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CHIMIE (12 points)

EXERCICE 1 : Glande thyrodeAspect hormonal (5,5 points)

1.1. Un acide -amin est une molcule qui comporte la fois ungroupe carboxyle COOH et un groupe amino NH2 sur le mme

atome de carbone (appel carbone ).1.2. Molcule de tyrosine :

amino carboxyle

1.3. Un carbone repr par un astrisque sappelle un carboneasymtrique.

1.4. Reprsentation de Fischer de la tyrosine :

Configuration L Configuration D

2.1. Le dipeptide form partir de la tyrosine est la molcule A.(Aucune justification nest demande, mais la molcule B provient de lacondensation dune molcule qui possde deux groupes NH2avec unemolcule avec deux groupesCOOH).

2.2. Nom du dipeptide : Tyr-Tyr.2.3. Lors dune raction de condensation, il y a aussi formation dunemolcule deau.

2.4. (Question ambigu) Sans prcaution supplmentaire, aucun autredipeptide ne peut tre form. On nutilise que lacide amin, la tyrosine :

Tyr + TyrTyrTyr + H2O (seul le dipeptide TyrTyr sera form)

3. Daprs lanalyse mdicale, les valeurs semblent normales:T4L entre 0,93 et 1,7 ng/dl et TSH entre 0,27 et 4,2

La T4L tant normale , il ny a pas dexcs caractristique delhyperthyrodie, donc pas dexamens complmentaires ncessairespour diagnostiquer la maladie de Basedow.

EXERCICE 2 : Traitement dune hyperthyrodie (6,5 points)

1.1. Masse molaire du diiode : M(I2) = 2 x M(I) = 2 x 127,0 = 254,0 g.mol-1.1.2. Calcul de la quantit de matire : 2 mthodes possibles,

Formule Produit en croixn = m / M OU 254,0 g1 moln = 15 / 254 15 gn (mol)

Soit : n = 0,059 mol = 5,9 x 10-2mol.

1.3. Concentration molaire en diiode dans la solution de Lugol : C = n / V.Avec V = 100 mL = 100 x 10-3L

C = (5,9 x 10-2) / (100 x 10-3)C = 0,59 mol/L = 5,9 x 10-1mol.L-1.

2.1. La verrerie Aest la plus adapte : cest une pipette jauge.2.2. La prsence dune bulle dair risque de fausser la valeur du volumemesur avec la burette gradue, il faut donc la chasser (sinon la mesure

du volume serait incertaine voire fausse).

2.3. On voit que I2gagne des lectrons (avec le +) : cest un oxydant.Cela se voit aussi avec la relation suivante : Ox+ n.e- = Red, o daprs

lnonc I2est gauche.

2.4. A lquivalence du dosage, les ractifs ont t introduits dans lesproportions stchiomtriques de lquation du dosage. (Lespce

titre a disparu)

2.5.1. Pour procder au 2e dosage plus prcis, on ralise les mmestapes que pour le 1er dosage rapide, mais la 4e tape on versedirectement la solution titrante jusqu 14,0 mL environ. Puis lon verse de0,1 mL en 0,1 mL ce qui est plus prcis, jusqu lquivalence(15,0 mL).

2.5.2. n1= C1x V1= 8,0 x 10-1x 15,0 x 10-3= 0,012 mol = 1,2 x 10-2mol.

(Avec V1= 15,0 mL = 15,0 x 10-3L)

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2.6. Lquation du dosagemontre que :2 S2O3

2-+ 1 I2.

Red Ox (daprs Question 2.3)

nOx nRed

1 2(Il faut deux fois plus de rducteur que doxydant)

2 nOx= nRed, or daprs lnonc on note 1 le rducteur et 2 loxydant:

2 n2= n1, soit n2= n1/ 2 = 1,2 x 10-2/ 2 = 0,006 mol.

n2= 6,0 x 10-3mol.

2.7. C2= n2/ V2= 6,0 x 10-3/ (10,0 x 10-3) = 0,6 mol/L =6,0 x 10-1mol.L-1.

2.8. Rsultat de la question 1.3 : C = 0,59 mol.L-1. La valeur de C2obtenue la question 2.7 est donc en accord avec la question 1.3.

PHYSIQUE (8 points)

EXERCICE 3 : Thyrode et iode radioactif

1.1. Liode 131 possde 131 nuclons, dont 53 protonset 13153 = 78neutrons.

1.2. Il y a mission dun lectron: radioactivit -.1.3. Daprs les lois de conservations (conservation du nombre de chargeet du nombre de masse) (lois de Soddy) :

eXI0

1

131

54

131

53

Soit A = 131et Z = 54.

1.4. La contamination par liode 131, comme le montre le texte du sujet,peut entrainer une fixation du diiode radioactif sur la thyrode. A terme, il ya donc un risque de dvelopper un cancer(ou autre).

1.5. Prendre des pastilles diode (non radioactive) va saturer lathyrode eniode, empchant ainsi liode 131 radioactif de se fixer sur la thyrodeet donc la contamination.

2.1. Des isotopes sont des noyaux ayant le mme nombre de protons maispas le mme nombre de neutrons (mmes Z, mais A diffrents).

2.2. On donne E = (h x c) / , donc x E = h x c, soit : = (h x c) / E.

= (6,62 x 10-34x 3,0 x 108) / (2,6 x 10-14)

= 7,64 x 10-12m.

2.3.1. Aprs une priode, lactivitde dpart est divise par 2.Aprs 2 priodes, elle est divise par 4.Aprs 3 priodes, elle est divise par 8.

3 priodes : 3 T = 3 x 13 h = 39 h.Il faut donc 39h pour que lactivitde dpart soit divise par 8.

Avec un exemple : si on part de 10 000 Bq au dpart (choix arbitraire)13h 13h 13h

10 000 Bq 5 000 2 500 1250(10000 / 2) (10000 / 4) (10000/ 8)

2.3.2. Lchantillon est inactif aprs 20 T:20 T = 20 x 13 h = 260 h, donc aprs 260h lchantillon est inactif.

2.3.3. Au bout de 260 h, soit environ 11 jours, la dose injecte au patientsera inactive, donc le patient aussi ! Lutilisation de ce traceur estpertinente daprs le document du sujet, car un traceur doit tre inactifaprs quelques semaines maximum (de plus, si lactivit de la dose estfaible il ny a aucun risque).

2.4. Le personnel mdical peut se protger :* avec un tablier en plomb* derrire des vitres auplomb

* des crans en plomb