quel type de transformation ces organes font-ils subir agrave la boisson eacutenergisante Explique ta reacuteponse

Organe Type de

transformation Explications

Bouche Physique La deacuteglutition envoie la boisson eacutenergisante vers lrsquoœsophage

Œsophage Physique Le peacuteristaltisme envoie la boisson eacutenergisante vers lrsquoestomac

Estomac Physique Le peacuteristaltisme envoie la boisson eacutenergisante vers lrsquointestin grecircle

Intestin grecircle Physique La boisson eacutenergisante est absorbeacutee

8 La taurine intervient dans le meacutecanisme de digestion des lipides

a) Quelle glande digestive est responsable de la digestion des lipides Le foie

b) Sur le scheacutema preacuteceacutedent agrave quel numeacutero correspond cette glande digestive 9

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c) Deacutecris comment agit cette glande digestive pour arriver agrave digeacuterer les lipides

Le foie libegravere la bile dans lrsquointestin grecircle La bile sert agrave eacutemulsifier les lipides pour les digeacuterer et les transformer en acide gras et en glyceacuterol

d) Quel type de transformation cette glande fait-elle subir aux aliments

9 Utilise le scheacutema suivant pour reacutepondre aux prochaines questions

Source image wwwafblumbebioafbphystubephystubehtm

Chimique

a) Indique agrave lrsquoaide drsquoune flegraveche dans quel sens se fait lrsquoabsorption dans les villositeacutes

de lrsquointestin

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b) Explique de quelle maniegravere se fait lrsquoabsorption de la boisson eacutenergisante dans lrsquointestin grecircle

Avec leur grande surface de contact les villositeacutes de lrsquointestin grecircle laissent passer la boisson eacutenergisante dans le systegraveme circulatoire La boisson eacutenergisante peut alors entrer agrave lrsquointeacuterieur de lrsquoorganisme

Le systegraveme respiratoire et le systegraveme circulatoire

10 Identifie les diffeacuterentes parties du systegraveme respiratoire

Source image httpwwwmclefnetpagewebd_app_resphtm

a) Fosses nasales 1 b) Pharynx 2 c) Tracheacutee 3

d) Bronches 10 e) Poumons 9

11 Sur le scheacutema du systegraveme circulatoire preacutesenteacute agrave la page suivante

a) Identifie les parties suivantes cœur artegravere veine capillaires b) Identifie agrave lrsquoaide drsquoune couleur la circulation pulmonaire c) Identifie agrave lrsquoaide drsquoune autre couleur la circulation systeacutemique

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Scheacutema du systegraveme circulatoire

Veine

Cœur

Artegravere

Circulation pulmonaire

Capillaires Ex Rouge

Circulation systeacutemique

Source image wwwhumansbepagescardiovaschtm Ex Bleu

12 La cafeacuteine augmente le flux drsquooxygegravene dans le cerveau et dans les muscles Sers-toi du scheacutema ci-dessous pour expliquer comment lrsquooxygegravene de lrsquoair peut se retrouver dans ces organes du corps humain

Votre reacuteponse doit expliquer

a) La fonction des fosses

nasales et des poumons

b) La fonction des artegraveres

des veines du cœur et des

capillaires sanguins

Source image httptpe-burne-monsitecompagesplan2-les-effets-sur- l-organisme-lors-d-un-effort-physiquehtml

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Lrsquoair entre par les fosses nasales et y est filtreacute reacutechauffeacute et humidifieacute Les eacutechanges gazeux se feront dans les poumons Dans les poumons il y aura diffusion de lrsquooxygegravene entre les alveacuteoles et les capillaires sanguins Dans le sang lrsquooxygegravene ira vers le cœur par une veine Le cœur pompera le sang dans le corps et sera distribueacute aux cellules par les artegraveres

Les fluides

13 La cafeacuteine augmente la pression arteacuterielle

a) Qursquoest-ce que la pression La pression est la force exerceacutee par les particules lorsqursquoelles entrent en collision avec une surface contraignante

b) Le sang est-il un fluide compressible ou incompressible Justifie ta reacuteponse

Incompressible Le volume du sang ne change pas

c) Explique la raison pour laquelle la boisson eacutenergisante augmente la pression arteacuterielle agrave lrsquoaide des principaux facteurs qui influencent la pression exerceacutee par un fluide

La contraction du cœur est plus forte ce qui augmente la force avec laquelle le sang est deacuteplaceacute

d) Explique agrave lrsquoaide du concept de diffeacuterences de pression la faccedilon dont le sang se deacuteplace dans le corps

Le sang se deacuteplace drsquoun endroit ayant une pression eacuteleveacutee vers un endroit ayant une pression moins eacuteleveacutee Le cœur pompe le sang dans le cœur et fournit la pression neacutecessaire pour que le sang circule Le sang qui circule dans les artegraveres a une pression plus eacuteleveacutee que le sang qui circule dans les veines

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Le systegraveme nerveux

14 La cafeacuteine agit comme neurotransmetteur dans le cerveau

a) Agrave quelle structure du systegraveme nerveux central le cerveau est-il associeacute

Lrsquoenceacutephale

b) Quelle est la fonction du cerveau

Responsable des faculteacutes intellectuelles analyse et interpregravete lrsquoinformation produit des influx nerveux

15 Explique le rocircle du systegraveme nerveux central lors de lrsquoingestion de boisson eacutenergisante

La cafeacuteine intervient dans la gestion des comportements en ne deacutecodant pas les messages envoyeacutes par lrsquoadeacutenosine correctement La cafeacuteine prend la place de lrsquoadeacutenosine et arrecircte de favoriser le sommeil

16 Sur le scheacutema suivant identifie la synapse lrsquoaxone et les dendrites

Dendrite Synapse

Axone

Source image httpjourdanericpagesperso-orangefrbilans3ch13htm

17 Normalement lrsquoadeacutenosine se fixe aux reacutecepteurs des cellules ceacutereacutebrales et envoie un influx qui diminue lrsquoactiviteacute des cellules Quelles structures sont responsables du transport de lrsquoinflux nerveux

Les nerfs

18 Utilise le scheacutema ci-dessous pour reacutepondre aux prochaines questions

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Source image httplechocolat-tpe2010e-monsitecompagestpela-theobromine-cafeinehtml

a) Quel est le rocircle du systegraveme nerveux peacuteripheacuterique

Transporter les influx nerveux

b) Quelle est la conseacutequence de lrsquoingestion de boisson eacutenergisante sur le systegraveme nerveux peacuteripheacuterique

Lors de lrsquoingestion de boisson eacutenergisante lrsquoinflux nerveux est acceacuteleacutereacute ce qui ne favorise pas le sommeil

Les types de muscles

19 Lors du meacutetabolisme de la cafeacuteine les muscles lisses sont relacirccheacutes et le bon fonctionnement du rythme cardiaque est affecteacute La quantiteacute drsquoacides gras est aussi augmenteacutee et est utiliseacutee comme source drsquoeacutenergie par les muscles

Agrave quels endroits retrouve-t-on ces muscles

Type de muscle Localisation

Lisse Paroi des organes (poumon tube digestifhellip)

Cardiaque Cœur

F) Lrsquoexcreacutetion de la boisson eacutenergisante

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Le systegraveme excreacuteteur

20 Identifie les diffeacuterentes parties du systegraveme urinaire

1- Rein

2- Uretegravere

3- Vessie

4- Uregravetre

Source image httpfrsyvumcomcgionlineservecgiquizzbiologieexcrhtmltable

21 Explique de quelle maniegravere la boisson eacutenergisante peut ecirctre eacutelimineacutee de lrsquoorganisme par le systegraveme excreacuteteur en te reacutefeacuterant aux scheacutemas ci-dessous

Les soluteacutes de la boisson eacutenergisante ainsi que les autres substances dissoutes dans le sang (mineacuteraux vitamines sucre ureacutee) passent agrave travers les capillaires lorsque le sang arrive aux reins Ces substances dissoutes dans le sang entrent dans le rein tandis que les cellules du sang et les proteacuteines restent dans le sang Le rein filtre ensuite ces substances Les capillaires reacuteabsorbent lrsquoeau et les eacuteleacutements essentiels pour le bon fonctionnement de lrsquoorganisme Les deacutechets restent dans les reins Les soluteacutes de la boisson eacutenergisante restent donc dans les reins et seront eacutevacueacutes dans lrsquourine

Sources images httpwwwbecomehealthynowcompopupsnephronhtm httpfracademicrudicnsffrwiki1470246

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22 a) Quelle est la fonction des reins

Filtration du sang Reacuteabsorption de lrsquoeau Eacutelimination des deacutechets

b) Quelle est la fonction de la vessie

Entreposer lrsquourine jusqursquoagrave la miction

23 De quoi lrsquourine est-elle composeacutee

Eau ureacutee et autres deacutechets mineacuteraux substances en excegraves dans le sang

24 Explique comment les reins peuvent maintenir lrsquoeacutequilibre sanguin lors de lrsquoingestion de boisson eacutenergisante

Les reins filtrent le sang et retirent du systegraveme circulatoire la cafeacuteine la taurine et le glucuronolactone En eacutetant eacutevacueacutees ces substances cesseront drsquoavoir leurs effets neacutegatifs sur lrsquoorganisme

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Laboratoire sur les daphnies et les boissons eacutenergisantes Grille drsquoeacutevaluation

Compeacutetence 1- Chercher des reacuteponses ou des solutions agrave des problegravemes drsquoordre scientifique ou technologique

Critegraveres Indicateurs Manifestations observables Niveau 5 Niveau 4 Niveau 3 Niveau 2 Niveau 1

Repreacutesentation adeacutequate de la

situation

Seacutelection drsquoinformations et formulation du problegraveme

Traduit clairement et de faccedilon complegravete le but

10 pts

Seacutelectionne les informations pertinentes lieacutees au but (erreurs mineures)

8 pts

Relegraveve des eacuteleacutements du but (un des deux buts)

6 pts

Tregraves peu drsquoeacuteleacutements preacutesents

4 pts

Copie les eacuteleacutements de la mise en situation

2 pts

Formulation drsquohypothegravese

Formule des hypothegraveses qursquoil justifie en srsquoappuyant sur les concepts approprieacutes

15 pts

Formule des hypothegraveses vraisemblables qursquoil justifie (quelques erreurs)

12 pts

Formule des hypothegraveses qui tiennent compte de certains problegravemes (plusieurs erreurs)

9 pts

Formule des suppositions plus ou moins relieacutees au problegraveme (beaucoup drsquoerreurs)

6 pts

Eacutelaboration drsquoun plan drsquoaction

pertinent et adapteacute agrave la situation

Planification des eacutetapes de la deacutemarche

Deacutecrit de faccedilon claire et ordonneacutee toutes les eacutetapes de sa deacutemarche

20 pts

Deacutecrit toutes les eacutetapes de sa deacutemarche

16 pts

Deacutecrit sa deacutemarche en omettant une eacutetape

12 pts

Deacutecrit sa deacutemarche en omettant des eacutetapes

8 pts

Preacutesente une deacutemarche deacutesordonneacutee

4 pts Choix des ressources

Eacutenumegravere tous les eacuteleacutements du mateacuteriel

5 pts

Eacutenumegravere des eacuteleacutements du mateacuteriel Un oubli mineur est observeacute

4 pts

Eacutenumegravere des eacuteleacutements du mateacuteriel Un oubli majeur est observeacute

3 pts

Eacutenumegravere des eacuteleacutements du mateacuteriel Des oublis majeurs sont observeacutes

2 pts

Eacutenumegravere des eacuteleacutements du mateacuteriel en nombres insuffisants ou sans lien avec lrsquoexpeacuterimentation

1 pt

Mise en œuvre adeacutequate du plan drsquoaction

Utilisation dans lrsquoaction des ressources

Recueille des donneacutees en utilisant correctement les outils et les instruments de mesure

5 pts

Travaille de faccedilon seacutecuritaire

3 pts

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Organisation des donneacutees

Preacutesente et organise clairement lrsquoensemble des donneacutees afin drsquoen faciliter lrsquointerpreacutetation

20 pts

Preacutesente des donneacutees comportant une erreur

12 pts

Preacutesente des donneacutees comportant plusieurs erreurs

8 pts

Preacutesente des donneacutees parfois organiseacutees mais sans lien avec la tacircche

4 pts

Eacutelaboration de conclusions

drsquoexplications ou de solutions

pertinentes

Proposition drsquoexplications ou de solutions

Formule des explications en interpreacutetant correctement toutes les donneacutees

15 pts

Formule des explications en interpreacutetant correctement la plupart des donneacutees

12 pts

Formule des explications en interpreacutetant partiellement les donneacutees

9 pts

Formule une explication mais interpregravete incorrectement les donneacutees

6 pts

Formule des explications sans lien avec la tacircche

3 pts Concordance avec lrsquohypothegravese

Fournit une justification adeacutequate et deacutetailleacutee

5 pts

Fournit une explication adeacutequate

4 pts

Fournit une justification incomplegravete

2 pts

Ne fournit aucune justification valable

1 pt Pistes drsquoameacutelioration et analyse critique

Propose des ameacuteliorations et les justifie

5 pts

Propose des ameacuteliorations

4 pts

Propose des ameacuteliorations partielles

3 pts

Propose des ameacuteliorations peu pertinentes

2 pts

Ne propose aucune ameacutelioration

1 pt

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Laboratoire sur les daphnies et lrsquoeffet des boissons eacutenergisantes La deacutemarche expeacuterimentale

La probleacutematique Selon lrsquoInstitut national de santeacute publique du Queacutebec laquo la consommation de boissons eacutenergisantes a connu une croissance importante au cours des cinq derniegraveres anneacutees de sorte que ces produits occupent maintenant une part consideacuterable du marcheacute des boissons Ces boissons sucreacutees promues pour leur capaciteacute agrave rehausser les niveaux drsquoeacutenergie et de vivaciteacute contiennent de la cafeacuteine comme principal ingreacutedient actif en plus de diverses autres substances telles que la taurine le glucuronolactone le ginseng lrsquoinositol et des vitamines [hellip] Parallegravelement de nombreuses questions ont eacuteteacute souleveacutees par les professionnels de la santeacute et des milieux scolaires quant aux effets de ces boissons sur la santeacute lorsqursquoelles sont consommeacutees notamment par une jeune clientegravele pendant une activiteacute physique et en combinaison avec lrsquoalcool raquo

httpwwwinspqqccapdfpublications1167_BoissonsEnergisantespdf

Il semble donc tregraves pertinent de chercher agrave mieux comprend lrsquoeffet de ces boissons eacutenergisantes agrave diffeacuterentes concentrations sur les systegravemes drsquoun organisme vivant Critegravere 1 Repreacutesentation de la situation (25 POINTS) Le problegraveme 1 Formulez une question complegravete agrave laquelle le laboratoire permettra drsquoapporter des eacuteleacutements de reacuteponse Quel sera lrsquoeffet de deux solutions de boisson eacutenergisante agrave concentration deacutetermineacutee sur lrsquoorganisme drsquoune daphnie

10 La theacuteorie 2 En vous aidant des tableaux preacutesenteacutes en annexe quels sont les principaux ingreacutedients

actifs dans votre boisson eacutenergisante

Reacuteponses variables Exemple cafeacuteine taurine glucuronolactone

3 Quel est lrsquoeffet de la cafeacuteine sur lrsquoorganisme Augmentation du rythme cardiaque de la contractiliteacute du cœur de la pression arteacuterielle de lrsquoapport de sang aux muscles et de la libeacuteration de glucose par le foie diminution du sommeil augmentation de lrsquoeacutenergie dans les muscles et dysfonctionnement du rythme cardiaque

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4 Quel est lrsquoeffet de la taurine sur lrsquoorganisme

Augmente la contractiliteacute cardiaque diminue la quantiteacute de toxines dans lrsquoorganisme et augmente la production drsquoeacutenergie par les muscles

5 Quel est lrsquoeffet du glucuronolactone sur lrsquoorganisme

Eacutelimine les deacutechets de lrsquoorganisme et aide agrave lutter contre la fatigue

Lrsquohypothegravese 6 Agrave partir des eacuteleacutements de reacuteponse contenus dans les questions preacuteceacutedentes formulez

une hypothegravese de laboratoire complegravete et justifiez-la Reacuteponses variables Exemple Une solution contenant de la cafeacuteine risque de faire augmenter les

battements cardiaques de la daphnie et de la faire bouger un peu plus La taurine devrait avoir moins drsquoeffet sur les battements cardiaques mais la daphnie devrait bouger davantage La solution de boisson eacutenergisante la plus concentreacutee devrait avoir un effet plus important sur lrsquoorganisme de la daphnie

Scheacutema de la daphnie Source image httpwww5ac-lillefr~svtretour_stagescapexp_1Sfiche_technique_daphniehtm

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Les calculs 7 Sachant qursquoune bouteille de boisson eacutenergisante a un volume de 250 mL servez-vous

des donneacutees preacutesenteacutees en annexe pour transformer les concentrations de cafeacuteine de taurine ou de glucuronolactone de votre solution en gL

Tableau 1 Concentration en ingreacutedients actifs drsquoune boisson eacutenergisante

Quantiteacute de taurine

Quantiteacute de cafeacuteine

Quantiteacute de glucuronolactone

Volume de solution (mL)

1000 mg 80 mg 600 mg 250 Concentrations Concentrations en gL Concentration de taurine 1000 mg250 ml 4 mgmL = 4 gL ou 4 mgmL Concentration de cafeacuteine 80 mg250 ml 032 mgmL = 032 gL ou 032 mgmL Concentration de glucuronolactone 600 mg250 mL 24 mgmL = 24 gL ou 24 mgmL 8 Effectuez les calculs neacutecessaires agrave la preacuteparation de votre dilution

15

Reacuteponses variables Exemple Concentration de la premiegravere dilution 32 gL en taurine Calculs C1V1 = C2V2 C1 = 4 gL V2 = C1V1 = 4 gL x 001 L = 125 mL V1 = 10 mL (donneacute agrave lrsquoeacutelegraveve) C2 32 gL C2 = 32 gL V2 =

Reacuteponses variables Exemple Concentration de la deuxiegraveme dilution 16 gL en taurine Calculs C1V1 = C2V2 C1 = 4 gL V2 = C1V1 = 4 gL x 0005 L = 125 mL V1 = 5 mL (donneacute agrave lrsquoeacutelegraveve) C2 16 gL C2 = 16 gL V2 =

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Critegravere 2 Eacutelaboration drsquoun plan drsquoaction (25 POINTS) Le mateacuteriel 9 Nommez tout le mateacuteriel neacutecessaire agrave la reacutealisation de votre laboratoire

5 Les manipulations 10 Eacutecrivez toutes les eacutetapes neacutecessaires agrave la preacuteparation drsquoune des deux solutions

Peut varier en fonction de la dilution Preacuteparation des solutions 15 mL boisson eacutenergisante de type laquo Red Bull raquo 59 mL eau 2 cylindres gradueacutes de 25 mL 2 eacuteprouvettes avec bouchon Support agrave eacuteprouvette 2 solutions teacutemoin de boisson eacutenergisante concentreacutees agrave 32 gL et 16 gL

1 Preacutelever 10 mL de boisson eacutenergisante avec le cylindre gradueacute de 25 mL 2 Verser la boisson eacutenergisante dans une eacuteprouvette 2 Preacutelever 25 mL drsquoeau avec le cylindre gradueacute de 25 mL 3 Ajouter lrsquoeau preacuteleveacutee au 10 mL de boisson eacutenergisante 4 Agiter 6 Comparer la couleur de la solution dilueacutee avec celle de lrsquoeacuteprouvette teacutemoin

Observation de la daphnie Daphnies Microscope Lame Pipette Chronomegravetre Papier absorbant Crayon-feutre et feuille de papier

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11 Eacutecrivez toutes les eacutetapes des manipulations neacutecessaires agrave lrsquoobservation des daphnies

20 Critegravere 3 Mise en œuvre du plan drsquoaction (25 POINTS) Lrsquoutilisation dans lrsquoaction des ressources 12 Quelles sont les regravegles de seacutecuriteacute dont vous devez tenir compte pendant votre

laboratoire 13 Avez-vous travailleacute de maniegravere seacutecuritaire Justifiez votre reacuteponse

______________________ Reacuteponses variables _____________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

5

1 Preacutelever une daphnie avec une pipette 2 Placer la daphnie sur une lame de microscope 3 Eacuteponger le surplus de liquide avec du papier absorbant 4 Ajouter une goutte de solution de boisson eacutenergisante non dilueacutee 5 Compter le nombre de battements de cœur de la daphnie en 5 secondes en faisant

un point sur une feuille avec un crayon agrave tous les battements de cœur 6 Remettre la daphnie dans sa solution drsquoorigine et attendre environ 1 minute 7 Reprendre la daphnie avec la pipette 8 Reacutepeacuteter les eacutetapes 2 agrave 4 avec la solution de boisson eacutenergisante dilueacutee agrave 16 gL 9 Remettre la daphnie dans sa solution drsquoorigine et attendre environ 1 minute 10 Reprendre la daphnie avec la pipette 11 Reacutepeacuteter les eacutetapes 2 agrave 4 avec la solution de boisson eacutenergisante dilueacutee agrave 32 gL 12 Comparer les reacutesultats

Reacuteponses variables Exemples

Porter des lunettes de seacutecuriteacute Attacher ses cheveux Srsquoassurer que lrsquoobjectif du microscope ne touche pas agrave la daphnie Ne pas laisser la lumiegravere du microscope allumeacutee inutilement

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Lrsquoorganisation des donneacutees 14 Notez vos reacutesultats

Reacuteponses variables

Exemple

Tableau 2 Nombre de battements de cœur de la daphnie en 5 secondes avec diffeacuterentes concentrations de boisson eacutenergisante

20

Critegravere 4 Eacutelaboration de conclusions (25 POINTS)

Lrsquoanalyse 15 Comparez vos reacutesultats avec lrsquoensemble de la classe et faites-en lrsquoanalyse

Analyse

Reacuteponses variables Exemple Les battements cardiaques de la daphnie augmentent peu avec la

taurine comparativement agrave la cafeacuteine La cafeacuteine a comme effet drsquoaugmenter le rythme cardiaque alors que la taurine a comme effet drsquoaugmenter la production drsquoeacutenergie par les muscles

Concentration en taurine (gL)

Concentration en cafeacuteine (gL)

Concentration en glucuronolactone

(gL)

Battements de cœur de la daphnie

000 27 016 31 032 35

Observations Reacuteponses variables

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La conclusion 16 Quel est lrsquoeffet de votre boisson eacutenergisante sur les battements du cœur drsquoune

daphnie

Le cœur de la daphnie bat plus rapidement

17 Quels systegravemes du corps peuvent expliquer la reacuteaction de la daphnie Justifiez votre

reacuteponse

Systegraveme 1 Systegraveme digestif

Justification La cafeacuteine est absorbeacutee par lrsquoestomac et lrsquointestin grecircle deux organes du systegraveme digestif La cafeacuteine contribue agrave la libeacuteration du glucose par le foie Apregraves lrsquoingestion de boisson eacutenergisante la cafeacuteine sera meacutetaboliseacutee par le foie par des enzymes chimiques Or le foie est une glande digestive

La taurine intervient aussi dans le meacutecanisme de digestion des lipides Elle est preacutesente dans la bile et sert agrave eacutemulsifier les lipides alimentaires

Le glucuronolactone est naturellement produit par le foie lors du meacutetabolisme du glucose

Systegraveme 2 Systegraveme circulatoire

Justification La cafeacuteine est redistribueacutee dans la circulation sanguine par le systegraveme circulatoire La boisson eacutenergisante sera ainsi distribueacutee aux muscles et au cerveau par diffusion La cafeacuteine augmente le rythme cardiaque la contractiliteacute du cœur la pression arteacuterielle et lrsquoapport de sang aux muscles

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Systegraveme 3 Systegraveme excreacuteteur

Justification Dans le cerveau la cafeacuteine ressemble beaucoup agrave une proteacuteine qui agit comme neurotransmetteur lrsquoadeacutenosine Normalement lrsquoadeacutenosine se fixe aux reacutecepteurs des cellules ceacutereacutebrales et envoie un influx qui diminue lrsquoactiviteacute des cellules et favorise le sommeil Lors de lrsquoingestion drsquoune boisson eacutenergisante la cafeacuteine prend la place de lrsquoadeacutenosine et se fixe aux reacutecepteurs des cellules ceacutereacutebrales Lrsquoadeacutenosine ne peut donc plus effectuer sa tacircche principale Lrsquoorganisme et le sommeil ne sont plus favoriseacutes

La taurine est un acide amineacute qui agit comme neurotransmetteur

15

18 Est-ce que votre hypothegravese eacutetait justifieacutee Expliquez

________________________ Reacuteponses variables ___________________________

____________________________________________________________________

5 Les pistes drsquoameacutelioration 18 Quels problegravemes avez-vous rencontreacutes au cours de votre laboratoire

Reacuteponses variables Exemple La reacuteaction de la daphnie est tregraves variable drsquoun organisme agrave lrsquoautre

Il est difficile de voir lrsquoeffet de plusieurs concentrations de solution sur une mecircme daphnie car celles-ci ne sont pas tregraves reacutesistantes elles finissent par mourir Plusieurs ingreacutedients actifs sont preacutesents dans la boisson eacutenergisante (cafeacuteine taurine et glucuronolacton) et il est difficile drsquoanalyser la reacuteaction de la daphnie en fonction drsquoun seul de ces ingreacutedients La daphnie nrsquoabsorbe pas toujours la mecircme quantiteacute de boisson eacutenergisante drsquoune fois agrave lrsquoautre

19 Comment pourriez-vous ameacuteliorer lrsquoexpeacuterience

Reacuteponses variables Exemple Tous les eacutelegraveves devraient choisir une daphnie qui a le mecircme nombre de

battements cardiaques au deacutepart pour que les comparaisons soient plus justes

Privileacutegier des boissons eacutenergisantes dont un seul ingreacutedient actif diffegravere

5

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ANNEXES

Tableau 1 Teneurs en ingreacutedients actifs des boissons eacutenergisantes

Nom de boisson Taurine (mg)

Cafeacuteine (mg)

Eacutenergie (kcal)

Glucuronolactone (mg)

Amp Energy 292 80 116

Battery Energy Drink 1 000 80 125

Burn Energy Drink (hors France) 1 000 80 153

Burn Energy Drink (France) 0 80 158

Dark Dog (hors France) 80

Dark Dog (France) 0 80 125 0

Duff 704 85 113

Eacutenergie 1 000 80 600

Eacutenergie leacuteger 1 000 80 7 600

FULL SIZE performers drink16(France) 1 000 80 208 600

Full Throttle citron 1 000 75

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Grizzly power drink (France) 0 80 112 0

Grizzly power drink original 1 000 80 112 600

Guru original 0 125 100

GZ 1000 80 1175 0575

Hype 1 000 80 43

Hype enlite 1 000 80 49

Lost 1 057 85 634

Monster Energy Anti-Gravity 2 000

Monster Energy Khaos 1 057 82

Monster Energy Original 1 057 82 120

Monster Energy Ripper 1 057 82 1175

NOS fruiteacute 1 042 130 115 28

Rage 1 057 84 802

Power Poker Energy Drink 1000 80 1175 0575

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Red Bull (hors France) 1 000 80 1125 600

Red Bull (France) 1 000 80 115 600

Red Bull diegravete 1 000 80

Red rain 1 000 80 600

Red Rave 1 000 80 600

Red Rave diegravete 1 000 80

Rockstar 1 001 101

Rockstar diegravete 1 001 85

Rockstar Burner 1 057 85

Rockstar Juiced 50 1 057 85

Rockstar Juiced 70 1 001 85 1 136

Sobe No fear 1 000 80

SHARK 1 000 80 155 600

Stoked Energy 1 057 85 634

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Taurus Energy Drink 1 000 24 46 6

Truc de Fou la french energy17 1 000 80 115 600

Txori Gorri Energy Drink

Wild Dragon

X-Tense Original 80 110

X-Tense Zero 80 11

Source httpfrwikipediaorgwikiBoisson_eacutenergisante

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Tableau 2 Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents produits veacutegeacutetaux

Source httpfrwikipediaorgwikiCafeacuteine

Tableau 3 Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents aliments et boissons

Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents aliments et boissons 4142

Produit Portion Cafeacuteine par portion (mg)

Cafeacuteine par litre (mg)

Chocolat noir 1 barre (43 g 15 oz) 31 - Chocolat au lait 1 barre (43 g 15 oz) 10 - Chocolat chaud 207 ml (7 US fl oz) 52 25035 Cafeacute moulu 207 ml (7 US fl oz) 80ndash135 386ndash652 Cafeacute filtre 207 ml (7 US fl oz) 115ndash175 555ndash845 Cafeacute deacutecafeacuteineacute 207 ml (7 US fl oz) 5 24 Cafeacute expresso 44ndash60 ml (15-2 US fl oz) 100 1691ndash2254 Theacute vert ou Theacute noir43 177 ml (6 US fl oz) 30-53 169 Coca-Cola Classic 355 ml (12 US fl oz) 46 129 Red Bull 250 ml (82 US fl oz) 80 320 Source httpfrwikipediaorgwikiCafeacuteine

Produit veacutegeacutetal cafeacuteine du poids sec Graine drsquoarabica (cafeacute) 11

Graine de robusta (cafeacute) 22

Fegraveve de cacao 01 agrave 04

Noix de kola (cola) 1 agrave 35

Feuille de theacute 25 agrave 5

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Laboratoire sur les daphnies et lrsquoeffet des boissons eacutenergisantes La preacuteparation (corrigeacute)

1 Qursquoest-ce qursquoun soluteacute Un soluteacute est une substance qui se dissout dans une autre substance appeleacutee solvant 2 Qursquoest-ce qursquoun solvant Un solvant est une substance capable de dissoudre un soluteacute 3 Qursquoest-ce que la concentration drsquoune solution La concentration drsquoune solution correspond agrave la quantiteacute de soluteacute par rapport agrave la

quantiteacute de solutions 4 Deacutecrivez lrsquoeffet drsquoune variation de quantiteacute de soluteacute ou de solvant sur la concentration

drsquoune solution Lrsquoajout de soluteacute augmente la concentration drsquoune solution Lrsquoajout de solvant

diminue la concentration drsquoune solution 5 Illustrez le pheacutenomegravene de dilution agrave lrsquoaide drsquoun modegravele particulaire

6 Expliquez le pheacutenomegravene de dilution en termes de concentration et de volume Une solution concentreacutee contient une quantiteacute importante de soluteacute dissous par

rapport au volume de solution Une solution dilueacutee contient une faible quantiteacute de soluteacute dissous par rapport au volume de solution

Solvant Solution concentreacutee Solution dilueacutee

Soluteacute

Ressources One dollar microscope httpwwwfunscicomfun3_enucomp1ucomp1htm Principe de fonctionnement httpwwwmicroscopixchmicroscopie_principephpsmenu=3 Simulateur httpwwwphysagregfranimationsanimation-Spe-physique-TP-microscope-schema-modelisationswf Introduction agrave la microscopie httpwwwlabomediqualchmicroscopeintrohtm Olympus simple magnification httpwwwolympusmicrocomprimerjavalensessimplemagnificationindexhtml Simulateur httpphetcoloradoedusimsgeometric-opticsgeometric-optics_enhtml Solid edge ST4 httpswwwplmautomationsiemenscomen_usacademicresourcessolid-edgestudent-downloadcfm Microscope V1 httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopemicroscope_v1wmv Queue de poisson avec le microscope V1 httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopepoisson_v1wmv Observation de la daphnie httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopeobservation20observationhtml Test avec une regravegle httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopeverification_optiqueverification_optiquehtml

  • analyse_technologique_corrigepdf
  • C2_effets_boissons_energisantes_corrige
  • grille_evaluation_daphnie
  • labo_daphnie_corrige
  • labo_preparation_corrige
  • Ressources externes
Page 11: Analyse technologique du microscopecdpsciencetechno.org/cdp/UserFiles/File/telechargement/microscope... · (pyridoxine) - Régularise le taux de sucre dans le sang - Formation des

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c) Deacutecris comment agit cette glande digestive pour arriver agrave digeacuterer les lipides

Le foie libegravere la bile dans lrsquointestin grecircle La bile sert agrave eacutemulsifier les lipides pour les digeacuterer et les transformer en acide gras et en glyceacuterol

d) Quel type de transformation cette glande fait-elle subir aux aliments

9 Utilise le scheacutema suivant pour reacutepondre aux prochaines questions

Source image wwwafblumbebioafbphystubephystubehtm

Chimique

a) Indique agrave lrsquoaide drsquoune flegraveche dans quel sens se fait lrsquoabsorption dans les villositeacutes

de lrsquointestin

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b) Explique de quelle maniegravere se fait lrsquoabsorption de la boisson eacutenergisante dans lrsquointestin grecircle

Avec leur grande surface de contact les villositeacutes de lrsquointestin grecircle laissent passer la boisson eacutenergisante dans le systegraveme circulatoire La boisson eacutenergisante peut alors entrer agrave lrsquointeacuterieur de lrsquoorganisme

Le systegraveme respiratoire et le systegraveme circulatoire

10 Identifie les diffeacuterentes parties du systegraveme respiratoire

Source image httpwwwmclefnetpagewebd_app_resphtm

a) Fosses nasales 1 b) Pharynx 2 c) Tracheacutee 3

d) Bronches 10 e) Poumons 9

11 Sur le scheacutema du systegraveme circulatoire preacutesenteacute agrave la page suivante

a) Identifie les parties suivantes cœur artegravere veine capillaires b) Identifie agrave lrsquoaide drsquoune couleur la circulation pulmonaire c) Identifie agrave lrsquoaide drsquoune autre couleur la circulation systeacutemique

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Scheacutema du systegraveme circulatoire

Veine

Cœur

Artegravere

Circulation pulmonaire

Capillaires Ex Rouge

Circulation systeacutemique

Source image wwwhumansbepagescardiovaschtm Ex Bleu

12 La cafeacuteine augmente le flux drsquooxygegravene dans le cerveau et dans les muscles Sers-toi du scheacutema ci-dessous pour expliquer comment lrsquooxygegravene de lrsquoair peut se retrouver dans ces organes du corps humain

Votre reacuteponse doit expliquer

a) La fonction des fosses

nasales et des poumons

b) La fonction des artegraveres

des veines du cœur et des

capillaires sanguins

Source image httptpe-burne-monsitecompagesplan2-les-effets-sur- l-organisme-lors-d-un-effort-physiquehtml

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Lrsquoair entre par les fosses nasales et y est filtreacute reacutechauffeacute et humidifieacute Les eacutechanges gazeux se feront dans les poumons Dans les poumons il y aura diffusion de lrsquooxygegravene entre les alveacuteoles et les capillaires sanguins Dans le sang lrsquooxygegravene ira vers le cœur par une veine Le cœur pompera le sang dans le corps et sera distribueacute aux cellules par les artegraveres

Les fluides

13 La cafeacuteine augmente la pression arteacuterielle

a) Qursquoest-ce que la pression La pression est la force exerceacutee par les particules lorsqursquoelles entrent en collision avec une surface contraignante

b) Le sang est-il un fluide compressible ou incompressible Justifie ta reacuteponse

Incompressible Le volume du sang ne change pas

c) Explique la raison pour laquelle la boisson eacutenergisante augmente la pression arteacuterielle agrave lrsquoaide des principaux facteurs qui influencent la pression exerceacutee par un fluide

La contraction du cœur est plus forte ce qui augmente la force avec laquelle le sang est deacuteplaceacute

d) Explique agrave lrsquoaide du concept de diffeacuterences de pression la faccedilon dont le sang se deacuteplace dans le corps

Le sang se deacuteplace drsquoun endroit ayant une pression eacuteleveacutee vers un endroit ayant une pression moins eacuteleveacutee Le cœur pompe le sang dans le cœur et fournit la pression neacutecessaire pour que le sang circule Le sang qui circule dans les artegraveres a une pression plus eacuteleveacutee que le sang qui circule dans les veines

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Le systegraveme nerveux

14 La cafeacuteine agit comme neurotransmetteur dans le cerveau

a) Agrave quelle structure du systegraveme nerveux central le cerveau est-il associeacute

Lrsquoenceacutephale

b) Quelle est la fonction du cerveau

Responsable des faculteacutes intellectuelles analyse et interpregravete lrsquoinformation produit des influx nerveux

15 Explique le rocircle du systegraveme nerveux central lors de lrsquoingestion de boisson eacutenergisante

La cafeacuteine intervient dans la gestion des comportements en ne deacutecodant pas les messages envoyeacutes par lrsquoadeacutenosine correctement La cafeacuteine prend la place de lrsquoadeacutenosine et arrecircte de favoriser le sommeil

16 Sur le scheacutema suivant identifie la synapse lrsquoaxone et les dendrites

Dendrite Synapse

Axone

Source image httpjourdanericpagesperso-orangefrbilans3ch13htm

17 Normalement lrsquoadeacutenosine se fixe aux reacutecepteurs des cellules ceacutereacutebrales et envoie un influx qui diminue lrsquoactiviteacute des cellules Quelles structures sont responsables du transport de lrsquoinflux nerveux

Les nerfs

18 Utilise le scheacutema ci-dessous pour reacutepondre aux prochaines questions

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Source image httplechocolat-tpe2010e-monsitecompagestpela-theobromine-cafeinehtml

a) Quel est le rocircle du systegraveme nerveux peacuteripheacuterique

Transporter les influx nerveux

b) Quelle est la conseacutequence de lrsquoingestion de boisson eacutenergisante sur le systegraveme nerveux peacuteripheacuterique

Lors de lrsquoingestion de boisson eacutenergisante lrsquoinflux nerveux est acceacuteleacutereacute ce qui ne favorise pas le sommeil

Les types de muscles

19 Lors du meacutetabolisme de la cafeacuteine les muscles lisses sont relacirccheacutes et le bon fonctionnement du rythme cardiaque est affecteacute La quantiteacute drsquoacides gras est aussi augmenteacutee et est utiliseacutee comme source drsquoeacutenergie par les muscles

Agrave quels endroits retrouve-t-on ces muscles

Type de muscle Localisation

Lisse Paroi des organes (poumon tube digestifhellip)

Cardiaque Cœur

F) Lrsquoexcreacutetion de la boisson eacutenergisante

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Le systegraveme excreacuteteur

20 Identifie les diffeacuterentes parties du systegraveme urinaire

1- Rein

2- Uretegravere

3- Vessie

4- Uregravetre

Source image httpfrsyvumcomcgionlineservecgiquizzbiologieexcrhtmltable

21 Explique de quelle maniegravere la boisson eacutenergisante peut ecirctre eacutelimineacutee de lrsquoorganisme par le systegraveme excreacuteteur en te reacutefeacuterant aux scheacutemas ci-dessous

Les soluteacutes de la boisson eacutenergisante ainsi que les autres substances dissoutes dans le sang (mineacuteraux vitamines sucre ureacutee) passent agrave travers les capillaires lorsque le sang arrive aux reins Ces substances dissoutes dans le sang entrent dans le rein tandis que les cellules du sang et les proteacuteines restent dans le sang Le rein filtre ensuite ces substances Les capillaires reacuteabsorbent lrsquoeau et les eacuteleacutements essentiels pour le bon fonctionnement de lrsquoorganisme Les deacutechets restent dans les reins Les soluteacutes de la boisson eacutenergisante restent donc dans les reins et seront eacutevacueacutes dans lrsquourine

Sources images httpwwwbecomehealthynowcompopupsnephronhtm httpfracademicrudicnsffrwiki1470246

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22 a) Quelle est la fonction des reins

Filtration du sang Reacuteabsorption de lrsquoeau Eacutelimination des deacutechets

b) Quelle est la fonction de la vessie

Entreposer lrsquourine jusqursquoagrave la miction

23 De quoi lrsquourine est-elle composeacutee

Eau ureacutee et autres deacutechets mineacuteraux substances en excegraves dans le sang

24 Explique comment les reins peuvent maintenir lrsquoeacutequilibre sanguin lors de lrsquoingestion de boisson eacutenergisante

Les reins filtrent le sang et retirent du systegraveme circulatoire la cafeacuteine la taurine et le glucuronolactone En eacutetant eacutevacueacutees ces substances cesseront drsquoavoir leurs effets neacutegatifs sur lrsquoorganisme

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Laboratoire sur les daphnies et les boissons eacutenergisantes Grille drsquoeacutevaluation

Compeacutetence 1- Chercher des reacuteponses ou des solutions agrave des problegravemes drsquoordre scientifique ou technologique

Critegraveres Indicateurs Manifestations observables Niveau 5 Niveau 4 Niveau 3 Niveau 2 Niveau 1

Repreacutesentation adeacutequate de la

situation

Seacutelection drsquoinformations et formulation du problegraveme

Traduit clairement et de faccedilon complegravete le but

10 pts

Seacutelectionne les informations pertinentes lieacutees au but (erreurs mineures)

8 pts

Relegraveve des eacuteleacutements du but (un des deux buts)

6 pts

Tregraves peu drsquoeacuteleacutements preacutesents

4 pts

Copie les eacuteleacutements de la mise en situation

2 pts

Formulation drsquohypothegravese

Formule des hypothegraveses qursquoil justifie en srsquoappuyant sur les concepts approprieacutes

15 pts

Formule des hypothegraveses vraisemblables qursquoil justifie (quelques erreurs)

12 pts

Formule des hypothegraveses qui tiennent compte de certains problegravemes (plusieurs erreurs)

9 pts

Formule des suppositions plus ou moins relieacutees au problegraveme (beaucoup drsquoerreurs)

6 pts

Eacutelaboration drsquoun plan drsquoaction

pertinent et adapteacute agrave la situation

Planification des eacutetapes de la deacutemarche

Deacutecrit de faccedilon claire et ordonneacutee toutes les eacutetapes de sa deacutemarche

20 pts

Deacutecrit toutes les eacutetapes de sa deacutemarche

16 pts

Deacutecrit sa deacutemarche en omettant une eacutetape

12 pts

Deacutecrit sa deacutemarche en omettant des eacutetapes

8 pts

Preacutesente une deacutemarche deacutesordonneacutee

4 pts Choix des ressources

Eacutenumegravere tous les eacuteleacutements du mateacuteriel

5 pts

Eacutenumegravere des eacuteleacutements du mateacuteriel Un oubli mineur est observeacute

4 pts

Eacutenumegravere des eacuteleacutements du mateacuteriel Un oubli majeur est observeacute

3 pts

Eacutenumegravere des eacuteleacutements du mateacuteriel Des oublis majeurs sont observeacutes

2 pts

Eacutenumegravere des eacuteleacutements du mateacuteriel en nombres insuffisants ou sans lien avec lrsquoexpeacuterimentation

1 pt

Mise en œuvre adeacutequate du plan drsquoaction

Utilisation dans lrsquoaction des ressources

Recueille des donneacutees en utilisant correctement les outils et les instruments de mesure

5 pts

Travaille de faccedilon seacutecuritaire

3 pts

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Organisation des donneacutees

Preacutesente et organise clairement lrsquoensemble des donneacutees afin drsquoen faciliter lrsquointerpreacutetation

20 pts

Preacutesente des donneacutees comportant une erreur

12 pts

Preacutesente des donneacutees comportant plusieurs erreurs

8 pts

Preacutesente des donneacutees parfois organiseacutees mais sans lien avec la tacircche

4 pts

Eacutelaboration de conclusions

drsquoexplications ou de solutions

pertinentes

Proposition drsquoexplications ou de solutions

Formule des explications en interpreacutetant correctement toutes les donneacutees

15 pts

Formule des explications en interpreacutetant correctement la plupart des donneacutees

12 pts

Formule des explications en interpreacutetant partiellement les donneacutees

9 pts

Formule une explication mais interpregravete incorrectement les donneacutees

6 pts

Formule des explications sans lien avec la tacircche

3 pts Concordance avec lrsquohypothegravese

Fournit une justification adeacutequate et deacutetailleacutee

5 pts

Fournit une explication adeacutequate

4 pts

Fournit une justification incomplegravete

2 pts

Ne fournit aucune justification valable

1 pt Pistes drsquoameacutelioration et analyse critique

Propose des ameacuteliorations et les justifie

5 pts

Propose des ameacuteliorations

4 pts

Propose des ameacuteliorations partielles

3 pts

Propose des ameacuteliorations peu pertinentes

2 pts

Ne propose aucune ameacutelioration

1 pt

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Laboratoire sur les daphnies et lrsquoeffet des boissons eacutenergisantes La deacutemarche expeacuterimentale

La probleacutematique Selon lrsquoInstitut national de santeacute publique du Queacutebec laquo la consommation de boissons eacutenergisantes a connu une croissance importante au cours des cinq derniegraveres anneacutees de sorte que ces produits occupent maintenant une part consideacuterable du marcheacute des boissons Ces boissons sucreacutees promues pour leur capaciteacute agrave rehausser les niveaux drsquoeacutenergie et de vivaciteacute contiennent de la cafeacuteine comme principal ingreacutedient actif en plus de diverses autres substances telles que la taurine le glucuronolactone le ginseng lrsquoinositol et des vitamines [hellip] Parallegravelement de nombreuses questions ont eacuteteacute souleveacutees par les professionnels de la santeacute et des milieux scolaires quant aux effets de ces boissons sur la santeacute lorsqursquoelles sont consommeacutees notamment par une jeune clientegravele pendant une activiteacute physique et en combinaison avec lrsquoalcool raquo

httpwwwinspqqccapdfpublications1167_BoissonsEnergisantespdf

Il semble donc tregraves pertinent de chercher agrave mieux comprend lrsquoeffet de ces boissons eacutenergisantes agrave diffeacuterentes concentrations sur les systegravemes drsquoun organisme vivant Critegravere 1 Repreacutesentation de la situation (25 POINTS) Le problegraveme 1 Formulez une question complegravete agrave laquelle le laboratoire permettra drsquoapporter des eacuteleacutements de reacuteponse Quel sera lrsquoeffet de deux solutions de boisson eacutenergisante agrave concentration deacutetermineacutee sur lrsquoorganisme drsquoune daphnie

10 La theacuteorie 2 En vous aidant des tableaux preacutesenteacutes en annexe quels sont les principaux ingreacutedients

actifs dans votre boisson eacutenergisante

Reacuteponses variables Exemple cafeacuteine taurine glucuronolactone

3 Quel est lrsquoeffet de la cafeacuteine sur lrsquoorganisme Augmentation du rythme cardiaque de la contractiliteacute du cœur de la pression arteacuterielle de lrsquoapport de sang aux muscles et de la libeacuteration de glucose par le foie diminution du sommeil augmentation de lrsquoeacutenergie dans les muscles et dysfonctionnement du rythme cardiaque

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4 Quel est lrsquoeffet de la taurine sur lrsquoorganisme

Augmente la contractiliteacute cardiaque diminue la quantiteacute de toxines dans lrsquoorganisme et augmente la production drsquoeacutenergie par les muscles

5 Quel est lrsquoeffet du glucuronolactone sur lrsquoorganisme

Eacutelimine les deacutechets de lrsquoorganisme et aide agrave lutter contre la fatigue

Lrsquohypothegravese 6 Agrave partir des eacuteleacutements de reacuteponse contenus dans les questions preacuteceacutedentes formulez

une hypothegravese de laboratoire complegravete et justifiez-la Reacuteponses variables Exemple Une solution contenant de la cafeacuteine risque de faire augmenter les

battements cardiaques de la daphnie et de la faire bouger un peu plus La taurine devrait avoir moins drsquoeffet sur les battements cardiaques mais la daphnie devrait bouger davantage La solution de boisson eacutenergisante la plus concentreacutee devrait avoir un effet plus important sur lrsquoorganisme de la daphnie

Scheacutema de la daphnie Source image httpwww5ac-lillefr~svtretour_stagescapexp_1Sfiche_technique_daphniehtm

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Les calculs 7 Sachant qursquoune bouteille de boisson eacutenergisante a un volume de 250 mL servez-vous

des donneacutees preacutesenteacutees en annexe pour transformer les concentrations de cafeacuteine de taurine ou de glucuronolactone de votre solution en gL

Tableau 1 Concentration en ingreacutedients actifs drsquoune boisson eacutenergisante

Quantiteacute de taurine

Quantiteacute de cafeacuteine

Quantiteacute de glucuronolactone

Volume de solution (mL)

1000 mg 80 mg 600 mg 250 Concentrations Concentrations en gL Concentration de taurine 1000 mg250 ml 4 mgmL = 4 gL ou 4 mgmL Concentration de cafeacuteine 80 mg250 ml 032 mgmL = 032 gL ou 032 mgmL Concentration de glucuronolactone 600 mg250 mL 24 mgmL = 24 gL ou 24 mgmL 8 Effectuez les calculs neacutecessaires agrave la preacuteparation de votre dilution

15

Reacuteponses variables Exemple Concentration de la premiegravere dilution 32 gL en taurine Calculs C1V1 = C2V2 C1 = 4 gL V2 = C1V1 = 4 gL x 001 L = 125 mL V1 = 10 mL (donneacute agrave lrsquoeacutelegraveve) C2 32 gL C2 = 32 gL V2 =

Reacuteponses variables Exemple Concentration de la deuxiegraveme dilution 16 gL en taurine Calculs C1V1 = C2V2 C1 = 4 gL V2 = C1V1 = 4 gL x 0005 L = 125 mL V1 = 5 mL (donneacute agrave lrsquoeacutelegraveve) C2 16 gL C2 = 16 gL V2 =

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Critegravere 2 Eacutelaboration drsquoun plan drsquoaction (25 POINTS) Le mateacuteriel 9 Nommez tout le mateacuteriel neacutecessaire agrave la reacutealisation de votre laboratoire

5 Les manipulations 10 Eacutecrivez toutes les eacutetapes neacutecessaires agrave la preacuteparation drsquoune des deux solutions

Peut varier en fonction de la dilution Preacuteparation des solutions 15 mL boisson eacutenergisante de type laquo Red Bull raquo 59 mL eau 2 cylindres gradueacutes de 25 mL 2 eacuteprouvettes avec bouchon Support agrave eacuteprouvette 2 solutions teacutemoin de boisson eacutenergisante concentreacutees agrave 32 gL et 16 gL

1 Preacutelever 10 mL de boisson eacutenergisante avec le cylindre gradueacute de 25 mL 2 Verser la boisson eacutenergisante dans une eacuteprouvette 2 Preacutelever 25 mL drsquoeau avec le cylindre gradueacute de 25 mL 3 Ajouter lrsquoeau preacuteleveacutee au 10 mL de boisson eacutenergisante 4 Agiter 6 Comparer la couleur de la solution dilueacutee avec celle de lrsquoeacuteprouvette teacutemoin

Observation de la daphnie Daphnies Microscope Lame Pipette Chronomegravetre Papier absorbant Crayon-feutre et feuille de papier

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11 Eacutecrivez toutes les eacutetapes des manipulations neacutecessaires agrave lrsquoobservation des daphnies

20 Critegravere 3 Mise en œuvre du plan drsquoaction (25 POINTS) Lrsquoutilisation dans lrsquoaction des ressources 12 Quelles sont les regravegles de seacutecuriteacute dont vous devez tenir compte pendant votre

laboratoire 13 Avez-vous travailleacute de maniegravere seacutecuritaire Justifiez votre reacuteponse

______________________ Reacuteponses variables _____________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

5

1 Preacutelever une daphnie avec une pipette 2 Placer la daphnie sur une lame de microscope 3 Eacuteponger le surplus de liquide avec du papier absorbant 4 Ajouter une goutte de solution de boisson eacutenergisante non dilueacutee 5 Compter le nombre de battements de cœur de la daphnie en 5 secondes en faisant

un point sur une feuille avec un crayon agrave tous les battements de cœur 6 Remettre la daphnie dans sa solution drsquoorigine et attendre environ 1 minute 7 Reprendre la daphnie avec la pipette 8 Reacutepeacuteter les eacutetapes 2 agrave 4 avec la solution de boisson eacutenergisante dilueacutee agrave 16 gL 9 Remettre la daphnie dans sa solution drsquoorigine et attendre environ 1 minute 10 Reprendre la daphnie avec la pipette 11 Reacutepeacuteter les eacutetapes 2 agrave 4 avec la solution de boisson eacutenergisante dilueacutee agrave 32 gL 12 Comparer les reacutesultats

Reacuteponses variables Exemples

Porter des lunettes de seacutecuriteacute Attacher ses cheveux Srsquoassurer que lrsquoobjectif du microscope ne touche pas agrave la daphnie Ne pas laisser la lumiegravere du microscope allumeacutee inutilement

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Lrsquoorganisation des donneacutees 14 Notez vos reacutesultats

Reacuteponses variables

Exemple

Tableau 2 Nombre de battements de cœur de la daphnie en 5 secondes avec diffeacuterentes concentrations de boisson eacutenergisante

20

Critegravere 4 Eacutelaboration de conclusions (25 POINTS)

Lrsquoanalyse 15 Comparez vos reacutesultats avec lrsquoensemble de la classe et faites-en lrsquoanalyse

Analyse

Reacuteponses variables Exemple Les battements cardiaques de la daphnie augmentent peu avec la

taurine comparativement agrave la cafeacuteine La cafeacuteine a comme effet drsquoaugmenter le rythme cardiaque alors que la taurine a comme effet drsquoaugmenter la production drsquoeacutenergie par les muscles

Concentration en taurine (gL)

Concentration en cafeacuteine (gL)

Concentration en glucuronolactone

(gL)

Battements de cœur de la daphnie

000 27 016 31 032 35

Observations Reacuteponses variables

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La conclusion 16 Quel est lrsquoeffet de votre boisson eacutenergisante sur les battements du cœur drsquoune

daphnie

Le cœur de la daphnie bat plus rapidement

17 Quels systegravemes du corps peuvent expliquer la reacuteaction de la daphnie Justifiez votre

reacuteponse

Systegraveme 1 Systegraveme digestif

Justification La cafeacuteine est absorbeacutee par lrsquoestomac et lrsquointestin grecircle deux organes du systegraveme digestif La cafeacuteine contribue agrave la libeacuteration du glucose par le foie Apregraves lrsquoingestion de boisson eacutenergisante la cafeacuteine sera meacutetaboliseacutee par le foie par des enzymes chimiques Or le foie est une glande digestive

La taurine intervient aussi dans le meacutecanisme de digestion des lipides Elle est preacutesente dans la bile et sert agrave eacutemulsifier les lipides alimentaires

Le glucuronolactone est naturellement produit par le foie lors du meacutetabolisme du glucose

Systegraveme 2 Systegraveme circulatoire

Justification La cafeacuteine est redistribueacutee dans la circulation sanguine par le systegraveme circulatoire La boisson eacutenergisante sera ainsi distribueacutee aux muscles et au cerveau par diffusion La cafeacuteine augmente le rythme cardiaque la contractiliteacute du cœur la pression arteacuterielle et lrsquoapport de sang aux muscles

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Systegraveme 3 Systegraveme excreacuteteur

Justification Dans le cerveau la cafeacuteine ressemble beaucoup agrave une proteacuteine qui agit comme neurotransmetteur lrsquoadeacutenosine Normalement lrsquoadeacutenosine se fixe aux reacutecepteurs des cellules ceacutereacutebrales et envoie un influx qui diminue lrsquoactiviteacute des cellules et favorise le sommeil Lors de lrsquoingestion drsquoune boisson eacutenergisante la cafeacuteine prend la place de lrsquoadeacutenosine et se fixe aux reacutecepteurs des cellules ceacutereacutebrales Lrsquoadeacutenosine ne peut donc plus effectuer sa tacircche principale Lrsquoorganisme et le sommeil ne sont plus favoriseacutes

La taurine est un acide amineacute qui agit comme neurotransmetteur

15

18 Est-ce que votre hypothegravese eacutetait justifieacutee Expliquez

________________________ Reacuteponses variables ___________________________

____________________________________________________________________

5 Les pistes drsquoameacutelioration 18 Quels problegravemes avez-vous rencontreacutes au cours de votre laboratoire

Reacuteponses variables Exemple La reacuteaction de la daphnie est tregraves variable drsquoun organisme agrave lrsquoautre

Il est difficile de voir lrsquoeffet de plusieurs concentrations de solution sur une mecircme daphnie car celles-ci ne sont pas tregraves reacutesistantes elles finissent par mourir Plusieurs ingreacutedients actifs sont preacutesents dans la boisson eacutenergisante (cafeacuteine taurine et glucuronolacton) et il est difficile drsquoanalyser la reacuteaction de la daphnie en fonction drsquoun seul de ces ingreacutedients La daphnie nrsquoabsorbe pas toujours la mecircme quantiteacute de boisson eacutenergisante drsquoune fois agrave lrsquoautre

19 Comment pourriez-vous ameacuteliorer lrsquoexpeacuterience

Reacuteponses variables Exemple Tous les eacutelegraveves devraient choisir une daphnie qui a le mecircme nombre de

battements cardiaques au deacutepart pour que les comparaisons soient plus justes

Privileacutegier des boissons eacutenergisantes dont un seul ingreacutedient actif diffegravere

5

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ANNEXES

Tableau 1 Teneurs en ingreacutedients actifs des boissons eacutenergisantes

Nom de boisson Taurine (mg)

Cafeacuteine (mg)

Eacutenergie (kcal)

Glucuronolactone (mg)

Amp Energy 292 80 116

Battery Energy Drink 1 000 80 125

Burn Energy Drink (hors France) 1 000 80 153

Burn Energy Drink (France) 0 80 158

Dark Dog (hors France) 80

Dark Dog (France) 0 80 125 0

Duff 704 85 113

Eacutenergie 1 000 80 600

Eacutenergie leacuteger 1 000 80 7 600

FULL SIZE performers drink16(France) 1 000 80 208 600

Full Throttle citron 1 000 75

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Grizzly power drink (France) 0 80 112 0

Grizzly power drink original 1 000 80 112 600

Guru original 0 125 100

GZ 1000 80 1175 0575

Hype 1 000 80 43

Hype enlite 1 000 80 49

Lost 1 057 85 634

Monster Energy Anti-Gravity 2 000

Monster Energy Khaos 1 057 82

Monster Energy Original 1 057 82 120

Monster Energy Ripper 1 057 82 1175

NOS fruiteacute 1 042 130 115 28

Rage 1 057 84 802

Power Poker Energy Drink 1000 80 1175 0575

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Red Bull (hors France) 1 000 80 1125 600

Red Bull (France) 1 000 80 115 600

Red Bull diegravete 1 000 80

Red rain 1 000 80 600

Red Rave 1 000 80 600

Red Rave diegravete 1 000 80

Rockstar 1 001 101

Rockstar diegravete 1 001 85

Rockstar Burner 1 057 85

Rockstar Juiced 50 1 057 85

Rockstar Juiced 70 1 001 85 1 136

Sobe No fear 1 000 80

SHARK 1 000 80 155 600

Stoked Energy 1 057 85 634

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Taurus Energy Drink 1 000 24 46 6

Truc de Fou la french energy17 1 000 80 115 600

Txori Gorri Energy Drink

Wild Dragon

X-Tense Original 80 110

X-Tense Zero 80 11

Source httpfrwikipediaorgwikiBoisson_eacutenergisante

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Tableau 2 Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents produits veacutegeacutetaux

Source httpfrwikipediaorgwikiCafeacuteine

Tableau 3 Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents aliments et boissons

Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents aliments et boissons 4142

Produit Portion Cafeacuteine par portion (mg)

Cafeacuteine par litre (mg)

Chocolat noir 1 barre (43 g 15 oz) 31 - Chocolat au lait 1 barre (43 g 15 oz) 10 - Chocolat chaud 207 ml (7 US fl oz) 52 25035 Cafeacute moulu 207 ml (7 US fl oz) 80ndash135 386ndash652 Cafeacute filtre 207 ml (7 US fl oz) 115ndash175 555ndash845 Cafeacute deacutecafeacuteineacute 207 ml (7 US fl oz) 5 24 Cafeacute expresso 44ndash60 ml (15-2 US fl oz) 100 1691ndash2254 Theacute vert ou Theacute noir43 177 ml (6 US fl oz) 30-53 169 Coca-Cola Classic 355 ml (12 US fl oz) 46 129 Red Bull 250 ml (82 US fl oz) 80 320 Source httpfrwikipediaorgwikiCafeacuteine

Produit veacutegeacutetal cafeacuteine du poids sec Graine drsquoarabica (cafeacute) 11

Graine de robusta (cafeacute) 22

Fegraveve de cacao 01 agrave 04

Noix de kola (cola) 1 agrave 35

Feuille de theacute 25 agrave 5

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Laboratoire sur les daphnies et lrsquoeffet des boissons eacutenergisantes La preacuteparation (corrigeacute)

1 Qursquoest-ce qursquoun soluteacute Un soluteacute est une substance qui se dissout dans une autre substance appeleacutee solvant 2 Qursquoest-ce qursquoun solvant Un solvant est une substance capable de dissoudre un soluteacute 3 Qursquoest-ce que la concentration drsquoune solution La concentration drsquoune solution correspond agrave la quantiteacute de soluteacute par rapport agrave la

quantiteacute de solutions 4 Deacutecrivez lrsquoeffet drsquoune variation de quantiteacute de soluteacute ou de solvant sur la concentration

drsquoune solution Lrsquoajout de soluteacute augmente la concentration drsquoune solution Lrsquoajout de solvant

diminue la concentration drsquoune solution 5 Illustrez le pheacutenomegravene de dilution agrave lrsquoaide drsquoun modegravele particulaire

6 Expliquez le pheacutenomegravene de dilution en termes de concentration et de volume Une solution concentreacutee contient une quantiteacute importante de soluteacute dissous par

rapport au volume de solution Une solution dilueacutee contient une faible quantiteacute de soluteacute dissous par rapport au volume de solution

Solvant Solution concentreacutee Solution dilueacutee

Soluteacute

Ressources One dollar microscope httpwwwfunscicomfun3_enucomp1ucomp1htm Principe de fonctionnement httpwwwmicroscopixchmicroscopie_principephpsmenu=3 Simulateur httpwwwphysagregfranimationsanimation-Spe-physique-TP-microscope-schema-modelisationswf Introduction agrave la microscopie httpwwwlabomediqualchmicroscopeintrohtm Olympus simple magnification httpwwwolympusmicrocomprimerjavalensessimplemagnificationindexhtml Simulateur httpphetcoloradoedusimsgeometric-opticsgeometric-optics_enhtml Solid edge ST4 httpswwwplmautomationsiemenscomen_usacademicresourcessolid-edgestudent-downloadcfm Microscope V1 httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopemicroscope_v1wmv Queue de poisson avec le microscope V1 httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopepoisson_v1wmv Observation de la daphnie httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopeobservation20observationhtml Test avec une regravegle httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopeverification_optiqueverification_optiquehtml

  • analyse_technologique_corrigepdf
  • C2_effets_boissons_energisantes_corrige
  • grille_evaluation_daphnie
  • labo_daphnie_corrige
  • labo_preparation_corrige
  • Ressources externes
Page 12: Analyse technologique du microscopecdpsciencetechno.org/cdp/UserFiles/File/telechargement/microscope... · (pyridoxine) - Régularise le taux de sucre dans le sang - Formation des

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b) Explique de quelle maniegravere se fait lrsquoabsorption de la boisson eacutenergisante dans lrsquointestin grecircle

Avec leur grande surface de contact les villositeacutes de lrsquointestin grecircle laissent passer la boisson eacutenergisante dans le systegraveme circulatoire La boisson eacutenergisante peut alors entrer agrave lrsquointeacuterieur de lrsquoorganisme

Le systegraveme respiratoire et le systegraveme circulatoire

10 Identifie les diffeacuterentes parties du systegraveme respiratoire

Source image httpwwwmclefnetpagewebd_app_resphtm

a) Fosses nasales 1 b) Pharynx 2 c) Tracheacutee 3

d) Bronches 10 e) Poumons 9

11 Sur le scheacutema du systegraveme circulatoire preacutesenteacute agrave la page suivante

a) Identifie les parties suivantes cœur artegravere veine capillaires b) Identifie agrave lrsquoaide drsquoune couleur la circulation pulmonaire c) Identifie agrave lrsquoaide drsquoune autre couleur la circulation systeacutemique

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Scheacutema du systegraveme circulatoire

Veine

Cœur

Artegravere

Circulation pulmonaire

Capillaires Ex Rouge

Circulation systeacutemique

Source image wwwhumansbepagescardiovaschtm Ex Bleu

12 La cafeacuteine augmente le flux drsquooxygegravene dans le cerveau et dans les muscles Sers-toi du scheacutema ci-dessous pour expliquer comment lrsquooxygegravene de lrsquoair peut se retrouver dans ces organes du corps humain

Votre reacuteponse doit expliquer

a) La fonction des fosses

nasales et des poumons

b) La fonction des artegraveres

des veines du cœur et des

capillaires sanguins

Source image httptpe-burne-monsitecompagesplan2-les-effets-sur- l-organisme-lors-d-un-effort-physiquehtml

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Lrsquoair entre par les fosses nasales et y est filtreacute reacutechauffeacute et humidifieacute Les eacutechanges gazeux se feront dans les poumons Dans les poumons il y aura diffusion de lrsquooxygegravene entre les alveacuteoles et les capillaires sanguins Dans le sang lrsquooxygegravene ira vers le cœur par une veine Le cœur pompera le sang dans le corps et sera distribueacute aux cellules par les artegraveres

Les fluides

13 La cafeacuteine augmente la pression arteacuterielle

a) Qursquoest-ce que la pression La pression est la force exerceacutee par les particules lorsqursquoelles entrent en collision avec une surface contraignante

b) Le sang est-il un fluide compressible ou incompressible Justifie ta reacuteponse

Incompressible Le volume du sang ne change pas

c) Explique la raison pour laquelle la boisson eacutenergisante augmente la pression arteacuterielle agrave lrsquoaide des principaux facteurs qui influencent la pression exerceacutee par un fluide

La contraction du cœur est plus forte ce qui augmente la force avec laquelle le sang est deacuteplaceacute

d) Explique agrave lrsquoaide du concept de diffeacuterences de pression la faccedilon dont le sang se deacuteplace dans le corps

Le sang se deacuteplace drsquoun endroit ayant une pression eacuteleveacutee vers un endroit ayant une pression moins eacuteleveacutee Le cœur pompe le sang dans le cœur et fournit la pression neacutecessaire pour que le sang circule Le sang qui circule dans les artegraveres a une pression plus eacuteleveacutee que le sang qui circule dans les veines

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Le systegraveme nerveux

14 La cafeacuteine agit comme neurotransmetteur dans le cerveau

a) Agrave quelle structure du systegraveme nerveux central le cerveau est-il associeacute

Lrsquoenceacutephale

b) Quelle est la fonction du cerveau

Responsable des faculteacutes intellectuelles analyse et interpregravete lrsquoinformation produit des influx nerveux

15 Explique le rocircle du systegraveme nerveux central lors de lrsquoingestion de boisson eacutenergisante

La cafeacuteine intervient dans la gestion des comportements en ne deacutecodant pas les messages envoyeacutes par lrsquoadeacutenosine correctement La cafeacuteine prend la place de lrsquoadeacutenosine et arrecircte de favoriser le sommeil

16 Sur le scheacutema suivant identifie la synapse lrsquoaxone et les dendrites

Dendrite Synapse

Axone

Source image httpjourdanericpagesperso-orangefrbilans3ch13htm

17 Normalement lrsquoadeacutenosine se fixe aux reacutecepteurs des cellules ceacutereacutebrales et envoie un influx qui diminue lrsquoactiviteacute des cellules Quelles structures sont responsables du transport de lrsquoinflux nerveux

Les nerfs

18 Utilise le scheacutema ci-dessous pour reacutepondre aux prochaines questions

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Source image httplechocolat-tpe2010e-monsitecompagestpela-theobromine-cafeinehtml

a) Quel est le rocircle du systegraveme nerveux peacuteripheacuterique

Transporter les influx nerveux

b) Quelle est la conseacutequence de lrsquoingestion de boisson eacutenergisante sur le systegraveme nerveux peacuteripheacuterique

Lors de lrsquoingestion de boisson eacutenergisante lrsquoinflux nerveux est acceacuteleacutereacute ce qui ne favorise pas le sommeil

Les types de muscles

19 Lors du meacutetabolisme de la cafeacuteine les muscles lisses sont relacirccheacutes et le bon fonctionnement du rythme cardiaque est affecteacute La quantiteacute drsquoacides gras est aussi augmenteacutee et est utiliseacutee comme source drsquoeacutenergie par les muscles

Agrave quels endroits retrouve-t-on ces muscles

Type de muscle Localisation

Lisse Paroi des organes (poumon tube digestifhellip)

Cardiaque Cœur

F) Lrsquoexcreacutetion de la boisson eacutenergisante

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Le systegraveme excreacuteteur

20 Identifie les diffeacuterentes parties du systegraveme urinaire

1- Rein

2- Uretegravere

3- Vessie

4- Uregravetre

Source image httpfrsyvumcomcgionlineservecgiquizzbiologieexcrhtmltable

21 Explique de quelle maniegravere la boisson eacutenergisante peut ecirctre eacutelimineacutee de lrsquoorganisme par le systegraveme excreacuteteur en te reacutefeacuterant aux scheacutemas ci-dessous

Les soluteacutes de la boisson eacutenergisante ainsi que les autres substances dissoutes dans le sang (mineacuteraux vitamines sucre ureacutee) passent agrave travers les capillaires lorsque le sang arrive aux reins Ces substances dissoutes dans le sang entrent dans le rein tandis que les cellules du sang et les proteacuteines restent dans le sang Le rein filtre ensuite ces substances Les capillaires reacuteabsorbent lrsquoeau et les eacuteleacutements essentiels pour le bon fonctionnement de lrsquoorganisme Les deacutechets restent dans les reins Les soluteacutes de la boisson eacutenergisante restent donc dans les reins et seront eacutevacueacutes dans lrsquourine

Sources images httpwwwbecomehealthynowcompopupsnephronhtm httpfracademicrudicnsffrwiki1470246

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22 a) Quelle est la fonction des reins

Filtration du sang Reacuteabsorption de lrsquoeau Eacutelimination des deacutechets

b) Quelle est la fonction de la vessie

Entreposer lrsquourine jusqursquoagrave la miction

23 De quoi lrsquourine est-elle composeacutee

Eau ureacutee et autres deacutechets mineacuteraux substances en excegraves dans le sang

24 Explique comment les reins peuvent maintenir lrsquoeacutequilibre sanguin lors de lrsquoingestion de boisson eacutenergisante

Les reins filtrent le sang et retirent du systegraveme circulatoire la cafeacuteine la taurine et le glucuronolactone En eacutetant eacutevacueacutees ces substances cesseront drsquoavoir leurs effets neacutegatifs sur lrsquoorganisme

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Laboratoire sur les daphnies et les boissons eacutenergisantes Grille drsquoeacutevaluation

Compeacutetence 1- Chercher des reacuteponses ou des solutions agrave des problegravemes drsquoordre scientifique ou technologique

Critegraveres Indicateurs Manifestations observables Niveau 5 Niveau 4 Niveau 3 Niveau 2 Niveau 1

Repreacutesentation adeacutequate de la

situation

Seacutelection drsquoinformations et formulation du problegraveme

Traduit clairement et de faccedilon complegravete le but

10 pts

Seacutelectionne les informations pertinentes lieacutees au but (erreurs mineures)

8 pts

Relegraveve des eacuteleacutements du but (un des deux buts)

6 pts

Tregraves peu drsquoeacuteleacutements preacutesents

4 pts

Copie les eacuteleacutements de la mise en situation

2 pts

Formulation drsquohypothegravese

Formule des hypothegraveses qursquoil justifie en srsquoappuyant sur les concepts approprieacutes

15 pts

Formule des hypothegraveses vraisemblables qursquoil justifie (quelques erreurs)

12 pts

Formule des hypothegraveses qui tiennent compte de certains problegravemes (plusieurs erreurs)

9 pts

Formule des suppositions plus ou moins relieacutees au problegraveme (beaucoup drsquoerreurs)

6 pts

Eacutelaboration drsquoun plan drsquoaction

pertinent et adapteacute agrave la situation

Planification des eacutetapes de la deacutemarche

Deacutecrit de faccedilon claire et ordonneacutee toutes les eacutetapes de sa deacutemarche

20 pts

Deacutecrit toutes les eacutetapes de sa deacutemarche

16 pts

Deacutecrit sa deacutemarche en omettant une eacutetape

12 pts

Deacutecrit sa deacutemarche en omettant des eacutetapes

8 pts

Preacutesente une deacutemarche deacutesordonneacutee

4 pts Choix des ressources

Eacutenumegravere tous les eacuteleacutements du mateacuteriel

5 pts

Eacutenumegravere des eacuteleacutements du mateacuteriel Un oubli mineur est observeacute

4 pts

Eacutenumegravere des eacuteleacutements du mateacuteriel Un oubli majeur est observeacute

3 pts

Eacutenumegravere des eacuteleacutements du mateacuteriel Des oublis majeurs sont observeacutes

2 pts

Eacutenumegravere des eacuteleacutements du mateacuteriel en nombres insuffisants ou sans lien avec lrsquoexpeacuterimentation

1 pt

Mise en œuvre adeacutequate du plan drsquoaction

Utilisation dans lrsquoaction des ressources

Recueille des donneacutees en utilisant correctement les outils et les instruments de mesure

5 pts

Travaille de faccedilon seacutecuritaire

3 pts

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Organisation des donneacutees

Preacutesente et organise clairement lrsquoensemble des donneacutees afin drsquoen faciliter lrsquointerpreacutetation

20 pts

Preacutesente des donneacutees comportant une erreur

12 pts

Preacutesente des donneacutees comportant plusieurs erreurs

8 pts

Preacutesente des donneacutees parfois organiseacutees mais sans lien avec la tacircche

4 pts

Eacutelaboration de conclusions

drsquoexplications ou de solutions

pertinentes

Proposition drsquoexplications ou de solutions

Formule des explications en interpreacutetant correctement toutes les donneacutees

15 pts

Formule des explications en interpreacutetant correctement la plupart des donneacutees

12 pts

Formule des explications en interpreacutetant partiellement les donneacutees

9 pts

Formule une explication mais interpregravete incorrectement les donneacutees

6 pts

Formule des explications sans lien avec la tacircche

3 pts Concordance avec lrsquohypothegravese

Fournit une justification adeacutequate et deacutetailleacutee

5 pts

Fournit une explication adeacutequate

4 pts

Fournit une justification incomplegravete

2 pts

Ne fournit aucune justification valable

1 pt Pistes drsquoameacutelioration et analyse critique

Propose des ameacuteliorations et les justifie

5 pts

Propose des ameacuteliorations

4 pts

Propose des ameacuteliorations partielles

3 pts

Propose des ameacuteliorations peu pertinentes

2 pts

Ne propose aucune ameacutelioration

1 pt

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Laboratoire sur les daphnies et lrsquoeffet des boissons eacutenergisantes La deacutemarche expeacuterimentale

La probleacutematique Selon lrsquoInstitut national de santeacute publique du Queacutebec laquo la consommation de boissons eacutenergisantes a connu une croissance importante au cours des cinq derniegraveres anneacutees de sorte que ces produits occupent maintenant une part consideacuterable du marcheacute des boissons Ces boissons sucreacutees promues pour leur capaciteacute agrave rehausser les niveaux drsquoeacutenergie et de vivaciteacute contiennent de la cafeacuteine comme principal ingreacutedient actif en plus de diverses autres substances telles que la taurine le glucuronolactone le ginseng lrsquoinositol et des vitamines [hellip] Parallegravelement de nombreuses questions ont eacuteteacute souleveacutees par les professionnels de la santeacute et des milieux scolaires quant aux effets de ces boissons sur la santeacute lorsqursquoelles sont consommeacutees notamment par une jeune clientegravele pendant une activiteacute physique et en combinaison avec lrsquoalcool raquo

httpwwwinspqqccapdfpublications1167_BoissonsEnergisantespdf

Il semble donc tregraves pertinent de chercher agrave mieux comprend lrsquoeffet de ces boissons eacutenergisantes agrave diffeacuterentes concentrations sur les systegravemes drsquoun organisme vivant Critegravere 1 Repreacutesentation de la situation (25 POINTS) Le problegraveme 1 Formulez une question complegravete agrave laquelle le laboratoire permettra drsquoapporter des eacuteleacutements de reacuteponse Quel sera lrsquoeffet de deux solutions de boisson eacutenergisante agrave concentration deacutetermineacutee sur lrsquoorganisme drsquoune daphnie

10 La theacuteorie 2 En vous aidant des tableaux preacutesenteacutes en annexe quels sont les principaux ingreacutedients

actifs dans votre boisson eacutenergisante

Reacuteponses variables Exemple cafeacuteine taurine glucuronolactone

3 Quel est lrsquoeffet de la cafeacuteine sur lrsquoorganisme Augmentation du rythme cardiaque de la contractiliteacute du cœur de la pression arteacuterielle de lrsquoapport de sang aux muscles et de la libeacuteration de glucose par le foie diminution du sommeil augmentation de lrsquoeacutenergie dans les muscles et dysfonctionnement du rythme cardiaque

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4 Quel est lrsquoeffet de la taurine sur lrsquoorganisme

Augmente la contractiliteacute cardiaque diminue la quantiteacute de toxines dans lrsquoorganisme et augmente la production drsquoeacutenergie par les muscles

5 Quel est lrsquoeffet du glucuronolactone sur lrsquoorganisme

Eacutelimine les deacutechets de lrsquoorganisme et aide agrave lutter contre la fatigue

Lrsquohypothegravese 6 Agrave partir des eacuteleacutements de reacuteponse contenus dans les questions preacuteceacutedentes formulez

une hypothegravese de laboratoire complegravete et justifiez-la Reacuteponses variables Exemple Une solution contenant de la cafeacuteine risque de faire augmenter les

battements cardiaques de la daphnie et de la faire bouger un peu plus La taurine devrait avoir moins drsquoeffet sur les battements cardiaques mais la daphnie devrait bouger davantage La solution de boisson eacutenergisante la plus concentreacutee devrait avoir un effet plus important sur lrsquoorganisme de la daphnie

Scheacutema de la daphnie Source image httpwww5ac-lillefr~svtretour_stagescapexp_1Sfiche_technique_daphniehtm

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Les calculs 7 Sachant qursquoune bouteille de boisson eacutenergisante a un volume de 250 mL servez-vous

des donneacutees preacutesenteacutees en annexe pour transformer les concentrations de cafeacuteine de taurine ou de glucuronolactone de votre solution en gL

Tableau 1 Concentration en ingreacutedients actifs drsquoune boisson eacutenergisante

Quantiteacute de taurine

Quantiteacute de cafeacuteine

Quantiteacute de glucuronolactone

Volume de solution (mL)

1000 mg 80 mg 600 mg 250 Concentrations Concentrations en gL Concentration de taurine 1000 mg250 ml 4 mgmL = 4 gL ou 4 mgmL Concentration de cafeacuteine 80 mg250 ml 032 mgmL = 032 gL ou 032 mgmL Concentration de glucuronolactone 600 mg250 mL 24 mgmL = 24 gL ou 24 mgmL 8 Effectuez les calculs neacutecessaires agrave la preacuteparation de votre dilution

15

Reacuteponses variables Exemple Concentration de la premiegravere dilution 32 gL en taurine Calculs C1V1 = C2V2 C1 = 4 gL V2 = C1V1 = 4 gL x 001 L = 125 mL V1 = 10 mL (donneacute agrave lrsquoeacutelegraveve) C2 32 gL C2 = 32 gL V2 =

Reacuteponses variables Exemple Concentration de la deuxiegraveme dilution 16 gL en taurine Calculs C1V1 = C2V2 C1 = 4 gL V2 = C1V1 = 4 gL x 0005 L = 125 mL V1 = 5 mL (donneacute agrave lrsquoeacutelegraveve) C2 16 gL C2 = 16 gL V2 =

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Critegravere 2 Eacutelaboration drsquoun plan drsquoaction (25 POINTS) Le mateacuteriel 9 Nommez tout le mateacuteriel neacutecessaire agrave la reacutealisation de votre laboratoire

5 Les manipulations 10 Eacutecrivez toutes les eacutetapes neacutecessaires agrave la preacuteparation drsquoune des deux solutions

Peut varier en fonction de la dilution Preacuteparation des solutions 15 mL boisson eacutenergisante de type laquo Red Bull raquo 59 mL eau 2 cylindres gradueacutes de 25 mL 2 eacuteprouvettes avec bouchon Support agrave eacuteprouvette 2 solutions teacutemoin de boisson eacutenergisante concentreacutees agrave 32 gL et 16 gL

1 Preacutelever 10 mL de boisson eacutenergisante avec le cylindre gradueacute de 25 mL 2 Verser la boisson eacutenergisante dans une eacuteprouvette 2 Preacutelever 25 mL drsquoeau avec le cylindre gradueacute de 25 mL 3 Ajouter lrsquoeau preacuteleveacutee au 10 mL de boisson eacutenergisante 4 Agiter 6 Comparer la couleur de la solution dilueacutee avec celle de lrsquoeacuteprouvette teacutemoin

Observation de la daphnie Daphnies Microscope Lame Pipette Chronomegravetre Papier absorbant Crayon-feutre et feuille de papier

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11 Eacutecrivez toutes les eacutetapes des manipulations neacutecessaires agrave lrsquoobservation des daphnies

20 Critegravere 3 Mise en œuvre du plan drsquoaction (25 POINTS) Lrsquoutilisation dans lrsquoaction des ressources 12 Quelles sont les regravegles de seacutecuriteacute dont vous devez tenir compte pendant votre

laboratoire 13 Avez-vous travailleacute de maniegravere seacutecuritaire Justifiez votre reacuteponse

______________________ Reacuteponses variables _____________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

5

1 Preacutelever une daphnie avec une pipette 2 Placer la daphnie sur une lame de microscope 3 Eacuteponger le surplus de liquide avec du papier absorbant 4 Ajouter une goutte de solution de boisson eacutenergisante non dilueacutee 5 Compter le nombre de battements de cœur de la daphnie en 5 secondes en faisant

un point sur une feuille avec un crayon agrave tous les battements de cœur 6 Remettre la daphnie dans sa solution drsquoorigine et attendre environ 1 minute 7 Reprendre la daphnie avec la pipette 8 Reacutepeacuteter les eacutetapes 2 agrave 4 avec la solution de boisson eacutenergisante dilueacutee agrave 16 gL 9 Remettre la daphnie dans sa solution drsquoorigine et attendre environ 1 minute 10 Reprendre la daphnie avec la pipette 11 Reacutepeacuteter les eacutetapes 2 agrave 4 avec la solution de boisson eacutenergisante dilueacutee agrave 32 gL 12 Comparer les reacutesultats

Reacuteponses variables Exemples

Porter des lunettes de seacutecuriteacute Attacher ses cheveux Srsquoassurer que lrsquoobjectif du microscope ne touche pas agrave la daphnie Ne pas laisser la lumiegravere du microscope allumeacutee inutilement

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Lrsquoorganisation des donneacutees 14 Notez vos reacutesultats

Reacuteponses variables

Exemple

Tableau 2 Nombre de battements de cœur de la daphnie en 5 secondes avec diffeacuterentes concentrations de boisson eacutenergisante

20

Critegravere 4 Eacutelaboration de conclusions (25 POINTS)

Lrsquoanalyse 15 Comparez vos reacutesultats avec lrsquoensemble de la classe et faites-en lrsquoanalyse

Analyse

Reacuteponses variables Exemple Les battements cardiaques de la daphnie augmentent peu avec la

taurine comparativement agrave la cafeacuteine La cafeacuteine a comme effet drsquoaugmenter le rythme cardiaque alors que la taurine a comme effet drsquoaugmenter la production drsquoeacutenergie par les muscles

Concentration en taurine (gL)

Concentration en cafeacuteine (gL)

Concentration en glucuronolactone

(gL)

Battements de cœur de la daphnie

000 27 016 31 032 35

Observations Reacuteponses variables

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La conclusion 16 Quel est lrsquoeffet de votre boisson eacutenergisante sur les battements du cœur drsquoune

daphnie

Le cœur de la daphnie bat plus rapidement

17 Quels systegravemes du corps peuvent expliquer la reacuteaction de la daphnie Justifiez votre

reacuteponse

Systegraveme 1 Systegraveme digestif

Justification La cafeacuteine est absorbeacutee par lrsquoestomac et lrsquointestin grecircle deux organes du systegraveme digestif La cafeacuteine contribue agrave la libeacuteration du glucose par le foie Apregraves lrsquoingestion de boisson eacutenergisante la cafeacuteine sera meacutetaboliseacutee par le foie par des enzymes chimiques Or le foie est une glande digestive

La taurine intervient aussi dans le meacutecanisme de digestion des lipides Elle est preacutesente dans la bile et sert agrave eacutemulsifier les lipides alimentaires

Le glucuronolactone est naturellement produit par le foie lors du meacutetabolisme du glucose

Systegraveme 2 Systegraveme circulatoire

Justification La cafeacuteine est redistribueacutee dans la circulation sanguine par le systegraveme circulatoire La boisson eacutenergisante sera ainsi distribueacutee aux muscles et au cerveau par diffusion La cafeacuteine augmente le rythme cardiaque la contractiliteacute du cœur la pression arteacuterielle et lrsquoapport de sang aux muscles

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Systegraveme 3 Systegraveme excreacuteteur

Justification Dans le cerveau la cafeacuteine ressemble beaucoup agrave une proteacuteine qui agit comme neurotransmetteur lrsquoadeacutenosine Normalement lrsquoadeacutenosine se fixe aux reacutecepteurs des cellules ceacutereacutebrales et envoie un influx qui diminue lrsquoactiviteacute des cellules et favorise le sommeil Lors de lrsquoingestion drsquoune boisson eacutenergisante la cafeacuteine prend la place de lrsquoadeacutenosine et se fixe aux reacutecepteurs des cellules ceacutereacutebrales Lrsquoadeacutenosine ne peut donc plus effectuer sa tacircche principale Lrsquoorganisme et le sommeil ne sont plus favoriseacutes

La taurine est un acide amineacute qui agit comme neurotransmetteur

15

18 Est-ce que votre hypothegravese eacutetait justifieacutee Expliquez

________________________ Reacuteponses variables ___________________________

____________________________________________________________________

5 Les pistes drsquoameacutelioration 18 Quels problegravemes avez-vous rencontreacutes au cours de votre laboratoire

Reacuteponses variables Exemple La reacuteaction de la daphnie est tregraves variable drsquoun organisme agrave lrsquoautre

Il est difficile de voir lrsquoeffet de plusieurs concentrations de solution sur une mecircme daphnie car celles-ci ne sont pas tregraves reacutesistantes elles finissent par mourir Plusieurs ingreacutedients actifs sont preacutesents dans la boisson eacutenergisante (cafeacuteine taurine et glucuronolacton) et il est difficile drsquoanalyser la reacuteaction de la daphnie en fonction drsquoun seul de ces ingreacutedients La daphnie nrsquoabsorbe pas toujours la mecircme quantiteacute de boisson eacutenergisante drsquoune fois agrave lrsquoautre

19 Comment pourriez-vous ameacuteliorer lrsquoexpeacuterience

Reacuteponses variables Exemple Tous les eacutelegraveves devraient choisir une daphnie qui a le mecircme nombre de

battements cardiaques au deacutepart pour que les comparaisons soient plus justes

Privileacutegier des boissons eacutenergisantes dont un seul ingreacutedient actif diffegravere

5

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ANNEXES

Tableau 1 Teneurs en ingreacutedients actifs des boissons eacutenergisantes

Nom de boisson Taurine (mg)

Cafeacuteine (mg)

Eacutenergie (kcal)

Glucuronolactone (mg)

Amp Energy 292 80 116

Battery Energy Drink 1 000 80 125

Burn Energy Drink (hors France) 1 000 80 153

Burn Energy Drink (France) 0 80 158

Dark Dog (hors France) 80

Dark Dog (France) 0 80 125 0

Duff 704 85 113

Eacutenergie 1 000 80 600

Eacutenergie leacuteger 1 000 80 7 600

FULL SIZE performers drink16(France) 1 000 80 208 600

Full Throttle citron 1 000 75

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Grizzly power drink (France) 0 80 112 0

Grizzly power drink original 1 000 80 112 600

Guru original 0 125 100

GZ 1000 80 1175 0575

Hype 1 000 80 43

Hype enlite 1 000 80 49

Lost 1 057 85 634

Monster Energy Anti-Gravity 2 000

Monster Energy Khaos 1 057 82

Monster Energy Original 1 057 82 120

Monster Energy Ripper 1 057 82 1175

NOS fruiteacute 1 042 130 115 28

Rage 1 057 84 802

Power Poker Energy Drink 1000 80 1175 0575

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Red Bull (hors France) 1 000 80 1125 600

Red Bull (France) 1 000 80 115 600

Red Bull diegravete 1 000 80

Red rain 1 000 80 600

Red Rave 1 000 80 600

Red Rave diegravete 1 000 80

Rockstar 1 001 101

Rockstar diegravete 1 001 85

Rockstar Burner 1 057 85

Rockstar Juiced 50 1 057 85

Rockstar Juiced 70 1 001 85 1 136

Sobe No fear 1 000 80

SHARK 1 000 80 155 600

Stoked Energy 1 057 85 634

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Taurus Energy Drink 1 000 24 46 6

Truc de Fou la french energy17 1 000 80 115 600

Txori Gorri Energy Drink

Wild Dragon

X-Tense Original 80 110

X-Tense Zero 80 11

Source httpfrwikipediaorgwikiBoisson_eacutenergisante

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Tableau 2 Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents produits veacutegeacutetaux

Source httpfrwikipediaorgwikiCafeacuteine

Tableau 3 Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents aliments et boissons

Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents aliments et boissons 4142

Produit Portion Cafeacuteine par portion (mg)

Cafeacuteine par litre (mg)

Chocolat noir 1 barre (43 g 15 oz) 31 - Chocolat au lait 1 barre (43 g 15 oz) 10 - Chocolat chaud 207 ml (7 US fl oz) 52 25035 Cafeacute moulu 207 ml (7 US fl oz) 80ndash135 386ndash652 Cafeacute filtre 207 ml (7 US fl oz) 115ndash175 555ndash845 Cafeacute deacutecafeacuteineacute 207 ml (7 US fl oz) 5 24 Cafeacute expresso 44ndash60 ml (15-2 US fl oz) 100 1691ndash2254 Theacute vert ou Theacute noir43 177 ml (6 US fl oz) 30-53 169 Coca-Cola Classic 355 ml (12 US fl oz) 46 129 Red Bull 250 ml (82 US fl oz) 80 320 Source httpfrwikipediaorgwikiCafeacuteine

Produit veacutegeacutetal cafeacuteine du poids sec Graine drsquoarabica (cafeacute) 11

Graine de robusta (cafeacute) 22

Fegraveve de cacao 01 agrave 04

Noix de kola (cola) 1 agrave 35

Feuille de theacute 25 agrave 5

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Laboratoire sur les daphnies et lrsquoeffet des boissons eacutenergisantes La preacuteparation (corrigeacute)

1 Qursquoest-ce qursquoun soluteacute Un soluteacute est une substance qui se dissout dans une autre substance appeleacutee solvant 2 Qursquoest-ce qursquoun solvant Un solvant est une substance capable de dissoudre un soluteacute 3 Qursquoest-ce que la concentration drsquoune solution La concentration drsquoune solution correspond agrave la quantiteacute de soluteacute par rapport agrave la

quantiteacute de solutions 4 Deacutecrivez lrsquoeffet drsquoune variation de quantiteacute de soluteacute ou de solvant sur la concentration

drsquoune solution Lrsquoajout de soluteacute augmente la concentration drsquoune solution Lrsquoajout de solvant

diminue la concentration drsquoune solution 5 Illustrez le pheacutenomegravene de dilution agrave lrsquoaide drsquoun modegravele particulaire

6 Expliquez le pheacutenomegravene de dilution en termes de concentration et de volume Une solution concentreacutee contient une quantiteacute importante de soluteacute dissous par

rapport au volume de solution Une solution dilueacutee contient une faible quantiteacute de soluteacute dissous par rapport au volume de solution

Solvant Solution concentreacutee Solution dilueacutee

Soluteacute

Ressources One dollar microscope httpwwwfunscicomfun3_enucomp1ucomp1htm Principe de fonctionnement httpwwwmicroscopixchmicroscopie_principephpsmenu=3 Simulateur httpwwwphysagregfranimationsanimation-Spe-physique-TP-microscope-schema-modelisationswf Introduction agrave la microscopie httpwwwlabomediqualchmicroscopeintrohtm Olympus simple magnification httpwwwolympusmicrocomprimerjavalensessimplemagnificationindexhtml Simulateur httpphetcoloradoedusimsgeometric-opticsgeometric-optics_enhtml Solid edge ST4 httpswwwplmautomationsiemenscomen_usacademicresourcessolid-edgestudent-downloadcfm Microscope V1 httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopemicroscope_v1wmv Queue de poisson avec le microscope V1 httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopepoisson_v1wmv Observation de la daphnie httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopeobservation20observationhtml Test avec une regravegle httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopeverification_optiqueverification_optiquehtml

  • analyse_technologique_corrigepdf
  • C2_effets_boissons_energisantes_corrige
  • grille_evaluation_daphnie
  • labo_daphnie_corrige
  • labo_preparation_corrige
  • Ressources externes
Page 13: Analyse technologique du microscopecdpsciencetechno.org/cdp/UserFiles/File/telechargement/microscope... · (pyridoxine) - Régularise le taux de sucre dans le sang - Formation des

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Scheacutema du systegraveme circulatoire

Veine

Cœur

Artegravere

Circulation pulmonaire

Capillaires Ex Rouge

Circulation systeacutemique

Source image wwwhumansbepagescardiovaschtm Ex Bleu

12 La cafeacuteine augmente le flux drsquooxygegravene dans le cerveau et dans les muscles Sers-toi du scheacutema ci-dessous pour expliquer comment lrsquooxygegravene de lrsquoair peut se retrouver dans ces organes du corps humain

Votre reacuteponse doit expliquer

a) La fonction des fosses

nasales et des poumons

b) La fonction des artegraveres

des veines du cœur et des

capillaires sanguins

Source image httptpe-burne-monsitecompagesplan2-les-effets-sur- l-organisme-lors-d-un-effort-physiquehtml

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Lrsquoair entre par les fosses nasales et y est filtreacute reacutechauffeacute et humidifieacute Les eacutechanges gazeux se feront dans les poumons Dans les poumons il y aura diffusion de lrsquooxygegravene entre les alveacuteoles et les capillaires sanguins Dans le sang lrsquooxygegravene ira vers le cœur par une veine Le cœur pompera le sang dans le corps et sera distribueacute aux cellules par les artegraveres

Les fluides

13 La cafeacuteine augmente la pression arteacuterielle

a) Qursquoest-ce que la pression La pression est la force exerceacutee par les particules lorsqursquoelles entrent en collision avec une surface contraignante

b) Le sang est-il un fluide compressible ou incompressible Justifie ta reacuteponse

Incompressible Le volume du sang ne change pas

c) Explique la raison pour laquelle la boisson eacutenergisante augmente la pression arteacuterielle agrave lrsquoaide des principaux facteurs qui influencent la pression exerceacutee par un fluide

La contraction du cœur est plus forte ce qui augmente la force avec laquelle le sang est deacuteplaceacute

d) Explique agrave lrsquoaide du concept de diffeacuterences de pression la faccedilon dont le sang se deacuteplace dans le corps

Le sang se deacuteplace drsquoun endroit ayant une pression eacuteleveacutee vers un endroit ayant une pression moins eacuteleveacutee Le cœur pompe le sang dans le cœur et fournit la pression neacutecessaire pour que le sang circule Le sang qui circule dans les artegraveres a une pression plus eacuteleveacutee que le sang qui circule dans les veines

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Le systegraveme nerveux

14 La cafeacuteine agit comme neurotransmetteur dans le cerveau

a) Agrave quelle structure du systegraveme nerveux central le cerveau est-il associeacute

Lrsquoenceacutephale

b) Quelle est la fonction du cerveau

Responsable des faculteacutes intellectuelles analyse et interpregravete lrsquoinformation produit des influx nerveux

15 Explique le rocircle du systegraveme nerveux central lors de lrsquoingestion de boisson eacutenergisante

La cafeacuteine intervient dans la gestion des comportements en ne deacutecodant pas les messages envoyeacutes par lrsquoadeacutenosine correctement La cafeacuteine prend la place de lrsquoadeacutenosine et arrecircte de favoriser le sommeil

16 Sur le scheacutema suivant identifie la synapse lrsquoaxone et les dendrites

Dendrite Synapse

Axone

Source image httpjourdanericpagesperso-orangefrbilans3ch13htm

17 Normalement lrsquoadeacutenosine se fixe aux reacutecepteurs des cellules ceacutereacutebrales et envoie un influx qui diminue lrsquoactiviteacute des cellules Quelles structures sont responsables du transport de lrsquoinflux nerveux

Les nerfs

18 Utilise le scheacutema ci-dessous pour reacutepondre aux prochaines questions

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Source image httplechocolat-tpe2010e-monsitecompagestpela-theobromine-cafeinehtml

a) Quel est le rocircle du systegraveme nerveux peacuteripheacuterique

Transporter les influx nerveux

b) Quelle est la conseacutequence de lrsquoingestion de boisson eacutenergisante sur le systegraveme nerveux peacuteripheacuterique

Lors de lrsquoingestion de boisson eacutenergisante lrsquoinflux nerveux est acceacuteleacutereacute ce qui ne favorise pas le sommeil

Les types de muscles

19 Lors du meacutetabolisme de la cafeacuteine les muscles lisses sont relacirccheacutes et le bon fonctionnement du rythme cardiaque est affecteacute La quantiteacute drsquoacides gras est aussi augmenteacutee et est utiliseacutee comme source drsquoeacutenergie par les muscles

Agrave quels endroits retrouve-t-on ces muscles

Type de muscle Localisation

Lisse Paroi des organes (poumon tube digestifhellip)

Cardiaque Cœur

F) Lrsquoexcreacutetion de la boisson eacutenergisante

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Le systegraveme excreacuteteur

20 Identifie les diffeacuterentes parties du systegraveme urinaire

1- Rein

2- Uretegravere

3- Vessie

4- Uregravetre

Source image httpfrsyvumcomcgionlineservecgiquizzbiologieexcrhtmltable

21 Explique de quelle maniegravere la boisson eacutenergisante peut ecirctre eacutelimineacutee de lrsquoorganisme par le systegraveme excreacuteteur en te reacutefeacuterant aux scheacutemas ci-dessous

Les soluteacutes de la boisson eacutenergisante ainsi que les autres substances dissoutes dans le sang (mineacuteraux vitamines sucre ureacutee) passent agrave travers les capillaires lorsque le sang arrive aux reins Ces substances dissoutes dans le sang entrent dans le rein tandis que les cellules du sang et les proteacuteines restent dans le sang Le rein filtre ensuite ces substances Les capillaires reacuteabsorbent lrsquoeau et les eacuteleacutements essentiels pour le bon fonctionnement de lrsquoorganisme Les deacutechets restent dans les reins Les soluteacutes de la boisson eacutenergisante restent donc dans les reins et seront eacutevacueacutes dans lrsquourine

Sources images httpwwwbecomehealthynowcompopupsnephronhtm httpfracademicrudicnsffrwiki1470246

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22 a) Quelle est la fonction des reins

Filtration du sang Reacuteabsorption de lrsquoeau Eacutelimination des deacutechets

b) Quelle est la fonction de la vessie

Entreposer lrsquourine jusqursquoagrave la miction

23 De quoi lrsquourine est-elle composeacutee

Eau ureacutee et autres deacutechets mineacuteraux substances en excegraves dans le sang

24 Explique comment les reins peuvent maintenir lrsquoeacutequilibre sanguin lors de lrsquoingestion de boisson eacutenergisante

Les reins filtrent le sang et retirent du systegraveme circulatoire la cafeacuteine la taurine et le glucuronolactone En eacutetant eacutevacueacutees ces substances cesseront drsquoavoir leurs effets neacutegatifs sur lrsquoorganisme

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Laboratoire sur les daphnies et les boissons eacutenergisantes Grille drsquoeacutevaluation

Compeacutetence 1- Chercher des reacuteponses ou des solutions agrave des problegravemes drsquoordre scientifique ou technologique

Critegraveres Indicateurs Manifestations observables Niveau 5 Niveau 4 Niveau 3 Niveau 2 Niveau 1

Repreacutesentation adeacutequate de la

situation

Seacutelection drsquoinformations et formulation du problegraveme

Traduit clairement et de faccedilon complegravete le but

10 pts

Seacutelectionne les informations pertinentes lieacutees au but (erreurs mineures)

8 pts

Relegraveve des eacuteleacutements du but (un des deux buts)

6 pts

Tregraves peu drsquoeacuteleacutements preacutesents

4 pts

Copie les eacuteleacutements de la mise en situation

2 pts

Formulation drsquohypothegravese

Formule des hypothegraveses qursquoil justifie en srsquoappuyant sur les concepts approprieacutes

15 pts

Formule des hypothegraveses vraisemblables qursquoil justifie (quelques erreurs)

12 pts

Formule des hypothegraveses qui tiennent compte de certains problegravemes (plusieurs erreurs)

9 pts

Formule des suppositions plus ou moins relieacutees au problegraveme (beaucoup drsquoerreurs)

6 pts

Eacutelaboration drsquoun plan drsquoaction

pertinent et adapteacute agrave la situation

Planification des eacutetapes de la deacutemarche

Deacutecrit de faccedilon claire et ordonneacutee toutes les eacutetapes de sa deacutemarche

20 pts

Deacutecrit toutes les eacutetapes de sa deacutemarche

16 pts

Deacutecrit sa deacutemarche en omettant une eacutetape

12 pts

Deacutecrit sa deacutemarche en omettant des eacutetapes

8 pts

Preacutesente une deacutemarche deacutesordonneacutee

4 pts Choix des ressources

Eacutenumegravere tous les eacuteleacutements du mateacuteriel

5 pts

Eacutenumegravere des eacuteleacutements du mateacuteriel Un oubli mineur est observeacute

4 pts

Eacutenumegravere des eacuteleacutements du mateacuteriel Un oubli majeur est observeacute

3 pts

Eacutenumegravere des eacuteleacutements du mateacuteriel Des oublis majeurs sont observeacutes

2 pts

Eacutenumegravere des eacuteleacutements du mateacuteriel en nombres insuffisants ou sans lien avec lrsquoexpeacuterimentation

1 pt

Mise en œuvre adeacutequate du plan drsquoaction

Utilisation dans lrsquoaction des ressources

Recueille des donneacutees en utilisant correctement les outils et les instruments de mesure

5 pts

Travaille de faccedilon seacutecuritaire

3 pts

Chantier 7 - Barma FSE Universiteacute Laval 2011 (avec la collaboration de Jean-Franccedilois Garneau Geneviegraveve Rheacuteaume et Yvon Queacutemener) 2

Organisation des donneacutees

Preacutesente et organise clairement lrsquoensemble des donneacutees afin drsquoen faciliter lrsquointerpreacutetation

20 pts

Preacutesente des donneacutees comportant une erreur

12 pts

Preacutesente des donneacutees comportant plusieurs erreurs

8 pts

Preacutesente des donneacutees parfois organiseacutees mais sans lien avec la tacircche

4 pts

Eacutelaboration de conclusions

drsquoexplications ou de solutions

pertinentes

Proposition drsquoexplications ou de solutions

Formule des explications en interpreacutetant correctement toutes les donneacutees

15 pts

Formule des explications en interpreacutetant correctement la plupart des donneacutees

12 pts

Formule des explications en interpreacutetant partiellement les donneacutees

9 pts

Formule une explication mais interpregravete incorrectement les donneacutees

6 pts

Formule des explications sans lien avec la tacircche

3 pts Concordance avec lrsquohypothegravese

Fournit une justification adeacutequate et deacutetailleacutee

5 pts

Fournit une explication adeacutequate

4 pts

Fournit une justification incomplegravete

2 pts

Ne fournit aucune justification valable

1 pt Pistes drsquoameacutelioration et analyse critique

Propose des ameacuteliorations et les justifie

5 pts

Propose des ameacuteliorations

4 pts

Propose des ameacuteliorations partielles

3 pts

Propose des ameacuteliorations peu pertinentes

2 pts

Ne propose aucune ameacutelioration

1 pt

Chantier 7 - Barma FSE Universiteacute Laval 2011 (document creacuteeacute par Geneviegraveve Rheacuteaume) 1

Laboratoire sur les daphnies et lrsquoeffet des boissons eacutenergisantes La deacutemarche expeacuterimentale

La probleacutematique Selon lrsquoInstitut national de santeacute publique du Queacutebec laquo la consommation de boissons eacutenergisantes a connu une croissance importante au cours des cinq derniegraveres anneacutees de sorte que ces produits occupent maintenant une part consideacuterable du marcheacute des boissons Ces boissons sucreacutees promues pour leur capaciteacute agrave rehausser les niveaux drsquoeacutenergie et de vivaciteacute contiennent de la cafeacuteine comme principal ingreacutedient actif en plus de diverses autres substances telles que la taurine le glucuronolactone le ginseng lrsquoinositol et des vitamines [hellip] Parallegravelement de nombreuses questions ont eacuteteacute souleveacutees par les professionnels de la santeacute et des milieux scolaires quant aux effets de ces boissons sur la santeacute lorsqursquoelles sont consommeacutees notamment par une jeune clientegravele pendant une activiteacute physique et en combinaison avec lrsquoalcool raquo

httpwwwinspqqccapdfpublications1167_BoissonsEnergisantespdf

Il semble donc tregraves pertinent de chercher agrave mieux comprend lrsquoeffet de ces boissons eacutenergisantes agrave diffeacuterentes concentrations sur les systegravemes drsquoun organisme vivant Critegravere 1 Repreacutesentation de la situation (25 POINTS) Le problegraveme 1 Formulez une question complegravete agrave laquelle le laboratoire permettra drsquoapporter des eacuteleacutements de reacuteponse Quel sera lrsquoeffet de deux solutions de boisson eacutenergisante agrave concentration deacutetermineacutee sur lrsquoorganisme drsquoune daphnie

10 La theacuteorie 2 En vous aidant des tableaux preacutesenteacutes en annexe quels sont les principaux ingreacutedients

actifs dans votre boisson eacutenergisante

Reacuteponses variables Exemple cafeacuteine taurine glucuronolactone

3 Quel est lrsquoeffet de la cafeacuteine sur lrsquoorganisme Augmentation du rythme cardiaque de la contractiliteacute du cœur de la pression arteacuterielle de lrsquoapport de sang aux muscles et de la libeacuteration de glucose par le foie diminution du sommeil augmentation de lrsquoeacutenergie dans les muscles et dysfonctionnement du rythme cardiaque

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4 Quel est lrsquoeffet de la taurine sur lrsquoorganisme

Augmente la contractiliteacute cardiaque diminue la quantiteacute de toxines dans lrsquoorganisme et augmente la production drsquoeacutenergie par les muscles

5 Quel est lrsquoeffet du glucuronolactone sur lrsquoorganisme

Eacutelimine les deacutechets de lrsquoorganisme et aide agrave lutter contre la fatigue

Lrsquohypothegravese 6 Agrave partir des eacuteleacutements de reacuteponse contenus dans les questions preacuteceacutedentes formulez

une hypothegravese de laboratoire complegravete et justifiez-la Reacuteponses variables Exemple Une solution contenant de la cafeacuteine risque de faire augmenter les

battements cardiaques de la daphnie et de la faire bouger un peu plus La taurine devrait avoir moins drsquoeffet sur les battements cardiaques mais la daphnie devrait bouger davantage La solution de boisson eacutenergisante la plus concentreacutee devrait avoir un effet plus important sur lrsquoorganisme de la daphnie

Scheacutema de la daphnie Source image httpwww5ac-lillefr~svtretour_stagescapexp_1Sfiche_technique_daphniehtm

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Les calculs 7 Sachant qursquoune bouteille de boisson eacutenergisante a un volume de 250 mL servez-vous

des donneacutees preacutesenteacutees en annexe pour transformer les concentrations de cafeacuteine de taurine ou de glucuronolactone de votre solution en gL

Tableau 1 Concentration en ingreacutedients actifs drsquoune boisson eacutenergisante

Quantiteacute de taurine

Quantiteacute de cafeacuteine

Quantiteacute de glucuronolactone

Volume de solution (mL)

1000 mg 80 mg 600 mg 250 Concentrations Concentrations en gL Concentration de taurine 1000 mg250 ml 4 mgmL = 4 gL ou 4 mgmL Concentration de cafeacuteine 80 mg250 ml 032 mgmL = 032 gL ou 032 mgmL Concentration de glucuronolactone 600 mg250 mL 24 mgmL = 24 gL ou 24 mgmL 8 Effectuez les calculs neacutecessaires agrave la preacuteparation de votre dilution

15

Reacuteponses variables Exemple Concentration de la premiegravere dilution 32 gL en taurine Calculs C1V1 = C2V2 C1 = 4 gL V2 = C1V1 = 4 gL x 001 L = 125 mL V1 = 10 mL (donneacute agrave lrsquoeacutelegraveve) C2 32 gL C2 = 32 gL V2 =

Reacuteponses variables Exemple Concentration de la deuxiegraveme dilution 16 gL en taurine Calculs C1V1 = C2V2 C1 = 4 gL V2 = C1V1 = 4 gL x 0005 L = 125 mL V1 = 5 mL (donneacute agrave lrsquoeacutelegraveve) C2 16 gL C2 = 16 gL V2 =

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Critegravere 2 Eacutelaboration drsquoun plan drsquoaction (25 POINTS) Le mateacuteriel 9 Nommez tout le mateacuteriel neacutecessaire agrave la reacutealisation de votre laboratoire

5 Les manipulations 10 Eacutecrivez toutes les eacutetapes neacutecessaires agrave la preacuteparation drsquoune des deux solutions

Peut varier en fonction de la dilution Preacuteparation des solutions 15 mL boisson eacutenergisante de type laquo Red Bull raquo 59 mL eau 2 cylindres gradueacutes de 25 mL 2 eacuteprouvettes avec bouchon Support agrave eacuteprouvette 2 solutions teacutemoin de boisson eacutenergisante concentreacutees agrave 32 gL et 16 gL

1 Preacutelever 10 mL de boisson eacutenergisante avec le cylindre gradueacute de 25 mL 2 Verser la boisson eacutenergisante dans une eacuteprouvette 2 Preacutelever 25 mL drsquoeau avec le cylindre gradueacute de 25 mL 3 Ajouter lrsquoeau preacuteleveacutee au 10 mL de boisson eacutenergisante 4 Agiter 6 Comparer la couleur de la solution dilueacutee avec celle de lrsquoeacuteprouvette teacutemoin

Observation de la daphnie Daphnies Microscope Lame Pipette Chronomegravetre Papier absorbant Crayon-feutre et feuille de papier

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11 Eacutecrivez toutes les eacutetapes des manipulations neacutecessaires agrave lrsquoobservation des daphnies

20 Critegravere 3 Mise en œuvre du plan drsquoaction (25 POINTS) Lrsquoutilisation dans lrsquoaction des ressources 12 Quelles sont les regravegles de seacutecuriteacute dont vous devez tenir compte pendant votre

laboratoire 13 Avez-vous travailleacute de maniegravere seacutecuritaire Justifiez votre reacuteponse

______________________ Reacuteponses variables _____________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

5

1 Preacutelever une daphnie avec une pipette 2 Placer la daphnie sur une lame de microscope 3 Eacuteponger le surplus de liquide avec du papier absorbant 4 Ajouter une goutte de solution de boisson eacutenergisante non dilueacutee 5 Compter le nombre de battements de cœur de la daphnie en 5 secondes en faisant

un point sur une feuille avec un crayon agrave tous les battements de cœur 6 Remettre la daphnie dans sa solution drsquoorigine et attendre environ 1 minute 7 Reprendre la daphnie avec la pipette 8 Reacutepeacuteter les eacutetapes 2 agrave 4 avec la solution de boisson eacutenergisante dilueacutee agrave 16 gL 9 Remettre la daphnie dans sa solution drsquoorigine et attendre environ 1 minute 10 Reprendre la daphnie avec la pipette 11 Reacutepeacuteter les eacutetapes 2 agrave 4 avec la solution de boisson eacutenergisante dilueacutee agrave 32 gL 12 Comparer les reacutesultats

Reacuteponses variables Exemples

Porter des lunettes de seacutecuriteacute Attacher ses cheveux Srsquoassurer que lrsquoobjectif du microscope ne touche pas agrave la daphnie Ne pas laisser la lumiegravere du microscope allumeacutee inutilement

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Lrsquoorganisation des donneacutees 14 Notez vos reacutesultats

Reacuteponses variables

Exemple

Tableau 2 Nombre de battements de cœur de la daphnie en 5 secondes avec diffeacuterentes concentrations de boisson eacutenergisante

20

Critegravere 4 Eacutelaboration de conclusions (25 POINTS)

Lrsquoanalyse 15 Comparez vos reacutesultats avec lrsquoensemble de la classe et faites-en lrsquoanalyse

Analyse

Reacuteponses variables Exemple Les battements cardiaques de la daphnie augmentent peu avec la

taurine comparativement agrave la cafeacuteine La cafeacuteine a comme effet drsquoaugmenter le rythme cardiaque alors que la taurine a comme effet drsquoaugmenter la production drsquoeacutenergie par les muscles

Concentration en taurine (gL)

Concentration en cafeacuteine (gL)

Concentration en glucuronolactone

(gL)

Battements de cœur de la daphnie

000 27 016 31 032 35

Observations Reacuteponses variables

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La conclusion 16 Quel est lrsquoeffet de votre boisson eacutenergisante sur les battements du cœur drsquoune

daphnie

Le cœur de la daphnie bat plus rapidement

17 Quels systegravemes du corps peuvent expliquer la reacuteaction de la daphnie Justifiez votre

reacuteponse

Systegraveme 1 Systegraveme digestif

Justification La cafeacuteine est absorbeacutee par lrsquoestomac et lrsquointestin grecircle deux organes du systegraveme digestif La cafeacuteine contribue agrave la libeacuteration du glucose par le foie Apregraves lrsquoingestion de boisson eacutenergisante la cafeacuteine sera meacutetaboliseacutee par le foie par des enzymes chimiques Or le foie est une glande digestive

La taurine intervient aussi dans le meacutecanisme de digestion des lipides Elle est preacutesente dans la bile et sert agrave eacutemulsifier les lipides alimentaires

Le glucuronolactone est naturellement produit par le foie lors du meacutetabolisme du glucose

Systegraveme 2 Systegraveme circulatoire

Justification La cafeacuteine est redistribueacutee dans la circulation sanguine par le systegraveme circulatoire La boisson eacutenergisante sera ainsi distribueacutee aux muscles et au cerveau par diffusion La cafeacuteine augmente le rythme cardiaque la contractiliteacute du cœur la pression arteacuterielle et lrsquoapport de sang aux muscles

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Systegraveme 3 Systegraveme excreacuteteur

Justification Dans le cerveau la cafeacuteine ressemble beaucoup agrave une proteacuteine qui agit comme neurotransmetteur lrsquoadeacutenosine Normalement lrsquoadeacutenosine se fixe aux reacutecepteurs des cellules ceacutereacutebrales et envoie un influx qui diminue lrsquoactiviteacute des cellules et favorise le sommeil Lors de lrsquoingestion drsquoune boisson eacutenergisante la cafeacuteine prend la place de lrsquoadeacutenosine et se fixe aux reacutecepteurs des cellules ceacutereacutebrales Lrsquoadeacutenosine ne peut donc plus effectuer sa tacircche principale Lrsquoorganisme et le sommeil ne sont plus favoriseacutes

La taurine est un acide amineacute qui agit comme neurotransmetteur

15

18 Est-ce que votre hypothegravese eacutetait justifieacutee Expliquez

________________________ Reacuteponses variables ___________________________

____________________________________________________________________

5 Les pistes drsquoameacutelioration 18 Quels problegravemes avez-vous rencontreacutes au cours de votre laboratoire

Reacuteponses variables Exemple La reacuteaction de la daphnie est tregraves variable drsquoun organisme agrave lrsquoautre

Il est difficile de voir lrsquoeffet de plusieurs concentrations de solution sur une mecircme daphnie car celles-ci ne sont pas tregraves reacutesistantes elles finissent par mourir Plusieurs ingreacutedients actifs sont preacutesents dans la boisson eacutenergisante (cafeacuteine taurine et glucuronolacton) et il est difficile drsquoanalyser la reacuteaction de la daphnie en fonction drsquoun seul de ces ingreacutedients La daphnie nrsquoabsorbe pas toujours la mecircme quantiteacute de boisson eacutenergisante drsquoune fois agrave lrsquoautre

19 Comment pourriez-vous ameacuteliorer lrsquoexpeacuterience

Reacuteponses variables Exemple Tous les eacutelegraveves devraient choisir une daphnie qui a le mecircme nombre de

battements cardiaques au deacutepart pour que les comparaisons soient plus justes

Privileacutegier des boissons eacutenergisantes dont un seul ingreacutedient actif diffegravere

5

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ANNEXES

Tableau 1 Teneurs en ingreacutedients actifs des boissons eacutenergisantes

Nom de boisson Taurine (mg)

Cafeacuteine (mg)

Eacutenergie (kcal)

Glucuronolactone (mg)

Amp Energy 292 80 116

Battery Energy Drink 1 000 80 125

Burn Energy Drink (hors France) 1 000 80 153

Burn Energy Drink (France) 0 80 158

Dark Dog (hors France) 80

Dark Dog (France) 0 80 125 0

Duff 704 85 113

Eacutenergie 1 000 80 600

Eacutenergie leacuteger 1 000 80 7 600

FULL SIZE performers drink16(France) 1 000 80 208 600

Full Throttle citron 1 000 75

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Grizzly power drink (France) 0 80 112 0

Grizzly power drink original 1 000 80 112 600

Guru original 0 125 100

GZ 1000 80 1175 0575

Hype 1 000 80 43

Hype enlite 1 000 80 49

Lost 1 057 85 634

Monster Energy Anti-Gravity 2 000

Monster Energy Khaos 1 057 82

Monster Energy Original 1 057 82 120

Monster Energy Ripper 1 057 82 1175

NOS fruiteacute 1 042 130 115 28

Rage 1 057 84 802

Power Poker Energy Drink 1000 80 1175 0575

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Red Bull (hors France) 1 000 80 1125 600

Red Bull (France) 1 000 80 115 600

Red Bull diegravete 1 000 80

Red rain 1 000 80 600

Red Rave 1 000 80 600

Red Rave diegravete 1 000 80

Rockstar 1 001 101

Rockstar diegravete 1 001 85

Rockstar Burner 1 057 85

Rockstar Juiced 50 1 057 85

Rockstar Juiced 70 1 001 85 1 136

Sobe No fear 1 000 80

SHARK 1 000 80 155 600

Stoked Energy 1 057 85 634

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Taurus Energy Drink 1 000 24 46 6

Truc de Fou la french energy17 1 000 80 115 600

Txori Gorri Energy Drink

Wild Dragon

X-Tense Original 80 110

X-Tense Zero 80 11

Source httpfrwikipediaorgwikiBoisson_eacutenergisante

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Tableau 2 Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents produits veacutegeacutetaux

Source httpfrwikipediaorgwikiCafeacuteine

Tableau 3 Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents aliments et boissons

Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents aliments et boissons 4142

Produit Portion Cafeacuteine par portion (mg)

Cafeacuteine par litre (mg)

Chocolat noir 1 barre (43 g 15 oz) 31 - Chocolat au lait 1 barre (43 g 15 oz) 10 - Chocolat chaud 207 ml (7 US fl oz) 52 25035 Cafeacute moulu 207 ml (7 US fl oz) 80ndash135 386ndash652 Cafeacute filtre 207 ml (7 US fl oz) 115ndash175 555ndash845 Cafeacute deacutecafeacuteineacute 207 ml (7 US fl oz) 5 24 Cafeacute expresso 44ndash60 ml (15-2 US fl oz) 100 1691ndash2254 Theacute vert ou Theacute noir43 177 ml (6 US fl oz) 30-53 169 Coca-Cola Classic 355 ml (12 US fl oz) 46 129 Red Bull 250 ml (82 US fl oz) 80 320 Source httpfrwikipediaorgwikiCafeacuteine

Produit veacutegeacutetal cafeacuteine du poids sec Graine drsquoarabica (cafeacute) 11

Graine de robusta (cafeacute) 22

Fegraveve de cacao 01 agrave 04

Noix de kola (cola) 1 agrave 35

Feuille de theacute 25 agrave 5

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Laboratoire sur les daphnies et lrsquoeffet des boissons eacutenergisantes La preacuteparation (corrigeacute)

1 Qursquoest-ce qursquoun soluteacute Un soluteacute est une substance qui se dissout dans une autre substance appeleacutee solvant 2 Qursquoest-ce qursquoun solvant Un solvant est une substance capable de dissoudre un soluteacute 3 Qursquoest-ce que la concentration drsquoune solution La concentration drsquoune solution correspond agrave la quantiteacute de soluteacute par rapport agrave la

quantiteacute de solutions 4 Deacutecrivez lrsquoeffet drsquoune variation de quantiteacute de soluteacute ou de solvant sur la concentration

drsquoune solution Lrsquoajout de soluteacute augmente la concentration drsquoune solution Lrsquoajout de solvant

diminue la concentration drsquoune solution 5 Illustrez le pheacutenomegravene de dilution agrave lrsquoaide drsquoun modegravele particulaire

6 Expliquez le pheacutenomegravene de dilution en termes de concentration et de volume Une solution concentreacutee contient une quantiteacute importante de soluteacute dissous par

rapport au volume de solution Une solution dilueacutee contient une faible quantiteacute de soluteacute dissous par rapport au volume de solution

Solvant Solution concentreacutee Solution dilueacutee

Soluteacute

Ressources One dollar microscope httpwwwfunscicomfun3_enucomp1ucomp1htm Principe de fonctionnement httpwwwmicroscopixchmicroscopie_principephpsmenu=3 Simulateur httpwwwphysagregfranimationsanimation-Spe-physique-TP-microscope-schema-modelisationswf Introduction agrave la microscopie httpwwwlabomediqualchmicroscopeintrohtm Olympus simple magnification httpwwwolympusmicrocomprimerjavalensessimplemagnificationindexhtml Simulateur httpphetcoloradoedusimsgeometric-opticsgeometric-optics_enhtml Solid edge ST4 httpswwwplmautomationsiemenscomen_usacademicresourcessolid-edgestudent-downloadcfm Microscope V1 httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopemicroscope_v1wmv Queue de poisson avec le microscope V1 httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopepoisson_v1wmv Observation de la daphnie httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopeobservation20observationhtml Test avec une regravegle httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopeverification_optiqueverification_optiquehtml

  • analyse_technologique_corrigepdf
  • C2_effets_boissons_energisantes_corrige
  • grille_evaluation_daphnie
  • labo_daphnie_corrige
  • labo_preparation_corrige
  • Ressources externes
Page 14: Analyse technologique du microscopecdpsciencetechno.org/cdp/UserFiles/File/telechargement/microscope... · (pyridoxine) - Régularise le taux de sucre dans le sang - Formation des

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Lrsquoair entre par les fosses nasales et y est filtreacute reacutechauffeacute et humidifieacute Les eacutechanges gazeux se feront dans les poumons Dans les poumons il y aura diffusion de lrsquooxygegravene entre les alveacuteoles et les capillaires sanguins Dans le sang lrsquooxygegravene ira vers le cœur par une veine Le cœur pompera le sang dans le corps et sera distribueacute aux cellules par les artegraveres

Les fluides

13 La cafeacuteine augmente la pression arteacuterielle

a) Qursquoest-ce que la pression La pression est la force exerceacutee par les particules lorsqursquoelles entrent en collision avec une surface contraignante

b) Le sang est-il un fluide compressible ou incompressible Justifie ta reacuteponse

Incompressible Le volume du sang ne change pas

c) Explique la raison pour laquelle la boisson eacutenergisante augmente la pression arteacuterielle agrave lrsquoaide des principaux facteurs qui influencent la pression exerceacutee par un fluide

La contraction du cœur est plus forte ce qui augmente la force avec laquelle le sang est deacuteplaceacute

d) Explique agrave lrsquoaide du concept de diffeacuterences de pression la faccedilon dont le sang se deacuteplace dans le corps

Le sang se deacuteplace drsquoun endroit ayant une pression eacuteleveacutee vers un endroit ayant une pression moins eacuteleveacutee Le cœur pompe le sang dans le cœur et fournit la pression neacutecessaire pour que le sang circule Le sang qui circule dans les artegraveres a une pression plus eacuteleveacutee que le sang qui circule dans les veines

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Le systegraveme nerveux

14 La cafeacuteine agit comme neurotransmetteur dans le cerveau

a) Agrave quelle structure du systegraveme nerveux central le cerveau est-il associeacute

Lrsquoenceacutephale

b) Quelle est la fonction du cerveau

Responsable des faculteacutes intellectuelles analyse et interpregravete lrsquoinformation produit des influx nerveux

15 Explique le rocircle du systegraveme nerveux central lors de lrsquoingestion de boisson eacutenergisante

La cafeacuteine intervient dans la gestion des comportements en ne deacutecodant pas les messages envoyeacutes par lrsquoadeacutenosine correctement La cafeacuteine prend la place de lrsquoadeacutenosine et arrecircte de favoriser le sommeil

16 Sur le scheacutema suivant identifie la synapse lrsquoaxone et les dendrites

Dendrite Synapse

Axone

Source image httpjourdanericpagesperso-orangefrbilans3ch13htm

17 Normalement lrsquoadeacutenosine se fixe aux reacutecepteurs des cellules ceacutereacutebrales et envoie un influx qui diminue lrsquoactiviteacute des cellules Quelles structures sont responsables du transport de lrsquoinflux nerveux

Les nerfs

18 Utilise le scheacutema ci-dessous pour reacutepondre aux prochaines questions

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Source image httplechocolat-tpe2010e-monsitecompagestpela-theobromine-cafeinehtml

a) Quel est le rocircle du systegraveme nerveux peacuteripheacuterique

Transporter les influx nerveux

b) Quelle est la conseacutequence de lrsquoingestion de boisson eacutenergisante sur le systegraveme nerveux peacuteripheacuterique

Lors de lrsquoingestion de boisson eacutenergisante lrsquoinflux nerveux est acceacuteleacutereacute ce qui ne favorise pas le sommeil

Les types de muscles

19 Lors du meacutetabolisme de la cafeacuteine les muscles lisses sont relacirccheacutes et le bon fonctionnement du rythme cardiaque est affecteacute La quantiteacute drsquoacides gras est aussi augmenteacutee et est utiliseacutee comme source drsquoeacutenergie par les muscles

Agrave quels endroits retrouve-t-on ces muscles

Type de muscle Localisation

Lisse Paroi des organes (poumon tube digestifhellip)

Cardiaque Cœur

F) Lrsquoexcreacutetion de la boisson eacutenergisante

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Le systegraveme excreacuteteur

20 Identifie les diffeacuterentes parties du systegraveme urinaire

1- Rein

2- Uretegravere

3- Vessie

4- Uregravetre

Source image httpfrsyvumcomcgionlineservecgiquizzbiologieexcrhtmltable

21 Explique de quelle maniegravere la boisson eacutenergisante peut ecirctre eacutelimineacutee de lrsquoorganisme par le systegraveme excreacuteteur en te reacutefeacuterant aux scheacutemas ci-dessous

Les soluteacutes de la boisson eacutenergisante ainsi que les autres substances dissoutes dans le sang (mineacuteraux vitamines sucre ureacutee) passent agrave travers les capillaires lorsque le sang arrive aux reins Ces substances dissoutes dans le sang entrent dans le rein tandis que les cellules du sang et les proteacuteines restent dans le sang Le rein filtre ensuite ces substances Les capillaires reacuteabsorbent lrsquoeau et les eacuteleacutements essentiels pour le bon fonctionnement de lrsquoorganisme Les deacutechets restent dans les reins Les soluteacutes de la boisson eacutenergisante restent donc dans les reins et seront eacutevacueacutes dans lrsquourine

Sources images httpwwwbecomehealthynowcompopupsnephronhtm httpfracademicrudicnsffrwiki1470246

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22 a) Quelle est la fonction des reins

Filtration du sang Reacuteabsorption de lrsquoeau Eacutelimination des deacutechets

b) Quelle est la fonction de la vessie

Entreposer lrsquourine jusqursquoagrave la miction

23 De quoi lrsquourine est-elle composeacutee

Eau ureacutee et autres deacutechets mineacuteraux substances en excegraves dans le sang

24 Explique comment les reins peuvent maintenir lrsquoeacutequilibre sanguin lors de lrsquoingestion de boisson eacutenergisante

Les reins filtrent le sang et retirent du systegraveme circulatoire la cafeacuteine la taurine et le glucuronolactone En eacutetant eacutevacueacutees ces substances cesseront drsquoavoir leurs effets neacutegatifs sur lrsquoorganisme

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Laboratoire sur les daphnies et les boissons eacutenergisantes Grille drsquoeacutevaluation

Compeacutetence 1- Chercher des reacuteponses ou des solutions agrave des problegravemes drsquoordre scientifique ou technologique

Critegraveres Indicateurs Manifestations observables Niveau 5 Niveau 4 Niveau 3 Niveau 2 Niveau 1

Repreacutesentation adeacutequate de la

situation

Seacutelection drsquoinformations et formulation du problegraveme

Traduit clairement et de faccedilon complegravete le but

10 pts

Seacutelectionne les informations pertinentes lieacutees au but (erreurs mineures)

8 pts

Relegraveve des eacuteleacutements du but (un des deux buts)

6 pts

Tregraves peu drsquoeacuteleacutements preacutesents

4 pts

Copie les eacuteleacutements de la mise en situation

2 pts

Formulation drsquohypothegravese

Formule des hypothegraveses qursquoil justifie en srsquoappuyant sur les concepts approprieacutes

15 pts

Formule des hypothegraveses vraisemblables qursquoil justifie (quelques erreurs)

12 pts

Formule des hypothegraveses qui tiennent compte de certains problegravemes (plusieurs erreurs)

9 pts

Formule des suppositions plus ou moins relieacutees au problegraveme (beaucoup drsquoerreurs)

6 pts

Eacutelaboration drsquoun plan drsquoaction

pertinent et adapteacute agrave la situation

Planification des eacutetapes de la deacutemarche

Deacutecrit de faccedilon claire et ordonneacutee toutes les eacutetapes de sa deacutemarche

20 pts

Deacutecrit toutes les eacutetapes de sa deacutemarche

16 pts

Deacutecrit sa deacutemarche en omettant une eacutetape

12 pts

Deacutecrit sa deacutemarche en omettant des eacutetapes

8 pts

Preacutesente une deacutemarche deacutesordonneacutee

4 pts Choix des ressources

Eacutenumegravere tous les eacuteleacutements du mateacuteriel

5 pts

Eacutenumegravere des eacuteleacutements du mateacuteriel Un oubli mineur est observeacute

4 pts

Eacutenumegravere des eacuteleacutements du mateacuteriel Un oubli majeur est observeacute

3 pts

Eacutenumegravere des eacuteleacutements du mateacuteriel Des oublis majeurs sont observeacutes

2 pts

Eacutenumegravere des eacuteleacutements du mateacuteriel en nombres insuffisants ou sans lien avec lrsquoexpeacuterimentation

1 pt

Mise en œuvre adeacutequate du plan drsquoaction

Utilisation dans lrsquoaction des ressources

Recueille des donneacutees en utilisant correctement les outils et les instruments de mesure

5 pts

Travaille de faccedilon seacutecuritaire

3 pts

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Organisation des donneacutees

Preacutesente et organise clairement lrsquoensemble des donneacutees afin drsquoen faciliter lrsquointerpreacutetation

20 pts

Preacutesente des donneacutees comportant une erreur

12 pts

Preacutesente des donneacutees comportant plusieurs erreurs

8 pts

Preacutesente des donneacutees parfois organiseacutees mais sans lien avec la tacircche

4 pts

Eacutelaboration de conclusions

drsquoexplications ou de solutions

pertinentes

Proposition drsquoexplications ou de solutions

Formule des explications en interpreacutetant correctement toutes les donneacutees

15 pts

Formule des explications en interpreacutetant correctement la plupart des donneacutees

12 pts

Formule des explications en interpreacutetant partiellement les donneacutees

9 pts

Formule une explication mais interpregravete incorrectement les donneacutees

6 pts

Formule des explications sans lien avec la tacircche

3 pts Concordance avec lrsquohypothegravese

Fournit une justification adeacutequate et deacutetailleacutee

5 pts

Fournit une explication adeacutequate

4 pts

Fournit une justification incomplegravete

2 pts

Ne fournit aucune justification valable

1 pt Pistes drsquoameacutelioration et analyse critique

Propose des ameacuteliorations et les justifie

5 pts

Propose des ameacuteliorations

4 pts

Propose des ameacuteliorations partielles

3 pts

Propose des ameacuteliorations peu pertinentes

2 pts

Ne propose aucune ameacutelioration

1 pt

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Laboratoire sur les daphnies et lrsquoeffet des boissons eacutenergisantes La deacutemarche expeacuterimentale

La probleacutematique Selon lrsquoInstitut national de santeacute publique du Queacutebec laquo la consommation de boissons eacutenergisantes a connu une croissance importante au cours des cinq derniegraveres anneacutees de sorte que ces produits occupent maintenant une part consideacuterable du marcheacute des boissons Ces boissons sucreacutees promues pour leur capaciteacute agrave rehausser les niveaux drsquoeacutenergie et de vivaciteacute contiennent de la cafeacuteine comme principal ingreacutedient actif en plus de diverses autres substances telles que la taurine le glucuronolactone le ginseng lrsquoinositol et des vitamines [hellip] Parallegravelement de nombreuses questions ont eacuteteacute souleveacutees par les professionnels de la santeacute et des milieux scolaires quant aux effets de ces boissons sur la santeacute lorsqursquoelles sont consommeacutees notamment par une jeune clientegravele pendant une activiteacute physique et en combinaison avec lrsquoalcool raquo

httpwwwinspqqccapdfpublications1167_BoissonsEnergisantespdf

Il semble donc tregraves pertinent de chercher agrave mieux comprend lrsquoeffet de ces boissons eacutenergisantes agrave diffeacuterentes concentrations sur les systegravemes drsquoun organisme vivant Critegravere 1 Repreacutesentation de la situation (25 POINTS) Le problegraveme 1 Formulez une question complegravete agrave laquelle le laboratoire permettra drsquoapporter des eacuteleacutements de reacuteponse Quel sera lrsquoeffet de deux solutions de boisson eacutenergisante agrave concentration deacutetermineacutee sur lrsquoorganisme drsquoune daphnie

10 La theacuteorie 2 En vous aidant des tableaux preacutesenteacutes en annexe quels sont les principaux ingreacutedients

actifs dans votre boisson eacutenergisante

Reacuteponses variables Exemple cafeacuteine taurine glucuronolactone

3 Quel est lrsquoeffet de la cafeacuteine sur lrsquoorganisme Augmentation du rythme cardiaque de la contractiliteacute du cœur de la pression arteacuterielle de lrsquoapport de sang aux muscles et de la libeacuteration de glucose par le foie diminution du sommeil augmentation de lrsquoeacutenergie dans les muscles et dysfonctionnement du rythme cardiaque

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4 Quel est lrsquoeffet de la taurine sur lrsquoorganisme

Augmente la contractiliteacute cardiaque diminue la quantiteacute de toxines dans lrsquoorganisme et augmente la production drsquoeacutenergie par les muscles

5 Quel est lrsquoeffet du glucuronolactone sur lrsquoorganisme

Eacutelimine les deacutechets de lrsquoorganisme et aide agrave lutter contre la fatigue

Lrsquohypothegravese 6 Agrave partir des eacuteleacutements de reacuteponse contenus dans les questions preacuteceacutedentes formulez

une hypothegravese de laboratoire complegravete et justifiez-la Reacuteponses variables Exemple Une solution contenant de la cafeacuteine risque de faire augmenter les

battements cardiaques de la daphnie et de la faire bouger un peu plus La taurine devrait avoir moins drsquoeffet sur les battements cardiaques mais la daphnie devrait bouger davantage La solution de boisson eacutenergisante la plus concentreacutee devrait avoir un effet plus important sur lrsquoorganisme de la daphnie

Scheacutema de la daphnie Source image httpwww5ac-lillefr~svtretour_stagescapexp_1Sfiche_technique_daphniehtm

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Les calculs 7 Sachant qursquoune bouteille de boisson eacutenergisante a un volume de 250 mL servez-vous

des donneacutees preacutesenteacutees en annexe pour transformer les concentrations de cafeacuteine de taurine ou de glucuronolactone de votre solution en gL

Tableau 1 Concentration en ingreacutedients actifs drsquoune boisson eacutenergisante

Quantiteacute de taurine

Quantiteacute de cafeacuteine

Quantiteacute de glucuronolactone

Volume de solution (mL)

1000 mg 80 mg 600 mg 250 Concentrations Concentrations en gL Concentration de taurine 1000 mg250 ml 4 mgmL = 4 gL ou 4 mgmL Concentration de cafeacuteine 80 mg250 ml 032 mgmL = 032 gL ou 032 mgmL Concentration de glucuronolactone 600 mg250 mL 24 mgmL = 24 gL ou 24 mgmL 8 Effectuez les calculs neacutecessaires agrave la preacuteparation de votre dilution

15

Reacuteponses variables Exemple Concentration de la premiegravere dilution 32 gL en taurine Calculs C1V1 = C2V2 C1 = 4 gL V2 = C1V1 = 4 gL x 001 L = 125 mL V1 = 10 mL (donneacute agrave lrsquoeacutelegraveve) C2 32 gL C2 = 32 gL V2 =

Reacuteponses variables Exemple Concentration de la deuxiegraveme dilution 16 gL en taurine Calculs C1V1 = C2V2 C1 = 4 gL V2 = C1V1 = 4 gL x 0005 L = 125 mL V1 = 5 mL (donneacute agrave lrsquoeacutelegraveve) C2 16 gL C2 = 16 gL V2 =

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Critegravere 2 Eacutelaboration drsquoun plan drsquoaction (25 POINTS) Le mateacuteriel 9 Nommez tout le mateacuteriel neacutecessaire agrave la reacutealisation de votre laboratoire

5 Les manipulations 10 Eacutecrivez toutes les eacutetapes neacutecessaires agrave la preacuteparation drsquoune des deux solutions

Peut varier en fonction de la dilution Preacuteparation des solutions 15 mL boisson eacutenergisante de type laquo Red Bull raquo 59 mL eau 2 cylindres gradueacutes de 25 mL 2 eacuteprouvettes avec bouchon Support agrave eacuteprouvette 2 solutions teacutemoin de boisson eacutenergisante concentreacutees agrave 32 gL et 16 gL

1 Preacutelever 10 mL de boisson eacutenergisante avec le cylindre gradueacute de 25 mL 2 Verser la boisson eacutenergisante dans une eacuteprouvette 2 Preacutelever 25 mL drsquoeau avec le cylindre gradueacute de 25 mL 3 Ajouter lrsquoeau preacuteleveacutee au 10 mL de boisson eacutenergisante 4 Agiter 6 Comparer la couleur de la solution dilueacutee avec celle de lrsquoeacuteprouvette teacutemoin

Observation de la daphnie Daphnies Microscope Lame Pipette Chronomegravetre Papier absorbant Crayon-feutre et feuille de papier

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11 Eacutecrivez toutes les eacutetapes des manipulations neacutecessaires agrave lrsquoobservation des daphnies

20 Critegravere 3 Mise en œuvre du plan drsquoaction (25 POINTS) Lrsquoutilisation dans lrsquoaction des ressources 12 Quelles sont les regravegles de seacutecuriteacute dont vous devez tenir compte pendant votre

laboratoire 13 Avez-vous travailleacute de maniegravere seacutecuritaire Justifiez votre reacuteponse

______________________ Reacuteponses variables _____________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

5

1 Preacutelever une daphnie avec une pipette 2 Placer la daphnie sur une lame de microscope 3 Eacuteponger le surplus de liquide avec du papier absorbant 4 Ajouter une goutte de solution de boisson eacutenergisante non dilueacutee 5 Compter le nombre de battements de cœur de la daphnie en 5 secondes en faisant

un point sur une feuille avec un crayon agrave tous les battements de cœur 6 Remettre la daphnie dans sa solution drsquoorigine et attendre environ 1 minute 7 Reprendre la daphnie avec la pipette 8 Reacutepeacuteter les eacutetapes 2 agrave 4 avec la solution de boisson eacutenergisante dilueacutee agrave 16 gL 9 Remettre la daphnie dans sa solution drsquoorigine et attendre environ 1 minute 10 Reprendre la daphnie avec la pipette 11 Reacutepeacuteter les eacutetapes 2 agrave 4 avec la solution de boisson eacutenergisante dilueacutee agrave 32 gL 12 Comparer les reacutesultats

Reacuteponses variables Exemples

Porter des lunettes de seacutecuriteacute Attacher ses cheveux Srsquoassurer que lrsquoobjectif du microscope ne touche pas agrave la daphnie Ne pas laisser la lumiegravere du microscope allumeacutee inutilement

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Lrsquoorganisation des donneacutees 14 Notez vos reacutesultats

Reacuteponses variables

Exemple

Tableau 2 Nombre de battements de cœur de la daphnie en 5 secondes avec diffeacuterentes concentrations de boisson eacutenergisante

20

Critegravere 4 Eacutelaboration de conclusions (25 POINTS)

Lrsquoanalyse 15 Comparez vos reacutesultats avec lrsquoensemble de la classe et faites-en lrsquoanalyse

Analyse

Reacuteponses variables Exemple Les battements cardiaques de la daphnie augmentent peu avec la

taurine comparativement agrave la cafeacuteine La cafeacuteine a comme effet drsquoaugmenter le rythme cardiaque alors que la taurine a comme effet drsquoaugmenter la production drsquoeacutenergie par les muscles

Concentration en taurine (gL)

Concentration en cafeacuteine (gL)

Concentration en glucuronolactone

(gL)

Battements de cœur de la daphnie

000 27 016 31 032 35

Observations Reacuteponses variables

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La conclusion 16 Quel est lrsquoeffet de votre boisson eacutenergisante sur les battements du cœur drsquoune

daphnie

Le cœur de la daphnie bat plus rapidement

17 Quels systegravemes du corps peuvent expliquer la reacuteaction de la daphnie Justifiez votre

reacuteponse

Systegraveme 1 Systegraveme digestif

Justification La cafeacuteine est absorbeacutee par lrsquoestomac et lrsquointestin grecircle deux organes du systegraveme digestif La cafeacuteine contribue agrave la libeacuteration du glucose par le foie Apregraves lrsquoingestion de boisson eacutenergisante la cafeacuteine sera meacutetaboliseacutee par le foie par des enzymes chimiques Or le foie est une glande digestive

La taurine intervient aussi dans le meacutecanisme de digestion des lipides Elle est preacutesente dans la bile et sert agrave eacutemulsifier les lipides alimentaires

Le glucuronolactone est naturellement produit par le foie lors du meacutetabolisme du glucose

Systegraveme 2 Systegraveme circulatoire

Justification La cafeacuteine est redistribueacutee dans la circulation sanguine par le systegraveme circulatoire La boisson eacutenergisante sera ainsi distribueacutee aux muscles et au cerveau par diffusion La cafeacuteine augmente le rythme cardiaque la contractiliteacute du cœur la pression arteacuterielle et lrsquoapport de sang aux muscles

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Systegraveme 3 Systegraveme excreacuteteur

Justification Dans le cerveau la cafeacuteine ressemble beaucoup agrave une proteacuteine qui agit comme neurotransmetteur lrsquoadeacutenosine Normalement lrsquoadeacutenosine se fixe aux reacutecepteurs des cellules ceacutereacutebrales et envoie un influx qui diminue lrsquoactiviteacute des cellules et favorise le sommeil Lors de lrsquoingestion drsquoune boisson eacutenergisante la cafeacuteine prend la place de lrsquoadeacutenosine et se fixe aux reacutecepteurs des cellules ceacutereacutebrales Lrsquoadeacutenosine ne peut donc plus effectuer sa tacircche principale Lrsquoorganisme et le sommeil ne sont plus favoriseacutes

La taurine est un acide amineacute qui agit comme neurotransmetteur

15

18 Est-ce que votre hypothegravese eacutetait justifieacutee Expliquez

________________________ Reacuteponses variables ___________________________

____________________________________________________________________

5 Les pistes drsquoameacutelioration 18 Quels problegravemes avez-vous rencontreacutes au cours de votre laboratoire

Reacuteponses variables Exemple La reacuteaction de la daphnie est tregraves variable drsquoun organisme agrave lrsquoautre

Il est difficile de voir lrsquoeffet de plusieurs concentrations de solution sur une mecircme daphnie car celles-ci ne sont pas tregraves reacutesistantes elles finissent par mourir Plusieurs ingreacutedients actifs sont preacutesents dans la boisson eacutenergisante (cafeacuteine taurine et glucuronolacton) et il est difficile drsquoanalyser la reacuteaction de la daphnie en fonction drsquoun seul de ces ingreacutedients La daphnie nrsquoabsorbe pas toujours la mecircme quantiteacute de boisson eacutenergisante drsquoune fois agrave lrsquoautre

19 Comment pourriez-vous ameacuteliorer lrsquoexpeacuterience

Reacuteponses variables Exemple Tous les eacutelegraveves devraient choisir une daphnie qui a le mecircme nombre de

battements cardiaques au deacutepart pour que les comparaisons soient plus justes

Privileacutegier des boissons eacutenergisantes dont un seul ingreacutedient actif diffegravere

5

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ANNEXES

Tableau 1 Teneurs en ingreacutedients actifs des boissons eacutenergisantes

Nom de boisson Taurine (mg)

Cafeacuteine (mg)

Eacutenergie (kcal)

Glucuronolactone (mg)

Amp Energy 292 80 116

Battery Energy Drink 1 000 80 125

Burn Energy Drink (hors France) 1 000 80 153

Burn Energy Drink (France) 0 80 158

Dark Dog (hors France) 80

Dark Dog (France) 0 80 125 0

Duff 704 85 113

Eacutenergie 1 000 80 600

Eacutenergie leacuteger 1 000 80 7 600

FULL SIZE performers drink16(France) 1 000 80 208 600

Full Throttle citron 1 000 75

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Grizzly power drink (France) 0 80 112 0

Grizzly power drink original 1 000 80 112 600

Guru original 0 125 100

GZ 1000 80 1175 0575

Hype 1 000 80 43

Hype enlite 1 000 80 49

Lost 1 057 85 634

Monster Energy Anti-Gravity 2 000

Monster Energy Khaos 1 057 82

Monster Energy Original 1 057 82 120

Monster Energy Ripper 1 057 82 1175

NOS fruiteacute 1 042 130 115 28

Rage 1 057 84 802

Power Poker Energy Drink 1000 80 1175 0575

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Red Bull (hors France) 1 000 80 1125 600

Red Bull (France) 1 000 80 115 600

Red Bull diegravete 1 000 80

Red rain 1 000 80 600

Red Rave 1 000 80 600

Red Rave diegravete 1 000 80

Rockstar 1 001 101

Rockstar diegravete 1 001 85

Rockstar Burner 1 057 85

Rockstar Juiced 50 1 057 85

Rockstar Juiced 70 1 001 85 1 136

Sobe No fear 1 000 80

SHARK 1 000 80 155 600

Stoked Energy 1 057 85 634

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Taurus Energy Drink 1 000 24 46 6

Truc de Fou la french energy17 1 000 80 115 600

Txori Gorri Energy Drink

Wild Dragon

X-Tense Original 80 110

X-Tense Zero 80 11

Source httpfrwikipediaorgwikiBoisson_eacutenergisante

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Tableau 2 Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents produits veacutegeacutetaux

Source httpfrwikipediaorgwikiCafeacuteine

Tableau 3 Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents aliments et boissons

Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents aliments et boissons 4142

Produit Portion Cafeacuteine par portion (mg)

Cafeacuteine par litre (mg)

Chocolat noir 1 barre (43 g 15 oz) 31 - Chocolat au lait 1 barre (43 g 15 oz) 10 - Chocolat chaud 207 ml (7 US fl oz) 52 25035 Cafeacute moulu 207 ml (7 US fl oz) 80ndash135 386ndash652 Cafeacute filtre 207 ml (7 US fl oz) 115ndash175 555ndash845 Cafeacute deacutecafeacuteineacute 207 ml (7 US fl oz) 5 24 Cafeacute expresso 44ndash60 ml (15-2 US fl oz) 100 1691ndash2254 Theacute vert ou Theacute noir43 177 ml (6 US fl oz) 30-53 169 Coca-Cola Classic 355 ml (12 US fl oz) 46 129 Red Bull 250 ml (82 US fl oz) 80 320 Source httpfrwikipediaorgwikiCafeacuteine

Produit veacutegeacutetal cafeacuteine du poids sec Graine drsquoarabica (cafeacute) 11

Graine de robusta (cafeacute) 22

Fegraveve de cacao 01 agrave 04

Noix de kola (cola) 1 agrave 35

Feuille de theacute 25 agrave 5

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Laboratoire sur les daphnies et lrsquoeffet des boissons eacutenergisantes La preacuteparation (corrigeacute)

1 Qursquoest-ce qursquoun soluteacute Un soluteacute est une substance qui se dissout dans une autre substance appeleacutee solvant 2 Qursquoest-ce qursquoun solvant Un solvant est une substance capable de dissoudre un soluteacute 3 Qursquoest-ce que la concentration drsquoune solution La concentration drsquoune solution correspond agrave la quantiteacute de soluteacute par rapport agrave la

quantiteacute de solutions 4 Deacutecrivez lrsquoeffet drsquoune variation de quantiteacute de soluteacute ou de solvant sur la concentration

drsquoune solution Lrsquoajout de soluteacute augmente la concentration drsquoune solution Lrsquoajout de solvant

diminue la concentration drsquoune solution 5 Illustrez le pheacutenomegravene de dilution agrave lrsquoaide drsquoun modegravele particulaire

6 Expliquez le pheacutenomegravene de dilution en termes de concentration et de volume Une solution concentreacutee contient une quantiteacute importante de soluteacute dissous par

rapport au volume de solution Une solution dilueacutee contient une faible quantiteacute de soluteacute dissous par rapport au volume de solution

Solvant Solution concentreacutee Solution dilueacutee

Soluteacute

Ressources One dollar microscope httpwwwfunscicomfun3_enucomp1ucomp1htm Principe de fonctionnement httpwwwmicroscopixchmicroscopie_principephpsmenu=3 Simulateur httpwwwphysagregfranimationsanimation-Spe-physique-TP-microscope-schema-modelisationswf Introduction agrave la microscopie httpwwwlabomediqualchmicroscopeintrohtm Olympus simple magnification httpwwwolympusmicrocomprimerjavalensessimplemagnificationindexhtml Simulateur httpphetcoloradoedusimsgeometric-opticsgeometric-optics_enhtml Solid edge ST4 httpswwwplmautomationsiemenscomen_usacademicresourcessolid-edgestudent-downloadcfm Microscope V1 httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopemicroscope_v1wmv Queue de poisson avec le microscope V1 httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopepoisson_v1wmv Observation de la daphnie httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopeobservation20observationhtml Test avec une regravegle httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopeverification_optiqueverification_optiquehtml

  • analyse_technologique_corrigepdf
  • C2_effets_boissons_energisantes_corrige
  • grille_evaluation_daphnie
  • labo_daphnie_corrige
  • labo_preparation_corrige
  • Ressources externes
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Le systegraveme nerveux

14 La cafeacuteine agit comme neurotransmetteur dans le cerveau

a) Agrave quelle structure du systegraveme nerveux central le cerveau est-il associeacute

Lrsquoenceacutephale

b) Quelle est la fonction du cerveau

Responsable des faculteacutes intellectuelles analyse et interpregravete lrsquoinformation produit des influx nerveux

15 Explique le rocircle du systegraveme nerveux central lors de lrsquoingestion de boisson eacutenergisante

La cafeacuteine intervient dans la gestion des comportements en ne deacutecodant pas les messages envoyeacutes par lrsquoadeacutenosine correctement La cafeacuteine prend la place de lrsquoadeacutenosine et arrecircte de favoriser le sommeil

16 Sur le scheacutema suivant identifie la synapse lrsquoaxone et les dendrites

Dendrite Synapse

Axone

Source image httpjourdanericpagesperso-orangefrbilans3ch13htm

17 Normalement lrsquoadeacutenosine se fixe aux reacutecepteurs des cellules ceacutereacutebrales et envoie un influx qui diminue lrsquoactiviteacute des cellules Quelles structures sont responsables du transport de lrsquoinflux nerveux

Les nerfs

18 Utilise le scheacutema ci-dessous pour reacutepondre aux prochaines questions

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Source image httplechocolat-tpe2010e-monsitecompagestpela-theobromine-cafeinehtml

a) Quel est le rocircle du systegraveme nerveux peacuteripheacuterique

Transporter les influx nerveux

b) Quelle est la conseacutequence de lrsquoingestion de boisson eacutenergisante sur le systegraveme nerveux peacuteripheacuterique

Lors de lrsquoingestion de boisson eacutenergisante lrsquoinflux nerveux est acceacuteleacutereacute ce qui ne favorise pas le sommeil

Les types de muscles

19 Lors du meacutetabolisme de la cafeacuteine les muscles lisses sont relacirccheacutes et le bon fonctionnement du rythme cardiaque est affecteacute La quantiteacute drsquoacides gras est aussi augmenteacutee et est utiliseacutee comme source drsquoeacutenergie par les muscles

Agrave quels endroits retrouve-t-on ces muscles

Type de muscle Localisation

Lisse Paroi des organes (poumon tube digestifhellip)

Cardiaque Cœur

F) Lrsquoexcreacutetion de la boisson eacutenergisante

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Le systegraveme excreacuteteur

20 Identifie les diffeacuterentes parties du systegraveme urinaire

1- Rein

2- Uretegravere

3- Vessie

4- Uregravetre

Source image httpfrsyvumcomcgionlineservecgiquizzbiologieexcrhtmltable

21 Explique de quelle maniegravere la boisson eacutenergisante peut ecirctre eacutelimineacutee de lrsquoorganisme par le systegraveme excreacuteteur en te reacutefeacuterant aux scheacutemas ci-dessous

Les soluteacutes de la boisson eacutenergisante ainsi que les autres substances dissoutes dans le sang (mineacuteraux vitamines sucre ureacutee) passent agrave travers les capillaires lorsque le sang arrive aux reins Ces substances dissoutes dans le sang entrent dans le rein tandis que les cellules du sang et les proteacuteines restent dans le sang Le rein filtre ensuite ces substances Les capillaires reacuteabsorbent lrsquoeau et les eacuteleacutements essentiels pour le bon fonctionnement de lrsquoorganisme Les deacutechets restent dans les reins Les soluteacutes de la boisson eacutenergisante restent donc dans les reins et seront eacutevacueacutes dans lrsquourine

Sources images httpwwwbecomehealthynowcompopupsnephronhtm httpfracademicrudicnsffrwiki1470246

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22 a) Quelle est la fonction des reins

Filtration du sang Reacuteabsorption de lrsquoeau Eacutelimination des deacutechets

b) Quelle est la fonction de la vessie

Entreposer lrsquourine jusqursquoagrave la miction

23 De quoi lrsquourine est-elle composeacutee

Eau ureacutee et autres deacutechets mineacuteraux substances en excegraves dans le sang

24 Explique comment les reins peuvent maintenir lrsquoeacutequilibre sanguin lors de lrsquoingestion de boisson eacutenergisante

Les reins filtrent le sang et retirent du systegraveme circulatoire la cafeacuteine la taurine et le glucuronolactone En eacutetant eacutevacueacutees ces substances cesseront drsquoavoir leurs effets neacutegatifs sur lrsquoorganisme

Chantier 7 - Barma FSE Universiteacute Laval 2011 (avec la collaboration de Jean-Franccedilois Garneau Geneviegraveve Rheacuteaume et Yvon Queacutemener) 1

Laboratoire sur les daphnies et les boissons eacutenergisantes Grille drsquoeacutevaluation

Compeacutetence 1- Chercher des reacuteponses ou des solutions agrave des problegravemes drsquoordre scientifique ou technologique

Critegraveres Indicateurs Manifestations observables Niveau 5 Niveau 4 Niveau 3 Niveau 2 Niveau 1

Repreacutesentation adeacutequate de la

situation

Seacutelection drsquoinformations et formulation du problegraveme

Traduit clairement et de faccedilon complegravete le but

10 pts

Seacutelectionne les informations pertinentes lieacutees au but (erreurs mineures)

8 pts

Relegraveve des eacuteleacutements du but (un des deux buts)

6 pts

Tregraves peu drsquoeacuteleacutements preacutesents

4 pts

Copie les eacuteleacutements de la mise en situation

2 pts

Formulation drsquohypothegravese

Formule des hypothegraveses qursquoil justifie en srsquoappuyant sur les concepts approprieacutes

15 pts

Formule des hypothegraveses vraisemblables qursquoil justifie (quelques erreurs)

12 pts

Formule des hypothegraveses qui tiennent compte de certains problegravemes (plusieurs erreurs)

9 pts

Formule des suppositions plus ou moins relieacutees au problegraveme (beaucoup drsquoerreurs)

6 pts

Eacutelaboration drsquoun plan drsquoaction

pertinent et adapteacute agrave la situation

Planification des eacutetapes de la deacutemarche

Deacutecrit de faccedilon claire et ordonneacutee toutes les eacutetapes de sa deacutemarche

20 pts

Deacutecrit toutes les eacutetapes de sa deacutemarche

16 pts

Deacutecrit sa deacutemarche en omettant une eacutetape

12 pts

Deacutecrit sa deacutemarche en omettant des eacutetapes

8 pts

Preacutesente une deacutemarche deacutesordonneacutee

4 pts Choix des ressources

Eacutenumegravere tous les eacuteleacutements du mateacuteriel

5 pts

Eacutenumegravere des eacuteleacutements du mateacuteriel Un oubli mineur est observeacute

4 pts

Eacutenumegravere des eacuteleacutements du mateacuteriel Un oubli majeur est observeacute

3 pts

Eacutenumegravere des eacuteleacutements du mateacuteriel Des oublis majeurs sont observeacutes

2 pts

Eacutenumegravere des eacuteleacutements du mateacuteriel en nombres insuffisants ou sans lien avec lrsquoexpeacuterimentation

1 pt

Mise en œuvre adeacutequate du plan drsquoaction

Utilisation dans lrsquoaction des ressources

Recueille des donneacutees en utilisant correctement les outils et les instruments de mesure

5 pts

Travaille de faccedilon seacutecuritaire

3 pts

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Organisation des donneacutees

Preacutesente et organise clairement lrsquoensemble des donneacutees afin drsquoen faciliter lrsquointerpreacutetation

20 pts

Preacutesente des donneacutees comportant une erreur

12 pts

Preacutesente des donneacutees comportant plusieurs erreurs

8 pts

Preacutesente des donneacutees parfois organiseacutees mais sans lien avec la tacircche

4 pts

Eacutelaboration de conclusions

drsquoexplications ou de solutions

pertinentes

Proposition drsquoexplications ou de solutions

Formule des explications en interpreacutetant correctement toutes les donneacutees

15 pts

Formule des explications en interpreacutetant correctement la plupart des donneacutees

12 pts

Formule des explications en interpreacutetant partiellement les donneacutees

9 pts

Formule une explication mais interpregravete incorrectement les donneacutees

6 pts

Formule des explications sans lien avec la tacircche

3 pts Concordance avec lrsquohypothegravese

Fournit une justification adeacutequate et deacutetailleacutee

5 pts

Fournit une explication adeacutequate

4 pts

Fournit une justification incomplegravete

2 pts

Ne fournit aucune justification valable

1 pt Pistes drsquoameacutelioration et analyse critique

Propose des ameacuteliorations et les justifie

5 pts

Propose des ameacuteliorations

4 pts

Propose des ameacuteliorations partielles

3 pts

Propose des ameacuteliorations peu pertinentes

2 pts

Ne propose aucune ameacutelioration

1 pt

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Laboratoire sur les daphnies et lrsquoeffet des boissons eacutenergisantes La deacutemarche expeacuterimentale

La probleacutematique Selon lrsquoInstitut national de santeacute publique du Queacutebec laquo la consommation de boissons eacutenergisantes a connu une croissance importante au cours des cinq derniegraveres anneacutees de sorte que ces produits occupent maintenant une part consideacuterable du marcheacute des boissons Ces boissons sucreacutees promues pour leur capaciteacute agrave rehausser les niveaux drsquoeacutenergie et de vivaciteacute contiennent de la cafeacuteine comme principal ingreacutedient actif en plus de diverses autres substances telles que la taurine le glucuronolactone le ginseng lrsquoinositol et des vitamines [hellip] Parallegravelement de nombreuses questions ont eacuteteacute souleveacutees par les professionnels de la santeacute et des milieux scolaires quant aux effets de ces boissons sur la santeacute lorsqursquoelles sont consommeacutees notamment par une jeune clientegravele pendant une activiteacute physique et en combinaison avec lrsquoalcool raquo

httpwwwinspqqccapdfpublications1167_BoissonsEnergisantespdf

Il semble donc tregraves pertinent de chercher agrave mieux comprend lrsquoeffet de ces boissons eacutenergisantes agrave diffeacuterentes concentrations sur les systegravemes drsquoun organisme vivant Critegravere 1 Repreacutesentation de la situation (25 POINTS) Le problegraveme 1 Formulez une question complegravete agrave laquelle le laboratoire permettra drsquoapporter des eacuteleacutements de reacuteponse Quel sera lrsquoeffet de deux solutions de boisson eacutenergisante agrave concentration deacutetermineacutee sur lrsquoorganisme drsquoune daphnie

10 La theacuteorie 2 En vous aidant des tableaux preacutesenteacutes en annexe quels sont les principaux ingreacutedients

actifs dans votre boisson eacutenergisante

Reacuteponses variables Exemple cafeacuteine taurine glucuronolactone

3 Quel est lrsquoeffet de la cafeacuteine sur lrsquoorganisme Augmentation du rythme cardiaque de la contractiliteacute du cœur de la pression arteacuterielle de lrsquoapport de sang aux muscles et de la libeacuteration de glucose par le foie diminution du sommeil augmentation de lrsquoeacutenergie dans les muscles et dysfonctionnement du rythme cardiaque

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4 Quel est lrsquoeffet de la taurine sur lrsquoorganisme

Augmente la contractiliteacute cardiaque diminue la quantiteacute de toxines dans lrsquoorganisme et augmente la production drsquoeacutenergie par les muscles

5 Quel est lrsquoeffet du glucuronolactone sur lrsquoorganisme

Eacutelimine les deacutechets de lrsquoorganisme et aide agrave lutter contre la fatigue

Lrsquohypothegravese 6 Agrave partir des eacuteleacutements de reacuteponse contenus dans les questions preacuteceacutedentes formulez

une hypothegravese de laboratoire complegravete et justifiez-la Reacuteponses variables Exemple Une solution contenant de la cafeacuteine risque de faire augmenter les

battements cardiaques de la daphnie et de la faire bouger un peu plus La taurine devrait avoir moins drsquoeffet sur les battements cardiaques mais la daphnie devrait bouger davantage La solution de boisson eacutenergisante la plus concentreacutee devrait avoir un effet plus important sur lrsquoorganisme de la daphnie

Scheacutema de la daphnie Source image httpwww5ac-lillefr~svtretour_stagescapexp_1Sfiche_technique_daphniehtm

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Les calculs 7 Sachant qursquoune bouteille de boisson eacutenergisante a un volume de 250 mL servez-vous

des donneacutees preacutesenteacutees en annexe pour transformer les concentrations de cafeacuteine de taurine ou de glucuronolactone de votre solution en gL

Tableau 1 Concentration en ingreacutedients actifs drsquoune boisson eacutenergisante

Quantiteacute de taurine

Quantiteacute de cafeacuteine

Quantiteacute de glucuronolactone

Volume de solution (mL)

1000 mg 80 mg 600 mg 250 Concentrations Concentrations en gL Concentration de taurine 1000 mg250 ml 4 mgmL = 4 gL ou 4 mgmL Concentration de cafeacuteine 80 mg250 ml 032 mgmL = 032 gL ou 032 mgmL Concentration de glucuronolactone 600 mg250 mL 24 mgmL = 24 gL ou 24 mgmL 8 Effectuez les calculs neacutecessaires agrave la preacuteparation de votre dilution

15

Reacuteponses variables Exemple Concentration de la premiegravere dilution 32 gL en taurine Calculs C1V1 = C2V2 C1 = 4 gL V2 = C1V1 = 4 gL x 001 L = 125 mL V1 = 10 mL (donneacute agrave lrsquoeacutelegraveve) C2 32 gL C2 = 32 gL V2 =

Reacuteponses variables Exemple Concentration de la deuxiegraveme dilution 16 gL en taurine Calculs C1V1 = C2V2 C1 = 4 gL V2 = C1V1 = 4 gL x 0005 L = 125 mL V1 = 5 mL (donneacute agrave lrsquoeacutelegraveve) C2 16 gL C2 = 16 gL V2 =

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Critegravere 2 Eacutelaboration drsquoun plan drsquoaction (25 POINTS) Le mateacuteriel 9 Nommez tout le mateacuteriel neacutecessaire agrave la reacutealisation de votre laboratoire

5 Les manipulations 10 Eacutecrivez toutes les eacutetapes neacutecessaires agrave la preacuteparation drsquoune des deux solutions

Peut varier en fonction de la dilution Preacuteparation des solutions 15 mL boisson eacutenergisante de type laquo Red Bull raquo 59 mL eau 2 cylindres gradueacutes de 25 mL 2 eacuteprouvettes avec bouchon Support agrave eacuteprouvette 2 solutions teacutemoin de boisson eacutenergisante concentreacutees agrave 32 gL et 16 gL

1 Preacutelever 10 mL de boisson eacutenergisante avec le cylindre gradueacute de 25 mL 2 Verser la boisson eacutenergisante dans une eacuteprouvette 2 Preacutelever 25 mL drsquoeau avec le cylindre gradueacute de 25 mL 3 Ajouter lrsquoeau preacuteleveacutee au 10 mL de boisson eacutenergisante 4 Agiter 6 Comparer la couleur de la solution dilueacutee avec celle de lrsquoeacuteprouvette teacutemoin

Observation de la daphnie Daphnies Microscope Lame Pipette Chronomegravetre Papier absorbant Crayon-feutre et feuille de papier

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11 Eacutecrivez toutes les eacutetapes des manipulations neacutecessaires agrave lrsquoobservation des daphnies

20 Critegravere 3 Mise en œuvre du plan drsquoaction (25 POINTS) Lrsquoutilisation dans lrsquoaction des ressources 12 Quelles sont les regravegles de seacutecuriteacute dont vous devez tenir compte pendant votre

laboratoire 13 Avez-vous travailleacute de maniegravere seacutecuritaire Justifiez votre reacuteponse

______________________ Reacuteponses variables _____________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

5

1 Preacutelever une daphnie avec une pipette 2 Placer la daphnie sur une lame de microscope 3 Eacuteponger le surplus de liquide avec du papier absorbant 4 Ajouter une goutte de solution de boisson eacutenergisante non dilueacutee 5 Compter le nombre de battements de cœur de la daphnie en 5 secondes en faisant

un point sur une feuille avec un crayon agrave tous les battements de cœur 6 Remettre la daphnie dans sa solution drsquoorigine et attendre environ 1 minute 7 Reprendre la daphnie avec la pipette 8 Reacutepeacuteter les eacutetapes 2 agrave 4 avec la solution de boisson eacutenergisante dilueacutee agrave 16 gL 9 Remettre la daphnie dans sa solution drsquoorigine et attendre environ 1 minute 10 Reprendre la daphnie avec la pipette 11 Reacutepeacuteter les eacutetapes 2 agrave 4 avec la solution de boisson eacutenergisante dilueacutee agrave 32 gL 12 Comparer les reacutesultats

Reacuteponses variables Exemples

Porter des lunettes de seacutecuriteacute Attacher ses cheveux Srsquoassurer que lrsquoobjectif du microscope ne touche pas agrave la daphnie Ne pas laisser la lumiegravere du microscope allumeacutee inutilement

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Lrsquoorganisation des donneacutees 14 Notez vos reacutesultats

Reacuteponses variables

Exemple

Tableau 2 Nombre de battements de cœur de la daphnie en 5 secondes avec diffeacuterentes concentrations de boisson eacutenergisante

20

Critegravere 4 Eacutelaboration de conclusions (25 POINTS)

Lrsquoanalyse 15 Comparez vos reacutesultats avec lrsquoensemble de la classe et faites-en lrsquoanalyse

Analyse

Reacuteponses variables Exemple Les battements cardiaques de la daphnie augmentent peu avec la

taurine comparativement agrave la cafeacuteine La cafeacuteine a comme effet drsquoaugmenter le rythme cardiaque alors que la taurine a comme effet drsquoaugmenter la production drsquoeacutenergie par les muscles

Concentration en taurine (gL)

Concentration en cafeacuteine (gL)

Concentration en glucuronolactone

(gL)

Battements de cœur de la daphnie

000 27 016 31 032 35

Observations Reacuteponses variables

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La conclusion 16 Quel est lrsquoeffet de votre boisson eacutenergisante sur les battements du cœur drsquoune

daphnie

Le cœur de la daphnie bat plus rapidement

17 Quels systegravemes du corps peuvent expliquer la reacuteaction de la daphnie Justifiez votre

reacuteponse

Systegraveme 1 Systegraveme digestif

Justification La cafeacuteine est absorbeacutee par lrsquoestomac et lrsquointestin grecircle deux organes du systegraveme digestif La cafeacuteine contribue agrave la libeacuteration du glucose par le foie Apregraves lrsquoingestion de boisson eacutenergisante la cafeacuteine sera meacutetaboliseacutee par le foie par des enzymes chimiques Or le foie est une glande digestive

La taurine intervient aussi dans le meacutecanisme de digestion des lipides Elle est preacutesente dans la bile et sert agrave eacutemulsifier les lipides alimentaires

Le glucuronolactone est naturellement produit par le foie lors du meacutetabolisme du glucose

Systegraveme 2 Systegraveme circulatoire

Justification La cafeacuteine est redistribueacutee dans la circulation sanguine par le systegraveme circulatoire La boisson eacutenergisante sera ainsi distribueacutee aux muscles et au cerveau par diffusion La cafeacuteine augmente le rythme cardiaque la contractiliteacute du cœur la pression arteacuterielle et lrsquoapport de sang aux muscles

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Systegraveme 3 Systegraveme excreacuteteur

Justification Dans le cerveau la cafeacuteine ressemble beaucoup agrave une proteacuteine qui agit comme neurotransmetteur lrsquoadeacutenosine Normalement lrsquoadeacutenosine se fixe aux reacutecepteurs des cellules ceacutereacutebrales et envoie un influx qui diminue lrsquoactiviteacute des cellules et favorise le sommeil Lors de lrsquoingestion drsquoune boisson eacutenergisante la cafeacuteine prend la place de lrsquoadeacutenosine et se fixe aux reacutecepteurs des cellules ceacutereacutebrales Lrsquoadeacutenosine ne peut donc plus effectuer sa tacircche principale Lrsquoorganisme et le sommeil ne sont plus favoriseacutes

La taurine est un acide amineacute qui agit comme neurotransmetteur

15

18 Est-ce que votre hypothegravese eacutetait justifieacutee Expliquez

________________________ Reacuteponses variables ___________________________

____________________________________________________________________

5 Les pistes drsquoameacutelioration 18 Quels problegravemes avez-vous rencontreacutes au cours de votre laboratoire

Reacuteponses variables Exemple La reacuteaction de la daphnie est tregraves variable drsquoun organisme agrave lrsquoautre

Il est difficile de voir lrsquoeffet de plusieurs concentrations de solution sur une mecircme daphnie car celles-ci ne sont pas tregraves reacutesistantes elles finissent par mourir Plusieurs ingreacutedients actifs sont preacutesents dans la boisson eacutenergisante (cafeacuteine taurine et glucuronolacton) et il est difficile drsquoanalyser la reacuteaction de la daphnie en fonction drsquoun seul de ces ingreacutedients La daphnie nrsquoabsorbe pas toujours la mecircme quantiteacute de boisson eacutenergisante drsquoune fois agrave lrsquoautre

19 Comment pourriez-vous ameacuteliorer lrsquoexpeacuterience

Reacuteponses variables Exemple Tous les eacutelegraveves devraient choisir une daphnie qui a le mecircme nombre de

battements cardiaques au deacutepart pour que les comparaisons soient plus justes

Privileacutegier des boissons eacutenergisantes dont un seul ingreacutedient actif diffegravere

5

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ANNEXES

Tableau 1 Teneurs en ingreacutedients actifs des boissons eacutenergisantes

Nom de boisson Taurine (mg)

Cafeacuteine (mg)

Eacutenergie (kcal)

Glucuronolactone (mg)

Amp Energy 292 80 116

Battery Energy Drink 1 000 80 125

Burn Energy Drink (hors France) 1 000 80 153

Burn Energy Drink (France) 0 80 158

Dark Dog (hors France) 80

Dark Dog (France) 0 80 125 0

Duff 704 85 113

Eacutenergie 1 000 80 600

Eacutenergie leacuteger 1 000 80 7 600

FULL SIZE performers drink16(France) 1 000 80 208 600

Full Throttle citron 1 000 75

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Grizzly power drink (France) 0 80 112 0

Grizzly power drink original 1 000 80 112 600

Guru original 0 125 100

GZ 1000 80 1175 0575

Hype 1 000 80 43

Hype enlite 1 000 80 49

Lost 1 057 85 634

Monster Energy Anti-Gravity 2 000

Monster Energy Khaos 1 057 82

Monster Energy Original 1 057 82 120

Monster Energy Ripper 1 057 82 1175

NOS fruiteacute 1 042 130 115 28

Rage 1 057 84 802

Power Poker Energy Drink 1000 80 1175 0575

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Red Bull (hors France) 1 000 80 1125 600

Red Bull (France) 1 000 80 115 600

Red Bull diegravete 1 000 80

Red rain 1 000 80 600

Red Rave 1 000 80 600

Red Rave diegravete 1 000 80

Rockstar 1 001 101

Rockstar diegravete 1 001 85

Rockstar Burner 1 057 85

Rockstar Juiced 50 1 057 85

Rockstar Juiced 70 1 001 85 1 136

Sobe No fear 1 000 80

SHARK 1 000 80 155 600

Stoked Energy 1 057 85 634

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Taurus Energy Drink 1 000 24 46 6

Truc de Fou la french energy17 1 000 80 115 600

Txori Gorri Energy Drink

Wild Dragon

X-Tense Original 80 110

X-Tense Zero 80 11

Source httpfrwikipediaorgwikiBoisson_eacutenergisante

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Tableau 2 Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents produits veacutegeacutetaux

Source httpfrwikipediaorgwikiCafeacuteine

Tableau 3 Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents aliments et boissons

Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents aliments et boissons 4142

Produit Portion Cafeacuteine par portion (mg)

Cafeacuteine par litre (mg)

Chocolat noir 1 barre (43 g 15 oz) 31 - Chocolat au lait 1 barre (43 g 15 oz) 10 - Chocolat chaud 207 ml (7 US fl oz) 52 25035 Cafeacute moulu 207 ml (7 US fl oz) 80ndash135 386ndash652 Cafeacute filtre 207 ml (7 US fl oz) 115ndash175 555ndash845 Cafeacute deacutecafeacuteineacute 207 ml (7 US fl oz) 5 24 Cafeacute expresso 44ndash60 ml (15-2 US fl oz) 100 1691ndash2254 Theacute vert ou Theacute noir43 177 ml (6 US fl oz) 30-53 169 Coca-Cola Classic 355 ml (12 US fl oz) 46 129 Red Bull 250 ml (82 US fl oz) 80 320 Source httpfrwikipediaorgwikiCafeacuteine

Produit veacutegeacutetal cafeacuteine du poids sec Graine drsquoarabica (cafeacute) 11

Graine de robusta (cafeacute) 22

Fegraveve de cacao 01 agrave 04

Noix de kola (cola) 1 agrave 35

Feuille de theacute 25 agrave 5

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Laboratoire sur les daphnies et lrsquoeffet des boissons eacutenergisantes La preacuteparation (corrigeacute)

1 Qursquoest-ce qursquoun soluteacute Un soluteacute est une substance qui se dissout dans une autre substance appeleacutee solvant 2 Qursquoest-ce qursquoun solvant Un solvant est une substance capable de dissoudre un soluteacute 3 Qursquoest-ce que la concentration drsquoune solution La concentration drsquoune solution correspond agrave la quantiteacute de soluteacute par rapport agrave la

quantiteacute de solutions 4 Deacutecrivez lrsquoeffet drsquoune variation de quantiteacute de soluteacute ou de solvant sur la concentration

drsquoune solution Lrsquoajout de soluteacute augmente la concentration drsquoune solution Lrsquoajout de solvant

diminue la concentration drsquoune solution 5 Illustrez le pheacutenomegravene de dilution agrave lrsquoaide drsquoun modegravele particulaire

6 Expliquez le pheacutenomegravene de dilution en termes de concentration et de volume Une solution concentreacutee contient une quantiteacute importante de soluteacute dissous par

rapport au volume de solution Une solution dilueacutee contient une faible quantiteacute de soluteacute dissous par rapport au volume de solution

Solvant Solution concentreacutee Solution dilueacutee

Soluteacute

Ressources One dollar microscope httpwwwfunscicomfun3_enucomp1ucomp1htm Principe de fonctionnement httpwwwmicroscopixchmicroscopie_principephpsmenu=3 Simulateur httpwwwphysagregfranimationsanimation-Spe-physique-TP-microscope-schema-modelisationswf Introduction agrave la microscopie httpwwwlabomediqualchmicroscopeintrohtm Olympus simple magnification httpwwwolympusmicrocomprimerjavalensessimplemagnificationindexhtml Simulateur httpphetcoloradoedusimsgeometric-opticsgeometric-optics_enhtml Solid edge ST4 httpswwwplmautomationsiemenscomen_usacademicresourcessolid-edgestudent-downloadcfm Microscope V1 httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopemicroscope_v1wmv Queue de poisson avec le microscope V1 httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopepoisson_v1wmv Observation de la daphnie httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopeobservation20observationhtml Test avec une regravegle httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopeverification_optiqueverification_optiquehtml

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  • grille_evaluation_daphnie
  • labo_daphnie_corrige
  • labo_preparation_corrige
  • Ressources externes
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Source image httplechocolat-tpe2010e-monsitecompagestpela-theobromine-cafeinehtml

a) Quel est le rocircle du systegraveme nerveux peacuteripheacuterique

Transporter les influx nerveux

b) Quelle est la conseacutequence de lrsquoingestion de boisson eacutenergisante sur le systegraveme nerveux peacuteripheacuterique

Lors de lrsquoingestion de boisson eacutenergisante lrsquoinflux nerveux est acceacuteleacutereacute ce qui ne favorise pas le sommeil

Les types de muscles

19 Lors du meacutetabolisme de la cafeacuteine les muscles lisses sont relacirccheacutes et le bon fonctionnement du rythme cardiaque est affecteacute La quantiteacute drsquoacides gras est aussi augmenteacutee et est utiliseacutee comme source drsquoeacutenergie par les muscles

Agrave quels endroits retrouve-t-on ces muscles

Type de muscle Localisation

Lisse Paroi des organes (poumon tube digestifhellip)

Cardiaque Cœur

F) Lrsquoexcreacutetion de la boisson eacutenergisante

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Le systegraveme excreacuteteur

20 Identifie les diffeacuterentes parties du systegraveme urinaire

1- Rein

2- Uretegravere

3- Vessie

4- Uregravetre

Source image httpfrsyvumcomcgionlineservecgiquizzbiologieexcrhtmltable

21 Explique de quelle maniegravere la boisson eacutenergisante peut ecirctre eacutelimineacutee de lrsquoorganisme par le systegraveme excreacuteteur en te reacutefeacuterant aux scheacutemas ci-dessous

Les soluteacutes de la boisson eacutenergisante ainsi que les autres substances dissoutes dans le sang (mineacuteraux vitamines sucre ureacutee) passent agrave travers les capillaires lorsque le sang arrive aux reins Ces substances dissoutes dans le sang entrent dans le rein tandis que les cellules du sang et les proteacuteines restent dans le sang Le rein filtre ensuite ces substances Les capillaires reacuteabsorbent lrsquoeau et les eacuteleacutements essentiels pour le bon fonctionnement de lrsquoorganisme Les deacutechets restent dans les reins Les soluteacutes de la boisson eacutenergisante restent donc dans les reins et seront eacutevacueacutes dans lrsquourine

Sources images httpwwwbecomehealthynowcompopupsnephronhtm httpfracademicrudicnsffrwiki1470246

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22 a) Quelle est la fonction des reins

Filtration du sang Reacuteabsorption de lrsquoeau Eacutelimination des deacutechets

b) Quelle est la fonction de la vessie

Entreposer lrsquourine jusqursquoagrave la miction

23 De quoi lrsquourine est-elle composeacutee

Eau ureacutee et autres deacutechets mineacuteraux substances en excegraves dans le sang

24 Explique comment les reins peuvent maintenir lrsquoeacutequilibre sanguin lors de lrsquoingestion de boisson eacutenergisante

Les reins filtrent le sang et retirent du systegraveme circulatoire la cafeacuteine la taurine et le glucuronolactone En eacutetant eacutevacueacutees ces substances cesseront drsquoavoir leurs effets neacutegatifs sur lrsquoorganisme

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Laboratoire sur les daphnies et les boissons eacutenergisantes Grille drsquoeacutevaluation

Compeacutetence 1- Chercher des reacuteponses ou des solutions agrave des problegravemes drsquoordre scientifique ou technologique

Critegraveres Indicateurs Manifestations observables Niveau 5 Niveau 4 Niveau 3 Niveau 2 Niveau 1

Repreacutesentation adeacutequate de la

situation

Seacutelection drsquoinformations et formulation du problegraveme

Traduit clairement et de faccedilon complegravete le but

10 pts

Seacutelectionne les informations pertinentes lieacutees au but (erreurs mineures)

8 pts

Relegraveve des eacuteleacutements du but (un des deux buts)

6 pts

Tregraves peu drsquoeacuteleacutements preacutesents

4 pts

Copie les eacuteleacutements de la mise en situation

2 pts

Formulation drsquohypothegravese

Formule des hypothegraveses qursquoil justifie en srsquoappuyant sur les concepts approprieacutes

15 pts

Formule des hypothegraveses vraisemblables qursquoil justifie (quelques erreurs)

12 pts

Formule des hypothegraveses qui tiennent compte de certains problegravemes (plusieurs erreurs)

9 pts

Formule des suppositions plus ou moins relieacutees au problegraveme (beaucoup drsquoerreurs)

6 pts

Eacutelaboration drsquoun plan drsquoaction

pertinent et adapteacute agrave la situation

Planification des eacutetapes de la deacutemarche

Deacutecrit de faccedilon claire et ordonneacutee toutes les eacutetapes de sa deacutemarche

20 pts

Deacutecrit toutes les eacutetapes de sa deacutemarche

16 pts

Deacutecrit sa deacutemarche en omettant une eacutetape

12 pts

Deacutecrit sa deacutemarche en omettant des eacutetapes

8 pts

Preacutesente une deacutemarche deacutesordonneacutee

4 pts Choix des ressources

Eacutenumegravere tous les eacuteleacutements du mateacuteriel

5 pts

Eacutenumegravere des eacuteleacutements du mateacuteriel Un oubli mineur est observeacute

4 pts

Eacutenumegravere des eacuteleacutements du mateacuteriel Un oubli majeur est observeacute

3 pts

Eacutenumegravere des eacuteleacutements du mateacuteriel Des oublis majeurs sont observeacutes

2 pts

Eacutenumegravere des eacuteleacutements du mateacuteriel en nombres insuffisants ou sans lien avec lrsquoexpeacuterimentation

1 pt

Mise en œuvre adeacutequate du plan drsquoaction

Utilisation dans lrsquoaction des ressources

Recueille des donneacutees en utilisant correctement les outils et les instruments de mesure

5 pts

Travaille de faccedilon seacutecuritaire

3 pts

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Organisation des donneacutees

Preacutesente et organise clairement lrsquoensemble des donneacutees afin drsquoen faciliter lrsquointerpreacutetation

20 pts

Preacutesente des donneacutees comportant une erreur

12 pts

Preacutesente des donneacutees comportant plusieurs erreurs

8 pts

Preacutesente des donneacutees parfois organiseacutees mais sans lien avec la tacircche

4 pts

Eacutelaboration de conclusions

drsquoexplications ou de solutions

pertinentes

Proposition drsquoexplications ou de solutions

Formule des explications en interpreacutetant correctement toutes les donneacutees

15 pts

Formule des explications en interpreacutetant correctement la plupart des donneacutees

12 pts

Formule des explications en interpreacutetant partiellement les donneacutees

9 pts

Formule une explication mais interpregravete incorrectement les donneacutees

6 pts

Formule des explications sans lien avec la tacircche

3 pts Concordance avec lrsquohypothegravese

Fournit une justification adeacutequate et deacutetailleacutee

5 pts

Fournit une explication adeacutequate

4 pts

Fournit une justification incomplegravete

2 pts

Ne fournit aucune justification valable

1 pt Pistes drsquoameacutelioration et analyse critique

Propose des ameacuteliorations et les justifie

5 pts

Propose des ameacuteliorations

4 pts

Propose des ameacuteliorations partielles

3 pts

Propose des ameacuteliorations peu pertinentes

2 pts

Ne propose aucune ameacutelioration

1 pt

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Laboratoire sur les daphnies et lrsquoeffet des boissons eacutenergisantes La deacutemarche expeacuterimentale

La probleacutematique Selon lrsquoInstitut national de santeacute publique du Queacutebec laquo la consommation de boissons eacutenergisantes a connu une croissance importante au cours des cinq derniegraveres anneacutees de sorte que ces produits occupent maintenant une part consideacuterable du marcheacute des boissons Ces boissons sucreacutees promues pour leur capaciteacute agrave rehausser les niveaux drsquoeacutenergie et de vivaciteacute contiennent de la cafeacuteine comme principal ingreacutedient actif en plus de diverses autres substances telles que la taurine le glucuronolactone le ginseng lrsquoinositol et des vitamines [hellip] Parallegravelement de nombreuses questions ont eacuteteacute souleveacutees par les professionnels de la santeacute et des milieux scolaires quant aux effets de ces boissons sur la santeacute lorsqursquoelles sont consommeacutees notamment par une jeune clientegravele pendant une activiteacute physique et en combinaison avec lrsquoalcool raquo

httpwwwinspqqccapdfpublications1167_BoissonsEnergisantespdf

Il semble donc tregraves pertinent de chercher agrave mieux comprend lrsquoeffet de ces boissons eacutenergisantes agrave diffeacuterentes concentrations sur les systegravemes drsquoun organisme vivant Critegravere 1 Repreacutesentation de la situation (25 POINTS) Le problegraveme 1 Formulez une question complegravete agrave laquelle le laboratoire permettra drsquoapporter des eacuteleacutements de reacuteponse Quel sera lrsquoeffet de deux solutions de boisson eacutenergisante agrave concentration deacutetermineacutee sur lrsquoorganisme drsquoune daphnie

10 La theacuteorie 2 En vous aidant des tableaux preacutesenteacutes en annexe quels sont les principaux ingreacutedients

actifs dans votre boisson eacutenergisante

Reacuteponses variables Exemple cafeacuteine taurine glucuronolactone

3 Quel est lrsquoeffet de la cafeacuteine sur lrsquoorganisme Augmentation du rythme cardiaque de la contractiliteacute du cœur de la pression arteacuterielle de lrsquoapport de sang aux muscles et de la libeacuteration de glucose par le foie diminution du sommeil augmentation de lrsquoeacutenergie dans les muscles et dysfonctionnement du rythme cardiaque

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4 Quel est lrsquoeffet de la taurine sur lrsquoorganisme

Augmente la contractiliteacute cardiaque diminue la quantiteacute de toxines dans lrsquoorganisme et augmente la production drsquoeacutenergie par les muscles

5 Quel est lrsquoeffet du glucuronolactone sur lrsquoorganisme

Eacutelimine les deacutechets de lrsquoorganisme et aide agrave lutter contre la fatigue

Lrsquohypothegravese 6 Agrave partir des eacuteleacutements de reacuteponse contenus dans les questions preacuteceacutedentes formulez

une hypothegravese de laboratoire complegravete et justifiez-la Reacuteponses variables Exemple Une solution contenant de la cafeacuteine risque de faire augmenter les

battements cardiaques de la daphnie et de la faire bouger un peu plus La taurine devrait avoir moins drsquoeffet sur les battements cardiaques mais la daphnie devrait bouger davantage La solution de boisson eacutenergisante la plus concentreacutee devrait avoir un effet plus important sur lrsquoorganisme de la daphnie

Scheacutema de la daphnie Source image httpwww5ac-lillefr~svtretour_stagescapexp_1Sfiche_technique_daphniehtm

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Les calculs 7 Sachant qursquoune bouteille de boisson eacutenergisante a un volume de 250 mL servez-vous

des donneacutees preacutesenteacutees en annexe pour transformer les concentrations de cafeacuteine de taurine ou de glucuronolactone de votre solution en gL

Tableau 1 Concentration en ingreacutedients actifs drsquoune boisson eacutenergisante

Quantiteacute de taurine

Quantiteacute de cafeacuteine

Quantiteacute de glucuronolactone

Volume de solution (mL)

1000 mg 80 mg 600 mg 250 Concentrations Concentrations en gL Concentration de taurine 1000 mg250 ml 4 mgmL = 4 gL ou 4 mgmL Concentration de cafeacuteine 80 mg250 ml 032 mgmL = 032 gL ou 032 mgmL Concentration de glucuronolactone 600 mg250 mL 24 mgmL = 24 gL ou 24 mgmL 8 Effectuez les calculs neacutecessaires agrave la preacuteparation de votre dilution

15

Reacuteponses variables Exemple Concentration de la premiegravere dilution 32 gL en taurine Calculs C1V1 = C2V2 C1 = 4 gL V2 = C1V1 = 4 gL x 001 L = 125 mL V1 = 10 mL (donneacute agrave lrsquoeacutelegraveve) C2 32 gL C2 = 32 gL V2 =

Reacuteponses variables Exemple Concentration de la deuxiegraveme dilution 16 gL en taurine Calculs C1V1 = C2V2 C1 = 4 gL V2 = C1V1 = 4 gL x 0005 L = 125 mL V1 = 5 mL (donneacute agrave lrsquoeacutelegraveve) C2 16 gL C2 = 16 gL V2 =

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Critegravere 2 Eacutelaboration drsquoun plan drsquoaction (25 POINTS) Le mateacuteriel 9 Nommez tout le mateacuteriel neacutecessaire agrave la reacutealisation de votre laboratoire

5 Les manipulations 10 Eacutecrivez toutes les eacutetapes neacutecessaires agrave la preacuteparation drsquoune des deux solutions

Peut varier en fonction de la dilution Preacuteparation des solutions 15 mL boisson eacutenergisante de type laquo Red Bull raquo 59 mL eau 2 cylindres gradueacutes de 25 mL 2 eacuteprouvettes avec bouchon Support agrave eacuteprouvette 2 solutions teacutemoin de boisson eacutenergisante concentreacutees agrave 32 gL et 16 gL

1 Preacutelever 10 mL de boisson eacutenergisante avec le cylindre gradueacute de 25 mL 2 Verser la boisson eacutenergisante dans une eacuteprouvette 2 Preacutelever 25 mL drsquoeau avec le cylindre gradueacute de 25 mL 3 Ajouter lrsquoeau preacuteleveacutee au 10 mL de boisson eacutenergisante 4 Agiter 6 Comparer la couleur de la solution dilueacutee avec celle de lrsquoeacuteprouvette teacutemoin

Observation de la daphnie Daphnies Microscope Lame Pipette Chronomegravetre Papier absorbant Crayon-feutre et feuille de papier

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11 Eacutecrivez toutes les eacutetapes des manipulations neacutecessaires agrave lrsquoobservation des daphnies

20 Critegravere 3 Mise en œuvre du plan drsquoaction (25 POINTS) Lrsquoutilisation dans lrsquoaction des ressources 12 Quelles sont les regravegles de seacutecuriteacute dont vous devez tenir compte pendant votre

laboratoire 13 Avez-vous travailleacute de maniegravere seacutecuritaire Justifiez votre reacuteponse

______________________ Reacuteponses variables _____________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

5

1 Preacutelever une daphnie avec une pipette 2 Placer la daphnie sur une lame de microscope 3 Eacuteponger le surplus de liquide avec du papier absorbant 4 Ajouter une goutte de solution de boisson eacutenergisante non dilueacutee 5 Compter le nombre de battements de cœur de la daphnie en 5 secondes en faisant

un point sur une feuille avec un crayon agrave tous les battements de cœur 6 Remettre la daphnie dans sa solution drsquoorigine et attendre environ 1 minute 7 Reprendre la daphnie avec la pipette 8 Reacutepeacuteter les eacutetapes 2 agrave 4 avec la solution de boisson eacutenergisante dilueacutee agrave 16 gL 9 Remettre la daphnie dans sa solution drsquoorigine et attendre environ 1 minute 10 Reprendre la daphnie avec la pipette 11 Reacutepeacuteter les eacutetapes 2 agrave 4 avec la solution de boisson eacutenergisante dilueacutee agrave 32 gL 12 Comparer les reacutesultats

Reacuteponses variables Exemples

Porter des lunettes de seacutecuriteacute Attacher ses cheveux Srsquoassurer que lrsquoobjectif du microscope ne touche pas agrave la daphnie Ne pas laisser la lumiegravere du microscope allumeacutee inutilement

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Lrsquoorganisation des donneacutees 14 Notez vos reacutesultats

Reacuteponses variables

Exemple

Tableau 2 Nombre de battements de cœur de la daphnie en 5 secondes avec diffeacuterentes concentrations de boisson eacutenergisante

20

Critegravere 4 Eacutelaboration de conclusions (25 POINTS)

Lrsquoanalyse 15 Comparez vos reacutesultats avec lrsquoensemble de la classe et faites-en lrsquoanalyse

Analyse

Reacuteponses variables Exemple Les battements cardiaques de la daphnie augmentent peu avec la

taurine comparativement agrave la cafeacuteine La cafeacuteine a comme effet drsquoaugmenter le rythme cardiaque alors que la taurine a comme effet drsquoaugmenter la production drsquoeacutenergie par les muscles

Concentration en taurine (gL)

Concentration en cafeacuteine (gL)

Concentration en glucuronolactone

(gL)

Battements de cœur de la daphnie

000 27 016 31 032 35

Observations Reacuteponses variables

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La conclusion 16 Quel est lrsquoeffet de votre boisson eacutenergisante sur les battements du cœur drsquoune

daphnie

Le cœur de la daphnie bat plus rapidement

17 Quels systegravemes du corps peuvent expliquer la reacuteaction de la daphnie Justifiez votre

reacuteponse

Systegraveme 1 Systegraveme digestif

Justification La cafeacuteine est absorbeacutee par lrsquoestomac et lrsquointestin grecircle deux organes du systegraveme digestif La cafeacuteine contribue agrave la libeacuteration du glucose par le foie Apregraves lrsquoingestion de boisson eacutenergisante la cafeacuteine sera meacutetaboliseacutee par le foie par des enzymes chimiques Or le foie est une glande digestive

La taurine intervient aussi dans le meacutecanisme de digestion des lipides Elle est preacutesente dans la bile et sert agrave eacutemulsifier les lipides alimentaires

Le glucuronolactone est naturellement produit par le foie lors du meacutetabolisme du glucose

Systegraveme 2 Systegraveme circulatoire

Justification La cafeacuteine est redistribueacutee dans la circulation sanguine par le systegraveme circulatoire La boisson eacutenergisante sera ainsi distribueacutee aux muscles et au cerveau par diffusion La cafeacuteine augmente le rythme cardiaque la contractiliteacute du cœur la pression arteacuterielle et lrsquoapport de sang aux muscles

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Systegraveme 3 Systegraveme excreacuteteur

Justification Dans le cerveau la cafeacuteine ressemble beaucoup agrave une proteacuteine qui agit comme neurotransmetteur lrsquoadeacutenosine Normalement lrsquoadeacutenosine se fixe aux reacutecepteurs des cellules ceacutereacutebrales et envoie un influx qui diminue lrsquoactiviteacute des cellules et favorise le sommeil Lors de lrsquoingestion drsquoune boisson eacutenergisante la cafeacuteine prend la place de lrsquoadeacutenosine et se fixe aux reacutecepteurs des cellules ceacutereacutebrales Lrsquoadeacutenosine ne peut donc plus effectuer sa tacircche principale Lrsquoorganisme et le sommeil ne sont plus favoriseacutes

La taurine est un acide amineacute qui agit comme neurotransmetteur

15

18 Est-ce que votre hypothegravese eacutetait justifieacutee Expliquez

________________________ Reacuteponses variables ___________________________

____________________________________________________________________

5 Les pistes drsquoameacutelioration 18 Quels problegravemes avez-vous rencontreacutes au cours de votre laboratoire

Reacuteponses variables Exemple La reacuteaction de la daphnie est tregraves variable drsquoun organisme agrave lrsquoautre

Il est difficile de voir lrsquoeffet de plusieurs concentrations de solution sur une mecircme daphnie car celles-ci ne sont pas tregraves reacutesistantes elles finissent par mourir Plusieurs ingreacutedients actifs sont preacutesents dans la boisson eacutenergisante (cafeacuteine taurine et glucuronolacton) et il est difficile drsquoanalyser la reacuteaction de la daphnie en fonction drsquoun seul de ces ingreacutedients La daphnie nrsquoabsorbe pas toujours la mecircme quantiteacute de boisson eacutenergisante drsquoune fois agrave lrsquoautre

19 Comment pourriez-vous ameacuteliorer lrsquoexpeacuterience

Reacuteponses variables Exemple Tous les eacutelegraveves devraient choisir une daphnie qui a le mecircme nombre de

battements cardiaques au deacutepart pour que les comparaisons soient plus justes

Privileacutegier des boissons eacutenergisantes dont un seul ingreacutedient actif diffegravere

5

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ANNEXES

Tableau 1 Teneurs en ingreacutedients actifs des boissons eacutenergisantes

Nom de boisson Taurine (mg)

Cafeacuteine (mg)

Eacutenergie (kcal)

Glucuronolactone (mg)

Amp Energy 292 80 116

Battery Energy Drink 1 000 80 125

Burn Energy Drink (hors France) 1 000 80 153

Burn Energy Drink (France) 0 80 158

Dark Dog (hors France) 80

Dark Dog (France) 0 80 125 0

Duff 704 85 113

Eacutenergie 1 000 80 600

Eacutenergie leacuteger 1 000 80 7 600

FULL SIZE performers drink16(France) 1 000 80 208 600

Full Throttle citron 1 000 75

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Grizzly power drink (France) 0 80 112 0

Grizzly power drink original 1 000 80 112 600

Guru original 0 125 100

GZ 1000 80 1175 0575

Hype 1 000 80 43

Hype enlite 1 000 80 49

Lost 1 057 85 634

Monster Energy Anti-Gravity 2 000

Monster Energy Khaos 1 057 82

Monster Energy Original 1 057 82 120

Monster Energy Ripper 1 057 82 1175

NOS fruiteacute 1 042 130 115 28

Rage 1 057 84 802

Power Poker Energy Drink 1000 80 1175 0575

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Red Bull (hors France) 1 000 80 1125 600

Red Bull (France) 1 000 80 115 600

Red Bull diegravete 1 000 80

Red rain 1 000 80 600

Red Rave 1 000 80 600

Red Rave diegravete 1 000 80

Rockstar 1 001 101

Rockstar diegravete 1 001 85

Rockstar Burner 1 057 85

Rockstar Juiced 50 1 057 85

Rockstar Juiced 70 1 001 85 1 136

Sobe No fear 1 000 80

SHARK 1 000 80 155 600

Stoked Energy 1 057 85 634

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Taurus Energy Drink 1 000 24 46 6

Truc de Fou la french energy17 1 000 80 115 600

Txori Gorri Energy Drink

Wild Dragon

X-Tense Original 80 110

X-Tense Zero 80 11

Source httpfrwikipediaorgwikiBoisson_eacutenergisante

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Tableau 2 Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents produits veacutegeacutetaux

Source httpfrwikipediaorgwikiCafeacuteine

Tableau 3 Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents aliments et boissons

Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents aliments et boissons 4142

Produit Portion Cafeacuteine par portion (mg)

Cafeacuteine par litre (mg)

Chocolat noir 1 barre (43 g 15 oz) 31 - Chocolat au lait 1 barre (43 g 15 oz) 10 - Chocolat chaud 207 ml (7 US fl oz) 52 25035 Cafeacute moulu 207 ml (7 US fl oz) 80ndash135 386ndash652 Cafeacute filtre 207 ml (7 US fl oz) 115ndash175 555ndash845 Cafeacute deacutecafeacuteineacute 207 ml (7 US fl oz) 5 24 Cafeacute expresso 44ndash60 ml (15-2 US fl oz) 100 1691ndash2254 Theacute vert ou Theacute noir43 177 ml (6 US fl oz) 30-53 169 Coca-Cola Classic 355 ml (12 US fl oz) 46 129 Red Bull 250 ml (82 US fl oz) 80 320 Source httpfrwikipediaorgwikiCafeacuteine

Produit veacutegeacutetal cafeacuteine du poids sec Graine drsquoarabica (cafeacute) 11

Graine de robusta (cafeacute) 22

Fegraveve de cacao 01 agrave 04

Noix de kola (cola) 1 agrave 35

Feuille de theacute 25 agrave 5

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Laboratoire sur les daphnies et lrsquoeffet des boissons eacutenergisantes La preacuteparation (corrigeacute)

1 Qursquoest-ce qursquoun soluteacute Un soluteacute est une substance qui se dissout dans une autre substance appeleacutee solvant 2 Qursquoest-ce qursquoun solvant Un solvant est une substance capable de dissoudre un soluteacute 3 Qursquoest-ce que la concentration drsquoune solution La concentration drsquoune solution correspond agrave la quantiteacute de soluteacute par rapport agrave la

quantiteacute de solutions 4 Deacutecrivez lrsquoeffet drsquoune variation de quantiteacute de soluteacute ou de solvant sur la concentration

drsquoune solution Lrsquoajout de soluteacute augmente la concentration drsquoune solution Lrsquoajout de solvant

diminue la concentration drsquoune solution 5 Illustrez le pheacutenomegravene de dilution agrave lrsquoaide drsquoun modegravele particulaire

6 Expliquez le pheacutenomegravene de dilution en termes de concentration et de volume Une solution concentreacutee contient une quantiteacute importante de soluteacute dissous par

rapport au volume de solution Une solution dilueacutee contient une faible quantiteacute de soluteacute dissous par rapport au volume de solution

Solvant Solution concentreacutee Solution dilueacutee

Soluteacute

Ressources One dollar microscope httpwwwfunscicomfun3_enucomp1ucomp1htm Principe de fonctionnement httpwwwmicroscopixchmicroscopie_principephpsmenu=3 Simulateur httpwwwphysagregfranimationsanimation-Spe-physique-TP-microscope-schema-modelisationswf Introduction agrave la microscopie httpwwwlabomediqualchmicroscopeintrohtm Olympus simple magnification httpwwwolympusmicrocomprimerjavalensessimplemagnificationindexhtml Simulateur httpphetcoloradoedusimsgeometric-opticsgeometric-optics_enhtml Solid edge ST4 httpswwwplmautomationsiemenscomen_usacademicresourcessolid-edgestudent-downloadcfm Microscope V1 httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopemicroscope_v1wmv Queue de poisson avec le microscope V1 httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopepoisson_v1wmv Observation de la daphnie httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopeobservation20observationhtml Test avec une regravegle httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopeverification_optiqueverification_optiquehtml

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  • C2_effets_boissons_energisantes_corrige
  • grille_evaluation_daphnie
  • labo_daphnie_corrige
  • labo_preparation_corrige
  • Ressources externes
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Le systegraveme excreacuteteur

20 Identifie les diffeacuterentes parties du systegraveme urinaire

1- Rein

2- Uretegravere

3- Vessie

4- Uregravetre

Source image httpfrsyvumcomcgionlineservecgiquizzbiologieexcrhtmltable

21 Explique de quelle maniegravere la boisson eacutenergisante peut ecirctre eacutelimineacutee de lrsquoorganisme par le systegraveme excreacuteteur en te reacutefeacuterant aux scheacutemas ci-dessous

Les soluteacutes de la boisson eacutenergisante ainsi que les autres substances dissoutes dans le sang (mineacuteraux vitamines sucre ureacutee) passent agrave travers les capillaires lorsque le sang arrive aux reins Ces substances dissoutes dans le sang entrent dans le rein tandis que les cellules du sang et les proteacuteines restent dans le sang Le rein filtre ensuite ces substances Les capillaires reacuteabsorbent lrsquoeau et les eacuteleacutements essentiels pour le bon fonctionnement de lrsquoorganisme Les deacutechets restent dans les reins Les soluteacutes de la boisson eacutenergisante restent donc dans les reins et seront eacutevacueacutes dans lrsquourine

Sources images httpwwwbecomehealthynowcompopupsnephronhtm httpfracademicrudicnsffrwiki1470246

copyChantier 7 - Barma FSE Universiteacute Laval 2011 (document creacuteeacute par Geneviegraveve Rheacuteaume) 13

22 a) Quelle est la fonction des reins

Filtration du sang Reacuteabsorption de lrsquoeau Eacutelimination des deacutechets

b) Quelle est la fonction de la vessie

Entreposer lrsquourine jusqursquoagrave la miction

23 De quoi lrsquourine est-elle composeacutee

Eau ureacutee et autres deacutechets mineacuteraux substances en excegraves dans le sang

24 Explique comment les reins peuvent maintenir lrsquoeacutequilibre sanguin lors de lrsquoingestion de boisson eacutenergisante

Les reins filtrent le sang et retirent du systegraveme circulatoire la cafeacuteine la taurine et le glucuronolactone En eacutetant eacutevacueacutees ces substances cesseront drsquoavoir leurs effets neacutegatifs sur lrsquoorganisme

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Laboratoire sur les daphnies et les boissons eacutenergisantes Grille drsquoeacutevaluation

Compeacutetence 1- Chercher des reacuteponses ou des solutions agrave des problegravemes drsquoordre scientifique ou technologique

Critegraveres Indicateurs Manifestations observables Niveau 5 Niveau 4 Niveau 3 Niveau 2 Niveau 1

Repreacutesentation adeacutequate de la

situation

Seacutelection drsquoinformations et formulation du problegraveme

Traduit clairement et de faccedilon complegravete le but

10 pts

Seacutelectionne les informations pertinentes lieacutees au but (erreurs mineures)

8 pts

Relegraveve des eacuteleacutements du but (un des deux buts)

6 pts

Tregraves peu drsquoeacuteleacutements preacutesents

4 pts

Copie les eacuteleacutements de la mise en situation

2 pts

Formulation drsquohypothegravese

Formule des hypothegraveses qursquoil justifie en srsquoappuyant sur les concepts approprieacutes

15 pts

Formule des hypothegraveses vraisemblables qursquoil justifie (quelques erreurs)

12 pts

Formule des hypothegraveses qui tiennent compte de certains problegravemes (plusieurs erreurs)

9 pts

Formule des suppositions plus ou moins relieacutees au problegraveme (beaucoup drsquoerreurs)

6 pts

Eacutelaboration drsquoun plan drsquoaction

pertinent et adapteacute agrave la situation

Planification des eacutetapes de la deacutemarche

Deacutecrit de faccedilon claire et ordonneacutee toutes les eacutetapes de sa deacutemarche

20 pts

Deacutecrit toutes les eacutetapes de sa deacutemarche

16 pts

Deacutecrit sa deacutemarche en omettant une eacutetape

12 pts

Deacutecrit sa deacutemarche en omettant des eacutetapes

8 pts

Preacutesente une deacutemarche deacutesordonneacutee

4 pts Choix des ressources

Eacutenumegravere tous les eacuteleacutements du mateacuteriel

5 pts

Eacutenumegravere des eacuteleacutements du mateacuteriel Un oubli mineur est observeacute

4 pts

Eacutenumegravere des eacuteleacutements du mateacuteriel Un oubli majeur est observeacute

3 pts

Eacutenumegravere des eacuteleacutements du mateacuteriel Des oublis majeurs sont observeacutes

2 pts

Eacutenumegravere des eacuteleacutements du mateacuteriel en nombres insuffisants ou sans lien avec lrsquoexpeacuterimentation

1 pt

Mise en œuvre adeacutequate du plan drsquoaction

Utilisation dans lrsquoaction des ressources

Recueille des donneacutees en utilisant correctement les outils et les instruments de mesure

5 pts

Travaille de faccedilon seacutecuritaire

3 pts

Chantier 7 - Barma FSE Universiteacute Laval 2011 (avec la collaboration de Jean-Franccedilois Garneau Geneviegraveve Rheacuteaume et Yvon Queacutemener) 2

Organisation des donneacutees

Preacutesente et organise clairement lrsquoensemble des donneacutees afin drsquoen faciliter lrsquointerpreacutetation

20 pts

Preacutesente des donneacutees comportant une erreur

12 pts

Preacutesente des donneacutees comportant plusieurs erreurs

8 pts

Preacutesente des donneacutees parfois organiseacutees mais sans lien avec la tacircche

4 pts

Eacutelaboration de conclusions

drsquoexplications ou de solutions

pertinentes

Proposition drsquoexplications ou de solutions

Formule des explications en interpreacutetant correctement toutes les donneacutees

15 pts

Formule des explications en interpreacutetant correctement la plupart des donneacutees

12 pts

Formule des explications en interpreacutetant partiellement les donneacutees

9 pts

Formule une explication mais interpregravete incorrectement les donneacutees

6 pts

Formule des explications sans lien avec la tacircche

3 pts Concordance avec lrsquohypothegravese

Fournit une justification adeacutequate et deacutetailleacutee

5 pts

Fournit une explication adeacutequate

4 pts

Fournit une justification incomplegravete

2 pts

Ne fournit aucune justification valable

1 pt Pistes drsquoameacutelioration et analyse critique

Propose des ameacuteliorations et les justifie

5 pts

Propose des ameacuteliorations

4 pts

Propose des ameacuteliorations partielles

3 pts

Propose des ameacuteliorations peu pertinentes

2 pts

Ne propose aucune ameacutelioration

1 pt

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Laboratoire sur les daphnies et lrsquoeffet des boissons eacutenergisantes La deacutemarche expeacuterimentale

La probleacutematique Selon lrsquoInstitut national de santeacute publique du Queacutebec laquo la consommation de boissons eacutenergisantes a connu une croissance importante au cours des cinq derniegraveres anneacutees de sorte que ces produits occupent maintenant une part consideacuterable du marcheacute des boissons Ces boissons sucreacutees promues pour leur capaciteacute agrave rehausser les niveaux drsquoeacutenergie et de vivaciteacute contiennent de la cafeacuteine comme principal ingreacutedient actif en plus de diverses autres substances telles que la taurine le glucuronolactone le ginseng lrsquoinositol et des vitamines [hellip] Parallegravelement de nombreuses questions ont eacuteteacute souleveacutees par les professionnels de la santeacute et des milieux scolaires quant aux effets de ces boissons sur la santeacute lorsqursquoelles sont consommeacutees notamment par une jeune clientegravele pendant une activiteacute physique et en combinaison avec lrsquoalcool raquo

httpwwwinspqqccapdfpublications1167_BoissonsEnergisantespdf

Il semble donc tregraves pertinent de chercher agrave mieux comprend lrsquoeffet de ces boissons eacutenergisantes agrave diffeacuterentes concentrations sur les systegravemes drsquoun organisme vivant Critegravere 1 Repreacutesentation de la situation (25 POINTS) Le problegraveme 1 Formulez une question complegravete agrave laquelle le laboratoire permettra drsquoapporter des eacuteleacutements de reacuteponse Quel sera lrsquoeffet de deux solutions de boisson eacutenergisante agrave concentration deacutetermineacutee sur lrsquoorganisme drsquoune daphnie

10 La theacuteorie 2 En vous aidant des tableaux preacutesenteacutes en annexe quels sont les principaux ingreacutedients

actifs dans votre boisson eacutenergisante

Reacuteponses variables Exemple cafeacuteine taurine glucuronolactone

3 Quel est lrsquoeffet de la cafeacuteine sur lrsquoorganisme Augmentation du rythme cardiaque de la contractiliteacute du cœur de la pression arteacuterielle de lrsquoapport de sang aux muscles et de la libeacuteration de glucose par le foie diminution du sommeil augmentation de lrsquoeacutenergie dans les muscles et dysfonctionnement du rythme cardiaque

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4 Quel est lrsquoeffet de la taurine sur lrsquoorganisme

Augmente la contractiliteacute cardiaque diminue la quantiteacute de toxines dans lrsquoorganisme et augmente la production drsquoeacutenergie par les muscles

5 Quel est lrsquoeffet du glucuronolactone sur lrsquoorganisme

Eacutelimine les deacutechets de lrsquoorganisme et aide agrave lutter contre la fatigue

Lrsquohypothegravese 6 Agrave partir des eacuteleacutements de reacuteponse contenus dans les questions preacuteceacutedentes formulez

une hypothegravese de laboratoire complegravete et justifiez-la Reacuteponses variables Exemple Une solution contenant de la cafeacuteine risque de faire augmenter les

battements cardiaques de la daphnie et de la faire bouger un peu plus La taurine devrait avoir moins drsquoeffet sur les battements cardiaques mais la daphnie devrait bouger davantage La solution de boisson eacutenergisante la plus concentreacutee devrait avoir un effet plus important sur lrsquoorganisme de la daphnie

Scheacutema de la daphnie Source image httpwww5ac-lillefr~svtretour_stagescapexp_1Sfiche_technique_daphniehtm

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Les calculs 7 Sachant qursquoune bouteille de boisson eacutenergisante a un volume de 250 mL servez-vous

des donneacutees preacutesenteacutees en annexe pour transformer les concentrations de cafeacuteine de taurine ou de glucuronolactone de votre solution en gL

Tableau 1 Concentration en ingreacutedients actifs drsquoune boisson eacutenergisante

Quantiteacute de taurine

Quantiteacute de cafeacuteine

Quantiteacute de glucuronolactone

Volume de solution (mL)

1000 mg 80 mg 600 mg 250 Concentrations Concentrations en gL Concentration de taurine 1000 mg250 ml 4 mgmL = 4 gL ou 4 mgmL Concentration de cafeacuteine 80 mg250 ml 032 mgmL = 032 gL ou 032 mgmL Concentration de glucuronolactone 600 mg250 mL 24 mgmL = 24 gL ou 24 mgmL 8 Effectuez les calculs neacutecessaires agrave la preacuteparation de votre dilution

15

Reacuteponses variables Exemple Concentration de la premiegravere dilution 32 gL en taurine Calculs C1V1 = C2V2 C1 = 4 gL V2 = C1V1 = 4 gL x 001 L = 125 mL V1 = 10 mL (donneacute agrave lrsquoeacutelegraveve) C2 32 gL C2 = 32 gL V2 =

Reacuteponses variables Exemple Concentration de la deuxiegraveme dilution 16 gL en taurine Calculs C1V1 = C2V2 C1 = 4 gL V2 = C1V1 = 4 gL x 0005 L = 125 mL V1 = 5 mL (donneacute agrave lrsquoeacutelegraveve) C2 16 gL C2 = 16 gL V2 =

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Critegravere 2 Eacutelaboration drsquoun plan drsquoaction (25 POINTS) Le mateacuteriel 9 Nommez tout le mateacuteriel neacutecessaire agrave la reacutealisation de votre laboratoire

5 Les manipulations 10 Eacutecrivez toutes les eacutetapes neacutecessaires agrave la preacuteparation drsquoune des deux solutions

Peut varier en fonction de la dilution Preacuteparation des solutions 15 mL boisson eacutenergisante de type laquo Red Bull raquo 59 mL eau 2 cylindres gradueacutes de 25 mL 2 eacuteprouvettes avec bouchon Support agrave eacuteprouvette 2 solutions teacutemoin de boisson eacutenergisante concentreacutees agrave 32 gL et 16 gL

1 Preacutelever 10 mL de boisson eacutenergisante avec le cylindre gradueacute de 25 mL 2 Verser la boisson eacutenergisante dans une eacuteprouvette 2 Preacutelever 25 mL drsquoeau avec le cylindre gradueacute de 25 mL 3 Ajouter lrsquoeau preacuteleveacutee au 10 mL de boisson eacutenergisante 4 Agiter 6 Comparer la couleur de la solution dilueacutee avec celle de lrsquoeacuteprouvette teacutemoin

Observation de la daphnie Daphnies Microscope Lame Pipette Chronomegravetre Papier absorbant Crayon-feutre et feuille de papier

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11 Eacutecrivez toutes les eacutetapes des manipulations neacutecessaires agrave lrsquoobservation des daphnies

20 Critegravere 3 Mise en œuvre du plan drsquoaction (25 POINTS) Lrsquoutilisation dans lrsquoaction des ressources 12 Quelles sont les regravegles de seacutecuriteacute dont vous devez tenir compte pendant votre

laboratoire 13 Avez-vous travailleacute de maniegravere seacutecuritaire Justifiez votre reacuteponse

______________________ Reacuteponses variables _____________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

5

1 Preacutelever une daphnie avec une pipette 2 Placer la daphnie sur une lame de microscope 3 Eacuteponger le surplus de liquide avec du papier absorbant 4 Ajouter une goutte de solution de boisson eacutenergisante non dilueacutee 5 Compter le nombre de battements de cœur de la daphnie en 5 secondes en faisant

un point sur une feuille avec un crayon agrave tous les battements de cœur 6 Remettre la daphnie dans sa solution drsquoorigine et attendre environ 1 minute 7 Reprendre la daphnie avec la pipette 8 Reacutepeacuteter les eacutetapes 2 agrave 4 avec la solution de boisson eacutenergisante dilueacutee agrave 16 gL 9 Remettre la daphnie dans sa solution drsquoorigine et attendre environ 1 minute 10 Reprendre la daphnie avec la pipette 11 Reacutepeacuteter les eacutetapes 2 agrave 4 avec la solution de boisson eacutenergisante dilueacutee agrave 32 gL 12 Comparer les reacutesultats

Reacuteponses variables Exemples

Porter des lunettes de seacutecuriteacute Attacher ses cheveux Srsquoassurer que lrsquoobjectif du microscope ne touche pas agrave la daphnie Ne pas laisser la lumiegravere du microscope allumeacutee inutilement

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Lrsquoorganisation des donneacutees 14 Notez vos reacutesultats

Reacuteponses variables

Exemple

Tableau 2 Nombre de battements de cœur de la daphnie en 5 secondes avec diffeacuterentes concentrations de boisson eacutenergisante

20

Critegravere 4 Eacutelaboration de conclusions (25 POINTS)

Lrsquoanalyse 15 Comparez vos reacutesultats avec lrsquoensemble de la classe et faites-en lrsquoanalyse

Analyse

Reacuteponses variables Exemple Les battements cardiaques de la daphnie augmentent peu avec la

taurine comparativement agrave la cafeacuteine La cafeacuteine a comme effet drsquoaugmenter le rythme cardiaque alors que la taurine a comme effet drsquoaugmenter la production drsquoeacutenergie par les muscles

Concentration en taurine (gL)

Concentration en cafeacuteine (gL)

Concentration en glucuronolactone

(gL)

Battements de cœur de la daphnie

000 27 016 31 032 35

Observations Reacuteponses variables

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La conclusion 16 Quel est lrsquoeffet de votre boisson eacutenergisante sur les battements du cœur drsquoune

daphnie

Le cœur de la daphnie bat plus rapidement

17 Quels systegravemes du corps peuvent expliquer la reacuteaction de la daphnie Justifiez votre

reacuteponse

Systegraveme 1 Systegraveme digestif

Justification La cafeacuteine est absorbeacutee par lrsquoestomac et lrsquointestin grecircle deux organes du systegraveme digestif La cafeacuteine contribue agrave la libeacuteration du glucose par le foie Apregraves lrsquoingestion de boisson eacutenergisante la cafeacuteine sera meacutetaboliseacutee par le foie par des enzymes chimiques Or le foie est une glande digestive

La taurine intervient aussi dans le meacutecanisme de digestion des lipides Elle est preacutesente dans la bile et sert agrave eacutemulsifier les lipides alimentaires

Le glucuronolactone est naturellement produit par le foie lors du meacutetabolisme du glucose

Systegraveme 2 Systegraveme circulatoire

Justification La cafeacuteine est redistribueacutee dans la circulation sanguine par le systegraveme circulatoire La boisson eacutenergisante sera ainsi distribueacutee aux muscles et au cerveau par diffusion La cafeacuteine augmente le rythme cardiaque la contractiliteacute du cœur la pression arteacuterielle et lrsquoapport de sang aux muscles

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Systegraveme 3 Systegraveme excreacuteteur

Justification Dans le cerveau la cafeacuteine ressemble beaucoup agrave une proteacuteine qui agit comme neurotransmetteur lrsquoadeacutenosine Normalement lrsquoadeacutenosine se fixe aux reacutecepteurs des cellules ceacutereacutebrales et envoie un influx qui diminue lrsquoactiviteacute des cellules et favorise le sommeil Lors de lrsquoingestion drsquoune boisson eacutenergisante la cafeacuteine prend la place de lrsquoadeacutenosine et se fixe aux reacutecepteurs des cellules ceacutereacutebrales Lrsquoadeacutenosine ne peut donc plus effectuer sa tacircche principale Lrsquoorganisme et le sommeil ne sont plus favoriseacutes

La taurine est un acide amineacute qui agit comme neurotransmetteur

15

18 Est-ce que votre hypothegravese eacutetait justifieacutee Expliquez

________________________ Reacuteponses variables ___________________________

____________________________________________________________________

5 Les pistes drsquoameacutelioration 18 Quels problegravemes avez-vous rencontreacutes au cours de votre laboratoire

Reacuteponses variables Exemple La reacuteaction de la daphnie est tregraves variable drsquoun organisme agrave lrsquoautre

Il est difficile de voir lrsquoeffet de plusieurs concentrations de solution sur une mecircme daphnie car celles-ci ne sont pas tregraves reacutesistantes elles finissent par mourir Plusieurs ingreacutedients actifs sont preacutesents dans la boisson eacutenergisante (cafeacuteine taurine et glucuronolacton) et il est difficile drsquoanalyser la reacuteaction de la daphnie en fonction drsquoun seul de ces ingreacutedients La daphnie nrsquoabsorbe pas toujours la mecircme quantiteacute de boisson eacutenergisante drsquoune fois agrave lrsquoautre

19 Comment pourriez-vous ameacuteliorer lrsquoexpeacuterience

Reacuteponses variables Exemple Tous les eacutelegraveves devraient choisir une daphnie qui a le mecircme nombre de

battements cardiaques au deacutepart pour que les comparaisons soient plus justes

Privileacutegier des boissons eacutenergisantes dont un seul ingreacutedient actif diffegravere

5

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ANNEXES

Tableau 1 Teneurs en ingreacutedients actifs des boissons eacutenergisantes

Nom de boisson Taurine (mg)

Cafeacuteine (mg)

Eacutenergie (kcal)

Glucuronolactone (mg)

Amp Energy 292 80 116

Battery Energy Drink 1 000 80 125

Burn Energy Drink (hors France) 1 000 80 153

Burn Energy Drink (France) 0 80 158

Dark Dog (hors France) 80

Dark Dog (France) 0 80 125 0

Duff 704 85 113

Eacutenergie 1 000 80 600

Eacutenergie leacuteger 1 000 80 7 600

FULL SIZE performers drink16(France) 1 000 80 208 600

Full Throttle citron 1 000 75

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Grizzly power drink (France) 0 80 112 0

Grizzly power drink original 1 000 80 112 600

Guru original 0 125 100

GZ 1000 80 1175 0575

Hype 1 000 80 43

Hype enlite 1 000 80 49

Lost 1 057 85 634

Monster Energy Anti-Gravity 2 000

Monster Energy Khaos 1 057 82

Monster Energy Original 1 057 82 120

Monster Energy Ripper 1 057 82 1175

NOS fruiteacute 1 042 130 115 28

Rage 1 057 84 802

Power Poker Energy Drink 1000 80 1175 0575

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Red Bull (hors France) 1 000 80 1125 600

Red Bull (France) 1 000 80 115 600

Red Bull diegravete 1 000 80

Red rain 1 000 80 600

Red Rave 1 000 80 600

Red Rave diegravete 1 000 80

Rockstar 1 001 101

Rockstar diegravete 1 001 85

Rockstar Burner 1 057 85

Rockstar Juiced 50 1 057 85

Rockstar Juiced 70 1 001 85 1 136

Sobe No fear 1 000 80

SHARK 1 000 80 155 600

Stoked Energy 1 057 85 634

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Taurus Energy Drink 1 000 24 46 6

Truc de Fou la french energy17 1 000 80 115 600

Txori Gorri Energy Drink

Wild Dragon

X-Tense Original 80 110

X-Tense Zero 80 11

Source httpfrwikipediaorgwikiBoisson_eacutenergisante

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Tableau 2 Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents produits veacutegeacutetaux

Source httpfrwikipediaorgwikiCafeacuteine

Tableau 3 Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents aliments et boissons

Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents aliments et boissons 4142

Produit Portion Cafeacuteine par portion (mg)

Cafeacuteine par litre (mg)

Chocolat noir 1 barre (43 g 15 oz) 31 - Chocolat au lait 1 barre (43 g 15 oz) 10 - Chocolat chaud 207 ml (7 US fl oz) 52 25035 Cafeacute moulu 207 ml (7 US fl oz) 80ndash135 386ndash652 Cafeacute filtre 207 ml (7 US fl oz) 115ndash175 555ndash845 Cafeacute deacutecafeacuteineacute 207 ml (7 US fl oz) 5 24 Cafeacute expresso 44ndash60 ml (15-2 US fl oz) 100 1691ndash2254 Theacute vert ou Theacute noir43 177 ml (6 US fl oz) 30-53 169 Coca-Cola Classic 355 ml (12 US fl oz) 46 129 Red Bull 250 ml (82 US fl oz) 80 320 Source httpfrwikipediaorgwikiCafeacuteine

Produit veacutegeacutetal cafeacuteine du poids sec Graine drsquoarabica (cafeacute) 11

Graine de robusta (cafeacute) 22

Fegraveve de cacao 01 agrave 04

Noix de kola (cola) 1 agrave 35

Feuille de theacute 25 agrave 5

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Laboratoire sur les daphnies et lrsquoeffet des boissons eacutenergisantes La preacuteparation (corrigeacute)

1 Qursquoest-ce qursquoun soluteacute Un soluteacute est une substance qui se dissout dans une autre substance appeleacutee solvant 2 Qursquoest-ce qursquoun solvant Un solvant est une substance capable de dissoudre un soluteacute 3 Qursquoest-ce que la concentration drsquoune solution La concentration drsquoune solution correspond agrave la quantiteacute de soluteacute par rapport agrave la

quantiteacute de solutions 4 Deacutecrivez lrsquoeffet drsquoune variation de quantiteacute de soluteacute ou de solvant sur la concentration

drsquoune solution Lrsquoajout de soluteacute augmente la concentration drsquoune solution Lrsquoajout de solvant

diminue la concentration drsquoune solution 5 Illustrez le pheacutenomegravene de dilution agrave lrsquoaide drsquoun modegravele particulaire

6 Expliquez le pheacutenomegravene de dilution en termes de concentration et de volume Une solution concentreacutee contient une quantiteacute importante de soluteacute dissous par

rapport au volume de solution Une solution dilueacutee contient une faible quantiteacute de soluteacute dissous par rapport au volume de solution

Solvant Solution concentreacutee Solution dilueacutee

Soluteacute

Ressources One dollar microscope httpwwwfunscicomfun3_enucomp1ucomp1htm Principe de fonctionnement httpwwwmicroscopixchmicroscopie_principephpsmenu=3 Simulateur httpwwwphysagregfranimationsanimation-Spe-physique-TP-microscope-schema-modelisationswf Introduction agrave la microscopie httpwwwlabomediqualchmicroscopeintrohtm Olympus simple magnification httpwwwolympusmicrocomprimerjavalensessimplemagnificationindexhtml Simulateur httpphetcoloradoedusimsgeometric-opticsgeometric-optics_enhtml Solid edge ST4 httpswwwplmautomationsiemenscomen_usacademicresourcessolid-edgestudent-downloadcfm Microscope V1 httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopemicroscope_v1wmv Queue de poisson avec le microscope V1 httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopepoisson_v1wmv Observation de la daphnie httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopeobservation20observationhtml Test avec une regravegle httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopeverification_optiqueverification_optiquehtml

  • analyse_technologique_corrigepdf
  • C2_effets_boissons_energisantes_corrige
  • grille_evaluation_daphnie
  • labo_daphnie_corrige
  • labo_preparation_corrige
  • Ressources externes
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22 a) Quelle est la fonction des reins

Filtration du sang Reacuteabsorption de lrsquoeau Eacutelimination des deacutechets

b) Quelle est la fonction de la vessie

Entreposer lrsquourine jusqursquoagrave la miction

23 De quoi lrsquourine est-elle composeacutee

Eau ureacutee et autres deacutechets mineacuteraux substances en excegraves dans le sang

24 Explique comment les reins peuvent maintenir lrsquoeacutequilibre sanguin lors de lrsquoingestion de boisson eacutenergisante

Les reins filtrent le sang et retirent du systegraveme circulatoire la cafeacuteine la taurine et le glucuronolactone En eacutetant eacutevacueacutees ces substances cesseront drsquoavoir leurs effets neacutegatifs sur lrsquoorganisme

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Laboratoire sur les daphnies et les boissons eacutenergisantes Grille drsquoeacutevaluation

Compeacutetence 1- Chercher des reacuteponses ou des solutions agrave des problegravemes drsquoordre scientifique ou technologique

Critegraveres Indicateurs Manifestations observables Niveau 5 Niveau 4 Niveau 3 Niveau 2 Niveau 1

Repreacutesentation adeacutequate de la

situation

Seacutelection drsquoinformations et formulation du problegraveme

Traduit clairement et de faccedilon complegravete le but

10 pts

Seacutelectionne les informations pertinentes lieacutees au but (erreurs mineures)

8 pts

Relegraveve des eacuteleacutements du but (un des deux buts)

6 pts

Tregraves peu drsquoeacuteleacutements preacutesents

4 pts

Copie les eacuteleacutements de la mise en situation

2 pts

Formulation drsquohypothegravese

Formule des hypothegraveses qursquoil justifie en srsquoappuyant sur les concepts approprieacutes

15 pts

Formule des hypothegraveses vraisemblables qursquoil justifie (quelques erreurs)

12 pts

Formule des hypothegraveses qui tiennent compte de certains problegravemes (plusieurs erreurs)

9 pts

Formule des suppositions plus ou moins relieacutees au problegraveme (beaucoup drsquoerreurs)

6 pts

Eacutelaboration drsquoun plan drsquoaction

pertinent et adapteacute agrave la situation

Planification des eacutetapes de la deacutemarche

Deacutecrit de faccedilon claire et ordonneacutee toutes les eacutetapes de sa deacutemarche

20 pts

Deacutecrit toutes les eacutetapes de sa deacutemarche

16 pts

Deacutecrit sa deacutemarche en omettant une eacutetape

12 pts

Deacutecrit sa deacutemarche en omettant des eacutetapes

8 pts

Preacutesente une deacutemarche deacutesordonneacutee

4 pts Choix des ressources

Eacutenumegravere tous les eacuteleacutements du mateacuteriel

5 pts

Eacutenumegravere des eacuteleacutements du mateacuteriel Un oubli mineur est observeacute

4 pts

Eacutenumegravere des eacuteleacutements du mateacuteriel Un oubli majeur est observeacute

3 pts

Eacutenumegravere des eacuteleacutements du mateacuteriel Des oublis majeurs sont observeacutes

2 pts

Eacutenumegravere des eacuteleacutements du mateacuteriel en nombres insuffisants ou sans lien avec lrsquoexpeacuterimentation

1 pt

Mise en œuvre adeacutequate du plan drsquoaction

Utilisation dans lrsquoaction des ressources

Recueille des donneacutees en utilisant correctement les outils et les instruments de mesure

5 pts

Travaille de faccedilon seacutecuritaire

3 pts

Chantier 7 - Barma FSE Universiteacute Laval 2011 (avec la collaboration de Jean-Franccedilois Garneau Geneviegraveve Rheacuteaume et Yvon Queacutemener) 2

Organisation des donneacutees

Preacutesente et organise clairement lrsquoensemble des donneacutees afin drsquoen faciliter lrsquointerpreacutetation

20 pts

Preacutesente des donneacutees comportant une erreur

12 pts

Preacutesente des donneacutees comportant plusieurs erreurs

8 pts

Preacutesente des donneacutees parfois organiseacutees mais sans lien avec la tacircche

4 pts

Eacutelaboration de conclusions

drsquoexplications ou de solutions

pertinentes

Proposition drsquoexplications ou de solutions

Formule des explications en interpreacutetant correctement toutes les donneacutees

15 pts

Formule des explications en interpreacutetant correctement la plupart des donneacutees

12 pts

Formule des explications en interpreacutetant partiellement les donneacutees

9 pts

Formule une explication mais interpregravete incorrectement les donneacutees

6 pts

Formule des explications sans lien avec la tacircche

3 pts Concordance avec lrsquohypothegravese

Fournit une justification adeacutequate et deacutetailleacutee

5 pts

Fournit une explication adeacutequate

4 pts

Fournit une justification incomplegravete

2 pts

Ne fournit aucune justification valable

1 pt Pistes drsquoameacutelioration et analyse critique

Propose des ameacuteliorations et les justifie

5 pts

Propose des ameacuteliorations

4 pts

Propose des ameacuteliorations partielles

3 pts

Propose des ameacuteliorations peu pertinentes

2 pts

Ne propose aucune ameacutelioration

1 pt

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Laboratoire sur les daphnies et lrsquoeffet des boissons eacutenergisantes La deacutemarche expeacuterimentale

La probleacutematique Selon lrsquoInstitut national de santeacute publique du Queacutebec laquo la consommation de boissons eacutenergisantes a connu une croissance importante au cours des cinq derniegraveres anneacutees de sorte que ces produits occupent maintenant une part consideacuterable du marcheacute des boissons Ces boissons sucreacutees promues pour leur capaciteacute agrave rehausser les niveaux drsquoeacutenergie et de vivaciteacute contiennent de la cafeacuteine comme principal ingreacutedient actif en plus de diverses autres substances telles que la taurine le glucuronolactone le ginseng lrsquoinositol et des vitamines [hellip] Parallegravelement de nombreuses questions ont eacuteteacute souleveacutees par les professionnels de la santeacute et des milieux scolaires quant aux effets de ces boissons sur la santeacute lorsqursquoelles sont consommeacutees notamment par une jeune clientegravele pendant une activiteacute physique et en combinaison avec lrsquoalcool raquo

httpwwwinspqqccapdfpublications1167_BoissonsEnergisantespdf

Il semble donc tregraves pertinent de chercher agrave mieux comprend lrsquoeffet de ces boissons eacutenergisantes agrave diffeacuterentes concentrations sur les systegravemes drsquoun organisme vivant Critegravere 1 Repreacutesentation de la situation (25 POINTS) Le problegraveme 1 Formulez une question complegravete agrave laquelle le laboratoire permettra drsquoapporter des eacuteleacutements de reacuteponse Quel sera lrsquoeffet de deux solutions de boisson eacutenergisante agrave concentration deacutetermineacutee sur lrsquoorganisme drsquoune daphnie

10 La theacuteorie 2 En vous aidant des tableaux preacutesenteacutes en annexe quels sont les principaux ingreacutedients

actifs dans votre boisson eacutenergisante

Reacuteponses variables Exemple cafeacuteine taurine glucuronolactone

3 Quel est lrsquoeffet de la cafeacuteine sur lrsquoorganisme Augmentation du rythme cardiaque de la contractiliteacute du cœur de la pression arteacuterielle de lrsquoapport de sang aux muscles et de la libeacuteration de glucose par le foie diminution du sommeil augmentation de lrsquoeacutenergie dans les muscles et dysfonctionnement du rythme cardiaque

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4 Quel est lrsquoeffet de la taurine sur lrsquoorganisme

Augmente la contractiliteacute cardiaque diminue la quantiteacute de toxines dans lrsquoorganisme et augmente la production drsquoeacutenergie par les muscles

5 Quel est lrsquoeffet du glucuronolactone sur lrsquoorganisme

Eacutelimine les deacutechets de lrsquoorganisme et aide agrave lutter contre la fatigue

Lrsquohypothegravese 6 Agrave partir des eacuteleacutements de reacuteponse contenus dans les questions preacuteceacutedentes formulez

une hypothegravese de laboratoire complegravete et justifiez-la Reacuteponses variables Exemple Une solution contenant de la cafeacuteine risque de faire augmenter les

battements cardiaques de la daphnie et de la faire bouger un peu plus La taurine devrait avoir moins drsquoeffet sur les battements cardiaques mais la daphnie devrait bouger davantage La solution de boisson eacutenergisante la plus concentreacutee devrait avoir un effet plus important sur lrsquoorganisme de la daphnie

Scheacutema de la daphnie Source image httpwww5ac-lillefr~svtretour_stagescapexp_1Sfiche_technique_daphniehtm

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Les calculs 7 Sachant qursquoune bouteille de boisson eacutenergisante a un volume de 250 mL servez-vous

des donneacutees preacutesenteacutees en annexe pour transformer les concentrations de cafeacuteine de taurine ou de glucuronolactone de votre solution en gL

Tableau 1 Concentration en ingreacutedients actifs drsquoune boisson eacutenergisante

Quantiteacute de taurine

Quantiteacute de cafeacuteine

Quantiteacute de glucuronolactone

Volume de solution (mL)

1000 mg 80 mg 600 mg 250 Concentrations Concentrations en gL Concentration de taurine 1000 mg250 ml 4 mgmL = 4 gL ou 4 mgmL Concentration de cafeacuteine 80 mg250 ml 032 mgmL = 032 gL ou 032 mgmL Concentration de glucuronolactone 600 mg250 mL 24 mgmL = 24 gL ou 24 mgmL 8 Effectuez les calculs neacutecessaires agrave la preacuteparation de votre dilution

15

Reacuteponses variables Exemple Concentration de la premiegravere dilution 32 gL en taurine Calculs C1V1 = C2V2 C1 = 4 gL V2 = C1V1 = 4 gL x 001 L = 125 mL V1 = 10 mL (donneacute agrave lrsquoeacutelegraveve) C2 32 gL C2 = 32 gL V2 =

Reacuteponses variables Exemple Concentration de la deuxiegraveme dilution 16 gL en taurine Calculs C1V1 = C2V2 C1 = 4 gL V2 = C1V1 = 4 gL x 0005 L = 125 mL V1 = 5 mL (donneacute agrave lrsquoeacutelegraveve) C2 16 gL C2 = 16 gL V2 =

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Critegravere 2 Eacutelaboration drsquoun plan drsquoaction (25 POINTS) Le mateacuteriel 9 Nommez tout le mateacuteriel neacutecessaire agrave la reacutealisation de votre laboratoire

5 Les manipulations 10 Eacutecrivez toutes les eacutetapes neacutecessaires agrave la preacuteparation drsquoune des deux solutions

Peut varier en fonction de la dilution Preacuteparation des solutions 15 mL boisson eacutenergisante de type laquo Red Bull raquo 59 mL eau 2 cylindres gradueacutes de 25 mL 2 eacuteprouvettes avec bouchon Support agrave eacuteprouvette 2 solutions teacutemoin de boisson eacutenergisante concentreacutees agrave 32 gL et 16 gL

1 Preacutelever 10 mL de boisson eacutenergisante avec le cylindre gradueacute de 25 mL 2 Verser la boisson eacutenergisante dans une eacuteprouvette 2 Preacutelever 25 mL drsquoeau avec le cylindre gradueacute de 25 mL 3 Ajouter lrsquoeau preacuteleveacutee au 10 mL de boisson eacutenergisante 4 Agiter 6 Comparer la couleur de la solution dilueacutee avec celle de lrsquoeacuteprouvette teacutemoin

Observation de la daphnie Daphnies Microscope Lame Pipette Chronomegravetre Papier absorbant Crayon-feutre et feuille de papier

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11 Eacutecrivez toutes les eacutetapes des manipulations neacutecessaires agrave lrsquoobservation des daphnies

20 Critegravere 3 Mise en œuvre du plan drsquoaction (25 POINTS) Lrsquoutilisation dans lrsquoaction des ressources 12 Quelles sont les regravegles de seacutecuriteacute dont vous devez tenir compte pendant votre

laboratoire 13 Avez-vous travailleacute de maniegravere seacutecuritaire Justifiez votre reacuteponse

______________________ Reacuteponses variables _____________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

5

1 Preacutelever une daphnie avec une pipette 2 Placer la daphnie sur une lame de microscope 3 Eacuteponger le surplus de liquide avec du papier absorbant 4 Ajouter une goutte de solution de boisson eacutenergisante non dilueacutee 5 Compter le nombre de battements de cœur de la daphnie en 5 secondes en faisant

un point sur une feuille avec un crayon agrave tous les battements de cœur 6 Remettre la daphnie dans sa solution drsquoorigine et attendre environ 1 minute 7 Reprendre la daphnie avec la pipette 8 Reacutepeacuteter les eacutetapes 2 agrave 4 avec la solution de boisson eacutenergisante dilueacutee agrave 16 gL 9 Remettre la daphnie dans sa solution drsquoorigine et attendre environ 1 minute 10 Reprendre la daphnie avec la pipette 11 Reacutepeacuteter les eacutetapes 2 agrave 4 avec la solution de boisson eacutenergisante dilueacutee agrave 32 gL 12 Comparer les reacutesultats

Reacuteponses variables Exemples

Porter des lunettes de seacutecuriteacute Attacher ses cheveux Srsquoassurer que lrsquoobjectif du microscope ne touche pas agrave la daphnie Ne pas laisser la lumiegravere du microscope allumeacutee inutilement

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Lrsquoorganisation des donneacutees 14 Notez vos reacutesultats

Reacuteponses variables

Exemple

Tableau 2 Nombre de battements de cœur de la daphnie en 5 secondes avec diffeacuterentes concentrations de boisson eacutenergisante

20

Critegravere 4 Eacutelaboration de conclusions (25 POINTS)

Lrsquoanalyse 15 Comparez vos reacutesultats avec lrsquoensemble de la classe et faites-en lrsquoanalyse

Analyse

Reacuteponses variables Exemple Les battements cardiaques de la daphnie augmentent peu avec la

taurine comparativement agrave la cafeacuteine La cafeacuteine a comme effet drsquoaugmenter le rythme cardiaque alors que la taurine a comme effet drsquoaugmenter la production drsquoeacutenergie par les muscles

Concentration en taurine (gL)

Concentration en cafeacuteine (gL)

Concentration en glucuronolactone

(gL)

Battements de cœur de la daphnie

000 27 016 31 032 35

Observations Reacuteponses variables

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La conclusion 16 Quel est lrsquoeffet de votre boisson eacutenergisante sur les battements du cœur drsquoune

daphnie

Le cœur de la daphnie bat plus rapidement

17 Quels systegravemes du corps peuvent expliquer la reacuteaction de la daphnie Justifiez votre

reacuteponse

Systegraveme 1 Systegraveme digestif

Justification La cafeacuteine est absorbeacutee par lrsquoestomac et lrsquointestin grecircle deux organes du systegraveme digestif La cafeacuteine contribue agrave la libeacuteration du glucose par le foie Apregraves lrsquoingestion de boisson eacutenergisante la cafeacuteine sera meacutetaboliseacutee par le foie par des enzymes chimiques Or le foie est une glande digestive

La taurine intervient aussi dans le meacutecanisme de digestion des lipides Elle est preacutesente dans la bile et sert agrave eacutemulsifier les lipides alimentaires

Le glucuronolactone est naturellement produit par le foie lors du meacutetabolisme du glucose

Systegraveme 2 Systegraveme circulatoire

Justification La cafeacuteine est redistribueacutee dans la circulation sanguine par le systegraveme circulatoire La boisson eacutenergisante sera ainsi distribueacutee aux muscles et au cerveau par diffusion La cafeacuteine augmente le rythme cardiaque la contractiliteacute du cœur la pression arteacuterielle et lrsquoapport de sang aux muscles

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Systegraveme 3 Systegraveme excreacuteteur

Justification Dans le cerveau la cafeacuteine ressemble beaucoup agrave une proteacuteine qui agit comme neurotransmetteur lrsquoadeacutenosine Normalement lrsquoadeacutenosine se fixe aux reacutecepteurs des cellules ceacutereacutebrales et envoie un influx qui diminue lrsquoactiviteacute des cellules et favorise le sommeil Lors de lrsquoingestion drsquoune boisson eacutenergisante la cafeacuteine prend la place de lrsquoadeacutenosine et se fixe aux reacutecepteurs des cellules ceacutereacutebrales Lrsquoadeacutenosine ne peut donc plus effectuer sa tacircche principale Lrsquoorganisme et le sommeil ne sont plus favoriseacutes

La taurine est un acide amineacute qui agit comme neurotransmetteur

15

18 Est-ce que votre hypothegravese eacutetait justifieacutee Expliquez

________________________ Reacuteponses variables ___________________________

____________________________________________________________________

5 Les pistes drsquoameacutelioration 18 Quels problegravemes avez-vous rencontreacutes au cours de votre laboratoire

Reacuteponses variables Exemple La reacuteaction de la daphnie est tregraves variable drsquoun organisme agrave lrsquoautre

Il est difficile de voir lrsquoeffet de plusieurs concentrations de solution sur une mecircme daphnie car celles-ci ne sont pas tregraves reacutesistantes elles finissent par mourir Plusieurs ingreacutedients actifs sont preacutesents dans la boisson eacutenergisante (cafeacuteine taurine et glucuronolacton) et il est difficile drsquoanalyser la reacuteaction de la daphnie en fonction drsquoun seul de ces ingreacutedients La daphnie nrsquoabsorbe pas toujours la mecircme quantiteacute de boisson eacutenergisante drsquoune fois agrave lrsquoautre

19 Comment pourriez-vous ameacuteliorer lrsquoexpeacuterience

Reacuteponses variables Exemple Tous les eacutelegraveves devraient choisir une daphnie qui a le mecircme nombre de

battements cardiaques au deacutepart pour que les comparaisons soient plus justes

Privileacutegier des boissons eacutenergisantes dont un seul ingreacutedient actif diffegravere

5

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ANNEXES

Tableau 1 Teneurs en ingreacutedients actifs des boissons eacutenergisantes

Nom de boisson Taurine (mg)

Cafeacuteine (mg)

Eacutenergie (kcal)

Glucuronolactone (mg)

Amp Energy 292 80 116

Battery Energy Drink 1 000 80 125

Burn Energy Drink (hors France) 1 000 80 153

Burn Energy Drink (France) 0 80 158

Dark Dog (hors France) 80

Dark Dog (France) 0 80 125 0

Duff 704 85 113

Eacutenergie 1 000 80 600

Eacutenergie leacuteger 1 000 80 7 600

FULL SIZE performers drink16(France) 1 000 80 208 600

Full Throttle citron 1 000 75

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Grizzly power drink (France) 0 80 112 0

Grizzly power drink original 1 000 80 112 600

Guru original 0 125 100

GZ 1000 80 1175 0575

Hype 1 000 80 43

Hype enlite 1 000 80 49

Lost 1 057 85 634

Monster Energy Anti-Gravity 2 000

Monster Energy Khaos 1 057 82

Monster Energy Original 1 057 82 120

Monster Energy Ripper 1 057 82 1175

NOS fruiteacute 1 042 130 115 28

Rage 1 057 84 802

Power Poker Energy Drink 1000 80 1175 0575

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Red Bull (hors France) 1 000 80 1125 600

Red Bull (France) 1 000 80 115 600

Red Bull diegravete 1 000 80

Red rain 1 000 80 600

Red Rave 1 000 80 600

Red Rave diegravete 1 000 80

Rockstar 1 001 101

Rockstar diegravete 1 001 85

Rockstar Burner 1 057 85

Rockstar Juiced 50 1 057 85

Rockstar Juiced 70 1 001 85 1 136

Sobe No fear 1 000 80

SHARK 1 000 80 155 600

Stoked Energy 1 057 85 634

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Taurus Energy Drink 1 000 24 46 6

Truc de Fou la french energy17 1 000 80 115 600

Txori Gorri Energy Drink

Wild Dragon

X-Tense Original 80 110

X-Tense Zero 80 11

Source httpfrwikipediaorgwikiBoisson_eacutenergisante

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Tableau 2 Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents produits veacutegeacutetaux

Source httpfrwikipediaorgwikiCafeacuteine

Tableau 3 Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents aliments et boissons

Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents aliments et boissons 4142

Produit Portion Cafeacuteine par portion (mg)

Cafeacuteine par litre (mg)

Chocolat noir 1 barre (43 g 15 oz) 31 - Chocolat au lait 1 barre (43 g 15 oz) 10 - Chocolat chaud 207 ml (7 US fl oz) 52 25035 Cafeacute moulu 207 ml (7 US fl oz) 80ndash135 386ndash652 Cafeacute filtre 207 ml (7 US fl oz) 115ndash175 555ndash845 Cafeacute deacutecafeacuteineacute 207 ml (7 US fl oz) 5 24 Cafeacute expresso 44ndash60 ml (15-2 US fl oz) 100 1691ndash2254 Theacute vert ou Theacute noir43 177 ml (6 US fl oz) 30-53 169 Coca-Cola Classic 355 ml (12 US fl oz) 46 129 Red Bull 250 ml (82 US fl oz) 80 320 Source httpfrwikipediaorgwikiCafeacuteine

Produit veacutegeacutetal cafeacuteine du poids sec Graine drsquoarabica (cafeacute) 11

Graine de robusta (cafeacute) 22

Fegraveve de cacao 01 agrave 04

Noix de kola (cola) 1 agrave 35

Feuille de theacute 25 agrave 5

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Laboratoire sur les daphnies et lrsquoeffet des boissons eacutenergisantes La preacuteparation (corrigeacute)

1 Qursquoest-ce qursquoun soluteacute Un soluteacute est une substance qui se dissout dans une autre substance appeleacutee solvant 2 Qursquoest-ce qursquoun solvant Un solvant est une substance capable de dissoudre un soluteacute 3 Qursquoest-ce que la concentration drsquoune solution La concentration drsquoune solution correspond agrave la quantiteacute de soluteacute par rapport agrave la

quantiteacute de solutions 4 Deacutecrivez lrsquoeffet drsquoune variation de quantiteacute de soluteacute ou de solvant sur la concentration

drsquoune solution Lrsquoajout de soluteacute augmente la concentration drsquoune solution Lrsquoajout de solvant

diminue la concentration drsquoune solution 5 Illustrez le pheacutenomegravene de dilution agrave lrsquoaide drsquoun modegravele particulaire

6 Expliquez le pheacutenomegravene de dilution en termes de concentration et de volume Une solution concentreacutee contient une quantiteacute importante de soluteacute dissous par

rapport au volume de solution Une solution dilueacutee contient une faible quantiteacute de soluteacute dissous par rapport au volume de solution

Solvant Solution concentreacutee Solution dilueacutee

Soluteacute

Ressources One dollar microscope httpwwwfunscicomfun3_enucomp1ucomp1htm Principe de fonctionnement httpwwwmicroscopixchmicroscopie_principephpsmenu=3 Simulateur httpwwwphysagregfranimationsanimation-Spe-physique-TP-microscope-schema-modelisationswf Introduction agrave la microscopie httpwwwlabomediqualchmicroscopeintrohtm Olympus simple magnification httpwwwolympusmicrocomprimerjavalensessimplemagnificationindexhtml Simulateur httpphetcoloradoedusimsgeometric-opticsgeometric-optics_enhtml Solid edge ST4 httpswwwplmautomationsiemenscomen_usacademicresourcessolid-edgestudent-downloadcfm Microscope V1 httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopemicroscope_v1wmv Queue de poisson avec le microscope V1 httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopepoisson_v1wmv Observation de la daphnie httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopeobservation20observationhtml Test avec une regravegle httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopeverification_optiqueverification_optiquehtml

  • analyse_technologique_corrigepdf
  • C2_effets_boissons_energisantes_corrige
  • grille_evaluation_daphnie
  • labo_daphnie_corrige
  • labo_preparation_corrige
  • Ressources externes
Page 19: Analyse technologique du microscopecdpsciencetechno.org/cdp/UserFiles/File/telechargement/microscope... · (pyridoxine) - Régularise le taux de sucre dans le sang - Formation des

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Laboratoire sur les daphnies et les boissons eacutenergisantes Grille drsquoeacutevaluation

Compeacutetence 1- Chercher des reacuteponses ou des solutions agrave des problegravemes drsquoordre scientifique ou technologique

Critegraveres Indicateurs Manifestations observables Niveau 5 Niveau 4 Niveau 3 Niveau 2 Niveau 1

Repreacutesentation adeacutequate de la

situation

Seacutelection drsquoinformations et formulation du problegraveme

Traduit clairement et de faccedilon complegravete le but

10 pts

Seacutelectionne les informations pertinentes lieacutees au but (erreurs mineures)

8 pts

Relegraveve des eacuteleacutements du but (un des deux buts)

6 pts

Tregraves peu drsquoeacuteleacutements preacutesents

4 pts

Copie les eacuteleacutements de la mise en situation

2 pts

Formulation drsquohypothegravese

Formule des hypothegraveses qursquoil justifie en srsquoappuyant sur les concepts approprieacutes

15 pts

Formule des hypothegraveses vraisemblables qursquoil justifie (quelques erreurs)

12 pts

Formule des hypothegraveses qui tiennent compte de certains problegravemes (plusieurs erreurs)

9 pts

Formule des suppositions plus ou moins relieacutees au problegraveme (beaucoup drsquoerreurs)

6 pts

Eacutelaboration drsquoun plan drsquoaction

pertinent et adapteacute agrave la situation

Planification des eacutetapes de la deacutemarche

Deacutecrit de faccedilon claire et ordonneacutee toutes les eacutetapes de sa deacutemarche

20 pts

Deacutecrit toutes les eacutetapes de sa deacutemarche

16 pts

Deacutecrit sa deacutemarche en omettant une eacutetape

12 pts

Deacutecrit sa deacutemarche en omettant des eacutetapes

8 pts

Preacutesente une deacutemarche deacutesordonneacutee

4 pts Choix des ressources

Eacutenumegravere tous les eacuteleacutements du mateacuteriel

5 pts

Eacutenumegravere des eacuteleacutements du mateacuteriel Un oubli mineur est observeacute

4 pts

Eacutenumegravere des eacuteleacutements du mateacuteriel Un oubli majeur est observeacute

3 pts

Eacutenumegravere des eacuteleacutements du mateacuteriel Des oublis majeurs sont observeacutes

2 pts

Eacutenumegravere des eacuteleacutements du mateacuteriel en nombres insuffisants ou sans lien avec lrsquoexpeacuterimentation

1 pt

Mise en œuvre adeacutequate du plan drsquoaction

Utilisation dans lrsquoaction des ressources

Recueille des donneacutees en utilisant correctement les outils et les instruments de mesure

5 pts

Travaille de faccedilon seacutecuritaire

3 pts

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Organisation des donneacutees

Preacutesente et organise clairement lrsquoensemble des donneacutees afin drsquoen faciliter lrsquointerpreacutetation

20 pts

Preacutesente des donneacutees comportant une erreur

12 pts

Preacutesente des donneacutees comportant plusieurs erreurs

8 pts

Preacutesente des donneacutees parfois organiseacutees mais sans lien avec la tacircche

4 pts

Eacutelaboration de conclusions

drsquoexplications ou de solutions

pertinentes

Proposition drsquoexplications ou de solutions

Formule des explications en interpreacutetant correctement toutes les donneacutees

15 pts

Formule des explications en interpreacutetant correctement la plupart des donneacutees

12 pts

Formule des explications en interpreacutetant partiellement les donneacutees

9 pts

Formule une explication mais interpregravete incorrectement les donneacutees

6 pts

Formule des explications sans lien avec la tacircche

3 pts Concordance avec lrsquohypothegravese

Fournit une justification adeacutequate et deacutetailleacutee

5 pts

Fournit une explication adeacutequate

4 pts

Fournit une justification incomplegravete

2 pts

Ne fournit aucune justification valable

1 pt Pistes drsquoameacutelioration et analyse critique

Propose des ameacuteliorations et les justifie

5 pts

Propose des ameacuteliorations

4 pts

Propose des ameacuteliorations partielles

3 pts

Propose des ameacuteliorations peu pertinentes

2 pts

Ne propose aucune ameacutelioration

1 pt

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Laboratoire sur les daphnies et lrsquoeffet des boissons eacutenergisantes La deacutemarche expeacuterimentale

La probleacutematique Selon lrsquoInstitut national de santeacute publique du Queacutebec laquo la consommation de boissons eacutenergisantes a connu une croissance importante au cours des cinq derniegraveres anneacutees de sorte que ces produits occupent maintenant une part consideacuterable du marcheacute des boissons Ces boissons sucreacutees promues pour leur capaciteacute agrave rehausser les niveaux drsquoeacutenergie et de vivaciteacute contiennent de la cafeacuteine comme principal ingreacutedient actif en plus de diverses autres substances telles que la taurine le glucuronolactone le ginseng lrsquoinositol et des vitamines [hellip] Parallegravelement de nombreuses questions ont eacuteteacute souleveacutees par les professionnels de la santeacute et des milieux scolaires quant aux effets de ces boissons sur la santeacute lorsqursquoelles sont consommeacutees notamment par une jeune clientegravele pendant une activiteacute physique et en combinaison avec lrsquoalcool raquo

httpwwwinspqqccapdfpublications1167_BoissonsEnergisantespdf

Il semble donc tregraves pertinent de chercher agrave mieux comprend lrsquoeffet de ces boissons eacutenergisantes agrave diffeacuterentes concentrations sur les systegravemes drsquoun organisme vivant Critegravere 1 Repreacutesentation de la situation (25 POINTS) Le problegraveme 1 Formulez une question complegravete agrave laquelle le laboratoire permettra drsquoapporter des eacuteleacutements de reacuteponse Quel sera lrsquoeffet de deux solutions de boisson eacutenergisante agrave concentration deacutetermineacutee sur lrsquoorganisme drsquoune daphnie

10 La theacuteorie 2 En vous aidant des tableaux preacutesenteacutes en annexe quels sont les principaux ingreacutedients

actifs dans votre boisson eacutenergisante

Reacuteponses variables Exemple cafeacuteine taurine glucuronolactone

3 Quel est lrsquoeffet de la cafeacuteine sur lrsquoorganisme Augmentation du rythme cardiaque de la contractiliteacute du cœur de la pression arteacuterielle de lrsquoapport de sang aux muscles et de la libeacuteration de glucose par le foie diminution du sommeil augmentation de lrsquoeacutenergie dans les muscles et dysfonctionnement du rythme cardiaque

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4 Quel est lrsquoeffet de la taurine sur lrsquoorganisme

Augmente la contractiliteacute cardiaque diminue la quantiteacute de toxines dans lrsquoorganisme et augmente la production drsquoeacutenergie par les muscles

5 Quel est lrsquoeffet du glucuronolactone sur lrsquoorganisme

Eacutelimine les deacutechets de lrsquoorganisme et aide agrave lutter contre la fatigue

Lrsquohypothegravese 6 Agrave partir des eacuteleacutements de reacuteponse contenus dans les questions preacuteceacutedentes formulez

une hypothegravese de laboratoire complegravete et justifiez-la Reacuteponses variables Exemple Une solution contenant de la cafeacuteine risque de faire augmenter les

battements cardiaques de la daphnie et de la faire bouger un peu plus La taurine devrait avoir moins drsquoeffet sur les battements cardiaques mais la daphnie devrait bouger davantage La solution de boisson eacutenergisante la plus concentreacutee devrait avoir un effet plus important sur lrsquoorganisme de la daphnie

Scheacutema de la daphnie Source image httpwww5ac-lillefr~svtretour_stagescapexp_1Sfiche_technique_daphniehtm

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Les calculs 7 Sachant qursquoune bouteille de boisson eacutenergisante a un volume de 250 mL servez-vous

des donneacutees preacutesenteacutees en annexe pour transformer les concentrations de cafeacuteine de taurine ou de glucuronolactone de votre solution en gL

Tableau 1 Concentration en ingreacutedients actifs drsquoune boisson eacutenergisante

Quantiteacute de taurine

Quantiteacute de cafeacuteine

Quantiteacute de glucuronolactone

Volume de solution (mL)

1000 mg 80 mg 600 mg 250 Concentrations Concentrations en gL Concentration de taurine 1000 mg250 ml 4 mgmL = 4 gL ou 4 mgmL Concentration de cafeacuteine 80 mg250 ml 032 mgmL = 032 gL ou 032 mgmL Concentration de glucuronolactone 600 mg250 mL 24 mgmL = 24 gL ou 24 mgmL 8 Effectuez les calculs neacutecessaires agrave la preacuteparation de votre dilution

15

Reacuteponses variables Exemple Concentration de la premiegravere dilution 32 gL en taurine Calculs C1V1 = C2V2 C1 = 4 gL V2 = C1V1 = 4 gL x 001 L = 125 mL V1 = 10 mL (donneacute agrave lrsquoeacutelegraveve) C2 32 gL C2 = 32 gL V2 =

Reacuteponses variables Exemple Concentration de la deuxiegraveme dilution 16 gL en taurine Calculs C1V1 = C2V2 C1 = 4 gL V2 = C1V1 = 4 gL x 0005 L = 125 mL V1 = 5 mL (donneacute agrave lrsquoeacutelegraveve) C2 16 gL C2 = 16 gL V2 =

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Critegravere 2 Eacutelaboration drsquoun plan drsquoaction (25 POINTS) Le mateacuteriel 9 Nommez tout le mateacuteriel neacutecessaire agrave la reacutealisation de votre laboratoire

5 Les manipulations 10 Eacutecrivez toutes les eacutetapes neacutecessaires agrave la preacuteparation drsquoune des deux solutions

Peut varier en fonction de la dilution Preacuteparation des solutions 15 mL boisson eacutenergisante de type laquo Red Bull raquo 59 mL eau 2 cylindres gradueacutes de 25 mL 2 eacuteprouvettes avec bouchon Support agrave eacuteprouvette 2 solutions teacutemoin de boisson eacutenergisante concentreacutees agrave 32 gL et 16 gL

1 Preacutelever 10 mL de boisson eacutenergisante avec le cylindre gradueacute de 25 mL 2 Verser la boisson eacutenergisante dans une eacuteprouvette 2 Preacutelever 25 mL drsquoeau avec le cylindre gradueacute de 25 mL 3 Ajouter lrsquoeau preacuteleveacutee au 10 mL de boisson eacutenergisante 4 Agiter 6 Comparer la couleur de la solution dilueacutee avec celle de lrsquoeacuteprouvette teacutemoin

Observation de la daphnie Daphnies Microscope Lame Pipette Chronomegravetre Papier absorbant Crayon-feutre et feuille de papier

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11 Eacutecrivez toutes les eacutetapes des manipulations neacutecessaires agrave lrsquoobservation des daphnies

20 Critegravere 3 Mise en œuvre du plan drsquoaction (25 POINTS) Lrsquoutilisation dans lrsquoaction des ressources 12 Quelles sont les regravegles de seacutecuriteacute dont vous devez tenir compte pendant votre

laboratoire 13 Avez-vous travailleacute de maniegravere seacutecuritaire Justifiez votre reacuteponse

______________________ Reacuteponses variables _____________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

5

1 Preacutelever une daphnie avec une pipette 2 Placer la daphnie sur une lame de microscope 3 Eacuteponger le surplus de liquide avec du papier absorbant 4 Ajouter une goutte de solution de boisson eacutenergisante non dilueacutee 5 Compter le nombre de battements de cœur de la daphnie en 5 secondes en faisant

un point sur une feuille avec un crayon agrave tous les battements de cœur 6 Remettre la daphnie dans sa solution drsquoorigine et attendre environ 1 minute 7 Reprendre la daphnie avec la pipette 8 Reacutepeacuteter les eacutetapes 2 agrave 4 avec la solution de boisson eacutenergisante dilueacutee agrave 16 gL 9 Remettre la daphnie dans sa solution drsquoorigine et attendre environ 1 minute 10 Reprendre la daphnie avec la pipette 11 Reacutepeacuteter les eacutetapes 2 agrave 4 avec la solution de boisson eacutenergisante dilueacutee agrave 32 gL 12 Comparer les reacutesultats

Reacuteponses variables Exemples

Porter des lunettes de seacutecuriteacute Attacher ses cheveux Srsquoassurer que lrsquoobjectif du microscope ne touche pas agrave la daphnie Ne pas laisser la lumiegravere du microscope allumeacutee inutilement

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Lrsquoorganisation des donneacutees 14 Notez vos reacutesultats

Reacuteponses variables

Exemple

Tableau 2 Nombre de battements de cœur de la daphnie en 5 secondes avec diffeacuterentes concentrations de boisson eacutenergisante

20

Critegravere 4 Eacutelaboration de conclusions (25 POINTS)

Lrsquoanalyse 15 Comparez vos reacutesultats avec lrsquoensemble de la classe et faites-en lrsquoanalyse

Analyse

Reacuteponses variables Exemple Les battements cardiaques de la daphnie augmentent peu avec la

taurine comparativement agrave la cafeacuteine La cafeacuteine a comme effet drsquoaugmenter le rythme cardiaque alors que la taurine a comme effet drsquoaugmenter la production drsquoeacutenergie par les muscles

Concentration en taurine (gL)

Concentration en cafeacuteine (gL)

Concentration en glucuronolactone

(gL)

Battements de cœur de la daphnie

000 27 016 31 032 35

Observations Reacuteponses variables

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La conclusion 16 Quel est lrsquoeffet de votre boisson eacutenergisante sur les battements du cœur drsquoune

daphnie

Le cœur de la daphnie bat plus rapidement

17 Quels systegravemes du corps peuvent expliquer la reacuteaction de la daphnie Justifiez votre

reacuteponse

Systegraveme 1 Systegraveme digestif

Justification La cafeacuteine est absorbeacutee par lrsquoestomac et lrsquointestin grecircle deux organes du systegraveme digestif La cafeacuteine contribue agrave la libeacuteration du glucose par le foie Apregraves lrsquoingestion de boisson eacutenergisante la cafeacuteine sera meacutetaboliseacutee par le foie par des enzymes chimiques Or le foie est une glande digestive

La taurine intervient aussi dans le meacutecanisme de digestion des lipides Elle est preacutesente dans la bile et sert agrave eacutemulsifier les lipides alimentaires

Le glucuronolactone est naturellement produit par le foie lors du meacutetabolisme du glucose

Systegraveme 2 Systegraveme circulatoire

Justification La cafeacuteine est redistribueacutee dans la circulation sanguine par le systegraveme circulatoire La boisson eacutenergisante sera ainsi distribueacutee aux muscles et au cerveau par diffusion La cafeacuteine augmente le rythme cardiaque la contractiliteacute du cœur la pression arteacuterielle et lrsquoapport de sang aux muscles

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Systegraveme 3 Systegraveme excreacuteteur

Justification Dans le cerveau la cafeacuteine ressemble beaucoup agrave une proteacuteine qui agit comme neurotransmetteur lrsquoadeacutenosine Normalement lrsquoadeacutenosine se fixe aux reacutecepteurs des cellules ceacutereacutebrales et envoie un influx qui diminue lrsquoactiviteacute des cellules et favorise le sommeil Lors de lrsquoingestion drsquoune boisson eacutenergisante la cafeacuteine prend la place de lrsquoadeacutenosine et se fixe aux reacutecepteurs des cellules ceacutereacutebrales Lrsquoadeacutenosine ne peut donc plus effectuer sa tacircche principale Lrsquoorganisme et le sommeil ne sont plus favoriseacutes

La taurine est un acide amineacute qui agit comme neurotransmetteur

15

18 Est-ce que votre hypothegravese eacutetait justifieacutee Expliquez

________________________ Reacuteponses variables ___________________________

____________________________________________________________________

5 Les pistes drsquoameacutelioration 18 Quels problegravemes avez-vous rencontreacutes au cours de votre laboratoire

Reacuteponses variables Exemple La reacuteaction de la daphnie est tregraves variable drsquoun organisme agrave lrsquoautre

Il est difficile de voir lrsquoeffet de plusieurs concentrations de solution sur une mecircme daphnie car celles-ci ne sont pas tregraves reacutesistantes elles finissent par mourir Plusieurs ingreacutedients actifs sont preacutesents dans la boisson eacutenergisante (cafeacuteine taurine et glucuronolacton) et il est difficile drsquoanalyser la reacuteaction de la daphnie en fonction drsquoun seul de ces ingreacutedients La daphnie nrsquoabsorbe pas toujours la mecircme quantiteacute de boisson eacutenergisante drsquoune fois agrave lrsquoautre

19 Comment pourriez-vous ameacuteliorer lrsquoexpeacuterience

Reacuteponses variables Exemple Tous les eacutelegraveves devraient choisir une daphnie qui a le mecircme nombre de

battements cardiaques au deacutepart pour que les comparaisons soient plus justes

Privileacutegier des boissons eacutenergisantes dont un seul ingreacutedient actif diffegravere

5

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ANNEXES

Tableau 1 Teneurs en ingreacutedients actifs des boissons eacutenergisantes

Nom de boisson Taurine (mg)

Cafeacuteine (mg)

Eacutenergie (kcal)

Glucuronolactone (mg)

Amp Energy 292 80 116

Battery Energy Drink 1 000 80 125

Burn Energy Drink (hors France) 1 000 80 153

Burn Energy Drink (France) 0 80 158

Dark Dog (hors France) 80

Dark Dog (France) 0 80 125 0

Duff 704 85 113

Eacutenergie 1 000 80 600

Eacutenergie leacuteger 1 000 80 7 600

FULL SIZE performers drink16(France) 1 000 80 208 600

Full Throttle citron 1 000 75

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Grizzly power drink (France) 0 80 112 0

Grizzly power drink original 1 000 80 112 600

Guru original 0 125 100

GZ 1000 80 1175 0575

Hype 1 000 80 43

Hype enlite 1 000 80 49

Lost 1 057 85 634

Monster Energy Anti-Gravity 2 000

Monster Energy Khaos 1 057 82

Monster Energy Original 1 057 82 120

Monster Energy Ripper 1 057 82 1175

NOS fruiteacute 1 042 130 115 28

Rage 1 057 84 802

Power Poker Energy Drink 1000 80 1175 0575

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Red Bull (hors France) 1 000 80 1125 600

Red Bull (France) 1 000 80 115 600

Red Bull diegravete 1 000 80

Red rain 1 000 80 600

Red Rave 1 000 80 600

Red Rave diegravete 1 000 80

Rockstar 1 001 101

Rockstar diegravete 1 001 85

Rockstar Burner 1 057 85

Rockstar Juiced 50 1 057 85

Rockstar Juiced 70 1 001 85 1 136

Sobe No fear 1 000 80

SHARK 1 000 80 155 600

Stoked Energy 1 057 85 634

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Taurus Energy Drink 1 000 24 46 6

Truc de Fou la french energy17 1 000 80 115 600

Txori Gorri Energy Drink

Wild Dragon

X-Tense Original 80 110

X-Tense Zero 80 11

Source httpfrwikipediaorgwikiBoisson_eacutenergisante

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Tableau 2 Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents produits veacutegeacutetaux

Source httpfrwikipediaorgwikiCafeacuteine

Tableau 3 Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents aliments et boissons

Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents aliments et boissons 4142

Produit Portion Cafeacuteine par portion (mg)

Cafeacuteine par litre (mg)

Chocolat noir 1 barre (43 g 15 oz) 31 - Chocolat au lait 1 barre (43 g 15 oz) 10 - Chocolat chaud 207 ml (7 US fl oz) 52 25035 Cafeacute moulu 207 ml (7 US fl oz) 80ndash135 386ndash652 Cafeacute filtre 207 ml (7 US fl oz) 115ndash175 555ndash845 Cafeacute deacutecafeacuteineacute 207 ml (7 US fl oz) 5 24 Cafeacute expresso 44ndash60 ml (15-2 US fl oz) 100 1691ndash2254 Theacute vert ou Theacute noir43 177 ml (6 US fl oz) 30-53 169 Coca-Cola Classic 355 ml (12 US fl oz) 46 129 Red Bull 250 ml (82 US fl oz) 80 320 Source httpfrwikipediaorgwikiCafeacuteine

Produit veacutegeacutetal cafeacuteine du poids sec Graine drsquoarabica (cafeacute) 11

Graine de robusta (cafeacute) 22

Fegraveve de cacao 01 agrave 04

Noix de kola (cola) 1 agrave 35

Feuille de theacute 25 agrave 5

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Laboratoire sur les daphnies et lrsquoeffet des boissons eacutenergisantes La preacuteparation (corrigeacute)

1 Qursquoest-ce qursquoun soluteacute Un soluteacute est une substance qui se dissout dans une autre substance appeleacutee solvant 2 Qursquoest-ce qursquoun solvant Un solvant est une substance capable de dissoudre un soluteacute 3 Qursquoest-ce que la concentration drsquoune solution La concentration drsquoune solution correspond agrave la quantiteacute de soluteacute par rapport agrave la

quantiteacute de solutions 4 Deacutecrivez lrsquoeffet drsquoune variation de quantiteacute de soluteacute ou de solvant sur la concentration

drsquoune solution Lrsquoajout de soluteacute augmente la concentration drsquoune solution Lrsquoajout de solvant

diminue la concentration drsquoune solution 5 Illustrez le pheacutenomegravene de dilution agrave lrsquoaide drsquoun modegravele particulaire

6 Expliquez le pheacutenomegravene de dilution en termes de concentration et de volume Une solution concentreacutee contient une quantiteacute importante de soluteacute dissous par

rapport au volume de solution Une solution dilueacutee contient une faible quantiteacute de soluteacute dissous par rapport au volume de solution

Solvant Solution concentreacutee Solution dilueacutee

Soluteacute

Ressources One dollar microscope httpwwwfunscicomfun3_enucomp1ucomp1htm Principe de fonctionnement httpwwwmicroscopixchmicroscopie_principephpsmenu=3 Simulateur httpwwwphysagregfranimationsanimation-Spe-physique-TP-microscope-schema-modelisationswf Introduction agrave la microscopie httpwwwlabomediqualchmicroscopeintrohtm Olympus simple magnification httpwwwolympusmicrocomprimerjavalensessimplemagnificationindexhtml Simulateur httpphetcoloradoedusimsgeometric-opticsgeometric-optics_enhtml Solid edge ST4 httpswwwplmautomationsiemenscomen_usacademicresourcessolid-edgestudent-downloadcfm Microscope V1 httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopemicroscope_v1wmv Queue de poisson avec le microscope V1 httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopepoisson_v1wmv Observation de la daphnie httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopeobservation20observationhtml Test avec une regravegle httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopeverification_optiqueverification_optiquehtml

  • analyse_technologique_corrigepdf
  • C2_effets_boissons_energisantes_corrige
  • grille_evaluation_daphnie
  • labo_daphnie_corrige
  • labo_preparation_corrige
  • Ressources externes
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Organisation des donneacutees

Preacutesente et organise clairement lrsquoensemble des donneacutees afin drsquoen faciliter lrsquointerpreacutetation

20 pts

Preacutesente des donneacutees comportant une erreur

12 pts

Preacutesente des donneacutees comportant plusieurs erreurs

8 pts

Preacutesente des donneacutees parfois organiseacutees mais sans lien avec la tacircche

4 pts

Eacutelaboration de conclusions

drsquoexplications ou de solutions

pertinentes

Proposition drsquoexplications ou de solutions

Formule des explications en interpreacutetant correctement toutes les donneacutees

15 pts

Formule des explications en interpreacutetant correctement la plupart des donneacutees

12 pts

Formule des explications en interpreacutetant partiellement les donneacutees

9 pts

Formule une explication mais interpregravete incorrectement les donneacutees

6 pts

Formule des explications sans lien avec la tacircche

3 pts Concordance avec lrsquohypothegravese

Fournit une justification adeacutequate et deacutetailleacutee

5 pts

Fournit une explication adeacutequate

4 pts

Fournit une justification incomplegravete

2 pts

Ne fournit aucune justification valable

1 pt Pistes drsquoameacutelioration et analyse critique

Propose des ameacuteliorations et les justifie

5 pts

Propose des ameacuteliorations

4 pts

Propose des ameacuteliorations partielles

3 pts

Propose des ameacuteliorations peu pertinentes

2 pts

Ne propose aucune ameacutelioration

1 pt

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Laboratoire sur les daphnies et lrsquoeffet des boissons eacutenergisantes La deacutemarche expeacuterimentale

La probleacutematique Selon lrsquoInstitut national de santeacute publique du Queacutebec laquo la consommation de boissons eacutenergisantes a connu une croissance importante au cours des cinq derniegraveres anneacutees de sorte que ces produits occupent maintenant une part consideacuterable du marcheacute des boissons Ces boissons sucreacutees promues pour leur capaciteacute agrave rehausser les niveaux drsquoeacutenergie et de vivaciteacute contiennent de la cafeacuteine comme principal ingreacutedient actif en plus de diverses autres substances telles que la taurine le glucuronolactone le ginseng lrsquoinositol et des vitamines [hellip] Parallegravelement de nombreuses questions ont eacuteteacute souleveacutees par les professionnels de la santeacute et des milieux scolaires quant aux effets de ces boissons sur la santeacute lorsqursquoelles sont consommeacutees notamment par une jeune clientegravele pendant une activiteacute physique et en combinaison avec lrsquoalcool raquo

httpwwwinspqqccapdfpublications1167_BoissonsEnergisantespdf

Il semble donc tregraves pertinent de chercher agrave mieux comprend lrsquoeffet de ces boissons eacutenergisantes agrave diffeacuterentes concentrations sur les systegravemes drsquoun organisme vivant Critegravere 1 Repreacutesentation de la situation (25 POINTS) Le problegraveme 1 Formulez une question complegravete agrave laquelle le laboratoire permettra drsquoapporter des eacuteleacutements de reacuteponse Quel sera lrsquoeffet de deux solutions de boisson eacutenergisante agrave concentration deacutetermineacutee sur lrsquoorganisme drsquoune daphnie

10 La theacuteorie 2 En vous aidant des tableaux preacutesenteacutes en annexe quels sont les principaux ingreacutedients

actifs dans votre boisson eacutenergisante

Reacuteponses variables Exemple cafeacuteine taurine glucuronolactone

3 Quel est lrsquoeffet de la cafeacuteine sur lrsquoorganisme Augmentation du rythme cardiaque de la contractiliteacute du cœur de la pression arteacuterielle de lrsquoapport de sang aux muscles et de la libeacuteration de glucose par le foie diminution du sommeil augmentation de lrsquoeacutenergie dans les muscles et dysfonctionnement du rythme cardiaque

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4 Quel est lrsquoeffet de la taurine sur lrsquoorganisme

Augmente la contractiliteacute cardiaque diminue la quantiteacute de toxines dans lrsquoorganisme et augmente la production drsquoeacutenergie par les muscles

5 Quel est lrsquoeffet du glucuronolactone sur lrsquoorganisme

Eacutelimine les deacutechets de lrsquoorganisme et aide agrave lutter contre la fatigue

Lrsquohypothegravese 6 Agrave partir des eacuteleacutements de reacuteponse contenus dans les questions preacuteceacutedentes formulez

une hypothegravese de laboratoire complegravete et justifiez-la Reacuteponses variables Exemple Une solution contenant de la cafeacuteine risque de faire augmenter les

battements cardiaques de la daphnie et de la faire bouger un peu plus La taurine devrait avoir moins drsquoeffet sur les battements cardiaques mais la daphnie devrait bouger davantage La solution de boisson eacutenergisante la plus concentreacutee devrait avoir un effet plus important sur lrsquoorganisme de la daphnie

Scheacutema de la daphnie Source image httpwww5ac-lillefr~svtretour_stagescapexp_1Sfiche_technique_daphniehtm

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Les calculs 7 Sachant qursquoune bouteille de boisson eacutenergisante a un volume de 250 mL servez-vous

des donneacutees preacutesenteacutees en annexe pour transformer les concentrations de cafeacuteine de taurine ou de glucuronolactone de votre solution en gL

Tableau 1 Concentration en ingreacutedients actifs drsquoune boisson eacutenergisante

Quantiteacute de taurine

Quantiteacute de cafeacuteine

Quantiteacute de glucuronolactone

Volume de solution (mL)

1000 mg 80 mg 600 mg 250 Concentrations Concentrations en gL Concentration de taurine 1000 mg250 ml 4 mgmL = 4 gL ou 4 mgmL Concentration de cafeacuteine 80 mg250 ml 032 mgmL = 032 gL ou 032 mgmL Concentration de glucuronolactone 600 mg250 mL 24 mgmL = 24 gL ou 24 mgmL 8 Effectuez les calculs neacutecessaires agrave la preacuteparation de votre dilution

15

Reacuteponses variables Exemple Concentration de la premiegravere dilution 32 gL en taurine Calculs C1V1 = C2V2 C1 = 4 gL V2 = C1V1 = 4 gL x 001 L = 125 mL V1 = 10 mL (donneacute agrave lrsquoeacutelegraveve) C2 32 gL C2 = 32 gL V2 =

Reacuteponses variables Exemple Concentration de la deuxiegraveme dilution 16 gL en taurine Calculs C1V1 = C2V2 C1 = 4 gL V2 = C1V1 = 4 gL x 0005 L = 125 mL V1 = 5 mL (donneacute agrave lrsquoeacutelegraveve) C2 16 gL C2 = 16 gL V2 =

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Critegravere 2 Eacutelaboration drsquoun plan drsquoaction (25 POINTS) Le mateacuteriel 9 Nommez tout le mateacuteriel neacutecessaire agrave la reacutealisation de votre laboratoire

5 Les manipulations 10 Eacutecrivez toutes les eacutetapes neacutecessaires agrave la preacuteparation drsquoune des deux solutions

Peut varier en fonction de la dilution Preacuteparation des solutions 15 mL boisson eacutenergisante de type laquo Red Bull raquo 59 mL eau 2 cylindres gradueacutes de 25 mL 2 eacuteprouvettes avec bouchon Support agrave eacuteprouvette 2 solutions teacutemoin de boisson eacutenergisante concentreacutees agrave 32 gL et 16 gL

1 Preacutelever 10 mL de boisson eacutenergisante avec le cylindre gradueacute de 25 mL 2 Verser la boisson eacutenergisante dans une eacuteprouvette 2 Preacutelever 25 mL drsquoeau avec le cylindre gradueacute de 25 mL 3 Ajouter lrsquoeau preacuteleveacutee au 10 mL de boisson eacutenergisante 4 Agiter 6 Comparer la couleur de la solution dilueacutee avec celle de lrsquoeacuteprouvette teacutemoin

Observation de la daphnie Daphnies Microscope Lame Pipette Chronomegravetre Papier absorbant Crayon-feutre et feuille de papier

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11 Eacutecrivez toutes les eacutetapes des manipulations neacutecessaires agrave lrsquoobservation des daphnies

20 Critegravere 3 Mise en œuvre du plan drsquoaction (25 POINTS) Lrsquoutilisation dans lrsquoaction des ressources 12 Quelles sont les regravegles de seacutecuriteacute dont vous devez tenir compte pendant votre

laboratoire 13 Avez-vous travailleacute de maniegravere seacutecuritaire Justifiez votre reacuteponse

______________________ Reacuteponses variables _____________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

5

1 Preacutelever une daphnie avec une pipette 2 Placer la daphnie sur une lame de microscope 3 Eacuteponger le surplus de liquide avec du papier absorbant 4 Ajouter une goutte de solution de boisson eacutenergisante non dilueacutee 5 Compter le nombre de battements de cœur de la daphnie en 5 secondes en faisant

un point sur une feuille avec un crayon agrave tous les battements de cœur 6 Remettre la daphnie dans sa solution drsquoorigine et attendre environ 1 minute 7 Reprendre la daphnie avec la pipette 8 Reacutepeacuteter les eacutetapes 2 agrave 4 avec la solution de boisson eacutenergisante dilueacutee agrave 16 gL 9 Remettre la daphnie dans sa solution drsquoorigine et attendre environ 1 minute 10 Reprendre la daphnie avec la pipette 11 Reacutepeacuteter les eacutetapes 2 agrave 4 avec la solution de boisson eacutenergisante dilueacutee agrave 32 gL 12 Comparer les reacutesultats

Reacuteponses variables Exemples

Porter des lunettes de seacutecuriteacute Attacher ses cheveux Srsquoassurer que lrsquoobjectif du microscope ne touche pas agrave la daphnie Ne pas laisser la lumiegravere du microscope allumeacutee inutilement

Chantier 7 - Barma FSE Universiteacute Laval 2011 (document creacuteeacute par Geneviegraveve Rheacuteaume) 6

Lrsquoorganisation des donneacutees 14 Notez vos reacutesultats

Reacuteponses variables

Exemple

Tableau 2 Nombre de battements de cœur de la daphnie en 5 secondes avec diffeacuterentes concentrations de boisson eacutenergisante

20

Critegravere 4 Eacutelaboration de conclusions (25 POINTS)

Lrsquoanalyse 15 Comparez vos reacutesultats avec lrsquoensemble de la classe et faites-en lrsquoanalyse

Analyse

Reacuteponses variables Exemple Les battements cardiaques de la daphnie augmentent peu avec la

taurine comparativement agrave la cafeacuteine La cafeacuteine a comme effet drsquoaugmenter le rythme cardiaque alors que la taurine a comme effet drsquoaugmenter la production drsquoeacutenergie par les muscles

Concentration en taurine (gL)

Concentration en cafeacuteine (gL)

Concentration en glucuronolactone

(gL)

Battements de cœur de la daphnie

000 27 016 31 032 35

Observations Reacuteponses variables

Chantier 7 - Barma FSE Universiteacute Laval 2011 (document creacuteeacute par Geneviegraveve Rheacuteaume) 7

La conclusion 16 Quel est lrsquoeffet de votre boisson eacutenergisante sur les battements du cœur drsquoune

daphnie

Le cœur de la daphnie bat plus rapidement

17 Quels systegravemes du corps peuvent expliquer la reacuteaction de la daphnie Justifiez votre

reacuteponse

Systegraveme 1 Systegraveme digestif

Justification La cafeacuteine est absorbeacutee par lrsquoestomac et lrsquointestin grecircle deux organes du systegraveme digestif La cafeacuteine contribue agrave la libeacuteration du glucose par le foie Apregraves lrsquoingestion de boisson eacutenergisante la cafeacuteine sera meacutetaboliseacutee par le foie par des enzymes chimiques Or le foie est une glande digestive

La taurine intervient aussi dans le meacutecanisme de digestion des lipides Elle est preacutesente dans la bile et sert agrave eacutemulsifier les lipides alimentaires

Le glucuronolactone est naturellement produit par le foie lors du meacutetabolisme du glucose

Systegraveme 2 Systegraveme circulatoire

Justification La cafeacuteine est redistribueacutee dans la circulation sanguine par le systegraveme circulatoire La boisson eacutenergisante sera ainsi distribueacutee aux muscles et au cerveau par diffusion La cafeacuteine augmente le rythme cardiaque la contractiliteacute du cœur la pression arteacuterielle et lrsquoapport de sang aux muscles

Chantier 7 - Barma FSE Universiteacute Laval 2011 (document creacuteeacute par Geneviegraveve Rheacuteaume) 8

Systegraveme 3 Systegraveme excreacuteteur

Justification Dans le cerveau la cafeacuteine ressemble beaucoup agrave une proteacuteine qui agit comme neurotransmetteur lrsquoadeacutenosine Normalement lrsquoadeacutenosine se fixe aux reacutecepteurs des cellules ceacutereacutebrales et envoie un influx qui diminue lrsquoactiviteacute des cellules et favorise le sommeil Lors de lrsquoingestion drsquoune boisson eacutenergisante la cafeacuteine prend la place de lrsquoadeacutenosine et se fixe aux reacutecepteurs des cellules ceacutereacutebrales Lrsquoadeacutenosine ne peut donc plus effectuer sa tacircche principale Lrsquoorganisme et le sommeil ne sont plus favoriseacutes

La taurine est un acide amineacute qui agit comme neurotransmetteur

15

18 Est-ce que votre hypothegravese eacutetait justifieacutee Expliquez

________________________ Reacuteponses variables ___________________________

____________________________________________________________________

5 Les pistes drsquoameacutelioration 18 Quels problegravemes avez-vous rencontreacutes au cours de votre laboratoire

Reacuteponses variables Exemple La reacuteaction de la daphnie est tregraves variable drsquoun organisme agrave lrsquoautre

Il est difficile de voir lrsquoeffet de plusieurs concentrations de solution sur une mecircme daphnie car celles-ci ne sont pas tregraves reacutesistantes elles finissent par mourir Plusieurs ingreacutedients actifs sont preacutesents dans la boisson eacutenergisante (cafeacuteine taurine et glucuronolacton) et il est difficile drsquoanalyser la reacuteaction de la daphnie en fonction drsquoun seul de ces ingreacutedients La daphnie nrsquoabsorbe pas toujours la mecircme quantiteacute de boisson eacutenergisante drsquoune fois agrave lrsquoautre

19 Comment pourriez-vous ameacuteliorer lrsquoexpeacuterience

Reacuteponses variables Exemple Tous les eacutelegraveves devraient choisir une daphnie qui a le mecircme nombre de

battements cardiaques au deacutepart pour que les comparaisons soient plus justes

Privileacutegier des boissons eacutenergisantes dont un seul ingreacutedient actif diffegravere

5

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ANNEXES

Tableau 1 Teneurs en ingreacutedients actifs des boissons eacutenergisantes

Nom de boisson Taurine (mg)

Cafeacuteine (mg)

Eacutenergie (kcal)

Glucuronolactone (mg)

Amp Energy 292 80 116

Battery Energy Drink 1 000 80 125

Burn Energy Drink (hors France) 1 000 80 153

Burn Energy Drink (France) 0 80 158

Dark Dog (hors France) 80

Dark Dog (France) 0 80 125 0

Duff 704 85 113

Eacutenergie 1 000 80 600

Eacutenergie leacuteger 1 000 80 7 600

FULL SIZE performers drink16(France) 1 000 80 208 600

Full Throttle citron 1 000 75

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Grizzly power drink (France) 0 80 112 0

Grizzly power drink original 1 000 80 112 600

Guru original 0 125 100

GZ 1000 80 1175 0575

Hype 1 000 80 43

Hype enlite 1 000 80 49

Lost 1 057 85 634

Monster Energy Anti-Gravity 2 000

Monster Energy Khaos 1 057 82

Monster Energy Original 1 057 82 120

Monster Energy Ripper 1 057 82 1175

NOS fruiteacute 1 042 130 115 28

Rage 1 057 84 802

Power Poker Energy Drink 1000 80 1175 0575

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Red Bull (hors France) 1 000 80 1125 600

Red Bull (France) 1 000 80 115 600

Red Bull diegravete 1 000 80

Red rain 1 000 80 600

Red Rave 1 000 80 600

Red Rave diegravete 1 000 80

Rockstar 1 001 101

Rockstar diegravete 1 001 85

Rockstar Burner 1 057 85

Rockstar Juiced 50 1 057 85

Rockstar Juiced 70 1 001 85 1 136

Sobe No fear 1 000 80

SHARK 1 000 80 155 600

Stoked Energy 1 057 85 634

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Taurus Energy Drink 1 000 24 46 6

Truc de Fou la french energy17 1 000 80 115 600

Txori Gorri Energy Drink

Wild Dragon

X-Tense Original 80 110

X-Tense Zero 80 11

Source httpfrwikipediaorgwikiBoisson_eacutenergisante

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Tableau 2 Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents produits veacutegeacutetaux

Source httpfrwikipediaorgwikiCafeacuteine

Tableau 3 Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents aliments et boissons

Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents aliments et boissons 4142

Produit Portion Cafeacuteine par portion (mg)

Cafeacuteine par litre (mg)

Chocolat noir 1 barre (43 g 15 oz) 31 - Chocolat au lait 1 barre (43 g 15 oz) 10 - Chocolat chaud 207 ml (7 US fl oz) 52 25035 Cafeacute moulu 207 ml (7 US fl oz) 80ndash135 386ndash652 Cafeacute filtre 207 ml (7 US fl oz) 115ndash175 555ndash845 Cafeacute deacutecafeacuteineacute 207 ml (7 US fl oz) 5 24 Cafeacute expresso 44ndash60 ml (15-2 US fl oz) 100 1691ndash2254 Theacute vert ou Theacute noir43 177 ml (6 US fl oz) 30-53 169 Coca-Cola Classic 355 ml (12 US fl oz) 46 129 Red Bull 250 ml (82 US fl oz) 80 320 Source httpfrwikipediaorgwikiCafeacuteine

Produit veacutegeacutetal cafeacuteine du poids sec Graine drsquoarabica (cafeacute) 11

Graine de robusta (cafeacute) 22

Fegraveve de cacao 01 agrave 04

Noix de kola (cola) 1 agrave 35

Feuille de theacute 25 agrave 5

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Laboratoire sur les daphnies et lrsquoeffet des boissons eacutenergisantes La preacuteparation (corrigeacute)

1 Qursquoest-ce qursquoun soluteacute Un soluteacute est une substance qui se dissout dans une autre substance appeleacutee solvant 2 Qursquoest-ce qursquoun solvant Un solvant est une substance capable de dissoudre un soluteacute 3 Qursquoest-ce que la concentration drsquoune solution La concentration drsquoune solution correspond agrave la quantiteacute de soluteacute par rapport agrave la

quantiteacute de solutions 4 Deacutecrivez lrsquoeffet drsquoune variation de quantiteacute de soluteacute ou de solvant sur la concentration

drsquoune solution Lrsquoajout de soluteacute augmente la concentration drsquoune solution Lrsquoajout de solvant

diminue la concentration drsquoune solution 5 Illustrez le pheacutenomegravene de dilution agrave lrsquoaide drsquoun modegravele particulaire

6 Expliquez le pheacutenomegravene de dilution en termes de concentration et de volume Une solution concentreacutee contient une quantiteacute importante de soluteacute dissous par

rapport au volume de solution Une solution dilueacutee contient une faible quantiteacute de soluteacute dissous par rapport au volume de solution

Solvant Solution concentreacutee Solution dilueacutee

Soluteacute

Ressources One dollar microscope httpwwwfunscicomfun3_enucomp1ucomp1htm Principe de fonctionnement httpwwwmicroscopixchmicroscopie_principephpsmenu=3 Simulateur httpwwwphysagregfranimationsanimation-Spe-physique-TP-microscope-schema-modelisationswf Introduction agrave la microscopie httpwwwlabomediqualchmicroscopeintrohtm Olympus simple magnification httpwwwolympusmicrocomprimerjavalensessimplemagnificationindexhtml Simulateur httpphetcoloradoedusimsgeometric-opticsgeometric-optics_enhtml Solid edge ST4 httpswwwplmautomationsiemenscomen_usacademicresourcessolid-edgestudent-downloadcfm Microscope V1 httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopemicroscope_v1wmv Queue de poisson avec le microscope V1 httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopepoisson_v1wmv Observation de la daphnie httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopeobservation20observationhtml Test avec une regravegle httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopeverification_optiqueverification_optiquehtml

  • analyse_technologique_corrigepdf
  • C2_effets_boissons_energisantes_corrige
  • grille_evaluation_daphnie
  • labo_daphnie_corrige
  • labo_preparation_corrige
  • Ressources externes
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Laboratoire sur les daphnies et lrsquoeffet des boissons eacutenergisantes La deacutemarche expeacuterimentale

La probleacutematique Selon lrsquoInstitut national de santeacute publique du Queacutebec laquo la consommation de boissons eacutenergisantes a connu une croissance importante au cours des cinq derniegraveres anneacutees de sorte que ces produits occupent maintenant une part consideacuterable du marcheacute des boissons Ces boissons sucreacutees promues pour leur capaciteacute agrave rehausser les niveaux drsquoeacutenergie et de vivaciteacute contiennent de la cafeacuteine comme principal ingreacutedient actif en plus de diverses autres substances telles que la taurine le glucuronolactone le ginseng lrsquoinositol et des vitamines [hellip] Parallegravelement de nombreuses questions ont eacuteteacute souleveacutees par les professionnels de la santeacute et des milieux scolaires quant aux effets de ces boissons sur la santeacute lorsqursquoelles sont consommeacutees notamment par une jeune clientegravele pendant une activiteacute physique et en combinaison avec lrsquoalcool raquo

httpwwwinspqqccapdfpublications1167_BoissonsEnergisantespdf

Il semble donc tregraves pertinent de chercher agrave mieux comprend lrsquoeffet de ces boissons eacutenergisantes agrave diffeacuterentes concentrations sur les systegravemes drsquoun organisme vivant Critegravere 1 Repreacutesentation de la situation (25 POINTS) Le problegraveme 1 Formulez une question complegravete agrave laquelle le laboratoire permettra drsquoapporter des eacuteleacutements de reacuteponse Quel sera lrsquoeffet de deux solutions de boisson eacutenergisante agrave concentration deacutetermineacutee sur lrsquoorganisme drsquoune daphnie

10 La theacuteorie 2 En vous aidant des tableaux preacutesenteacutes en annexe quels sont les principaux ingreacutedients

actifs dans votre boisson eacutenergisante

Reacuteponses variables Exemple cafeacuteine taurine glucuronolactone

3 Quel est lrsquoeffet de la cafeacuteine sur lrsquoorganisme Augmentation du rythme cardiaque de la contractiliteacute du cœur de la pression arteacuterielle de lrsquoapport de sang aux muscles et de la libeacuteration de glucose par le foie diminution du sommeil augmentation de lrsquoeacutenergie dans les muscles et dysfonctionnement du rythme cardiaque

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4 Quel est lrsquoeffet de la taurine sur lrsquoorganisme

Augmente la contractiliteacute cardiaque diminue la quantiteacute de toxines dans lrsquoorganisme et augmente la production drsquoeacutenergie par les muscles

5 Quel est lrsquoeffet du glucuronolactone sur lrsquoorganisme

Eacutelimine les deacutechets de lrsquoorganisme et aide agrave lutter contre la fatigue

Lrsquohypothegravese 6 Agrave partir des eacuteleacutements de reacuteponse contenus dans les questions preacuteceacutedentes formulez

une hypothegravese de laboratoire complegravete et justifiez-la Reacuteponses variables Exemple Une solution contenant de la cafeacuteine risque de faire augmenter les

battements cardiaques de la daphnie et de la faire bouger un peu plus La taurine devrait avoir moins drsquoeffet sur les battements cardiaques mais la daphnie devrait bouger davantage La solution de boisson eacutenergisante la plus concentreacutee devrait avoir un effet plus important sur lrsquoorganisme de la daphnie

Scheacutema de la daphnie Source image httpwww5ac-lillefr~svtretour_stagescapexp_1Sfiche_technique_daphniehtm

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Les calculs 7 Sachant qursquoune bouteille de boisson eacutenergisante a un volume de 250 mL servez-vous

des donneacutees preacutesenteacutees en annexe pour transformer les concentrations de cafeacuteine de taurine ou de glucuronolactone de votre solution en gL

Tableau 1 Concentration en ingreacutedients actifs drsquoune boisson eacutenergisante

Quantiteacute de taurine

Quantiteacute de cafeacuteine

Quantiteacute de glucuronolactone

Volume de solution (mL)

1000 mg 80 mg 600 mg 250 Concentrations Concentrations en gL Concentration de taurine 1000 mg250 ml 4 mgmL = 4 gL ou 4 mgmL Concentration de cafeacuteine 80 mg250 ml 032 mgmL = 032 gL ou 032 mgmL Concentration de glucuronolactone 600 mg250 mL 24 mgmL = 24 gL ou 24 mgmL 8 Effectuez les calculs neacutecessaires agrave la preacuteparation de votre dilution

15

Reacuteponses variables Exemple Concentration de la premiegravere dilution 32 gL en taurine Calculs C1V1 = C2V2 C1 = 4 gL V2 = C1V1 = 4 gL x 001 L = 125 mL V1 = 10 mL (donneacute agrave lrsquoeacutelegraveve) C2 32 gL C2 = 32 gL V2 =

Reacuteponses variables Exemple Concentration de la deuxiegraveme dilution 16 gL en taurine Calculs C1V1 = C2V2 C1 = 4 gL V2 = C1V1 = 4 gL x 0005 L = 125 mL V1 = 5 mL (donneacute agrave lrsquoeacutelegraveve) C2 16 gL C2 = 16 gL V2 =

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Critegravere 2 Eacutelaboration drsquoun plan drsquoaction (25 POINTS) Le mateacuteriel 9 Nommez tout le mateacuteriel neacutecessaire agrave la reacutealisation de votre laboratoire

5 Les manipulations 10 Eacutecrivez toutes les eacutetapes neacutecessaires agrave la preacuteparation drsquoune des deux solutions

Peut varier en fonction de la dilution Preacuteparation des solutions 15 mL boisson eacutenergisante de type laquo Red Bull raquo 59 mL eau 2 cylindres gradueacutes de 25 mL 2 eacuteprouvettes avec bouchon Support agrave eacuteprouvette 2 solutions teacutemoin de boisson eacutenergisante concentreacutees agrave 32 gL et 16 gL

1 Preacutelever 10 mL de boisson eacutenergisante avec le cylindre gradueacute de 25 mL 2 Verser la boisson eacutenergisante dans une eacuteprouvette 2 Preacutelever 25 mL drsquoeau avec le cylindre gradueacute de 25 mL 3 Ajouter lrsquoeau preacuteleveacutee au 10 mL de boisson eacutenergisante 4 Agiter 6 Comparer la couleur de la solution dilueacutee avec celle de lrsquoeacuteprouvette teacutemoin

Observation de la daphnie Daphnies Microscope Lame Pipette Chronomegravetre Papier absorbant Crayon-feutre et feuille de papier

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11 Eacutecrivez toutes les eacutetapes des manipulations neacutecessaires agrave lrsquoobservation des daphnies

20 Critegravere 3 Mise en œuvre du plan drsquoaction (25 POINTS) Lrsquoutilisation dans lrsquoaction des ressources 12 Quelles sont les regravegles de seacutecuriteacute dont vous devez tenir compte pendant votre

laboratoire 13 Avez-vous travailleacute de maniegravere seacutecuritaire Justifiez votre reacuteponse

______________________ Reacuteponses variables _____________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

5

1 Preacutelever une daphnie avec une pipette 2 Placer la daphnie sur une lame de microscope 3 Eacuteponger le surplus de liquide avec du papier absorbant 4 Ajouter une goutte de solution de boisson eacutenergisante non dilueacutee 5 Compter le nombre de battements de cœur de la daphnie en 5 secondes en faisant

un point sur une feuille avec un crayon agrave tous les battements de cœur 6 Remettre la daphnie dans sa solution drsquoorigine et attendre environ 1 minute 7 Reprendre la daphnie avec la pipette 8 Reacutepeacuteter les eacutetapes 2 agrave 4 avec la solution de boisson eacutenergisante dilueacutee agrave 16 gL 9 Remettre la daphnie dans sa solution drsquoorigine et attendre environ 1 minute 10 Reprendre la daphnie avec la pipette 11 Reacutepeacuteter les eacutetapes 2 agrave 4 avec la solution de boisson eacutenergisante dilueacutee agrave 32 gL 12 Comparer les reacutesultats

Reacuteponses variables Exemples

Porter des lunettes de seacutecuriteacute Attacher ses cheveux Srsquoassurer que lrsquoobjectif du microscope ne touche pas agrave la daphnie Ne pas laisser la lumiegravere du microscope allumeacutee inutilement

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Lrsquoorganisation des donneacutees 14 Notez vos reacutesultats

Reacuteponses variables

Exemple

Tableau 2 Nombre de battements de cœur de la daphnie en 5 secondes avec diffeacuterentes concentrations de boisson eacutenergisante

20

Critegravere 4 Eacutelaboration de conclusions (25 POINTS)

Lrsquoanalyse 15 Comparez vos reacutesultats avec lrsquoensemble de la classe et faites-en lrsquoanalyse

Analyse

Reacuteponses variables Exemple Les battements cardiaques de la daphnie augmentent peu avec la

taurine comparativement agrave la cafeacuteine La cafeacuteine a comme effet drsquoaugmenter le rythme cardiaque alors que la taurine a comme effet drsquoaugmenter la production drsquoeacutenergie par les muscles

Concentration en taurine (gL)

Concentration en cafeacuteine (gL)

Concentration en glucuronolactone

(gL)

Battements de cœur de la daphnie

000 27 016 31 032 35

Observations Reacuteponses variables

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La conclusion 16 Quel est lrsquoeffet de votre boisson eacutenergisante sur les battements du cœur drsquoune

daphnie

Le cœur de la daphnie bat plus rapidement

17 Quels systegravemes du corps peuvent expliquer la reacuteaction de la daphnie Justifiez votre

reacuteponse

Systegraveme 1 Systegraveme digestif

Justification La cafeacuteine est absorbeacutee par lrsquoestomac et lrsquointestin grecircle deux organes du systegraveme digestif La cafeacuteine contribue agrave la libeacuteration du glucose par le foie Apregraves lrsquoingestion de boisson eacutenergisante la cafeacuteine sera meacutetaboliseacutee par le foie par des enzymes chimiques Or le foie est une glande digestive

La taurine intervient aussi dans le meacutecanisme de digestion des lipides Elle est preacutesente dans la bile et sert agrave eacutemulsifier les lipides alimentaires

Le glucuronolactone est naturellement produit par le foie lors du meacutetabolisme du glucose

Systegraveme 2 Systegraveme circulatoire

Justification La cafeacuteine est redistribueacutee dans la circulation sanguine par le systegraveme circulatoire La boisson eacutenergisante sera ainsi distribueacutee aux muscles et au cerveau par diffusion La cafeacuteine augmente le rythme cardiaque la contractiliteacute du cœur la pression arteacuterielle et lrsquoapport de sang aux muscles

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Systegraveme 3 Systegraveme excreacuteteur

Justification Dans le cerveau la cafeacuteine ressemble beaucoup agrave une proteacuteine qui agit comme neurotransmetteur lrsquoadeacutenosine Normalement lrsquoadeacutenosine se fixe aux reacutecepteurs des cellules ceacutereacutebrales et envoie un influx qui diminue lrsquoactiviteacute des cellules et favorise le sommeil Lors de lrsquoingestion drsquoune boisson eacutenergisante la cafeacuteine prend la place de lrsquoadeacutenosine et se fixe aux reacutecepteurs des cellules ceacutereacutebrales Lrsquoadeacutenosine ne peut donc plus effectuer sa tacircche principale Lrsquoorganisme et le sommeil ne sont plus favoriseacutes

La taurine est un acide amineacute qui agit comme neurotransmetteur

15

18 Est-ce que votre hypothegravese eacutetait justifieacutee Expliquez

________________________ Reacuteponses variables ___________________________

____________________________________________________________________

5 Les pistes drsquoameacutelioration 18 Quels problegravemes avez-vous rencontreacutes au cours de votre laboratoire

Reacuteponses variables Exemple La reacuteaction de la daphnie est tregraves variable drsquoun organisme agrave lrsquoautre

Il est difficile de voir lrsquoeffet de plusieurs concentrations de solution sur une mecircme daphnie car celles-ci ne sont pas tregraves reacutesistantes elles finissent par mourir Plusieurs ingreacutedients actifs sont preacutesents dans la boisson eacutenergisante (cafeacuteine taurine et glucuronolacton) et il est difficile drsquoanalyser la reacuteaction de la daphnie en fonction drsquoun seul de ces ingreacutedients La daphnie nrsquoabsorbe pas toujours la mecircme quantiteacute de boisson eacutenergisante drsquoune fois agrave lrsquoautre

19 Comment pourriez-vous ameacuteliorer lrsquoexpeacuterience

Reacuteponses variables Exemple Tous les eacutelegraveves devraient choisir une daphnie qui a le mecircme nombre de

battements cardiaques au deacutepart pour que les comparaisons soient plus justes

Privileacutegier des boissons eacutenergisantes dont un seul ingreacutedient actif diffegravere

5

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ANNEXES

Tableau 1 Teneurs en ingreacutedients actifs des boissons eacutenergisantes

Nom de boisson Taurine (mg)

Cafeacuteine (mg)

Eacutenergie (kcal)

Glucuronolactone (mg)

Amp Energy 292 80 116

Battery Energy Drink 1 000 80 125

Burn Energy Drink (hors France) 1 000 80 153

Burn Energy Drink (France) 0 80 158

Dark Dog (hors France) 80

Dark Dog (France) 0 80 125 0

Duff 704 85 113

Eacutenergie 1 000 80 600

Eacutenergie leacuteger 1 000 80 7 600

FULL SIZE performers drink16(France) 1 000 80 208 600

Full Throttle citron 1 000 75

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Grizzly power drink (France) 0 80 112 0

Grizzly power drink original 1 000 80 112 600

Guru original 0 125 100

GZ 1000 80 1175 0575

Hype 1 000 80 43

Hype enlite 1 000 80 49

Lost 1 057 85 634

Monster Energy Anti-Gravity 2 000

Monster Energy Khaos 1 057 82

Monster Energy Original 1 057 82 120

Monster Energy Ripper 1 057 82 1175

NOS fruiteacute 1 042 130 115 28

Rage 1 057 84 802

Power Poker Energy Drink 1000 80 1175 0575

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Red Bull (hors France) 1 000 80 1125 600

Red Bull (France) 1 000 80 115 600

Red Bull diegravete 1 000 80

Red rain 1 000 80 600

Red Rave 1 000 80 600

Red Rave diegravete 1 000 80

Rockstar 1 001 101

Rockstar diegravete 1 001 85

Rockstar Burner 1 057 85

Rockstar Juiced 50 1 057 85

Rockstar Juiced 70 1 001 85 1 136

Sobe No fear 1 000 80

SHARK 1 000 80 155 600

Stoked Energy 1 057 85 634

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Taurus Energy Drink 1 000 24 46 6

Truc de Fou la french energy17 1 000 80 115 600

Txori Gorri Energy Drink

Wild Dragon

X-Tense Original 80 110

X-Tense Zero 80 11

Source httpfrwikipediaorgwikiBoisson_eacutenergisante

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Tableau 2 Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents produits veacutegeacutetaux

Source httpfrwikipediaorgwikiCafeacuteine

Tableau 3 Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents aliments et boissons

Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents aliments et boissons 4142

Produit Portion Cafeacuteine par portion (mg)

Cafeacuteine par litre (mg)

Chocolat noir 1 barre (43 g 15 oz) 31 - Chocolat au lait 1 barre (43 g 15 oz) 10 - Chocolat chaud 207 ml (7 US fl oz) 52 25035 Cafeacute moulu 207 ml (7 US fl oz) 80ndash135 386ndash652 Cafeacute filtre 207 ml (7 US fl oz) 115ndash175 555ndash845 Cafeacute deacutecafeacuteineacute 207 ml (7 US fl oz) 5 24 Cafeacute expresso 44ndash60 ml (15-2 US fl oz) 100 1691ndash2254 Theacute vert ou Theacute noir43 177 ml (6 US fl oz) 30-53 169 Coca-Cola Classic 355 ml (12 US fl oz) 46 129 Red Bull 250 ml (82 US fl oz) 80 320 Source httpfrwikipediaorgwikiCafeacuteine

Produit veacutegeacutetal cafeacuteine du poids sec Graine drsquoarabica (cafeacute) 11

Graine de robusta (cafeacute) 22

Fegraveve de cacao 01 agrave 04

Noix de kola (cola) 1 agrave 35

Feuille de theacute 25 agrave 5

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Laboratoire sur les daphnies et lrsquoeffet des boissons eacutenergisantes La preacuteparation (corrigeacute)

1 Qursquoest-ce qursquoun soluteacute Un soluteacute est une substance qui se dissout dans une autre substance appeleacutee solvant 2 Qursquoest-ce qursquoun solvant Un solvant est une substance capable de dissoudre un soluteacute 3 Qursquoest-ce que la concentration drsquoune solution La concentration drsquoune solution correspond agrave la quantiteacute de soluteacute par rapport agrave la

quantiteacute de solutions 4 Deacutecrivez lrsquoeffet drsquoune variation de quantiteacute de soluteacute ou de solvant sur la concentration

drsquoune solution Lrsquoajout de soluteacute augmente la concentration drsquoune solution Lrsquoajout de solvant

diminue la concentration drsquoune solution 5 Illustrez le pheacutenomegravene de dilution agrave lrsquoaide drsquoun modegravele particulaire

6 Expliquez le pheacutenomegravene de dilution en termes de concentration et de volume Une solution concentreacutee contient une quantiteacute importante de soluteacute dissous par

rapport au volume de solution Une solution dilueacutee contient une faible quantiteacute de soluteacute dissous par rapport au volume de solution

Solvant Solution concentreacutee Solution dilueacutee

Soluteacute

Ressources One dollar microscope httpwwwfunscicomfun3_enucomp1ucomp1htm Principe de fonctionnement httpwwwmicroscopixchmicroscopie_principephpsmenu=3 Simulateur httpwwwphysagregfranimationsanimation-Spe-physique-TP-microscope-schema-modelisationswf Introduction agrave la microscopie httpwwwlabomediqualchmicroscopeintrohtm Olympus simple magnification httpwwwolympusmicrocomprimerjavalensessimplemagnificationindexhtml Simulateur httpphetcoloradoedusimsgeometric-opticsgeometric-optics_enhtml Solid edge ST4 httpswwwplmautomationsiemenscomen_usacademicresourcessolid-edgestudent-downloadcfm Microscope V1 httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopemicroscope_v1wmv Queue de poisson avec le microscope V1 httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopepoisson_v1wmv Observation de la daphnie httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopeobservation20observationhtml Test avec une regravegle httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopeverification_optiqueverification_optiquehtml

  • analyse_technologique_corrigepdf
  • C2_effets_boissons_energisantes_corrige
  • grille_evaluation_daphnie
  • labo_daphnie_corrige
  • labo_preparation_corrige
  • Ressources externes
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4 Quel est lrsquoeffet de la taurine sur lrsquoorganisme

Augmente la contractiliteacute cardiaque diminue la quantiteacute de toxines dans lrsquoorganisme et augmente la production drsquoeacutenergie par les muscles

5 Quel est lrsquoeffet du glucuronolactone sur lrsquoorganisme

Eacutelimine les deacutechets de lrsquoorganisme et aide agrave lutter contre la fatigue

Lrsquohypothegravese 6 Agrave partir des eacuteleacutements de reacuteponse contenus dans les questions preacuteceacutedentes formulez

une hypothegravese de laboratoire complegravete et justifiez-la Reacuteponses variables Exemple Une solution contenant de la cafeacuteine risque de faire augmenter les

battements cardiaques de la daphnie et de la faire bouger un peu plus La taurine devrait avoir moins drsquoeffet sur les battements cardiaques mais la daphnie devrait bouger davantage La solution de boisson eacutenergisante la plus concentreacutee devrait avoir un effet plus important sur lrsquoorganisme de la daphnie

Scheacutema de la daphnie Source image httpwww5ac-lillefr~svtretour_stagescapexp_1Sfiche_technique_daphniehtm

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Les calculs 7 Sachant qursquoune bouteille de boisson eacutenergisante a un volume de 250 mL servez-vous

des donneacutees preacutesenteacutees en annexe pour transformer les concentrations de cafeacuteine de taurine ou de glucuronolactone de votre solution en gL

Tableau 1 Concentration en ingreacutedients actifs drsquoune boisson eacutenergisante

Quantiteacute de taurine

Quantiteacute de cafeacuteine

Quantiteacute de glucuronolactone

Volume de solution (mL)

1000 mg 80 mg 600 mg 250 Concentrations Concentrations en gL Concentration de taurine 1000 mg250 ml 4 mgmL = 4 gL ou 4 mgmL Concentration de cafeacuteine 80 mg250 ml 032 mgmL = 032 gL ou 032 mgmL Concentration de glucuronolactone 600 mg250 mL 24 mgmL = 24 gL ou 24 mgmL 8 Effectuez les calculs neacutecessaires agrave la preacuteparation de votre dilution

15

Reacuteponses variables Exemple Concentration de la premiegravere dilution 32 gL en taurine Calculs C1V1 = C2V2 C1 = 4 gL V2 = C1V1 = 4 gL x 001 L = 125 mL V1 = 10 mL (donneacute agrave lrsquoeacutelegraveve) C2 32 gL C2 = 32 gL V2 =

Reacuteponses variables Exemple Concentration de la deuxiegraveme dilution 16 gL en taurine Calculs C1V1 = C2V2 C1 = 4 gL V2 = C1V1 = 4 gL x 0005 L = 125 mL V1 = 5 mL (donneacute agrave lrsquoeacutelegraveve) C2 16 gL C2 = 16 gL V2 =

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Critegravere 2 Eacutelaboration drsquoun plan drsquoaction (25 POINTS) Le mateacuteriel 9 Nommez tout le mateacuteriel neacutecessaire agrave la reacutealisation de votre laboratoire

5 Les manipulations 10 Eacutecrivez toutes les eacutetapes neacutecessaires agrave la preacuteparation drsquoune des deux solutions

Peut varier en fonction de la dilution Preacuteparation des solutions 15 mL boisson eacutenergisante de type laquo Red Bull raquo 59 mL eau 2 cylindres gradueacutes de 25 mL 2 eacuteprouvettes avec bouchon Support agrave eacuteprouvette 2 solutions teacutemoin de boisson eacutenergisante concentreacutees agrave 32 gL et 16 gL

1 Preacutelever 10 mL de boisson eacutenergisante avec le cylindre gradueacute de 25 mL 2 Verser la boisson eacutenergisante dans une eacuteprouvette 2 Preacutelever 25 mL drsquoeau avec le cylindre gradueacute de 25 mL 3 Ajouter lrsquoeau preacuteleveacutee au 10 mL de boisson eacutenergisante 4 Agiter 6 Comparer la couleur de la solution dilueacutee avec celle de lrsquoeacuteprouvette teacutemoin

Observation de la daphnie Daphnies Microscope Lame Pipette Chronomegravetre Papier absorbant Crayon-feutre et feuille de papier

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11 Eacutecrivez toutes les eacutetapes des manipulations neacutecessaires agrave lrsquoobservation des daphnies

20 Critegravere 3 Mise en œuvre du plan drsquoaction (25 POINTS) Lrsquoutilisation dans lrsquoaction des ressources 12 Quelles sont les regravegles de seacutecuriteacute dont vous devez tenir compte pendant votre

laboratoire 13 Avez-vous travailleacute de maniegravere seacutecuritaire Justifiez votre reacuteponse

______________________ Reacuteponses variables _____________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

5

1 Preacutelever une daphnie avec une pipette 2 Placer la daphnie sur une lame de microscope 3 Eacuteponger le surplus de liquide avec du papier absorbant 4 Ajouter une goutte de solution de boisson eacutenergisante non dilueacutee 5 Compter le nombre de battements de cœur de la daphnie en 5 secondes en faisant

un point sur une feuille avec un crayon agrave tous les battements de cœur 6 Remettre la daphnie dans sa solution drsquoorigine et attendre environ 1 minute 7 Reprendre la daphnie avec la pipette 8 Reacutepeacuteter les eacutetapes 2 agrave 4 avec la solution de boisson eacutenergisante dilueacutee agrave 16 gL 9 Remettre la daphnie dans sa solution drsquoorigine et attendre environ 1 minute 10 Reprendre la daphnie avec la pipette 11 Reacutepeacuteter les eacutetapes 2 agrave 4 avec la solution de boisson eacutenergisante dilueacutee agrave 32 gL 12 Comparer les reacutesultats

Reacuteponses variables Exemples

Porter des lunettes de seacutecuriteacute Attacher ses cheveux Srsquoassurer que lrsquoobjectif du microscope ne touche pas agrave la daphnie Ne pas laisser la lumiegravere du microscope allumeacutee inutilement

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Lrsquoorganisation des donneacutees 14 Notez vos reacutesultats

Reacuteponses variables

Exemple

Tableau 2 Nombre de battements de cœur de la daphnie en 5 secondes avec diffeacuterentes concentrations de boisson eacutenergisante

20

Critegravere 4 Eacutelaboration de conclusions (25 POINTS)

Lrsquoanalyse 15 Comparez vos reacutesultats avec lrsquoensemble de la classe et faites-en lrsquoanalyse

Analyse

Reacuteponses variables Exemple Les battements cardiaques de la daphnie augmentent peu avec la

taurine comparativement agrave la cafeacuteine La cafeacuteine a comme effet drsquoaugmenter le rythme cardiaque alors que la taurine a comme effet drsquoaugmenter la production drsquoeacutenergie par les muscles

Concentration en taurine (gL)

Concentration en cafeacuteine (gL)

Concentration en glucuronolactone

(gL)

Battements de cœur de la daphnie

000 27 016 31 032 35

Observations Reacuteponses variables

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La conclusion 16 Quel est lrsquoeffet de votre boisson eacutenergisante sur les battements du cœur drsquoune

daphnie

Le cœur de la daphnie bat plus rapidement

17 Quels systegravemes du corps peuvent expliquer la reacuteaction de la daphnie Justifiez votre

reacuteponse

Systegraveme 1 Systegraveme digestif

Justification La cafeacuteine est absorbeacutee par lrsquoestomac et lrsquointestin grecircle deux organes du systegraveme digestif La cafeacuteine contribue agrave la libeacuteration du glucose par le foie Apregraves lrsquoingestion de boisson eacutenergisante la cafeacuteine sera meacutetaboliseacutee par le foie par des enzymes chimiques Or le foie est une glande digestive

La taurine intervient aussi dans le meacutecanisme de digestion des lipides Elle est preacutesente dans la bile et sert agrave eacutemulsifier les lipides alimentaires

Le glucuronolactone est naturellement produit par le foie lors du meacutetabolisme du glucose

Systegraveme 2 Systegraveme circulatoire

Justification La cafeacuteine est redistribueacutee dans la circulation sanguine par le systegraveme circulatoire La boisson eacutenergisante sera ainsi distribueacutee aux muscles et au cerveau par diffusion La cafeacuteine augmente le rythme cardiaque la contractiliteacute du cœur la pression arteacuterielle et lrsquoapport de sang aux muscles

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Systegraveme 3 Systegraveme excreacuteteur

Justification Dans le cerveau la cafeacuteine ressemble beaucoup agrave une proteacuteine qui agit comme neurotransmetteur lrsquoadeacutenosine Normalement lrsquoadeacutenosine se fixe aux reacutecepteurs des cellules ceacutereacutebrales et envoie un influx qui diminue lrsquoactiviteacute des cellules et favorise le sommeil Lors de lrsquoingestion drsquoune boisson eacutenergisante la cafeacuteine prend la place de lrsquoadeacutenosine et se fixe aux reacutecepteurs des cellules ceacutereacutebrales Lrsquoadeacutenosine ne peut donc plus effectuer sa tacircche principale Lrsquoorganisme et le sommeil ne sont plus favoriseacutes

La taurine est un acide amineacute qui agit comme neurotransmetteur

15

18 Est-ce que votre hypothegravese eacutetait justifieacutee Expliquez

________________________ Reacuteponses variables ___________________________

____________________________________________________________________

5 Les pistes drsquoameacutelioration 18 Quels problegravemes avez-vous rencontreacutes au cours de votre laboratoire

Reacuteponses variables Exemple La reacuteaction de la daphnie est tregraves variable drsquoun organisme agrave lrsquoautre

Il est difficile de voir lrsquoeffet de plusieurs concentrations de solution sur une mecircme daphnie car celles-ci ne sont pas tregraves reacutesistantes elles finissent par mourir Plusieurs ingreacutedients actifs sont preacutesents dans la boisson eacutenergisante (cafeacuteine taurine et glucuronolacton) et il est difficile drsquoanalyser la reacuteaction de la daphnie en fonction drsquoun seul de ces ingreacutedients La daphnie nrsquoabsorbe pas toujours la mecircme quantiteacute de boisson eacutenergisante drsquoune fois agrave lrsquoautre

19 Comment pourriez-vous ameacuteliorer lrsquoexpeacuterience

Reacuteponses variables Exemple Tous les eacutelegraveves devraient choisir une daphnie qui a le mecircme nombre de

battements cardiaques au deacutepart pour que les comparaisons soient plus justes

Privileacutegier des boissons eacutenergisantes dont un seul ingreacutedient actif diffegravere

5

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ANNEXES

Tableau 1 Teneurs en ingreacutedients actifs des boissons eacutenergisantes

Nom de boisson Taurine (mg)

Cafeacuteine (mg)

Eacutenergie (kcal)

Glucuronolactone (mg)

Amp Energy 292 80 116

Battery Energy Drink 1 000 80 125

Burn Energy Drink (hors France) 1 000 80 153

Burn Energy Drink (France) 0 80 158

Dark Dog (hors France) 80

Dark Dog (France) 0 80 125 0

Duff 704 85 113

Eacutenergie 1 000 80 600

Eacutenergie leacuteger 1 000 80 7 600

FULL SIZE performers drink16(France) 1 000 80 208 600

Full Throttle citron 1 000 75

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Grizzly power drink (France) 0 80 112 0

Grizzly power drink original 1 000 80 112 600

Guru original 0 125 100

GZ 1000 80 1175 0575

Hype 1 000 80 43

Hype enlite 1 000 80 49

Lost 1 057 85 634

Monster Energy Anti-Gravity 2 000

Monster Energy Khaos 1 057 82

Monster Energy Original 1 057 82 120

Monster Energy Ripper 1 057 82 1175

NOS fruiteacute 1 042 130 115 28

Rage 1 057 84 802

Power Poker Energy Drink 1000 80 1175 0575

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Red Bull (hors France) 1 000 80 1125 600

Red Bull (France) 1 000 80 115 600

Red Bull diegravete 1 000 80

Red rain 1 000 80 600

Red Rave 1 000 80 600

Red Rave diegravete 1 000 80

Rockstar 1 001 101

Rockstar diegravete 1 001 85

Rockstar Burner 1 057 85

Rockstar Juiced 50 1 057 85

Rockstar Juiced 70 1 001 85 1 136

Sobe No fear 1 000 80

SHARK 1 000 80 155 600

Stoked Energy 1 057 85 634

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Taurus Energy Drink 1 000 24 46 6

Truc de Fou la french energy17 1 000 80 115 600

Txori Gorri Energy Drink

Wild Dragon

X-Tense Original 80 110

X-Tense Zero 80 11

Source httpfrwikipediaorgwikiBoisson_eacutenergisante

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Tableau 2 Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents produits veacutegeacutetaux

Source httpfrwikipediaorgwikiCafeacuteine

Tableau 3 Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents aliments et boissons

Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents aliments et boissons 4142

Produit Portion Cafeacuteine par portion (mg)

Cafeacuteine par litre (mg)

Chocolat noir 1 barre (43 g 15 oz) 31 - Chocolat au lait 1 barre (43 g 15 oz) 10 - Chocolat chaud 207 ml (7 US fl oz) 52 25035 Cafeacute moulu 207 ml (7 US fl oz) 80ndash135 386ndash652 Cafeacute filtre 207 ml (7 US fl oz) 115ndash175 555ndash845 Cafeacute deacutecafeacuteineacute 207 ml (7 US fl oz) 5 24 Cafeacute expresso 44ndash60 ml (15-2 US fl oz) 100 1691ndash2254 Theacute vert ou Theacute noir43 177 ml (6 US fl oz) 30-53 169 Coca-Cola Classic 355 ml (12 US fl oz) 46 129 Red Bull 250 ml (82 US fl oz) 80 320 Source httpfrwikipediaorgwikiCafeacuteine

Produit veacutegeacutetal cafeacuteine du poids sec Graine drsquoarabica (cafeacute) 11

Graine de robusta (cafeacute) 22

Fegraveve de cacao 01 agrave 04

Noix de kola (cola) 1 agrave 35

Feuille de theacute 25 agrave 5

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Laboratoire sur les daphnies et lrsquoeffet des boissons eacutenergisantes La preacuteparation (corrigeacute)

1 Qursquoest-ce qursquoun soluteacute Un soluteacute est une substance qui se dissout dans une autre substance appeleacutee solvant 2 Qursquoest-ce qursquoun solvant Un solvant est une substance capable de dissoudre un soluteacute 3 Qursquoest-ce que la concentration drsquoune solution La concentration drsquoune solution correspond agrave la quantiteacute de soluteacute par rapport agrave la

quantiteacute de solutions 4 Deacutecrivez lrsquoeffet drsquoune variation de quantiteacute de soluteacute ou de solvant sur la concentration

drsquoune solution Lrsquoajout de soluteacute augmente la concentration drsquoune solution Lrsquoajout de solvant

diminue la concentration drsquoune solution 5 Illustrez le pheacutenomegravene de dilution agrave lrsquoaide drsquoun modegravele particulaire

6 Expliquez le pheacutenomegravene de dilution en termes de concentration et de volume Une solution concentreacutee contient une quantiteacute importante de soluteacute dissous par

rapport au volume de solution Une solution dilueacutee contient une faible quantiteacute de soluteacute dissous par rapport au volume de solution

Solvant Solution concentreacutee Solution dilueacutee

Soluteacute

Ressources One dollar microscope httpwwwfunscicomfun3_enucomp1ucomp1htm Principe de fonctionnement httpwwwmicroscopixchmicroscopie_principephpsmenu=3 Simulateur httpwwwphysagregfranimationsanimation-Spe-physique-TP-microscope-schema-modelisationswf Introduction agrave la microscopie httpwwwlabomediqualchmicroscopeintrohtm Olympus simple magnification httpwwwolympusmicrocomprimerjavalensessimplemagnificationindexhtml Simulateur httpphetcoloradoedusimsgeometric-opticsgeometric-optics_enhtml Solid edge ST4 httpswwwplmautomationsiemenscomen_usacademicresourcessolid-edgestudent-downloadcfm Microscope V1 httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopemicroscope_v1wmv Queue de poisson avec le microscope V1 httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopepoisson_v1wmv Observation de la daphnie httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopeobservation20observationhtml Test avec une regravegle httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopeverification_optiqueverification_optiquehtml

  • analyse_technologique_corrigepdf
  • C2_effets_boissons_energisantes_corrige
  • grille_evaluation_daphnie
  • labo_daphnie_corrige
  • labo_preparation_corrige
  • Ressources externes
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Les calculs 7 Sachant qursquoune bouteille de boisson eacutenergisante a un volume de 250 mL servez-vous

des donneacutees preacutesenteacutees en annexe pour transformer les concentrations de cafeacuteine de taurine ou de glucuronolactone de votre solution en gL

Tableau 1 Concentration en ingreacutedients actifs drsquoune boisson eacutenergisante

Quantiteacute de taurine

Quantiteacute de cafeacuteine

Quantiteacute de glucuronolactone

Volume de solution (mL)

1000 mg 80 mg 600 mg 250 Concentrations Concentrations en gL Concentration de taurine 1000 mg250 ml 4 mgmL = 4 gL ou 4 mgmL Concentration de cafeacuteine 80 mg250 ml 032 mgmL = 032 gL ou 032 mgmL Concentration de glucuronolactone 600 mg250 mL 24 mgmL = 24 gL ou 24 mgmL 8 Effectuez les calculs neacutecessaires agrave la preacuteparation de votre dilution

15

Reacuteponses variables Exemple Concentration de la premiegravere dilution 32 gL en taurine Calculs C1V1 = C2V2 C1 = 4 gL V2 = C1V1 = 4 gL x 001 L = 125 mL V1 = 10 mL (donneacute agrave lrsquoeacutelegraveve) C2 32 gL C2 = 32 gL V2 =

Reacuteponses variables Exemple Concentration de la deuxiegraveme dilution 16 gL en taurine Calculs C1V1 = C2V2 C1 = 4 gL V2 = C1V1 = 4 gL x 0005 L = 125 mL V1 = 5 mL (donneacute agrave lrsquoeacutelegraveve) C2 16 gL C2 = 16 gL V2 =

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Critegravere 2 Eacutelaboration drsquoun plan drsquoaction (25 POINTS) Le mateacuteriel 9 Nommez tout le mateacuteriel neacutecessaire agrave la reacutealisation de votre laboratoire

5 Les manipulations 10 Eacutecrivez toutes les eacutetapes neacutecessaires agrave la preacuteparation drsquoune des deux solutions

Peut varier en fonction de la dilution Preacuteparation des solutions 15 mL boisson eacutenergisante de type laquo Red Bull raquo 59 mL eau 2 cylindres gradueacutes de 25 mL 2 eacuteprouvettes avec bouchon Support agrave eacuteprouvette 2 solutions teacutemoin de boisson eacutenergisante concentreacutees agrave 32 gL et 16 gL

1 Preacutelever 10 mL de boisson eacutenergisante avec le cylindre gradueacute de 25 mL 2 Verser la boisson eacutenergisante dans une eacuteprouvette 2 Preacutelever 25 mL drsquoeau avec le cylindre gradueacute de 25 mL 3 Ajouter lrsquoeau preacuteleveacutee au 10 mL de boisson eacutenergisante 4 Agiter 6 Comparer la couleur de la solution dilueacutee avec celle de lrsquoeacuteprouvette teacutemoin

Observation de la daphnie Daphnies Microscope Lame Pipette Chronomegravetre Papier absorbant Crayon-feutre et feuille de papier

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11 Eacutecrivez toutes les eacutetapes des manipulations neacutecessaires agrave lrsquoobservation des daphnies

20 Critegravere 3 Mise en œuvre du plan drsquoaction (25 POINTS) Lrsquoutilisation dans lrsquoaction des ressources 12 Quelles sont les regravegles de seacutecuriteacute dont vous devez tenir compte pendant votre

laboratoire 13 Avez-vous travailleacute de maniegravere seacutecuritaire Justifiez votre reacuteponse

______________________ Reacuteponses variables _____________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

5

1 Preacutelever une daphnie avec une pipette 2 Placer la daphnie sur une lame de microscope 3 Eacuteponger le surplus de liquide avec du papier absorbant 4 Ajouter une goutte de solution de boisson eacutenergisante non dilueacutee 5 Compter le nombre de battements de cœur de la daphnie en 5 secondes en faisant

un point sur une feuille avec un crayon agrave tous les battements de cœur 6 Remettre la daphnie dans sa solution drsquoorigine et attendre environ 1 minute 7 Reprendre la daphnie avec la pipette 8 Reacutepeacuteter les eacutetapes 2 agrave 4 avec la solution de boisson eacutenergisante dilueacutee agrave 16 gL 9 Remettre la daphnie dans sa solution drsquoorigine et attendre environ 1 minute 10 Reprendre la daphnie avec la pipette 11 Reacutepeacuteter les eacutetapes 2 agrave 4 avec la solution de boisson eacutenergisante dilueacutee agrave 32 gL 12 Comparer les reacutesultats

Reacuteponses variables Exemples

Porter des lunettes de seacutecuriteacute Attacher ses cheveux Srsquoassurer que lrsquoobjectif du microscope ne touche pas agrave la daphnie Ne pas laisser la lumiegravere du microscope allumeacutee inutilement

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Lrsquoorganisation des donneacutees 14 Notez vos reacutesultats

Reacuteponses variables

Exemple

Tableau 2 Nombre de battements de cœur de la daphnie en 5 secondes avec diffeacuterentes concentrations de boisson eacutenergisante

20

Critegravere 4 Eacutelaboration de conclusions (25 POINTS)

Lrsquoanalyse 15 Comparez vos reacutesultats avec lrsquoensemble de la classe et faites-en lrsquoanalyse

Analyse

Reacuteponses variables Exemple Les battements cardiaques de la daphnie augmentent peu avec la

taurine comparativement agrave la cafeacuteine La cafeacuteine a comme effet drsquoaugmenter le rythme cardiaque alors que la taurine a comme effet drsquoaugmenter la production drsquoeacutenergie par les muscles

Concentration en taurine (gL)

Concentration en cafeacuteine (gL)

Concentration en glucuronolactone

(gL)

Battements de cœur de la daphnie

000 27 016 31 032 35

Observations Reacuteponses variables

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La conclusion 16 Quel est lrsquoeffet de votre boisson eacutenergisante sur les battements du cœur drsquoune

daphnie

Le cœur de la daphnie bat plus rapidement

17 Quels systegravemes du corps peuvent expliquer la reacuteaction de la daphnie Justifiez votre

reacuteponse

Systegraveme 1 Systegraveme digestif

Justification La cafeacuteine est absorbeacutee par lrsquoestomac et lrsquointestin grecircle deux organes du systegraveme digestif La cafeacuteine contribue agrave la libeacuteration du glucose par le foie Apregraves lrsquoingestion de boisson eacutenergisante la cafeacuteine sera meacutetaboliseacutee par le foie par des enzymes chimiques Or le foie est une glande digestive

La taurine intervient aussi dans le meacutecanisme de digestion des lipides Elle est preacutesente dans la bile et sert agrave eacutemulsifier les lipides alimentaires

Le glucuronolactone est naturellement produit par le foie lors du meacutetabolisme du glucose

Systegraveme 2 Systegraveme circulatoire

Justification La cafeacuteine est redistribueacutee dans la circulation sanguine par le systegraveme circulatoire La boisson eacutenergisante sera ainsi distribueacutee aux muscles et au cerveau par diffusion La cafeacuteine augmente le rythme cardiaque la contractiliteacute du cœur la pression arteacuterielle et lrsquoapport de sang aux muscles

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Systegraveme 3 Systegraveme excreacuteteur

Justification Dans le cerveau la cafeacuteine ressemble beaucoup agrave une proteacuteine qui agit comme neurotransmetteur lrsquoadeacutenosine Normalement lrsquoadeacutenosine se fixe aux reacutecepteurs des cellules ceacutereacutebrales et envoie un influx qui diminue lrsquoactiviteacute des cellules et favorise le sommeil Lors de lrsquoingestion drsquoune boisson eacutenergisante la cafeacuteine prend la place de lrsquoadeacutenosine et se fixe aux reacutecepteurs des cellules ceacutereacutebrales Lrsquoadeacutenosine ne peut donc plus effectuer sa tacircche principale Lrsquoorganisme et le sommeil ne sont plus favoriseacutes

La taurine est un acide amineacute qui agit comme neurotransmetteur

15

18 Est-ce que votre hypothegravese eacutetait justifieacutee Expliquez

________________________ Reacuteponses variables ___________________________

____________________________________________________________________

5 Les pistes drsquoameacutelioration 18 Quels problegravemes avez-vous rencontreacutes au cours de votre laboratoire

Reacuteponses variables Exemple La reacuteaction de la daphnie est tregraves variable drsquoun organisme agrave lrsquoautre

Il est difficile de voir lrsquoeffet de plusieurs concentrations de solution sur une mecircme daphnie car celles-ci ne sont pas tregraves reacutesistantes elles finissent par mourir Plusieurs ingreacutedients actifs sont preacutesents dans la boisson eacutenergisante (cafeacuteine taurine et glucuronolacton) et il est difficile drsquoanalyser la reacuteaction de la daphnie en fonction drsquoun seul de ces ingreacutedients La daphnie nrsquoabsorbe pas toujours la mecircme quantiteacute de boisson eacutenergisante drsquoune fois agrave lrsquoautre

19 Comment pourriez-vous ameacuteliorer lrsquoexpeacuterience

Reacuteponses variables Exemple Tous les eacutelegraveves devraient choisir une daphnie qui a le mecircme nombre de

battements cardiaques au deacutepart pour que les comparaisons soient plus justes

Privileacutegier des boissons eacutenergisantes dont un seul ingreacutedient actif diffegravere

5

Chantier 7 - Barma FSE Universiteacute Laval 2011 (document creacuteeacute par Geneviegraveve Rheacuteaume) 9

ANNEXES

Tableau 1 Teneurs en ingreacutedients actifs des boissons eacutenergisantes

Nom de boisson Taurine (mg)

Cafeacuteine (mg)

Eacutenergie (kcal)

Glucuronolactone (mg)

Amp Energy 292 80 116

Battery Energy Drink 1 000 80 125

Burn Energy Drink (hors France) 1 000 80 153

Burn Energy Drink (France) 0 80 158

Dark Dog (hors France) 80

Dark Dog (France) 0 80 125 0

Duff 704 85 113

Eacutenergie 1 000 80 600

Eacutenergie leacuteger 1 000 80 7 600

FULL SIZE performers drink16(France) 1 000 80 208 600

Full Throttle citron 1 000 75

Chantier 7 - Barma FSE Universiteacute Laval 2011 (document creacuteeacute par Geneviegraveve Rheacuteaume) 10

Grizzly power drink (France) 0 80 112 0

Grizzly power drink original 1 000 80 112 600

Guru original 0 125 100

GZ 1000 80 1175 0575

Hype 1 000 80 43

Hype enlite 1 000 80 49

Lost 1 057 85 634

Monster Energy Anti-Gravity 2 000

Monster Energy Khaos 1 057 82

Monster Energy Original 1 057 82 120

Monster Energy Ripper 1 057 82 1175

NOS fruiteacute 1 042 130 115 28

Rage 1 057 84 802

Power Poker Energy Drink 1000 80 1175 0575

Chantier 7 - Barma FSE Universiteacute Laval 2011 (document creacuteeacute par Geneviegraveve Rheacuteaume) 11

Red Bull (hors France) 1 000 80 1125 600

Red Bull (France) 1 000 80 115 600

Red Bull diegravete 1 000 80

Red rain 1 000 80 600

Red Rave 1 000 80 600

Red Rave diegravete 1 000 80

Rockstar 1 001 101

Rockstar diegravete 1 001 85

Rockstar Burner 1 057 85

Rockstar Juiced 50 1 057 85

Rockstar Juiced 70 1 001 85 1 136

Sobe No fear 1 000 80

SHARK 1 000 80 155 600

Stoked Energy 1 057 85 634

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Taurus Energy Drink 1 000 24 46 6

Truc de Fou la french energy17 1 000 80 115 600

Txori Gorri Energy Drink

Wild Dragon

X-Tense Original 80 110

X-Tense Zero 80 11

Source httpfrwikipediaorgwikiBoisson_eacutenergisante

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Tableau 2 Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents produits veacutegeacutetaux

Source httpfrwikipediaorgwikiCafeacuteine

Tableau 3 Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents aliments et boissons

Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents aliments et boissons 4142

Produit Portion Cafeacuteine par portion (mg)

Cafeacuteine par litre (mg)

Chocolat noir 1 barre (43 g 15 oz) 31 - Chocolat au lait 1 barre (43 g 15 oz) 10 - Chocolat chaud 207 ml (7 US fl oz) 52 25035 Cafeacute moulu 207 ml (7 US fl oz) 80ndash135 386ndash652 Cafeacute filtre 207 ml (7 US fl oz) 115ndash175 555ndash845 Cafeacute deacutecafeacuteineacute 207 ml (7 US fl oz) 5 24 Cafeacute expresso 44ndash60 ml (15-2 US fl oz) 100 1691ndash2254 Theacute vert ou Theacute noir43 177 ml (6 US fl oz) 30-53 169 Coca-Cola Classic 355 ml (12 US fl oz) 46 129 Red Bull 250 ml (82 US fl oz) 80 320 Source httpfrwikipediaorgwikiCafeacuteine

Produit veacutegeacutetal cafeacuteine du poids sec Graine drsquoarabica (cafeacute) 11

Graine de robusta (cafeacute) 22

Fegraveve de cacao 01 agrave 04

Noix de kola (cola) 1 agrave 35

Feuille de theacute 25 agrave 5

Chantier 7 - Barma FSE Universiteacute Laval 2011 (creacuteeacute par Geneviegraveve Rheacuteaume) 1

Laboratoire sur les daphnies et lrsquoeffet des boissons eacutenergisantes La preacuteparation (corrigeacute)

1 Qursquoest-ce qursquoun soluteacute Un soluteacute est une substance qui se dissout dans une autre substance appeleacutee solvant 2 Qursquoest-ce qursquoun solvant Un solvant est une substance capable de dissoudre un soluteacute 3 Qursquoest-ce que la concentration drsquoune solution La concentration drsquoune solution correspond agrave la quantiteacute de soluteacute par rapport agrave la

quantiteacute de solutions 4 Deacutecrivez lrsquoeffet drsquoune variation de quantiteacute de soluteacute ou de solvant sur la concentration

drsquoune solution Lrsquoajout de soluteacute augmente la concentration drsquoune solution Lrsquoajout de solvant

diminue la concentration drsquoune solution 5 Illustrez le pheacutenomegravene de dilution agrave lrsquoaide drsquoun modegravele particulaire

6 Expliquez le pheacutenomegravene de dilution en termes de concentration et de volume Une solution concentreacutee contient une quantiteacute importante de soluteacute dissous par

rapport au volume de solution Une solution dilueacutee contient une faible quantiteacute de soluteacute dissous par rapport au volume de solution

Solvant Solution concentreacutee Solution dilueacutee

Soluteacute

Ressources One dollar microscope httpwwwfunscicomfun3_enucomp1ucomp1htm Principe de fonctionnement httpwwwmicroscopixchmicroscopie_principephpsmenu=3 Simulateur httpwwwphysagregfranimationsanimation-Spe-physique-TP-microscope-schema-modelisationswf Introduction agrave la microscopie httpwwwlabomediqualchmicroscopeintrohtm Olympus simple magnification httpwwwolympusmicrocomprimerjavalensessimplemagnificationindexhtml Simulateur httpphetcoloradoedusimsgeometric-opticsgeometric-optics_enhtml Solid edge ST4 httpswwwplmautomationsiemenscomen_usacademicresourcessolid-edgestudent-downloadcfm Microscope V1 httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopemicroscope_v1wmv Queue de poisson avec le microscope V1 httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopepoisson_v1wmv Observation de la daphnie httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopeobservation20observationhtml Test avec une regravegle httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopeverification_optiqueverification_optiquehtml

  • analyse_technologique_corrigepdf
  • C2_effets_boissons_energisantes_corrige
  • grille_evaluation_daphnie
  • labo_daphnie_corrige
  • labo_preparation_corrige
  • Ressources externes
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Critegravere 2 Eacutelaboration drsquoun plan drsquoaction (25 POINTS) Le mateacuteriel 9 Nommez tout le mateacuteriel neacutecessaire agrave la reacutealisation de votre laboratoire

5 Les manipulations 10 Eacutecrivez toutes les eacutetapes neacutecessaires agrave la preacuteparation drsquoune des deux solutions

Peut varier en fonction de la dilution Preacuteparation des solutions 15 mL boisson eacutenergisante de type laquo Red Bull raquo 59 mL eau 2 cylindres gradueacutes de 25 mL 2 eacuteprouvettes avec bouchon Support agrave eacuteprouvette 2 solutions teacutemoin de boisson eacutenergisante concentreacutees agrave 32 gL et 16 gL

1 Preacutelever 10 mL de boisson eacutenergisante avec le cylindre gradueacute de 25 mL 2 Verser la boisson eacutenergisante dans une eacuteprouvette 2 Preacutelever 25 mL drsquoeau avec le cylindre gradueacute de 25 mL 3 Ajouter lrsquoeau preacuteleveacutee au 10 mL de boisson eacutenergisante 4 Agiter 6 Comparer la couleur de la solution dilueacutee avec celle de lrsquoeacuteprouvette teacutemoin

Observation de la daphnie Daphnies Microscope Lame Pipette Chronomegravetre Papier absorbant Crayon-feutre et feuille de papier

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11 Eacutecrivez toutes les eacutetapes des manipulations neacutecessaires agrave lrsquoobservation des daphnies

20 Critegravere 3 Mise en œuvre du plan drsquoaction (25 POINTS) Lrsquoutilisation dans lrsquoaction des ressources 12 Quelles sont les regravegles de seacutecuriteacute dont vous devez tenir compte pendant votre

laboratoire 13 Avez-vous travailleacute de maniegravere seacutecuritaire Justifiez votre reacuteponse

______________________ Reacuteponses variables _____________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

5

1 Preacutelever une daphnie avec une pipette 2 Placer la daphnie sur une lame de microscope 3 Eacuteponger le surplus de liquide avec du papier absorbant 4 Ajouter une goutte de solution de boisson eacutenergisante non dilueacutee 5 Compter le nombre de battements de cœur de la daphnie en 5 secondes en faisant

un point sur une feuille avec un crayon agrave tous les battements de cœur 6 Remettre la daphnie dans sa solution drsquoorigine et attendre environ 1 minute 7 Reprendre la daphnie avec la pipette 8 Reacutepeacuteter les eacutetapes 2 agrave 4 avec la solution de boisson eacutenergisante dilueacutee agrave 16 gL 9 Remettre la daphnie dans sa solution drsquoorigine et attendre environ 1 minute 10 Reprendre la daphnie avec la pipette 11 Reacutepeacuteter les eacutetapes 2 agrave 4 avec la solution de boisson eacutenergisante dilueacutee agrave 32 gL 12 Comparer les reacutesultats

Reacuteponses variables Exemples

Porter des lunettes de seacutecuriteacute Attacher ses cheveux Srsquoassurer que lrsquoobjectif du microscope ne touche pas agrave la daphnie Ne pas laisser la lumiegravere du microscope allumeacutee inutilement

Chantier 7 - Barma FSE Universiteacute Laval 2011 (document creacuteeacute par Geneviegraveve Rheacuteaume) 6

Lrsquoorganisation des donneacutees 14 Notez vos reacutesultats

Reacuteponses variables

Exemple

Tableau 2 Nombre de battements de cœur de la daphnie en 5 secondes avec diffeacuterentes concentrations de boisson eacutenergisante

20

Critegravere 4 Eacutelaboration de conclusions (25 POINTS)

Lrsquoanalyse 15 Comparez vos reacutesultats avec lrsquoensemble de la classe et faites-en lrsquoanalyse

Analyse

Reacuteponses variables Exemple Les battements cardiaques de la daphnie augmentent peu avec la

taurine comparativement agrave la cafeacuteine La cafeacuteine a comme effet drsquoaugmenter le rythme cardiaque alors que la taurine a comme effet drsquoaugmenter la production drsquoeacutenergie par les muscles

Concentration en taurine (gL)

Concentration en cafeacuteine (gL)

Concentration en glucuronolactone

(gL)

Battements de cœur de la daphnie

000 27 016 31 032 35

Observations Reacuteponses variables

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La conclusion 16 Quel est lrsquoeffet de votre boisson eacutenergisante sur les battements du cœur drsquoune

daphnie

Le cœur de la daphnie bat plus rapidement

17 Quels systegravemes du corps peuvent expliquer la reacuteaction de la daphnie Justifiez votre

reacuteponse

Systegraveme 1 Systegraveme digestif

Justification La cafeacuteine est absorbeacutee par lrsquoestomac et lrsquointestin grecircle deux organes du systegraveme digestif La cafeacuteine contribue agrave la libeacuteration du glucose par le foie Apregraves lrsquoingestion de boisson eacutenergisante la cafeacuteine sera meacutetaboliseacutee par le foie par des enzymes chimiques Or le foie est une glande digestive

La taurine intervient aussi dans le meacutecanisme de digestion des lipides Elle est preacutesente dans la bile et sert agrave eacutemulsifier les lipides alimentaires

Le glucuronolactone est naturellement produit par le foie lors du meacutetabolisme du glucose

Systegraveme 2 Systegraveme circulatoire

Justification La cafeacuteine est redistribueacutee dans la circulation sanguine par le systegraveme circulatoire La boisson eacutenergisante sera ainsi distribueacutee aux muscles et au cerveau par diffusion La cafeacuteine augmente le rythme cardiaque la contractiliteacute du cœur la pression arteacuterielle et lrsquoapport de sang aux muscles

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Systegraveme 3 Systegraveme excreacuteteur

Justification Dans le cerveau la cafeacuteine ressemble beaucoup agrave une proteacuteine qui agit comme neurotransmetteur lrsquoadeacutenosine Normalement lrsquoadeacutenosine se fixe aux reacutecepteurs des cellules ceacutereacutebrales et envoie un influx qui diminue lrsquoactiviteacute des cellules et favorise le sommeil Lors de lrsquoingestion drsquoune boisson eacutenergisante la cafeacuteine prend la place de lrsquoadeacutenosine et se fixe aux reacutecepteurs des cellules ceacutereacutebrales Lrsquoadeacutenosine ne peut donc plus effectuer sa tacircche principale Lrsquoorganisme et le sommeil ne sont plus favoriseacutes

La taurine est un acide amineacute qui agit comme neurotransmetteur

15

18 Est-ce que votre hypothegravese eacutetait justifieacutee Expliquez

________________________ Reacuteponses variables ___________________________

____________________________________________________________________

5 Les pistes drsquoameacutelioration 18 Quels problegravemes avez-vous rencontreacutes au cours de votre laboratoire

Reacuteponses variables Exemple La reacuteaction de la daphnie est tregraves variable drsquoun organisme agrave lrsquoautre

Il est difficile de voir lrsquoeffet de plusieurs concentrations de solution sur une mecircme daphnie car celles-ci ne sont pas tregraves reacutesistantes elles finissent par mourir Plusieurs ingreacutedients actifs sont preacutesents dans la boisson eacutenergisante (cafeacuteine taurine et glucuronolacton) et il est difficile drsquoanalyser la reacuteaction de la daphnie en fonction drsquoun seul de ces ingreacutedients La daphnie nrsquoabsorbe pas toujours la mecircme quantiteacute de boisson eacutenergisante drsquoune fois agrave lrsquoautre

19 Comment pourriez-vous ameacuteliorer lrsquoexpeacuterience

Reacuteponses variables Exemple Tous les eacutelegraveves devraient choisir une daphnie qui a le mecircme nombre de

battements cardiaques au deacutepart pour que les comparaisons soient plus justes

Privileacutegier des boissons eacutenergisantes dont un seul ingreacutedient actif diffegravere

5

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ANNEXES

Tableau 1 Teneurs en ingreacutedients actifs des boissons eacutenergisantes

Nom de boisson Taurine (mg)

Cafeacuteine (mg)

Eacutenergie (kcal)

Glucuronolactone (mg)

Amp Energy 292 80 116

Battery Energy Drink 1 000 80 125

Burn Energy Drink (hors France) 1 000 80 153

Burn Energy Drink (France) 0 80 158

Dark Dog (hors France) 80

Dark Dog (France) 0 80 125 0

Duff 704 85 113

Eacutenergie 1 000 80 600

Eacutenergie leacuteger 1 000 80 7 600

FULL SIZE performers drink16(France) 1 000 80 208 600

Full Throttle citron 1 000 75

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Grizzly power drink (France) 0 80 112 0

Grizzly power drink original 1 000 80 112 600

Guru original 0 125 100

GZ 1000 80 1175 0575

Hype 1 000 80 43

Hype enlite 1 000 80 49

Lost 1 057 85 634

Monster Energy Anti-Gravity 2 000

Monster Energy Khaos 1 057 82

Monster Energy Original 1 057 82 120

Monster Energy Ripper 1 057 82 1175

NOS fruiteacute 1 042 130 115 28

Rage 1 057 84 802

Power Poker Energy Drink 1000 80 1175 0575

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Red Bull (hors France) 1 000 80 1125 600

Red Bull (France) 1 000 80 115 600

Red Bull diegravete 1 000 80

Red rain 1 000 80 600

Red Rave 1 000 80 600

Red Rave diegravete 1 000 80

Rockstar 1 001 101

Rockstar diegravete 1 001 85

Rockstar Burner 1 057 85

Rockstar Juiced 50 1 057 85

Rockstar Juiced 70 1 001 85 1 136

Sobe No fear 1 000 80

SHARK 1 000 80 155 600

Stoked Energy 1 057 85 634

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Taurus Energy Drink 1 000 24 46 6

Truc de Fou la french energy17 1 000 80 115 600

Txori Gorri Energy Drink

Wild Dragon

X-Tense Original 80 110

X-Tense Zero 80 11

Source httpfrwikipediaorgwikiBoisson_eacutenergisante

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Tableau 2 Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents produits veacutegeacutetaux

Source httpfrwikipediaorgwikiCafeacuteine

Tableau 3 Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents aliments et boissons

Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents aliments et boissons 4142

Produit Portion Cafeacuteine par portion (mg)

Cafeacuteine par litre (mg)

Chocolat noir 1 barre (43 g 15 oz) 31 - Chocolat au lait 1 barre (43 g 15 oz) 10 - Chocolat chaud 207 ml (7 US fl oz) 52 25035 Cafeacute moulu 207 ml (7 US fl oz) 80ndash135 386ndash652 Cafeacute filtre 207 ml (7 US fl oz) 115ndash175 555ndash845 Cafeacute deacutecafeacuteineacute 207 ml (7 US fl oz) 5 24 Cafeacute expresso 44ndash60 ml (15-2 US fl oz) 100 1691ndash2254 Theacute vert ou Theacute noir43 177 ml (6 US fl oz) 30-53 169 Coca-Cola Classic 355 ml (12 US fl oz) 46 129 Red Bull 250 ml (82 US fl oz) 80 320 Source httpfrwikipediaorgwikiCafeacuteine

Produit veacutegeacutetal cafeacuteine du poids sec Graine drsquoarabica (cafeacute) 11

Graine de robusta (cafeacute) 22

Fegraveve de cacao 01 agrave 04

Noix de kola (cola) 1 agrave 35

Feuille de theacute 25 agrave 5

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Laboratoire sur les daphnies et lrsquoeffet des boissons eacutenergisantes La preacuteparation (corrigeacute)

1 Qursquoest-ce qursquoun soluteacute Un soluteacute est une substance qui se dissout dans une autre substance appeleacutee solvant 2 Qursquoest-ce qursquoun solvant Un solvant est une substance capable de dissoudre un soluteacute 3 Qursquoest-ce que la concentration drsquoune solution La concentration drsquoune solution correspond agrave la quantiteacute de soluteacute par rapport agrave la

quantiteacute de solutions 4 Deacutecrivez lrsquoeffet drsquoune variation de quantiteacute de soluteacute ou de solvant sur la concentration

drsquoune solution Lrsquoajout de soluteacute augmente la concentration drsquoune solution Lrsquoajout de solvant

diminue la concentration drsquoune solution 5 Illustrez le pheacutenomegravene de dilution agrave lrsquoaide drsquoun modegravele particulaire

6 Expliquez le pheacutenomegravene de dilution en termes de concentration et de volume Une solution concentreacutee contient une quantiteacute importante de soluteacute dissous par

rapport au volume de solution Une solution dilueacutee contient une faible quantiteacute de soluteacute dissous par rapport au volume de solution

Solvant Solution concentreacutee Solution dilueacutee

Soluteacute

Ressources One dollar microscope httpwwwfunscicomfun3_enucomp1ucomp1htm Principe de fonctionnement httpwwwmicroscopixchmicroscopie_principephpsmenu=3 Simulateur httpwwwphysagregfranimationsanimation-Spe-physique-TP-microscope-schema-modelisationswf Introduction agrave la microscopie httpwwwlabomediqualchmicroscopeintrohtm Olympus simple magnification httpwwwolympusmicrocomprimerjavalensessimplemagnificationindexhtml Simulateur httpphetcoloradoedusimsgeometric-opticsgeometric-optics_enhtml Solid edge ST4 httpswwwplmautomationsiemenscomen_usacademicresourcessolid-edgestudent-downloadcfm Microscope V1 httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopemicroscope_v1wmv Queue de poisson avec le microscope V1 httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopepoisson_v1wmv Observation de la daphnie httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopeobservation20observationhtml Test avec une regravegle httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopeverification_optiqueverification_optiquehtml

  • analyse_technologique_corrigepdf
  • C2_effets_boissons_energisantes_corrige
  • grille_evaluation_daphnie
  • labo_daphnie_corrige
  • labo_preparation_corrige
  • Ressources externes
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11 Eacutecrivez toutes les eacutetapes des manipulations neacutecessaires agrave lrsquoobservation des daphnies

20 Critegravere 3 Mise en œuvre du plan drsquoaction (25 POINTS) Lrsquoutilisation dans lrsquoaction des ressources 12 Quelles sont les regravegles de seacutecuriteacute dont vous devez tenir compte pendant votre

laboratoire 13 Avez-vous travailleacute de maniegravere seacutecuritaire Justifiez votre reacuteponse

______________________ Reacuteponses variables _____________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

5

1 Preacutelever une daphnie avec une pipette 2 Placer la daphnie sur une lame de microscope 3 Eacuteponger le surplus de liquide avec du papier absorbant 4 Ajouter une goutte de solution de boisson eacutenergisante non dilueacutee 5 Compter le nombre de battements de cœur de la daphnie en 5 secondes en faisant

un point sur une feuille avec un crayon agrave tous les battements de cœur 6 Remettre la daphnie dans sa solution drsquoorigine et attendre environ 1 minute 7 Reprendre la daphnie avec la pipette 8 Reacutepeacuteter les eacutetapes 2 agrave 4 avec la solution de boisson eacutenergisante dilueacutee agrave 16 gL 9 Remettre la daphnie dans sa solution drsquoorigine et attendre environ 1 minute 10 Reprendre la daphnie avec la pipette 11 Reacutepeacuteter les eacutetapes 2 agrave 4 avec la solution de boisson eacutenergisante dilueacutee agrave 32 gL 12 Comparer les reacutesultats

Reacuteponses variables Exemples

Porter des lunettes de seacutecuriteacute Attacher ses cheveux Srsquoassurer que lrsquoobjectif du microscope ne touche pas agrave la daphnie Ne pas laisser la lumiegravere du microscope allumeacutee inutilement

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Lrsquoorganisation des donneacutees 14 Notez vos reacutesultats

Reacuteponses variables

Exemple

Tableau 2 Nombre de battements de cœur de la daphnie en 5 secondes avec diffeacuterentes concentrations de boisson eacutenergisante

20

Critegravere 4 Eacutelaboration de conclusions (25 POINTS)

Lrsquoanalyse 15 Comparez vos reacutesultats avec lrsquoensemble de la classe et faites-en lrsquoanalyse

Analyse

Reacuteponses variables Exemple Les battements cardiaques de la daphnie augmentent peu avec la

taurine comparativement agrave la cafeacuteine La cafeacuteine a comme effet drsquoaugmenter le rythme cardiaque alors que la taurine a comme effet drsquoaugmenter la production drsquoeacutenergie par les muscles

Concentration en taurine (gL)

Concentration en cafeacuteine (gL)

Concentration en glucuronolactone

(gL)

Battements de cœur de la daphnie

000 27 016 31 032 35

Observations Reacuteponses variables

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La conclusion 16 Quel est lrsquoeffet de votre boisson eacutenergisante sur les battements du cœur drsquoune

daphnie

Le cœur de la daphnie bat plus rapidement

17 Quels systegravemes du corps peuvent expliquer la reacuteaction de la daphnie Justifiez votre

reacuteponse

Systegraveme 1 Systegraveme digestif

Justification La cafeacuteine est absorbeacutee par lrsquoestomac et lrsquointestin grecircle deux organes du systegraveme digestif La cafeacuteine contribue agrave la libeacuteration du glucose par le foie Apregraves lrsquoingestion de boisson eacutenergisante la cafeacuteine sera meacutetaboliseacutee par le foie par des enzymes chimiques Or le foie est une glande digestive

La taurine intervient aussi dans le meacutecanisme de digestion des lipides Elle est preacutesente dans la bile et sert agrave eacutemulsifier les lipides alimentaires

Le glucuronolactone est naturellement produit par le foie lors du meacutetabolisme du glucose

Systegraveme 2 Systegraveme circulatoire

Justification La cafeacuteine est redistribueacutee dans la circulation sanguine par le systegraveme circulatoire La boisson eacutenergisante sera ainsi distribueacutee aux muscles et au cerveau par diffusion La cafeacuteine augmente le rythme cardiaque la contractiliteacute du cœur la pression arteacuterielle et lrsquoapport de sang aux muscles

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Systegraveme 3 Systegraveme excreacuteteur

Justification Dans le cerveau la cafeacuteine ressemble beaucoup agrave une proteacuteine qui agit comme neurotransmetteur lrsquoadeacutenosine Normalement lrsquoadeacutenosine se fixe aux reacutecepteurs des cellules ceacutereacutebrales et envoie un influx qui diminue lrsquoactiviteacute des cellules et favorise le sommeil Lors de lrsquoingestion drsquoune boisson eacutenergisante la cafeacuteine prend la place de lrsquoadeacutenosine et se fixe aux reacutecepteurs des cellules ceacutereacutebrales Lrsquoadeacutenosine ne peut donc plus effectuer sa tacircche principale Lrsquoorganisme et le sommeil ne sont plus favoriseacutes

La taurine est un acide amineacute qui agit comme neurotransmetteur

15

18 Est-ce que votre hypothegravese eacutetait justifieacutee Expliquez

________________________ Reacuteponses variables ___________________________

____________________________________________________________________

5 Les pistes drsquoameacutelioration 18 Quels problegravemes avez-vous rencontreacutes au cours de votre laboratoire

Reacuteponses variables Exemple La reacuteaction de la daphnie est tregraves variable drsquoun organisme agrave lrsquoautre

Il est difficile de voir lrsquoeffet de plusieurs concentrations de solution sur une mecircme daphnie car celles-ci ne sont pas tregraves reacutesistantes elles finissent par mourir Plusieurs ingreacutedients actifs sont preacutesents dans la boisson eacutenergisante (cafeacuteine taurine et glucuronolacton) et il est difficile drsquoanalyser la reacuteaction de la daphnie en fonction drsquoun seul de ces ingreacutedients La daphnie nrsquoabsorbe pas toujours la mecircme quantiteacute de boisson eacutenergisante drsquoune fois agrave lrsquoautre

19 Comment pourriez-vous ameacuteliorer lrsquoexpeacuterience

Reacuteponses variables Exemple Tous les eacutelegraveves devraient choisir une daphnie qui a le mecircme nombre de

battements cardiaques au deacutepart pour que les comparaisons soient plus justes

Privileacutegier des boissons eacutenergisantes dont un seul ingreacutedient actif diffegravere

5

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ANNEXES

Tableau 1 Teneurs en ingreacutedients actifs des boissons eacutenergisantes

Nom de boisson Taurine (mg)

Cafeacuteine (mg)

Eacutenergie (kcal)

Glucuronolactone (mg)

Amp Energy 292 80 116

Battery Energy Drink 1 000 80 125

Burn Energy Drink (hors France) 1 000 80 153

Burn Energy Drink (France) 0 80 158

Dark Dog (hors France) 80

Dark Dog (France) 0 80 125 0

Duff 704 85 113

Eacutenergie 1 000 80 600

Eacutenergie leacuteger 1 000 80 7 600

FULL SIZE performers drink16(France) 1 000 80 208 600

Full Throttle citron 1 000 75

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Grizzly power drink (France) 0 80 112 0

Grizzly power drink original 1 000 80 112 600

Guru original 0 125 100

GZ 1000 80 1175 0575

Hype 1 000 80 43

Hype enlite 1 000 80 49

Lost 1 057 85 634

Monster Energy Anti-Gravity 2 000

Monster Energy Khaos 1 057 82

Monster Energy Original 1 057 82 120

Monster Energy Ripper 1 057 82 1175

NOS fruiteacute 1 042 130 115 28

Rage 1 057 84 802

Power Poker Energy Drink 1000 80 1175 0575

Chantier 7 - Barma FSE Universiteacute Laval 2011 (document creacuteeacute par Geneviegraveve Rheacuteaume) 11

Red Bull (hors France) 1 000 80 1125 600

Red Bull (France) 1 000 80 115 600

Red Bull diegravete 1 000 80

Red rain 1 000 80 600

Red Rave 1 000 80 600

Red Rave diegravete 1 000 80

Rockstar 1 001 101

Rockstar diegravete 1 001 85

Rockstar Burner 1 057 85

Rockstar Juiced 50 1 057 85

Rockstar Juiced 70 1 001 85 1 136

Sobe No fear 1 000 80

SHARK 1 000 80 155 600

Stoked Energy 1 057 85 634

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Taurus Energy Drink 1 000 24 46 6

Truc de Fou la french energy17 1 000 80 115 600

Txori Gorri Energy Drink

Wild Dragon

X-Tense Original 80 110

X-Tense Zero 80 11

Source httpfrwikipediaorgwikiBoisson_eacutenergisante

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Tableau 2 Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents produits veacutegeacutetaux

Source httpfrwikipediaorgwikiCafeacuteine

Tableau 3 Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents aliments et boissons

Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents aliments et boissons 4142

Produit Portion Cafeacuteine par portion (mg)

Cafeacuteine par litre (mg)

Chocolat noir 1 barre (43 g 15 oz) 31 - Chocolat au lait 1 barre (43 g 15 oz) 10 - Chocolat chaud 207 ml (7 US fl oz) 52 25035 Cafeacute moulu 207 ml (7 US fl oz) 80ndash135 386ndash652 Cafeacute filtre 207 ml (7 US fl oz) 115ndash175 555ndash845 Cafeacute deacutecafeacuteineacute 207 ml (7 US fl oz) 5 24 Cafeacute expresso 44ndash60 ml (15-2 US fl oz) 100 1691ndash2254 Theacute vert ou Theacute noir43 177 ml (6 US fl oz) 30-53 169 Coca-Cola Classic 355 ml (12 US fl oz) 46 129 Red Bull 250 ml (82 US fl oz) 80 320 Source httpfrwikipediaorgwikiCafeacuteine

Produit veacutegeacutetal cafeacuteine du poids sec Graine drsquoarabica (cafeacute) 11

Graine de robusta (cafeacute) 22

Fegraveve de cacao 01 agrave 04

Noix de kola (cola) 1 agrave 35

Feuille de theacute 25 agrave 5

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Laboratoire sur les daphnies et lrsquoeffet des boissons eacutenergisantes La preacuteparation (corrigeacute)

1 Qursquoest-ce qursquoun soluteacute Un soluteacute est une substance qui se dissout dans une autre substance appeleacutee solvant 2 Qursquoest-ce qursquoun solvant Un solvant est une substance capable de dissoudre un soluteacute 3 Qursquoest-ce que la concentration drsquoune solution La concentration drsquoune solution correspond agrave la quantiteacute de soluteacute par rapport agrave la

quantiteacute de solutions 4 Deacutecrivez lrsquoeffet drsquoune variation de quantiteacute de soluteacute ou de solvant sur la concentration

drsquoune solution Lrsquoajout de soluteacute augmente la concentration drsquoune solution Lrsquoajout de solvant

diminue la concentration drsquoune solution 5 Illustrez le pheacutenomegravene de dilution agrave lrsquoaide drsquoun modegravele particulaire

6 Expliquez le pheacutenomegravene de dilution en termes de concentration et de volume Une solution concentreacutee contient une quantiteacute importante de soluteacute dissous par

rapport au volume de solution Une solution dilueacutee contient une faible quantiteacute de soluteacute dissous par rapport au volume de solution

Solvant Solution concentreacutee Solution dilueacutee

Soluteacute

Ressources One dollar microscope httpwwwfunscicomfun3_enucomp1ucomp1htm Principe de fonctionnement httpwwwmicroscopixchmicroscopie_principephpsmenu=3 Simulateur httpwwwphysagregfranimationsanimation-Spe-physique-TP-microscope-schema-modelisationswf Introduction agrave la microscopie httpwwwlabomediqualchmicroscopeintrohtm Olympus simple magnification httpwwwolympusmicrocomprimerjavalensessimplemagnificationindexhtml Simulateur httpphetcoloradoedusimsgeometric-opticsgeometric-optics_enhtml Solid edge ST4 httpswwwplmautomationsiemenscomen_usacademicresourcessolid-edgestudent-downloadcfm Microscope V1 httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopemicroscope_v1wmv Queue de poisson avec le microscope V1 httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopepoisson_v1wmv Observation de la daphnie httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopeobservation20observationhtml Test avec une regravegle httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopeverification_optiqueverification_optiquehtml

  • analyse_technologique_corrigepdf
  • C2_effets_boissons_energisantes_corrige
  • grille_evaluation_daphnie
  • labo_daphnie_corrige
  • labo_preparation_corrige
  • Ressources externes
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Lrsquoorganisation des donneacutees 14 Notez vos reacutesultats

Reacuteponses variables

Exemple

Tableau 2 Nombre de battements de cœur de la daphnie en 5 secondes avec diffeacuterentes concentrations de boisson eacutenergisante

20

Critegravere 4 Eacutelaboration de conclusions (25 POINTS)

Lrsquoanalyse 15 Comparez vos reacutesultats avec lrsquoensemble de la classe et faites-en lrsquoanalyse

Analyse

Reacuteponses variables Exemple Les battements cardiaques de la daphnie augmentent peu avec la

taurine comparativement agrave la cafeacuteine La cafeacuteine a comme effet drsquoaugmenter le rythme cardiaque alors que la taurine a comme effet drsquoaugmenter la production drsquoeacutenergie par les muscles

Concentration en taurine (gL)

Concentration en cafeacuteine (gL)

Concentration en glucuronolactone

(gL)

Battements de cœur de la daphnie

000 27 016 31 032 35

Observations Reacuteponses variables

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La conclusion 16 Quel est lrsquoeffet de votre boisson eacutenergisante sur les battements du cœur drsquoune

daphnie

Le cœur de la daphnie bat plus rapidement

17 Quels systegravemes du corps peuvent expliquer la reacuteaction de la daphnie Justifiez votre

reacuteponse

Systegraveme 1 Systegraveme digestif

Justification La cafeacuteine est absorbeacutee par lrsquoestomac et lrsquointestin grecircle deux organes du systegraveme digestif La cafeacuteine contribue agrave la libeacuteration du glucose par le foie Apregraves lrsquoingestion de boisson eacutenergisante la cafeacuteine sera meacutetaboliseacutee par le foie par des enzymes chimiques Or le foie est une glande digestive

La taurine intervient aussi dans le meacutecanisme de digestion des lipides Elle est preacutesente dans la bile et sert agrave eacutemulsifier les lipides alimentaires

Le glucuronolactone est naturellement produit par le foie lors du meacutetabolisme du glucose

Systegraveme 2 Systegraveme circulatoire

Justification La cafeacuteine est redistribueacutee dans la circulation sanguine par le systegraveme circulatoire La boisson eacutenergisante sera ainsi distribueacutee aux muscles et au cerveau par diffusion La cafeacuteine augmente le rythme cardiaque la contractiliteacute du cœur la pression arteacuterielle et lrsquoapport de sang aux muscles

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Systegraveme 3 Systegraveme excreacuteteur

Justification Dans le cerveau la cafeacuteine ressemble beaucoup agrave une proteacuteine qui agit comme neurotransmetteur lrsquoadeacutenosine Normalement lrsquoadeacutenosine se fixe aux reacutecepteurs des cellules ceacutereacutebrales et envoie un influx qui diminue lrsquoactiviteacute des cellules et favorise le sommeil Lors de lrsquoingestion drsquoune boisson eacutenergisante la cafeacuteine prend la place de lrsquoadeacutenosine et se fixe aux reacutecepteurs des cellules ceacutereacutebrales Lrsquoadeacutenosine ne peut donc plus effectuer sa tacircche principale Lrsquoorganisme et le sommeil ne sont plus favoriseacutes

La taurine est un acide amineacute qui agit comme neurotransmetteur

15

18 Est-ce que votre hypothegravese eacutetait justifieacutee Expliquez

________________________ Reacuteponses variables ___________________________

____________________________________________________________________

5 Les pistes drsquoameacutelioration 18 Quels problegravemes avez-vous rencontreacutes au cours de votre laboratoire

Reacuteponses variables Exemple La reacuteaction de la daphnie est tregraves variable drsquoun organisme agrave lrsquoautre

Il est difficile de voir lrsquoeffet de plusieurs concentrations de solution sur une mecircme daphnie car celles-ci ne sont pas tregraves reacutesistantes elles finissent par mourir Plusieurs ingreacutedients actifs sont preacutesents dans la boisson eacutenergisante (cafeacuteine taurine et glucuronolacton) et il est difficile drsquoanalyser la reacuteaction de la daphnie en fonction drsquoun seul de ces ingreacutedients La daphnie nrsquoabsorbe pas toujours la mecircme quantiteacute de boisson eacutenergisante drsquoune fois agrave lrsquoautre

19 Comment pourriez-vous ameacuteliorer lrsquoexpeacuterience

Reacuteponses variables Exemple Tous les eacutelegraveves devraient choisir une daphnie qui a le mecircme nombre de

battements cardiaques au deacutepart pour que les comparaisons soient plus justes

Privileacutegier des boissons eacutenergisantes dont un seul ingreacutedient actif diffegravere

5

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ANNEXES

Tableau 1 Teneurs en ingreacutedients actifs des boissons eacutenergisantes

Nom de boisson Taurine (mg)

Cafeacuteine (mg)

Eacutenergie (kcal)

Glucuronolactone (mg)

Amp Energy 292 80 116

Battery Energy Drink 1 000 80 125

Burn Energy Drink (hors France) 1 000 80 153

Burn Energy Drink (France) 0 80 158

Dark Dog (hors France) 80

Dark Dog (France) 0 80 125 0

Duff 704 85 113

Eacutenergie 1 000 80 600

Eacutenergie leacuteger 1 000 80 7 600

FULL SIZE performers drink16(France) 1 000 80 208 600

Full Throttle citron 1 000 75

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Grizzly power drink (France) 0 80 112 0

Grizzly power drink original 1 000 80 112 600

Guru original 0 125 100

GZ 1000 80 1175 0575

Hype 1 000 80 43

Hype enlite 1 000 80 49

Lost 1 057 85 634

Monster Energy Anti-Gravity 2 000

Monster Energy Khaos 1 057 82

Monster Energy Original 1 057 82 120

Monster Energy Ripper 1 057 82 1175

NOS fruiteacute 1 042 130 115 28

Rage 1 057 84 802

Power Poker Energy Drink 1000 80 1175 0575

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Red Bull (hors France) 1 000 80 1125 600

Red Bull (France) 1 000 80 115 600

Red Bull diegravete 1 000 80

Red rain 1 000 80 600

Red Rave 1 000 80 600

Red Rave diegravete 1 000 80

Rockstar 1 001 101

Rockstar diegravete 1 001 85

Rockstar Burner 1 057 85

Rockstar Juiced 50 1 057 85

Rockstar Juiced 70 1 001 85 1 136

Sobe No fear 1 000 80

SHARK 1 000 80 155 600

Stoked Energy 1 057 85 634

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Taurus Energy Drink 1 000 24 46 6

Truc de Fou la french energy17 1 000 80 115 600

Txori Gorri Energy Drink

Wild Dragon

X-Tense Original 80 110

X-Tense Zero 80 11

Source httpfrwikipediaorgwikiBoisson_eacutenergisante

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Tableau 2 Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents produits veacutegeacutetaux

Source httpfrwikipediaorgwikiCafeacuteine

Tableau 3 Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents aliments et boissons

Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents aliments et boissons 4142

Produit Portion Cafeacuteine par portion (mg)

Cafeacuteine par litre (mg)

Chocolat noir 1 barre (43 g 15 oz) 31 - Chocolat au lait 1 barre (43 g 15 oz) 10 - Chocolat chaud 207 ml (7 US fl oz) 52 25035 Cafeacute moulu 207 ml (7 US fl oz) 80ndash135 386ndash652 Cafeacute filtre 207 ml (7 US fl oz) 115ndash175 555ndash845 Cafeacute deacutecafeacuteineacute 207 ml (7 US fl oz) 5 24 Cafeacute expresso 44ndash60 ml (15-2 US fl oz) 100 1691ndash2254 Theacute vert ou Theacute noir43 177 ml (6 US fl oz) 30-53 169 Coca-Cola Classic 355 ml (12 US fl oz) 46 129 Red Bull 250 ml (82 US fl oz) 80 320 Source httpfrwikipediaorgwikiCafeacuteine

Produit veacutegeacutetal cafeacuteine du poids sec Graine drsquoarabica (cafeacute) 11

Graine de robusta (cafeacute) 22

Fegraveve de cacao 01 agrave 04

Noix de kola (cola) 1 agrave 35

Feuille de theacute 25 agrave 5

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Laboratoire sur les daphnies et lrsquoeffet des boissons eacutenergisantes La preacuteparation (corrigeacute)

1 Qursquoest-ce qursquoun soluteacute Un soluteacute est une substance qui se dissout dans une autre substance appeleacutee solvant 2 Qursquoest-ce qursquoun solvant Un solvant est une substance capable de dissoudre un soluteacute 3 Qursquoest-ce que la concentration drsquoune solution La concentration drsquoune solution correspond agrave la quantiteacute de soluteacute par rapport agrave la

quantiteacute de solutions 4 Deacutecrivez lrsquoeffet drsquoune variation de quantiteacute de soluteacute ou de solvant sur la concentration

drsquoune solution Lrsquoajout de soluteacute augmente la concentration drsquoune solution Lrsquoajout de solvant

diminue la concentration drsquoune solution 5 Illustrez le pheacutenomegravene de dilution agrave lrsquoaide drsquoun modegravele particulaire

6 Expliquez le pheacutenomegravene de dilution en termes de concentration et de volume Une solution concentreacutee contient une quantiteacute importante de soluteacute dissous par

rapport au volume de solution Une solution dilueacutee contient une faible quantiteacute de soluteacute dissous par rapport au volume de solution

Solvant Solution concentreacutee Solution dilueacutee

Soluteacute

Ressources One dollar microscope httpwwwfunscicomfun3_enucomp1ucomp1htm Principe de fonctionnement httpwwwmicroscopixchmicroscopie_principephpsmenu=3 Simulateur httpwwwphysagregfranimationsanimation-Spe-physique-TP-microscope-schema-modelisationswf Introduction agrave la microscopie httpwwwlabomediqualchmicroscopeintrohtm Olympus simple magnification httpwwwolympusmicrocomprimerjavalensessimplemagnificationindexhtml Simulateur httpphetcoloradoedusimsgeometric-opticsgeometric-optics_enhtml Solid edge ST4 httpswwwplmautomationsiemenscomen_usacademicresourcessolid-edgestudent-downloadcfm Microscope V1 httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopemicroscope_v1wmv Queue de poisson avec le microscope V1 httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopepoisson_v1wmv Observation de la daphnie httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopeobservation20observationhtml Test avec une regravegle httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopeverification_optiqueverification_optiquehtml

  • analyse_technologique_corrigepdf
  • C2_effets_boissons_energisantes_corrige
  • grille_evaluation_daphnie
  • labo_daphnie_corrige
  • labo_preparation_corrige
  • Ressources externes
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La conclusion 16 Quel est lrsquoeffet de votre boisson eacutenergisante sur les battements du cœur drsquoune

daphnie

Le cœur de la daphnie bat plus rapidement

17 Quels systegravemes du corps peuvent expliquer la reacuteaction de la daphnie Justifiez votre

reacuteponse

Systegraveme 1 Systegraveme digestif

Justification La cafeacuteine est absorbeacutee par lrsquoestomac et lrsquointestin grecircle deux organes du systegraveme digestif La cafeacuteine contribue agrave la libeacuteration du glucose par le foie Apregraves lrsquoingestion de boisson eacutenergisante la cafeacuteine sera meacutetaboliseacutee par le foie par des enzymes chimiques Or le foie est une glande digestive

La taurine intervient aussi dans le meacutecanisme de digestion des lipides Elle est preacutesente dans la bile et sert agrave eacutemulsifier les lipides alimentaires

Le glucuronolactone est naturellement produit par le foie lors du meacutetabolisme du glucose

Systegraveme 2 Systegraveme circulatoire

Justification La cafeacuteine est redistribueacutee dans la circulation sanguine par le systegraveme circulatoire La boisson eacutenergisante sera ainsi distribueacutee aux muscles et au cerveau par diffusion La cafeacuteine augmente le rythme cardiaque la contractiliteacute du cœur la pression arteacuterielle et lrsquoapport de sang aux muscles

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Systegraveme 3 Systegraveme excreacuteteur

Justification Dans le cerveau la cafeacuteine ressemble beaucoup agrave une proteacuteine qui agit comme neurotransmetteur lrsquoadeacutenosine Normalement lrsquoadeacutenosine se fixe aux reacutecepteurs des cellules ceacutereacutebrales et envoie un influx qui diminue lrsquoactiviteacute des cellules et favorise le sommeil Lors de lrsquoingestion drsquoune boisson eacutenergisante la cafeacuteine prend la place de lrsquoadeacutenosine et se fixe aux reacutecepteurs des cellules ceacutereacutebrales Lrsquoadeacutenosine ne peut donc plus effectuer sa tacircche principale Lrsquoorganisme et le sommeil ne sont plus favoriseacutes

La taurine est un acide amineacute qui agit comme neurotransmetteur

15

18 Est-ce que votre hypothegravese eacutetait justifieacutee Expliquez

________________________ Reacuteponses variables ___________________________

____________________________________________________________________

5 Les pistes drsquoameacutelioration 18 Quels problegravemes avez-vous rencontreacutes au cours de votre laboratoire

Reacuteponses variables Exemple La reacuteaction de la daphnie est tregraves variable drsquoun organisme agrave lrsquoautre

Il est difficile de voir lrsquoeffet de plusieurs concentrations de solution sur une mecircme daphnie car celles-ci ne sont pas tregraves reacutesistantes elles finissent par mourir Plusieurs ingreacutedients actifs sont preacutesents dans la boisson eacutenergisante (cafeacuteine taurine et glucuronolacton) et il est difficile drsquoanalyser la reacuteaction de la daphnie en fonction drsquoun seul de ces ingreacutedients La daphnie nrsquoabsorbe pas toujours la mecircme quantiteacute de boisson eacutenergisante drsquoune fois agrave lrsquoautre

19 Comment pourriez-vous ameacuteliorer lrsquoexpeacuterience

Reacuteponses variables Exemple Tous les eacutelegraveves devraient choisir une daphnie qui a le mecircme nombre de

battements cardiaques au deacutepart pour que les comparaisons soient plus justes

Privileacutegier des boissons eacutenergisantes dont un seul ingreacutedient actif diffegravere

5

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ANNEXES

Tableau 1 Teneurs en ingreacutedients actifs des boissons eacutenergisantes

Nom de boisson Taurine (mg)

Cafeacuteine (mg)

Eacutenergie (kcal)

Glucuronolactone (mg)

Amp Energy 292 80 116

Battery Energy Drink 1 000 80 125

Burn Energy Drink (hors France) 1 000 80 153

Burn Energy Drink (France) 0 80 158

Dark Dog (hors France) 80

Dark Dog (France) 0 80 125 0

Duff 704 85 113

Eacutenergie 1 000 80 600

Eacutenergie leacuteger 1 000 80 7 600

FULL SIZE performers drink16(France) 1 000 80 208 600

Full Throttle citron 1 000 75

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Grizzly power drink (France) 0 80 112 0

Grizzly power drink original 1 000 80 112 600

Guru original 0 125 100

GZ 1000 80 1175 0575

Hype 1 000 80 43

Hype enlite 1 000 80 49

Lost 1 057 85 634

Monster Energy Anti-Gravity 2 000

Monster Energy Khaos 1 057 82

Monster Energy Original 1 057 82 120

Monster Energy Ripper 1 057 82 1175

NOS fruiteacute 1 042 130 115 28

Rage 1 057 84 802

Power Poker Energy Drink 1000 80 1175 0575

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Red Bull (hors France) 1 000 80 1125 600

Red Bull (France) 1 000 80 115 600

Red Bull diegravete 1 000 80

Red rain 1 000 80 600

Red Rave 1 000 80 600

Red Rave diegravete 1 000 80

Rockstar 1 001 101

Rockstar diegravete 1 001 85

Rockstar Burner 1 057 85

Rockstar Juiced 50 1 057 85

Rockstar Juiced 70 1 001 85 1 136

Sobe No fear 1 000 80

SHARK 1 000 80 155 600

Stoked Energy 1 057 85 634

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Taurus Energy Drink 1 000 24 46 6

Truc de Fou la french energy17 1 000 80 115 600

Txori Gorri Energy Drink

Wild Dragon

X-Tense Original 80 110

X-Tense Zero 80 11

Source httpfrwikipediaorgwikiBoisson_eacutenergisante

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Tableau 2 Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents produits veacutegeacutetaux

Source httpfrwikipediaorgwikiCafeacuteine

Tableau 3 Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents aliments et boissons

Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents aliments et boissons 4142

Produit Portion Cafeacuteine par portion (mg)

Cafeacuteine par litre (mg)

Chocolat noir 1 barre (43 g 15 oz) 31 - Chocolat au lait 1 barre (43 g 15 oz) 10 - Chocolat chaud 207 ml (7 US fl oz) 52 25035 Cafeacute moulu 207 ml (7 US fl oz) 80ndash135 386ndash652 Cafeacute filtre 207 ml (7 US fl oz) 115ndash175 555ndash845 Cafeacute deacutecafeacuteineacute 207 ml (7 US fl oz) 5 24 Cafeacute expresso 44ndash60 ml (15-2 US fl oz) 100 1691ndash2254 Theacute vert ou Theacute noir43 177 ml (6 US fl oz) 30-53 169 Coca-Cola Classic 355 ml (12 US fl oz) 46 129 Red Bull 250 ml (82 US fl oz) 80 320 Source httpfrwikipediaorgwikiCafeacuteine

Produit veacutegeacutetal cafeacuteine du poids sec Graine drsquoarabica (cafeacute) 11

Graine de robusta (cafeacute) 22

Fegraveve de cacao 01 agrave 04

Noix de kola (cola) 1 agrave 35

Feuille de theacute 25 agrave 5

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Laboratoire sur les daphnies et lrsquoeffet des boissons eacutenergisantes La preacuteparation (corrigeacute)

1 Qursquoest-ce qursquoun soluteacute Un soluteacute est une substance qui se dissout dans une autre substance appeleacutee solvant 2 Qursquoest-ce qursquoun solvant Un solvant est une substance capable de dissoudre un soluteacute 3 Qursquoest-ce que la concentration drsquoune solution La concentration drsquoune solution correspond agrave la quantiteacute de soluteacute par rapport agrave la

quantiteacute de solutions 4 Deacutecrivez lrsquoeffet drsquoune variation de quantiteacute de soluteacute ou de solvant sur la concentration

drsquoune solution Lrsquoajout de soluteacute augmente la concentration drsquoune solution Lrsquoajout de solvant

diminue la concentration drsquoune solution 5 Illustrez le pheacutenomegravene de dilution agrave lrsquoaide drsquoun modegravele particulaire

6 Expliquez le pheacutenomegravene de dilution en termes de concentration et de volume Une solution concentreacutee contient une quantiteacute importante de soluteacute dissous par

rapport au volume de solution Une solution dilueacutee contient une faible quantiteacute de soluteacute dissous par rapport au volume de solution

Solvant Solution concentreacutee Solution dilueacutee

Soluteacute

Ressources One dollar microscope httpwwwfunscicomfun3_enucomp1ucomp1htm Principe de fonctionnement httpwwwmicroscopixchmicroscopie_principephpsmenu=3 Simulateur httpwwwphysagregfranimationsanimation-Spe-physique-TP-microscope-schema-modelisationswf Introduction agrave la microscopie httpwwwlabomediqualchmicroscopeintrohtm Olympus simple magnification httpwwwolympusmicrocomprimerjavalensessimplemagnificationindexhtml Simulateur httpphetcoloradoedusimsgeometric-opticsgeometric-optics_enhtml Solid edge ST4 httpswwwplmautomationsiemenscomen_usacademicresourcessolid-edgestudent-downloadcfm Microscope V1 httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopemicroscope_v1wmv Queue de poisson avec le microscope V1 httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopepoisson_v1wmv Observation de la daphnie httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopeobservation20observationhtml Test avec une regravegle httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopeverification_optiqueverification_optiquehtml

  • analyse_technologique_corrigepdf
  • C2_effets_boissons_energisantes_corrige
  • grille_evaluation_daphnie
  • labo_daphnie_corrige
  • labo_preparation_corrige
  • Ressources externes
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Systegraveme 3 Systegraveme excreacuteteur

Justification Dans le cerveau la cafeacuteine ressemble beaucoup agrave une proteacuteine qui agit comme neurotransmetteur lrsquoadeacutenosine Normalement lrsquoadeacutenosine se fixe aux reacutecepteurs des cellules ceacutereacutebrales et envoie un influx qui diminue lrsquoactiviteacute des cellules et favorise le sommeil Lors de lrsquoingestion drsquoune boisson eacutenergisante la cafeacuteine prend la place de lrsquoadeacutenosine et se fixe aux reacutecepteurs des cellules ceacutereacutebrales Lrsquoadeacutenosine ne peut donc plus effectuer sa tacircche principale Lrsquoorganisme et le sommeil ne sont plus favoriseacutes

La taurine est un acide amineacute qui agit comme neurotransmetteur

15

18 Est-ce que votre hypothegravese eacutetait justifieacutee Expliquez

________________________ Reacuteponses variables ___________________________

____________________________________________________________________

5 Les pistes drsquoameacutelioration 18 Quels problegravemes avez-vous rencontreacutes au cours de votre laboratoire

Reacuteponses variables Exemple La reacuteaction de la daphnie est tregraves variable drsquoun organisme agrave lrsquoautre

Il est difficile de voir lrsquoeffet de plusieurs concentrations de solution sur une mecircme daphnie car celles-ci ne sont pas tregraves reacutesistantes elles finissent par mourir Plusieurs ingreacutedients actifs sont preacutesents dans la boisson eacutenergisante (cafeacuteine taurine et glucuronolacton) et il est difficile drsquoanalyser la reacuteaction de la daphnie en fonction drsquoun seul de ces ingreacutedients La daphnie nrsquoabsorbe pas toujours la mecircme quantiteacute de boisson eacutenergisante drsquoune fois agrave lrsquoautre

19 Comment pourriez-vous ameacuteliorer lrsquoexpeacuterience

Reacuteponses variables Exemple Tous les eacutelegraveves devraient choisir une daphnie qui a le mecircme nombre de

battements cardiaques au deacutepart pour que les comparaisons soient plus justes

Privileacutegier des boissons eacutenergisantes dont un seul ingreacutedient actif diffegravere

5

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ANNEXES

Tableau 1 Teneurs en ingreacutedients actifs des boissons eacutenergisantes

Nom de boisson Taurine (mg)

Cafeacuteine (mg)

Eacutenergie (kcal)

Glucuronolactone (mg)

Amp Energy 292 80 116

Battery Energy Drink 1 000 80 125

Burn Energy Drink (hors France) 1 000 80 153

Burn Energy Drink (France) 0 80 158

Dark Dog (hors France) 80

Dark Dog (France) 0 80 125 0

Duff 704 85 113

Eacutenergie 1 000 80 600

Eacutenergie leacuteger 1 000 80 7 600

FULL SIZE performers drink16(France) 1 000 80 208 600

Full Throttle citron 1 000 75

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Grizzly power drink (France) 0 80 112 0

Grizzly power drink original 1 000 80 112 600

Guru original 0 125 100

GZ 1000 80 1175 0575

Hype 1 000 80 43

Hype enlite 1 000 80 49

Lost 1 057 85 634

Monster Energy Anti-Gravity 2 000

Monster Energy Khaos 1 057 82

Monster Energy Original 1 057 82 120

Monster Energy Ripper 1 057 82 1175

NOS fruiteacute 1 042 130 115 28

Rage 1 057 84 802

Power Poker Energy Drink 1000 80 1175 0575

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Red Bull (hors France) 1 000 80 1125 600

Red Bull (France) 1 000 80 115 600

Red Bull diegravete 1 000 80

Red rain 1 000 80 600

Red Rave 1 000 80 600

Red Rave diegravete 1 000 80

Rockstar 1 001 101

Rockstar diegravete 1 001 85

Rockstar Burner 1 057 85

Rockstar Juiced 50 1 057 85

Rockstar Juiced 70 1 001 85 1 136

Sobe No fear 1 000 80

SHARK 1 000 80 155 600

Stoked Energy 1 057 85 634

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Taurus Energy Drink 1 000 24 46 6

Truc de Fou la french energy17 1 000 80 115 600

Txori Gorri Energy Drink

Wild Dragon

X-Tense Original 80 110

X-Tense Zero 80 11

Source httpfrwikipediaorgwikiBoisson_eacutenergisante

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Tableau 2 Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents produits veacutegeacutetaux

Source httpfrwikipediaorgwikiCafeacuteine

Tableau 3 Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents aliments et boissons

Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents aliments et boissons 4142

Produit Portion Cafeacuteine par portion (mg)

Cafeacuteine par litre (mg)

Chocolat noir 1 barre (43 g 15 oz) 31 - Chocolat au lait 1 barre (43 g 15 oz) 10 - Chocolat chaud 207 ml (7 US fl oz) 52 25035 Cafeacute moulu 207 ml (7 US fl oz) 80ndash135 386ndash652 Cafeacute filtre 207 ml (7 US fl oz) 115ndash175 555ndash845 Cafeacute deacutecafeacuteineacute 207 ml (7 US fl oz) 5 24 Cafeacute expresso 44ndash60 ml (15-2 US fl oz) 100 1691ndash2254 Theacute vert ou Theacute noir43 177 ml (6 US fl oz) 30-53 169 Coca-Cola Classic 355 ml (12 US fl oz) 46 129 Red Bull 250 ml (82 US fl oz) 80 320 Source httpfrwikipediaorgwikiCafeacuteine

Produit veacutegeacutetal cafeacuteine du poids sec Graine drsquoarabica (cafeacute) 11

Graine de robusta (cafeacute) 22

Fegraveve de cacao 01 agrave 04

Noix de kola (cola) 1 agrave 35

Feuille de theacute 25 agrave 5

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Laboratoire sur les daphnies et lrsquoeffet des boissons eacutenergisantes La preacuteparation (corrigeacute)

1 Qursquoest-ce qursquoun soluteacute Un soluteacute est une substance qui se dissout dans une autre substance appeleacutee solvant 2 Qursquoest-ce qursquoun solvant Un solvant est une substance capable de dissoudre un soluteacute 3 Qursquoest-ce que la concentration drsquoune solution La concentration drsquoune solution correspond agrave la quantiteacute de soluteacute par rapport agrave la

quantiteacute de solutions 4 Deacutecrivez lrsquoeffet drsquoune variation de quantiteacute de soluteacute ou de solvant sur la concentration

drsquoune solution Lrsquoajout de soluteacute augmente la concentration drsquoune solution Lrsquoajout de solvant

diminue la concentration drsquoune solution 5 Illustrez le pheacutenomegravene de dilution agrave lrsquoaide drsquoun modegravele particulaire

6 Expliquez le pheacutenomegravene de dilution en termes de concentration et de volume Une solution concentreacutee contient une quantiteacute importante de soluteacute dissous par

rapport au volume de solution Une solution dilueacutee contient une faible quantiteacute de soluteacute dissous par rapport au volume de solution

Solvant Solution concentreacutee Solution dilueacutee

Soluteacute

Ressources One dollar microscope httpwwwfunscicomfun3_enucomp1ucomp1htm Principe de fonctionnement httpwwwmicroscopixchmicroscopie_principephpsmenu=3 Simulateur httpwwwphysagregfranimationsanimation-Spe-physique-TP-microscope-schema-modelisationswf Introduction agrave la microscopie httpwwwlabomediqualchmicroscopeintrohtm Olympus simple magnification httpwwwolympusmicrocomprimerjavalensessimplemagnificationindexhtml Simulateur httpphetcoloradoedusimsgeometric-opticsgeometric-optics_enhtml Solid edge ST4 httpswwwplmautomationsiemenscomen_usacademicresourcessolid-edgestudent-downloadcfm Microscope V1 httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopemicroscope_v1wmv Queue de poisson avec le microscope V1 httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopepoisson_v1wmv Observation de la daphnie httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopeobservation20observationhtml Test avec une regravegle httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopeverification_optiqueverification_optiquehtml

  • analyse_technologique_corrigepdf
  • C2_effets_boissons_energisantes_corrige
  • grille_evaluation_daphnie
  • labo_daphnie_corrige
  • labo_preparation_corrige
  • Ressources externes
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ANNEXES

Tableau 1 Teneurs en ingreacutedients actifs des boissons eacutenergisantes

Nom de boisson Taurine (mg)

Cafeacuteine (mg)

Eacutenergie (kcal)

Glucuronolactone (mg)

Amp Energy 292 80 116

Battery Energy Drink 1 000 80 125

Burn Energy Drink (hors France) 1 000 80 153

Burn Energy Drink (France) 0 80 158

Dark Dog (hors France) 80

Dark Dog (France) 0 80 125 0

Duff 704 85 113

Eacutenergie 1 000 80 600

Eacutenergie leacuteger 1 000 80 7 600

FULL SIZE performers drink16(France) 1 000 80 208 600

Full Throttle citron 1 000 75

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Grizzly power drink (France) 0 80 112 0

Grizzly power drink original 1 000 80 112 600

Guru original 0 125 100

GZ 1000 80 1175 0575

Hype 1 000 80 43

Hype enlite 1 000 80 49

Lost 1 057 85 634

Monster Energy Anti-Gravity 2 000

Monster Energy Khaos 1 057 82

Monster Energy Original 1 057 82 120

Monster Energy Ripper 1 057 82 1175

NOS fruiteacute 1 042 130 115 28

Rage 1 057 84 802

Power Poker Energy Drink 1000 80 1175 0575

Chantier 7 - Barma FSE Universiteacute Laval 2011 (document creacuteeacute par Geneviegraveve Rheacuteaume) 11

Red Bull (hors France) 1 000 80 1125 600

Red Bull (France) 1 000 80 115 600

Red Bull diegravete 1 000 80

Red rain 1 000 80 600

Red Rave 1 000 80 600

Red Rave diegravete 1 000 80

Rockstar 1 001 101

Rockstar diegravete 1 001 85

Rockstar Burner 1 057 85

Rockstar Juiced 50 1 057 85

Rockstar Juiced 70 1 001 85 1 136

Sobe No fear 1 000 80

SHARK 1 000 80 155 600

Stoked Energy 1 057 85 634

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Taurus Energy Drink 1 000 24 46 6

Truc de Fou la french energy17 1 000 80 115 600

Txori Gorri Energy Drink

Wild Dragon

X-Tense Original 80 110

X-Tense Zero 80 11

Source httpfrwikipediaorgwikiBoisson_eacutenergisante

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Tableau 2 Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents produits veacutegeacutetaux

Source httpfrwikipediaorgwikiCafeacuteine

Tableau 3 Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents aliments et boissons

Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents aliments et boissons 4142

Produit Portion Cafeacuteine par portion (mg)

Cafeacuteine par litre (mg)

Chocolat noir 1 barre (43 g 15 oz) 31 - Chocolat au lait 1 barre (43 g 15 oz) 10 - Chocolat chaud 207 ml (7 US fl oz) 52 25035 Cafeacute moulu 207 ml (7 US fl oz) 80ndash135 386ndash652 Cafeacute filtre 207 ml (7 US fl oz) 115ndash175 555ndash845 Cafeacute deacutecafeacuteineacute 207 ml (7 US fl oz) 5 24 Cafeacute expresso 44ndash60 ml (15-2 US fl oz) 100 1691ndash2254 Theacute vert ou Theacute noir43 177 ml (6 US fl oz) 30-53 169 Coca-Cola Classic 355 ml (12 US fl oz) 46 129 Red Bull 250 ml (82 US fl oz) 80 320 Source httpfrwikipediaorgwikiCafeacuteine

Produit veacutegeacutetal cafeacuteine du poids sec Graine drsquoarabica (cafeacute) 11

Graine de robusta (cafeacute) 22

Fegraveve de cacao 01 agrave 04

Noix de kola (cola) 1 agrave 35

Feuille de theacute 25 agrave 5

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Laboratoire sur les daphnies et lrsquoeffet des boissons eacutenergisantes La preacuteparation (corrigeacute)

1 Qursquoest-ce qursquoun soluteacute Un soluteacute est une substance qui se dissout dans une autre substance appeleacutee solvant 2 Qursquoest-ce qursquoun solvant Un solvant est une substance capable de dissoudre un soluteacute 3 Qursquoest-ce que la concentration drsquoune solution La concentration drsquoune solution correspond agrave la quantiteacute de soluteacute par rapport agrave la

quantiteacute de solutions 4 Deacutecrivez lrsquoeffet drsquoune variation de quantiteacute de soluteacute ou de solvant sur la concentration

drsquoune solution Lrsquoajout de soluteacute augmente la concentration drsquoune solution Lrsquoajout de solvant

diminue la concentration drsquoune solution 5 Illustrez le pheacutenomegravene de dilution agrave lrsquoaide drsquoun modegravele particulaire

6 Expliquez le pheacutenomegravene de dilution en termes de concentration et de volume Une solution concentreacutee contient une quantiteacute importante de soluteacute dissous par

rapport au volume de solution Une solution dilueacutee contient une faible quantiteacute de soluteacute dissous par rapport au volume de solution

Solvant Solution concentreacutee Solution dilueacutee

Soluteacute

Ressources One dollar microscope httpwwwfunscicomfun3_enucomp1ucomp1htm Principe de fonctionnement httpwwwmicroscopixchmicroscopie_principephpsmenu=3 Simulateur httpwwwphysagregfranimationsanimation-Spe-physique-TP-microscope-schema-modelisationswf Introduction agrave la microscopie httpwwwlabomediqualchmicroscopeintrohtm Olympus simple magnification httpwwwolympusmicrocomprimerjavalensessimplemagnificationindexhtml Simulateur httpphetcoloradoedusimsgeometric-opticsgeometric-optics_enhtml Solid edge ST4 httpswwwplmautomationsiemenscomen_usacademicresourcessolid-edgestudent-downloadcfm Microscope V1 httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopemicroscope_v1wmv Queue de poisson avec le microscope V1 httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopepoisson_v1wmv Observation de la daphnie httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopeobservation20observationhtml Test avec une regravegle httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopeverification_optiqueverification_optiquehtml

  • analyse_technologique_corrigepdf
  • C2_effets_boissons_energisantes_corrige
  • grille_evaluation_daphnie
  • labo_daphnie_corrige
  • labo_preparation_corrige
  • Ressources externes
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Grizzly power drink (France) 0 80 112 0

Grizzly power drink original 1 000 80 112 600

Guru original 0 125 100

GZ 1000 80 1175 0575

Hype 1 000 80 43

Hype enlite 1 000 80 49

Lost 1 057 85 634

Monster Energy Anti-Gravity 2 000

Monster Energy Khaos 1 057 82

Monster Energy Original 1 057 82 120

Monster Energy Ripper 1 057 82 1175

NOS fruiteacute 1 042 130 115 28

Rage 1 057 84 802

Power Poker Energy Drink 1000 80 1175 0575

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Red Bull (hors France) 1 000 80 1125 600

Red Bull (France) 1 000 80 115 600

Red Bull diegravete 1 000 80

Red rain 1 000 80 600

Red Rave 1 000 80 600

Red Rave diegravete 1 000 80

Rockstar 1 001 101

Rockstar diegravete 1 001 85

Rockstar Burner 1 057 85

Rockstar Juiced 50 1 057 85

Rockstar Juiced 70 1 001 85 1 136

Sobe No fear 1 000 80

SHARK 1 000 80 155 600

Stoked Energy 1 057 85 634

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Taurus Energy Drink 1 000 24 46 6

Truc de Fou la french energy17 1 000 80 115 600

Txori Gorri Energy Drink

Wild Dragon

X-Tense Original 80 110

X-Tense Zero 80 11

Source httpfrwikipediaorgwikiBoisson_eacutenergisante

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Tableau 2 Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents produits veacutegeacutetaux

Source httpfrwikipediaorgwikiCafeacuteine

Tableau 3 Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents aliments et boissons

Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents aliments et boissons 4142

Produit Portion Cafeacuteine par portion (mg)

Cafeacuteine par litre (mg)

Chocolat noir 1 barre (43 g 15 oz) 31 - Chocolat au lait 1 barre (43 g 15 oz) 10 - Chocolat chaud 207 ml (7 US fl oz) 52 25035 Cafeacute moulu 207 ml (7 US fl oz) 80ndash135 386ndash652 Cafeacute filtre 207 ml (7 US fl oz) 115ndash175 555ndash845 Cafeacute deacutecafeacuteineacute 207 ml (7 US fl oz) 5 24 Cafeacute expresso 44ndash60 ml (15-2 US fl oz) 100 1691ndash2254 Theacute vert ou Theacute noir43 177 ml (6 US fl oz) 30-53 169 Coca-Cola Classic 355 ml (12 US fl oz) 46 129 Red Bull 250 ml (82 US fl oz) 80 320 Source httpfrwikipediaorgwikiCafeacuteine

Produit veacutegeacutetal cafeacuteine du poids sec Graine drsquoarabica (cafeacute) 11

Graine de robusta (cafeacute) 22

Fegraveve de cacao 01 agrave 04

Noix de kola (cola) 1 agrave 35

Feuille de theacute 25 agrave 5

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Laboratoire sur les daphnies et lrsquoeffet des boissons eacutenergisantes La preacuteparation (corrigeacute)

1 Qursquoest-ce qursquoun soluteacute Un soluteacute est une substance qui se dissout dans une autre substance appeleacutee solvant 2 Qursquoest-ce qursquoun solvant Un solvant est une substance capable de dissoudre un soluteacute 3 Qursquoest-ce que la concentration drsquoune solution La concentration drsquoune solution correspond agrave la quantiteacute de soluteacute par rapport agrave la

quantiteacute de solutions 4 Deacutecrivez lrsquoeffet drsquoune variation de quantiteacute de soluteacute ou de solvant sur la concentration

drsquoune solution Lrsquoajout de soluteacute augmente la concentration drsquoune solution Lrsquoajout de solvant

diminue la concentration drsquoune solution 5 Illustrez le pheacutenomegravene de dilution agrave lrsquoaide drsquoun modegravele particulaire

6 Expliquez le pheacutenomegravene de dilution en termes de concentration et de volume Une solution concentreacutee contient une quantiteacute importante de soluteacute dissous par

rapport au volume de solution Une solution dilueacutee contient une faible quantiteacute de soluteacute dissous par rapport au volume de solution

Solvant Solution concentreacutee Solution dilueacutee

Soluteacute

Ressources One dollar microscope httpwwwfunscicomfun3_enucomp1ucomp1htm Principe de fonctionnement httpwwwmicroscopixchmicroscopie_principephpsmenu=3 Simulateur httpwwwphysagregfranimationsanimation-Spe-physique-TP-microscope-schema-modelisationswf Introduction agrave la microscopie httpwwwlabomediqualchmicroscopeintrohtm Olympus simple magnification httpwwwolympusmicrocomprimerjavalensessimplemagnificationindexhtml Simulateur httpphetcoloradoedusimsgeometric-opticsgeometric-optics_enhtml Solid edge ST4 httpswwwplmautomationsiemenscomen_usacademicresourcessolid-edgestudent-downloadcfm Microscope V1 httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopemicroscope_v1wmv Queue de poisson avec le microscope V1 httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopepoisson_v1wmv Observation de la daphnie httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopeobservation20observationhtml Test avec une regravegle httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopeverification_optiqueverification_optiquehtml

  • analyse_technologique_corrigepdf
  • C2_effets_boissons_energisantes_corrige
  • grille_evaluation_daphnie
  • labo_daphnie_corrige
  • labo_preparation_corrige
  • Ressources externes
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Chantier 7 - Barma FSE Universiteacute Laval 2011 (document creacuteeacute par Geneviegraveve Rheacuteaume) 11

Red Bull (hors France) 1 000 80 1125 600

Red Bull (France) 1 000 80 115 600

Red Bull diegravete 1 000 80

Red rain 1 000 80 600

Red Rave 1 000 80 600

Red Rave diegravete 1 000 80

Rockstar 1 001 101

Rockstar diegravete 1 001 85

Rockstar Burner 1 057 85

Rockstar Juiced 50 1 057 85

Rockstar Juiced 70 1 001 85 1 136

Sobe No fear 1 000 80

SHARK 1 000 80 155 600

Stoked Energy 1 057 85 634

Chantier 7 - Barma FSE Universiteacute Laval 2011 (document creacuteeacute par Geneviegraveve Rheacuteaume) 12

Taurus Energy Drink 1 000 24 46 6

Truc de Fou la french energy17 1 000 80 115 600

Txori Gorri Energy Drink

Wild Dragon

X-Tense Original 80 110

X-Tense Zero 80 11

Source httpfrwikipediaorgwikiBoisson_eacutenergisante

Chantier 7 - Barma FSE Universiteacute Laval 2011 (document creacuteeacute par Geneviegraveve Rheacuteaume) 13

Tableau 2 Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents produits veacutegeacutetaux

Source httpfrwikipediaorgwikiCafeacuteine

Tableau 3 Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents aliments et boissons

Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents aliments et boissons 4142

Produit Portion Cafeacuteine par portion (mg)

Cafeacuteine par litre (mg)

Chocolat noir 1 barre (43 g 15 oz) 31 - Chocolat au lait 1 barre (43 g 15 oz) 10 - Chocolat chaud 207 ml (7 US fl oz) 52 25035 Cafeacute moulu 207 ml (7 US fl oz) 80ndash135 386ndash652 Cafeacute filtre 207 ml (7 US fl oz) 115ndash175 555ndash845 Cafeacute deacutecafeacuteineacute 207 ml (7 US fl oz) 5 24 Cafeacute expresso 44ndash60 ml (15-2 US fl oz) 100 1691ndash2254 Theacute vert ou Theacute noir43 177 ml (6 US fl oz) 30-53 169 Coca-Cola Classic 355 ml (12 US fl oz) 46 129 Red Bull 250 ml (82 US fl oz) 80 320 Source httpfrwikipediaorgwikiCafeacuteine

Produit veacutegeacutetal cafeacuteine du poids sec Graine drsquoarabica (cafeacute) 11

Graine de robusta (cafeacute) 22

Fegraveve de cacao 01 agrave 04

Noix de kola (cola) 1 agrave 35

Feuille de theacute 25 agrave 5

Chantier 7 - Barma FSE Universiteacute Laval 2011 (creacuteeacute par Geneviegraveve Rheacuteaume) 1

Laboratoire sur les daphnies et lrsquoeffet des boissons eacutenergisantes La preacuteparation (corrigeacute)

1 Qursquoest-ce qursquoun soluteacute Un soluteacute est une substance qui se dissout dans une autre substance appeleacutee solvant 2 Qursquoest-ce qursquoun solvant Un solvant est une substance capable de dissoudre un soluteacute 3 Qursquoest-ce que la concentration drsquoune solution La concentration drsquoune solution correspond agrave la quantiteacute de soluteacute par rapport agrave la

quantiteacute de solutions 4 Deacutecrivez lrsquoeffet drsquoune variation de quantiteacute de soluteacute ou de solvant sur la concentration

drsquoune solution Lrsquoajout de soluteacute augmente la concentration drsquoune solution Lrsquoajout de solvant

diminue la concentration drsquoune solution 5 Illustrez le pheacutenomegravene de dilution agrave lrsquoaide drsquoun modegravele particulaire

6 Expliquez le pheacutenomegravene de dilution en termes de concentration et de volume Une solution concentreacutee contient une quantiteacute importante de soluteacute dissous par

rapport au volume de solution Une solution dilueacutee contient une faible quantiteacute de soluteacute dissous par rapport au volume de solution

Solvant Solution concentreacutee Solution dilueacutee

Soluteacute

Ressources One dollar microscope httpwwwfunscicomfun3_enucomp1ucomp1htm Principe de fonctionnement httpwwwmicroscopixchmicroscopie_principephpsmenu=3 Simulateur httpwwwphysagregfranimationsanimation-Spe-physique-TP-microscope-schema-modelisationswf Introduction agrave la microscopie httpwwwlabomediqualchmicroscopeintrohtm Olympus simple magnification httpwwwolympusmicrocomprimerjavalensessimplemagnificationindexhtml Simulateur httpphetcoloradoedusimsgeometric-opticsgeometric-optics_enhtml Solid edge ST4 httpswwwplmautomationsiemenscomen_usacademicresourcessolid-edgestudent-downloadcfm Microscope V1 httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopemicroscope_v1wmv Queue de poisson avec le microscope V1 httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopepoisson_v1wmv Observation de la daphnie httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopeobservation20observationhtml Test avec une regravegle httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopeverification_optiqueverification_optiquehtml

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Taurus Energy Drink 1 000 24 46 6

Truc de Fou la french energy17 1 000 80 115 600

Txori Gorri Energy Drink

Wild Dragon

X-Tense Original 80 110

X-Tense Zero 80 11

Source httpfrwikipediaorgwikiBoisson_eacutenergisante

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Tableau 2 Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents produits veacutegeacutetaux

Source httpfrwikipediaorgwikiCafeacuteine

Tableau 3 Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents aliments et boissons

Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents aliments et boissons 4142

Produit Portion Cafeacuteine par portion (mg)

Cafeacuteine par litre (mg)

Chocolat noir 1 barre (43 g 15 oz) 31 - Chocolat au lait 1 barre (43 g 15 oz) 10 - Chocolat chaud 207 ml (7 US fl oz) 52 25035 Cafeacute moulu 207 ml (7 US fl oz) 80ndash135 386ndash652 Cafeacute filtre 207 ml (7 US fl oz) 115ndash175 555ndash845 Cafeacute deacutecafeacuteineacute 207 ml (7 US fl oz) 5 24 Cafeacute expresso 44ndash60 ml (15-2 US fl oz) 100 1691ndash2254 Theacute vert ou Theacute noir43 177 ml (6 US fl oz) 30-53 169 Coca-Cola Classic 355 ml (12 US fl oz) 46 129 Red Bull 250 ml (82 US fl oz) 80 320 Source httpfrwikipediaorgwikiCafeacuteine

Produit veacutegeacutetal cafeacuteine du poids sec Graine drsquoarabica (cafeacute) 11

Graine de robusta (cafeacute) 22

Fegraveve de cacao 01 agrave 04

Noix de kola (cola) 1 agrave 35

Feuille de theacute 25 agrave 5

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Laboratoire sur les daphnies et lrsquoeffet des boissons eacutenergisantes La preacuteparation (corrigeacute)

1 Qursquoest-ce qursquoun soluteacute Un soluteacute est une substance qui se dissout dans une autre substance appeleacutee solvant 2 Qursquoest-ce qursquoun solvant Un solvant est une substance capable de dissoudre un soluteacute 3 Qursquoest-ce que la concentration drsquoune solution La concentration drsquoune solution correspond agrave la quantiteacute de soluteacute par rapport agrave la

quantiteacute de solutions 4 Deacutecrivez lrsquoeffet drsquoune variation de quantiteacute de soluteacute ou de solvant sur la concentration

drsquoune solution Lrsquoajout de soluteacute augmente la concentration drsquoune solution Lrsquoajout de solvant

diminue la concentration drsquoune solution 5 Illustrez le pheacutenomegravene de dilution agrave lrsquoaide drsquoun modegravele particulaire

6 Expliquez le pheacutenomegravene de dilution en termes de concentration et de volume Une solution concentreacutee contient une quantiteacute importante de soluteacute dissous par

rapport au volume de solution Une solution dilueacutee contient une faible quantiteacute de soluteacute dissous par rapport au volume de solution

Solvant Solution concentreacutee Solution dilueacutee

Soluteacute

Ressources One dollar microscope httpwwwfunscicomfun3_enucomp1ucomp1htm Principe de fonctionnement httpwwwmicroscopixchmicroscopie_principephpsmenu=3 Simulateur httpwwwphysagregfranimationsanimation-Spe-physique-TP-microscope-schema-modelisationswf Introduction agrave la microscopie httpwwwlabomediqualchmicroscopeintrohtm Olympus simple magnification httpwwwolympusmicrocomprimerjavalensessimplemagnificationindexhtml Simulateur httpphetcoloradoedusimsgeometric-opticsgeometric-optics_enhtml Solid edge ST4 httpswwwplmautomationsiemenscomen_usacademicresourcessolid-edgestudent-downloadcfm Microscope V1 httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopemicroscope_v1wmv Queue de poisson avec le microscope V1 httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopepoisson_v1wmv Observation de la daphnie httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopeobservation20observationhtml Test avec une regravegle httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopeverification_optiqueverification_optiquehtml

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Tableau 2 Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents produits veacutegeacutetaux

Source httpfrwikipediaorgwikiCafeacuteine

Tableau 3 Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents aliments et boissons

Teneur en cafeacuteine de diffeacuterents aliments et boissons 4142

Produit Portion Cafeacuteine par portion (mg)

Cafeacuteine par litre (mg)

Chocolat noir 1 barre (43 g 15 oz) 31 - Chocolat au lait 1 barre (43 g 15 oz) 10 - Chocolat chaud 207 ml (7 US fl oz) 52 25035 Cafeacute moulu 207 ml (7 US fl oz) 80ndash135 386ndash652 Cafeacute filtre 207 ml (7 US fl oz) 115ndash175 555ndash845 Cafeacute deacutecafeacuteineacute 207 ml (7 US fl oz) 5 24 Cafeacute expresso 44ndash60 ml (15-2 US fl oz) 100 1691ndash2254 Theacute vert ou Theacute noir43 177 ml (6 US fl oz) 30-53 169 Coca-Cola Classic 355 ml (12 US fl oz) 46 129 Red Bull 250 ml (82 US fl oz) 80 320 Source httpfrwikipediaorgwikiCafeacuteine

Produit veacutegeacutetal cafeacuteine du poids sec Graine drsquoarabica (cafeacute) 11

Graine de robusta (cafeacute) 22

Fegraveve de cacao 01 agrave 04

Noix de kola (cola) 1 agrave 35

Feuille de theacute 25 agrave 5

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Laboratoire sur les daphnies et lrsquoeffet des boissons eacutenergisantes La preacuteparation (corrigeacute)

1 Qursquoest-ce qursquoun soluteacute Un soluteacute est une substance qui se dissout dans une autre substance appeleacutee solvant 2 Qursquoest-ce qursquoun solvant Un solvant est une substance capable de dissoudre un soluteacute 3 Qursquoest-ce que la concentration drsquoune solution La concentration drsquoune solution correspond agrave la quantiteacute de soluteacute par rapport agrave la

quantiteacute de solutions 4 Deacutecrivez lrsquoeffet drsquoune variation de quantiteacute de soluteacute ou de solvant sur la concentration

drsquoune solution Lrsquoajout de soluteacute augmente la concentration drsquoune solution Lrsquoajout de solvant

diminue la concentration drsquoune solution 5 Illustrez le pheacutenomegravene de dilution agrave lrsquoaide drsquoun modegravele particulaire

6 Expliquez le pheacutenomegravene de dilution en termes de concentration et de volume Une solution concentreacutee contient une quantiteacute importante de soluteacute dissous par

rapport au volume de solution Une solution dilueacutee contient une faible quantiteacute de soluteacute dissous par rapport au volume de solution

Solvant Solution concentreacutee Solution dilueacutee

Soluteacute

Ressources One dollar microscope httpwwwfunscicomfun3_enucomp1ucomp1htm Principe de fonctionnement httpwwwmicroscopixchmicroscopie_principephpsmenu=3 Simulateur httpwwwphysagregfranimationsanimation-Spe-physique-TP-microscope-schema-modelisationswf Introduction agrave la microscopie httpwwwlabomediqualchmicroscopeintrohtm Olympus simple magnification httpwwwolympusmicrocomprimerjavalensessimplemagnificationindexhtml Simulateur httpphetcoloradoedusimsgeometric-opticsgeometric-optics_enhtml Solid edge ST4 httpswwwplmautomationsiemenscomen_usacademicresourcessolid-edgestudent-downloadcfm Microscope V1 httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopemicroscope_v1wmv Queue de poisson avec le microscope V1 httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopepoisson_v1wmv Observation de la daphnie httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopeobservation20observationhtml Test avec une regravegle httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopeverification_optiqueverification_optiquehtml

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Laboratoire sur les daphnies et lrsquoeffet des boissons eacutenergisantes La preacuteparation (corrigeacute)

1 Qursquoest-ce qursquoun soluteacute Un soluteacute est une substance qui se dissout dans une autre substance appeleacutee solvant 2 Qursquoest-ce qursquoun solvant Un solvant est une substance capable de dissoudre un soluteacute 3 Qursquoest-ce que la concentration drsquoune solution La concentration drsquoune solution correspond agrave la quantiteacute de soluteacute par rapport agrave la

quantiteacute de solutions 4 Deacutecrivez lrsquoeffet drsquoune variation de quantiteacute de soluteacute ou de solvant sur la concentration

drsquoune solution Lrsquoajout de soluteacute augmente la concentration drsquoune solution Lrsquoajout de solvant

diminue la concentration drsquoune solution 5 Illustrez le pheacutenomegravene de dilution agrave lrsquoaide drsquoun modegravele particulaire

6 Expliquez le pheacutenomegravene de dilution en termes de concentration et de volume Une solution concentreacutee contient une quantiteacute importante de soluteacute dissous par

rapport au volume de solution Une solution dilueacutee contient une faible quantiteacute de soluteacute dissous par rapport au volume de solution

Solvant Solution concentreacutee Solution dilueacutee

Soluteacute

Ressources One dollar microscope httpwwwfunscicomfun3_enucomp1ucomp1htm Principe de fonctionnement httpwwwmicroscopixchmicroscopie_principephpsmenu=3 Simulateur httpwwwphysagregfranimationsanimation-Spe-physique-TP-microscope-schema-modelisationswf Introduction agrave la microscopie httpwwwlabomediqualchmicroscopeintrohtm Olympus simple magnification httpwwwolympusmicrocomprimerjavalensessimplemagnificationindexhtml Simulateur httpphetcoloradoedusimsgeometric-opticsgeometric-optics_enhtml Solid edge ST4 httpswwwplmautomationsiemenscomen_usacademicresourcessolid-edgestudent-downloadcfm Microscope V1 httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopemicroscope_v1wmv Queue de poisson avec le microscope V1 httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopepoisson_v1wmv Observation de la daphnie httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopeobservation20observationhtml Test avec une regravegle httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopeverification_optiqueverification_optiquehtml

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Ressources One dollar microscope httpwwwfunscicomfun3_enucomp1ucomp1htm Principe de fonctionnement httpwwwmicroscopixchmicroscopie_principephpsmenu=3 Simulateur httpwwwphysagregfranimationsanimation-Spe-physique-TP-microscope-schema-modelisationswf Introduction agrave la microscopie httpwwwlabomediqualchmicroscopeintrohtm Olympus simple magnification httpwwwolympusmicrocomprimerjavalensessimplemagnificationindexhtml Simulateur httpphetcoloradoedusimsgeometric-opticsgeometric-optics_enhtml Solid edge ST4 httpswwwplmautomationsiemenscomen_usacademicresourcessolid-edgestudent-downloadcfm Microscope V1 httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopemicroscope_v1wmv Queue de poisson avec le microscope V1 httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopepoisson_v1wmv Observation de la daphnie httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopeobservation20observationhtml Test avec une regravegle httpwwwpolyvalentedecharlesbourgcsdpsqccasciencetechnomicroscopeverification_optiqueverification_optiquehtml

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