Sujets de synthèse baccalauréat Thème Centre Sujet ... · Le magmatisme en zone de subduction Les zones de subduction, domaines de convergence de la lithosphère, sont le siège

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Sujets de synthèse baccalauréat

Thème Centre Sujet Lithosphère continentale et sa dynamique : magmatisme et production de croûte continentale

Métropole 2013

Asie 2013

Nouvelle Calédonie 2013

Nouvelle Calédonie 2015 Polynésie 2016

Le magmatisme en zone de subduction

Les zones de subduction, domaines de convergence de la lithosphère, sont le siège d’une importante activité magmatique. Celle-ci aboutit à une formation de croûte continentale.

Décrire comment dans un contexte de subduction se met en place l’activité magmatique et préciser comment celle-ci intervient dans la production de nouveaux matériaux continentaux. L’exposé doit être structuré avec une introduction et une conclusion et sera accompagné d’un schéma de synthèse. Au Nord du Pérou, on peut observer des roches magmatiques grenues de type granitoïde, formant des massifs qui s’étirent sur plus de 1000 km de long au cœur de la Cordillère des Andes. Les géologues ont établi qu’ils se sont formés pendant la subduction de la Plaque Nazca sous la Plaque Amérique du Sud.

Expliquez comment des magmas peuvent se former dans une zone de subduction et comment ils peuvent apporter de nouveaux matériaux à la croûte continentale. Votre synthèse comprendra une introduction, un développement cohérent et une conclusion apportant une réponse claire à la question posée. Couplé à un QCM de 2 questions Les zones de subduction sont le siège d’une importante activité magmatique qui aboutit à la formation de granodiorites et d’andésites.

Expliquez l’origine du magmatisme dans les zones de subduction et montrez qu’il peut aboutir à la formation de ces deux types de roches. Votre exposé sera accompagné d’un schéma de synthèse.

Les granitoïdes du massif Armoricain

Le massif Armoricain est un massif ancien formé il y a environ 330 millions d’années par subduction suivie d’une collision. Actuellement, on y observe en surface une forte proportion de roches de type granitoïdes. À l’aide des connaissances, présenter les mécanismes de mise en place des granitoïdes dans un contexte de subduction puis expliquer leur présence en surface dans certains massifs anciens tel le massif Armoricain. À partir de l’utilisation des connaissances, exposer l’origine et le rôle de l’eau dans la formation des roches de la croûte continentale au niveau des zones de subduction. L’exposé sera accompagné d’un schéma titré et légendé.


Métropole septembre 2016

Polynésie septembre 2017

Polynésie 2018 Amérique du Sud 2018

Contexte géologique de l’Amérique centrale

Expliquer comment le contexte de subduction peut être à l’origine de la formation de nouvelles roches continentales. Votre réponse doit être présentée sous forme d’un seul schéma intégrant les données géologiques et géographiques de la région présentée.

L’eau est connue comme principal agent d’érosion impliqué dans le recyclage de la croûte continentale ; elle joue aussi un rôle majeur dans sa formation.

À partir de l’utilisation des connaissances, expliquer le rôle joué par l’eau lors de la formation des roches de la croûte continentale au niveau d’une zone de subduction. Votre exposé comportera une introduction, un développement structuré illustré d’un schéma, présentant l’action de l’eau dans la zone étudiée, et une conclusion.

Le volcanisme explosif des zones de subduction est particulièrement dangereux. Par exemple, l’éruption du Mont Saint Helens (États-Unis, état de Washington) en 1980 a provoqué la mort de 57 personnes et a détruit 380 km² de forêt.

À partir de l’utilisation des connaissances, expliquer comment les zones de subduction peuvent être le siège d’un volcanisme explosif. Une synthèse comportant une introduction, un développement organisé en paragraphes et une conclusion est attendue. Elle sera illustrée d’un ou de schéma(s). Les mécanismes à l’origine de l’hydratation de la croûte océanique au cours de son histoire ne sont pas attendus. Couplé à un QCM de trois questions

Dans un contexte géodynamique de subduction, les roches magmatiques continentales échantillonnées en surface présentent des minéraux hydratés. L’andésite qui a une structure microlithique ou les granitoïdes à la structure grenue sont caractéristiques de cette zone.

Expliquer l’origine des caractéristiques minéralogiques et de structure de ces deux types de roches continentales associées à un contexte de subduction. Vous vous limiterez aux phénomènes qui sont directement en lien avec la zone de subduction. Votre exposé sera structuré avec une introduction et une conclusion et s’accompagnera d’un schéma replaçant les arguments scientifiques exposés.


Amérique du Nord 2019 Le magmatisme en zone de subduction Expliquer la production de croûte continentale au niveau d’une zone de subduction. L’exposé doit être structuré avec une introduction et une conclusion et sera accompagné d’un schéma de synthèse.

Lithosphère continentale et sa dynamique (reliefs / reliefs anciens / érosion / recyclage de la CC)

Amérique du Nord 2014

Polynésie 2014 Liban 2015 Asie 2015 (+ magmatisme)

Aussitôt formés, les reliefs tendent à disparaître.

Expliquer comment la destruction des reliefs et le devenir des matériaux de démantèlement interviennent dans le recyclage de la croûte continentale. La réponse sera présentée sous la forme d’un exposé structuré, avec introduction et conclusion, et comportera un schéma mettant en évidence le recyclage superficiel de la croûte continentale. Le massif armoricain localisé en Bretagne culmine actuellement à 147m. Il s’agit du reste d’une vaste chaîne de montagnes très ancienne (600 millions d’années) qui atteignait probablement 2000 à 3000m d’altitude.

Présenter les phénomènes qui contribuent à la disparition des reliefs montagneux et au recyclage de la croûte continentale. Votre réponse comprendra une introduction, un développement cohérent et un schéma de synthèse.

La disparition des reliefs Dans les massifs anciens on observe à l’affleurement, en plus de l’effacement du relief, une plus forte proportion que dans les montagnes récentes de matériaux formés en profondeur et transformés.

Expliquer par quels mécanismes s’effectue l’aplanissement d’une chaîne de montagnes. L’exposé doit être structuré avec une introduction et une conclusion. Couplé à un QCM de 3 questions

Rôle de l’eau dans la dynamique continentale Les zones de subduction sont le siège d’une importante activité magmatique. Dans les chaînes de montagnes, le relief tend à disparaître. Les matériaux issus du démantèlement de la chaîne sont ensuite déplacés et donnent naissance à de nouvelles roches. Ainsi, les roches du domaine continental se trouvent en permanence recyclées. Le domaine continental doit être considéré comme un système dynamique dans lequel l’eau joue un rôle fondamental. Montrer comment l’eau participe à la production de nouveaux matériaux dans les zones de subduction et, par la disparition des reliefs, au recyclage des roches continentales. Votre exposé se limitera à la seule étude des rôles de l’eau et comportera une introduction, un développement structuré et une conclusion. Elle sera accompagnée d’au moins un schéma illustrant le rôle de l’eau dans la production de nouvelles roches continentales.


Polynésie septembre 2015

Pondichéry 2016 Pondichéry 2017

L’étude des altitudes moyennes à la surface de la Terre montre que deux niveaux d’altitude sont nettement majoritaires. Le premier, situé vers + 100 m, correspond à l’altitude la plus fréquente des continents ; le second, situé vers – 4700 m, correspond à la profondeur la plus fréquente des océans. Ce constat suggère que la croûte continentale présente des caractéristiques différentes de celle de la croûte océanique.

Présenter dans un premier temps les caractéristiques de la croûte continentale au niveau d’une chaîne de montagnes de collision (relief positif). Dans un second temps, expliquer les différences d’altitude moyenne entre les continents et les océans en présentant les caractéristiques de la croûte continentale comparées à celles de la croûte océanique. L’exposé doit être structuré avec une introduction et une conclusion. L’origine et les mécanismes de formation de la croûte continentale ne sont pas attendus.

Le Zagros Le Zagros est une chaîne de montagnes, principalement localisée en Iran, et culminant à 4548 mètres.

Indiquer quels indices géologiques il conviendrait de rechercher dans cette région et montrer comment ils permettraient de valider l’hypothèse selon laquelle le Zagros résulterait de l’affrontement de deux continents après disparition d’un domaine océanique. L’exposé doit être structuré, avec introduction, développement et conclusion. Deux schémas, au moins, illustrant ces indices sont attendus.

Ophiolites et chaînes de montagnes

Parmi les nombreux indices géologiques permettant de reconstituer la formation d’une chaîne de montagnes, les ophiolites sont des lambeaux de lithosphère océanique que l’on peut retrouver parfois à plus de 3000m

d’altitude.

En vous appuyant sur l’interprétation d’indices géologiques, reconstituer un scénario de la formation d’une chaîne de montagnes expliquant la présence d’ophiolites. Votre exposé comportera une introduction, un développement structuré, une conclusion et sera illustré d’un ou plusieurs schéma(s).


Liban 2017 Nouvelle Calédonie 2017 Emirats Arabes Unis 2018 Métropole 2018 Liban 2019

Montrer en quoi des indices géologiques témoignent d’une collision continentale lors de la formation d’une chaîne de montagnes. L’exposé doit être structuré avec une introduction et une conclusion et sera accompagné d’un ou plusieurs schémas. Le complexe ophiolitique n’est pas attendu. Le Mont Lozère (altitude : 1699m) est le point culminant des Cévennes dans le sud-est du Massif Central français, chaîne de montagnes anciennes qui a pu atteindre l’altitude actuelle des Alpes (altitude maximale : 4807m). Les granites qui sont observables en grande quantité à l’affleurement se sont formés en profondeur il y a environ 300 millions d’années. À partir de l’utilisation des connaissances, expliquer les mécanismes à l’origine de l’observation à l’affleurement d’une grande quantité de granites au niveau d’un massif ancien, le Massif Central. L’exposé doit être structuré, avec une introduction, un développement et une conclusion. Les mécanismes de formation du granite ne font pas partie du sujet. Couplé à un QCM de trois questions. Nous savons aujourd’hui que les chaines de montagnes, dans un contexte de collision, ne se limitent pas à des reliefs à la surface de la Terre.

Montrer que des indices structuraux et pétrographiques* témoignent de mouvements horizontaux et verticaux lors de la formation d’une chaine de montagnes.

*indices pétrographiques : indices à l’échelle de la roche et de sa minéralogie. Limites du sujet : seuls les indices en lien avec la collision continentale seront pris en compte. Votre exposé comportera un ou plusieurs schémas. Il sera structuré avec une introduction et une conclusion. Expliquer la formation des reliefs associés aux chaînes de montagnes de collision ainsi que les mécanismes contribuant à leur disparition. La réponse prendra la forme d’un texte structuré et illustré. ----------------------------------------------

Présenter les indices géologiques montrant que la formation d’une chaine de collision résulte de la disparition d’un océan suivie de la collision de deux lithosphères continentales.


Lithosphère continentale et sa dynamique (sujets inclassables et souvent tordus CAD non conventionnels)

Polynésie 2013

Amérique du Sud 2013

Document de référence : organisation et composition de la lithosphère océanique

Dans sa théorie, Alfred Wegener estimait que la différence d’altitude moyenne des continents (+ 100m) et des océans (- 4500m) pouvait s’expliquer par l’existence de deux croûtes de nature différente.

Comparer les lithosphères océaniques et continentales (8 points) : 1. QCM (3 points) : indiquez la réponse exacte pour chacune des questions du QCM ci-dessous 2. Synthèse (5 points) : votre synthèse s’accompagnera d’un schéma établi sur le modèle du document de référence, complété par la partie lithosphère continentale Le schéma est à réaliser sur votre copie et non sur l’énoncé du sujet. Sujet couplé à un QCM sur 3 points À l’aide du document et de vos connaissances, comparez la formation de la croûte continentale avec celle de la croûte océanique. Vous vous intéresserez d’une part à l’origine des magmas et d’autre part à la mise en place des roches magmatiques dans les deux types de croûte. Votre exposé devra être structuré. La conclusion prendra la forme d’un schéma comparatif à réaliser dans le document fourni.



PA LEGENDE 1. remontée de l’asthénosphère et des liquides de fusion partielle (magma) 2. injection rythmique de magma 3. fluage latéral du manteau résiduel 4. brassage du magma par convection 5. cristallisation lente 6. injection de magma dans le toit 7. épanchement de basaltes (*) roches voisines des basaltes

Mode de fonctionnement général d’une dorsale (exemple d’une dorsale « rapide ») Le texte suivant est extrait d’un manuel scolaire de géologie édité en 1907 et destiné aux élèves de seconde (Conférences de géologie, Marcellin Boule, professeur au Muséum d’Histoire Naturelle de Paris) « La Terre […] fut d’abord entourée d’une atmosphère contenant, à l’état de vapeur, toute l’eau des océans […] Les vapeurs de l’atmosphère ne tardèrent pas à se condenser et à se précipiter sur Terre qu’elles recouvrirent d’un océan sans rivages (fig.1). » « En se refroidissant le noyau central en fusion se contractait peu à peu. À un certain moment ce noyau se trouva trop petit pour l’écorce (la croûte terrestre) qu’il devait supporter, et cette écorce, manquant de point d’appui, s’infléchit, se rida, se plissa ; le résultat fut la formation d’un certain nombre de saillies et de dépressions. La mer se retira dans les régions basses ou effondrées, tandis que les parties hautes ou surélevées formèrent les premiers continents et les premières montagnes (fig.2). »


Les deux questions suivantes sont indépendantes l’une de l’autre Question 1 : (3 points). En 1907, on pensait donc que l’intégralité de la croûte s’était formée aux premiers âges de la Terre et qu’il n’y avait eu depuis, ni production de croûte supplémentaire ni disparition de la croûte originelle. On supposait aussi que l’ensemble de la croûte avait une épaisseur et une composition uniformes.

Montrer comment les connaissances actuelles sur la croûte terrestre permettent d’invalider le modèle proposé en 1907. Le candidat présentera DEUX arguments, au choix, permettant d’invalider ce modèle.

Question 2 : (5 points). Décrire les différentes étapes qui mènent à la formation d’une chaîne de montagnes de collision, telle que les Alpes ou l’Himalaya. Pour chaque étape, présenter les indices qui témoignent du processus géologique. Le magmatisme n’est pas attendu dans la réponse. Votre travail : – consistera en un texte ne comportant ni introduction, ni conclusion ; – présentera plusieurs schémas simples, légendés et titrés ; – intégrera les 4 images fournies (voir l’annexe 1). Aucune analyse d’image n’est attendue. Le candidat ferra uniquement référence à chacune des 4 images pour illustrer son propos.

Image 1 : couches de sédiments dans les Alpes suisses



Image 2 : massif du Chenaillet, Alpes françaises

Image 3 : fossile de corail, Alpes autrichiennes

N.B : les coraux sont des organismes strictement marins

Image 4 : coupe montrant l’épaisseur de la croûte dans les Alpes franco-italiennes

QCM de 16 questions sur le domaine continental et la géothermie


Géothermie Amérique du Nord 2013

Pondichéry 2014

Nouvelle Calédonie Mars 2015

Après avoir indiqué l’origine du flux géothermique, décrire les mécanismes de transferts thermiques vers la surface et comparer les variations de ce flux selon le contexte géodynamique (dorsale et zone de subduction). Aucune valeur de flux géothermique n’est attendue. La réponse doit être structurée avec une introduction et une conclusion.

Sujet couplé à un QCM sur le domaine continental (3 points)

Bouillante est la première centrale géothermique française où l’énergie géothermique est exploitée pour produire de l’électricité. Le site géothermique de Bouillante est situé en Guadeloupe dans l’arc des petites Antilles. Document : contexte géodynamique de Bouillante

Présenter comment le contexte géodynamique régional a permis l’implantation d’une centrale géothermique à Bouillante. Le moteur de la subduction n’est pas attendu. L’exposé doit être structuré avec une introduction, un développement et une conclusion. Il sera accompagné d’un schéma de synthèse illustrant les phénomènes géologiques mis en jeu. La Guadeloupe ne dispose pas de ressources d’énergies fossiles. Mais la géothermie est un atout énergétique majeur. Ainsi, une centrale géothermique a pu être installée sur le site de Bouillante. A l’aplomb de ce site, se situe une zone de fracturation de la roche à environ 500 mètres de profondeur ; dans cette zone de fracturation, les eaux infiltrées (eau de pluie et eau de mer) se réchauffent.

Document de référence – Contexte géologique de l’île de la Guadeloupe


Métropole 2015

Question de synthèse : utiliser vos connaissances pour expliquer comment le contexte géodynamique de la Guadeloupe permet de comprendre la présence d’un site géothermique intéressant à Bouillante. Couplé à un QCM de 3 questions sur la géothermie.

Dans certaines régions du globe, l’énergie géothermique est exploitée par l’humanité pour couvrir une partie de ses besoins énergétiques. Préciser l’origine de l’énergie interne de la Terre, présenter ses modes de transfert vers la surface et expliquer pourquoi certaines zones du globe sont favorables à son exploitation géothermique. Sujet couplé à un QCM de trois questions sur la plante domestiquée

Génétique et évolution. Reproduction sexuée : méiose, fécondation, anomalies de méiose, croisements

Nouvelle Calédonie mars 2014 Métropole 2014

Le caryotype est caractéristique de chaque espèce.

Expliquez comment la méiose et la fécondation participent à la stabilité du caryotype au cours de la reproduction sexée. Votre exposé sera accompagné de schémas en choisissant le caryotype 2n = 4.

Des généticiens étudient le brassage génétique et sa contribution à la diversité génétique. Ils prennent comme modèle d’étude deux populations de drosophiles constituées d’individus mâles et femelles homozygotes pour deux gènes indépendants.

Le gène « couleur du corps » présente deux allèles : e+ : corps clair, dominant et e- : corps sombre, récessif Le gène « longueur des ailes » présente deux allèles : vg+ : ailes longues, dominant et vg- : ailes courtes, récessif

Des mâles de la population 1 sont placés avec des femelles de la population 2 dans le même flacon d’élevage. Leur croisement aboutit à la génération F1. Les individus issus de la première génération (F1) obtenue sont ensuite croisés avec des individus de la population 2. On obtient une deuxième génération (F2) dans laquelle les généticiens observent, pour les caractères étudiés, une diversité des combinaisons phénotypiques.

En s’appuyant sur cet exemple, proposer un texte illustré montrant par quels mécanismes la reproduction sexuée aboutit, ici, à la diversité phénotypique observée. L’exposé doit être structuré avec une introduction et une conclusion et sera accompagné de schémas.




A la suite des résultats d’une analyse de sang, un médecin a proposé à une femme enceinte la réalisation du caryotype de son fœtus. QCM sur 2 points : questions sur l’anomalie du caryotype Questions de synthèse (6 points) Le QCM permet d’identifier une anomalie majeure du caryotype. Décrire un des mécanismes pouvant aboutir à cette anomalie. L’exposé sera structuré avec une introduction, une conclusion et sera accompagné de schémas titrés et légendés de méiose et de fécondation. Le schéma concernant la méiose débutera par une cellule simplifiée comportant deux paires de chromosomes dont celle concernée par l’anomalie.

Document : caryotype de fœtus

Méiose et diversité des gamètes

Expliquer comment la méiose permet la diversité génétique des gamètes en vous limitant au cas d’un individu hétérozygote pour trois gènes. Vous illustrerez votre raisonnement par des schémas successifs* en partant d’une cellule possédant deux paires de chromosomes. – La première paire porte le gène A (allèles A1 et A2) et le gène B (allèles B1et B2). – La seconde paire porte le gène C (allèles C1 et C2). Votre exposé comportera une introduction, un développement structuré et une conclusion. * Il n’est pas attendu que toutes les étapes de la méiose soient schématisées.


Pondichéry 2015

Liban 2016

Le syndrome « triplo X », un exemple de diversité du vivant Louise est une fillette de trois ans qui se distingue de ses camarades de classe par sa grande taille et un léger retard dans l’acquisition du langage. Lorsque ses parents consultent le médecin traitant, celui-ci leur propose de déterminer le caryotype de Louise. Cet examen génétique révèle que la fillette possède une particularité chromosomique, le syndrome « triplo X ».

Document : caryotype de Louise

En tant que généticien, expliquer aux parents de Louise comment méiose et fécondation maintiennent normalement la stabilité du caryotype. Préciser ensuite comment une perturbation au cours de la méiose d’un des parents peut aboutir à la présence de trois chromosomes X dans le caryotype de leur fille. Votre exposé comportera une introduction, un développement structuré et une conclusion. Il sera illustré de schémas dans lesquels on ne représentera, pour chaque cellule, que les chromosomes sexuels et une autre paire de chromosomes.

La reproduction sexuée est source de diversité génétique.

Justifier cette affirmation en considérant uniquement le brassage allélique induit par la méiose. Votre raisonnement sera illustré par des schémas successifs en partant d’une cellule présentant deux paires de chromosomes : – La première paire portera le gène A avec les allèles A et a ainsi que le gène B avec les allèles B et b ; – La deuxième paire portera le gène E avec les allèles E et e. L’exposé doit être structuré avec une introduction et une conclusion.


Emirats Arabes Unis 2016

Pondichéry 2018

Des hommes sans chromosome Y Céline et Erwan peinent à avoir leur premier enfant. Les résultats des examens prescrits pour comprendre la cause de cette difficulté montrent qu’Erwan présente une stérilité liée à une anomalie qui touche 1 homme sur 20 000 : – son caryotype présente deux chromosomes X et une absence de chromosome Y, – un des deux chromosomes X porte le gène SRY (Sex-determining Region of Y chromosome) dont le locus est, normalement situé sur le chromosome Y. La présence de ce gène explique qu’Erwan ait développé un phénotype sexuel masculin.

Le médecin explique par ailleurs que les chromosomes X et Y présentent, aux extrémités de leur bras, des régions homologues 1 et 2. La présence du gène SRY sur un chromosome X proviendrait donc, en fait, d’un transfert par crossing-over entre les chromosomes X et Y, lors de la méiose. En tant que médecin, expliquer à ce couple : – comment, dans le cas général de la méiose et la fécondation conduisent à un caryotype XY chez un homme. – comment, dans de rares cas, un événement survenu au cours de la méiose, peut avoir pour conséquence la présence de deux chromosomes X, dont l’un porteur du gène SRY comme chez Erwan. Votre exposé comportera une introduction, un développement structuré illustré de schémas explicatifs et une conclusion.

La diversification génétique des êtres vivants La diversification génétique des êtres vivants s’explique notamment par la diversité des gamètes produits lors de la méiose. Au cours de celle-ci des accidents peuvent survenir contribuant aussi à cette diversité.

En vous appuyant sur l’exemple d’une méiose normale d’une cellule à 2n=2 chromosomes et d’un accident de méiose conduisant à une duplication d’un gène, montrer que ces mécanismes sont à l’origine de la diversité génétique des gamètes. Remarque : la paire de chromosomes homologues sera porteuse d’un gène A (avec les allèles a1 et a2) et d’un gène B (avec les allèles b1 et b2). Votre exposé sera structuré avec une introduction et une conclusion. Il sera accompagné de schémas.



Nouvelle Calédonie février 2019

Montrer comment les différents mécanismes du brassage génétique au cours de la reproduction sexuée permettent de produire des génotypes qui diffèrent des génotypes parentaux à chaque génération. On considèrera la descendance sur deux générations, de deux parents homozygotes pour deux couples d’allèles indépendants. On précisera les génotypes produits à chaque génération. La réponse associera textes et schémas.

Document de référence :

Simon est un jeune homme atteint du syndrome de Klinefelter : il possède des testicules de petite taille, dépourvus de spermatozoïdes. Son caryotype présente deux chromosomes X et un chromosome Y, alors que ses parents ont un caryotype ne présentant aucune anomalie.

DOCUMENT DE REFERENCE – Caryotype de Simon

Expliquer comment la méiose et la fécondation peuvent être à l’origine de ce caryotype. Vous présenterez notamment les deux anomalies possibles pouvant avoir eu lieu lors de la formation des gamètes chez l’un des deux parents. Votre exposé comportera une introduction, un développement structuré et une conclusion. Il sera illustré par un (ou plusieurs) schéma(s) montrant le comportement des chromosomes sexuels pendant la méiose.


Génétique et évolution : diversification des êtres vivants



Diversification génétique et diversification des êtres vivants

L’association des mutations et du brassage génétique au cours de la méiose et de la fécondation ne suffit pas à expliquer la totalité de la diversification des êtres vivants. D’autres mécanismes interviennent. Décrire les mécanismes qui, en dehors de la méiose et la fécondation, sont à l’origine d’une diversification des êtres vivants. Montrer ensuite comment un de ces mécanismes permet d’expliquer des différences entre deux espèces proches génétiquement : l’Homme et le chimpanzé. L’exposé doit être structuré avec une introduction, un développement et une conclusion. Sont exclus de votre sujet les brassages génétiques intervenant au cours de la méiose et les mécanismes conduisant à des anomalies au cours de la méiose.

De la diversification des êtres vivants à l’évolution de la biodiversité

La biodiversité actuelle peut être considérée comme la diversité des espèces existantes aujourd’hui. Elle résulte de la transformation des populations au cours du temps.

Montrer, à partir d’exemples, comment la dérive génétique et la sélection naturelle participent à l’évolution de la biodiversité. L’exposé doit être structuré avec une introduction et une conclusion. Vous vous appuierez sur un exemple pour chaque mécanisme. Suivi d’un QCM sur 3 points sur la diversification du vivant.

Génétique et évolution : vie fixée

Pondichéry 2013 Liban 2013


Les végétaux terrestres sont pour la plupart des êtres vivants fixés. La vie fixée impose des contraintes.

Présentez les différentes contraintes liées à la vie fixée et les caractéristiques des végétaux terrestres qui peuvent leur être reliées. Votre travail sera structuré et comportera une introduction et une conclusion rédigées. Le développement sera réalisé sous la forme d’un tableau présenté sur une double page.

Mode de vie et organisation fonctionnelle des plantes à fleurs

Les plantes à fleurs (Angiospermes) ont un mode de vie fixée qui présente des particularités.

Montrer que certaines caractéristiques des plantes sont en rapport avec la vie fixée. L’exposé doit être structuré avec une introduction et une conclusion.

L’organisation fonctionnelle des plantes (Angiospermes) résulte d’une histoire évolutive qui sélectionne un certain nombre de caractéristiques répondant aux exigences d’une vie fixée à l’interface entre deux milieux, l’air et le sol. QCM sur 3 points couplé à la synthèse ci-dessous. Les plantes ont une vie fixée, ce qui peut constituer un obstacle au moment de la reproduction sexuée.

Montrez en quoi une coopération avec des animaux permet la reproduction sexuée de certaines plantes à fleurs. Votre exposé sera structuré et l’expression écrite soignée.



Métropole 2016 Asie 2017

La fonction de nutrition assure à un organisme sa croissance et son entretien. Elle implique des échanges.

Montrer comment les plantes, bien que fixées, assurent ces échanges à l’interface sol/air. L’exposé doit être structuré avec une introduction et une conclusion rédigées. Le développement sera exclusivement réalisé sous forme d’un schéma fonctionnel.

SYNTHÈSE (5 points) Les relations entre organisation et mode de vie, résultat de l’évolution : l’exemple de la vie fixée chez les

plantes Dans son ouvrage, « L’éloge de la plante » (2004), le botaniste Francis Hallé discute des surfaces d’échanges chez les végétaux et animaux. « Mesurer la surface d’un végétal n’est pas chose facile […] Quelle peut être la surface aérienne d’un arbre de 40 m de haut ? Une estimation de 10 000 m 2 (1 ha) n’est certainement pas exagérée ; la surface « interne » permettant les échanges gazeux serait 30 fois supérieure. […]. En ce qui concerne les surfaces racinaires, les investigations sont encore plus difficiles et les données encore plus rares : la surface souterraine d’un plant de seigle serait 130 fois plus grande que la surface aérienne. […]. » Exposer en quoi les structures des organes impliqués dans les échanges nutritifs externes et internes d’une plante sont adaptées à son mode de vie fixé. L’exposé doit être structuré avec une introduction et une conclusion et sera accompagné d’un schéma fonctionnel synthétique. Question suivie d’un QCM sur 3 points (vie fixée et plante domestiquée)

Contournement des contraintes de la vie fixée

Les végétaux terrestres sont pour la plupart des êtres vivants fixés. La vie fixée impose des contraintes. Expliquer comment l’organisation d’une plante à fleurs ainsi que sa collaboration avec d’autres espèces permettent de répondre aux contraintes de la vie fixée. L’exposé devra comporter une introduction, un développement structuré, une conclusion et sera illustré par un schéma au choix du candidat.

Immunologie : réaction innée /coopération entre réaction innée et adaptative


En 2011, le prix Nobel de médecine récompense le français Jules Hoffmann et le canadien Ralph Steinman pour « leur découverte des cellules dendritiques et leur rôle dans l’immunité adaptative ». Elles ont le même rôle que les macrophages et constituent une première ligne de défense lors d’une atteinte des tissus ou d’une infection. Montrer comment les macrophages interviennent dans la réponse immunitaire innée tout en jouant un rôle précurseur dans la mise en place de l’immunité adaptative. L’exposé doit être structuré, avec une introduction et une conclusion. Il sera illustré de schémas.


Nouvelle Calédonie mars 2018

Asie 2018


À partir de l’utilisation des connaissances, expliquer comment se met en place la réaction inflammatoire lors d’une infection bactérienne, ainsi que son rôle dans l’élimination des éléments étrangers. Votre réponse comprendra une introduction, un développement organisé et une conclusion. Les quatre symptômes de la réaction inflammatoire sont attendus.

Après un échauffement insuffisant, un sportif se blesse au mollet alors qu’il court un 110m haies. Le médecin sportif présent sur place diagnostique un claquage musculaire. Cette blessure, correspondant à une lésion du tissu musculaire, déclenche une réaction inflammatoire aigüe. Cette réaction permet à l’organisme d’éliminer les débris cellulaires résultant de la lésion du tissu musculaire.

Présenter les symptômes associés à la réaction inflammatoire aigüe et préciser les mécanismes mis en jeu aboutissant à l’élimination des débris cellulaires. Votre exposé comprendra une introduction, un développement structuré et une conclusion. Il sera accompagné d’un schéma illustrant l’enchainement des phénomènes lors de cette réaction inflammatoire aigüe. Montrer comment les macrophages interviennent dans la réaction inflammatoire puis dans la réaction immunitaire adaptative. La réponse prendra la forme d’un texte structuré et illustré de schémas.

Immunologie : réaction adaptative

Liban 2014 Polynésie 2017


Question de synthèse (5 points) Les lymphocytes T cytotoxiques détruisent les cellules infectées par un virus de manière spécifique.

Expliquer comment, à la suite d’une infection virale, ces lymphocytes T cytotoxiques spécifiques apparaissent dans l’organisme. L’exposé doit être structuré avec une introduction et une conclusion. Il sera accompagné d’un schéma(s). Question précédée d’un QCM sur 3 points sur les LTc. En novembre 2016, l’O.M.S. (Organisation Mondiale de la Santé) déclarait : « Le VIH (Virus de l’Immunodéficience Humaine) reste l’un des principaux problèmes de santé publique dans le monde, particulièrement dans les pays à revenu faible ou intermédiaire. » Le VIH est un virus qui infecte les lymphocytes T CD4, provoquant leur destruction. En absence de traitement, les individus infectés par ce virus meurent des suites de maladies opportunistes.

À partir de l’utilisation des connaissances, expliquer pourquoi la destruction des lymphocytes T CD4 par le VIH entraîne une déficience de l’ensemble du système immunitaire. Il est attendu un exposé structuré avec une introduction et une conclusion, illustré éventuellement de schéma(s).

Le rôle des lymphocytes B dans la réponse immunitaire adaptative

Lors d’une catastrophe nucléaire, comme celle survenue à Fukushima au Japon en 2011, certains éléments radioactifs sont libérés dans l’environnement. Des études expérimentales semblent montrer que l’absorption de ces éléments avec les aliments entraîne une diminution de la production des lymphocytes B, un des acteurs principaux de la réponse immunitaire adaptative.


Liban 2018

Expliquer comment les lymphocytes B participent à la reconnaissance puis à la neutralisation d’un élément étranger infectieux, afin de comprendre les conséquences d’une diminution de leur production sur la santé d’un individu contaminé. L’exposé devra être structuré avec une introduction, un développement et une conclusion et sera illustré par un schéma bilan. Présenter, sous la forme d’un seul schéma de synthèse annoté, les principales étapes de la réponse immunitaire adaptative dirigée contre une infection virale.

Immunologie : réaction adaptative et mémoire immunitaire

Polynésie 2015 Asie 2016

En septembre 2014, face à l’épidémie grandissante liée au virus Ebola en Afrique, l’Institut américain des allergies et des maladies infectieuses (NIAID), a développé un vaccin expérimental basé sur un virus à ADN animal. Ce virus a servi de vecteur, pour délivrer dans les cellules du sujet vacciné des fragments de matériel génétique du virus Ebola. Expliquer, en précisant les bases biologiques sur lesquelles repose la vaccination, en quoi l’utilisation de ce vaccin expérimental pourrait être une solution pour assurer une protection à long terme de l’individu. Précédé d’un QCM de 4 questions sur la réponse immunitaire primaire et secondaire.

La varicelle, une maladie virale Pauline, fillette de 5 ans, découvre sur sa peau de nombreuses vésicules, remplies de liquide, qui provoquent d’intenses démangeaisons. Le médecin diagnostique une varicelle, maladie extrêmement contagieuse due à un virus, qui oblige la fillette à rester chez elle. Des camarades de classe de Pauline sont également atteints de la varicelle. Seule Lili, vaccinée contre la varicelle, peut lui rendre visite sans crainte.

Expliquer comment les cellules de la réaction immunitaire adaptative reconnaissent puis éliminent une cellule infectée par le virus de la varicelle chez Pauline. Décrire ensuite comment la vaccination garantit l’immunité de Lili contre ce virus. La réaction immunitaire innée n’est pas attendue. Votre exposé comprendra une introduction, un développement structuré et une conclusion. Il sera accompagné d’un schéma illustrant une étape de la réaction immunitaire adaptative dans le cas du virus de la varicelle.

Inclassable : mélange immunologie et système nerveux


La myasthénie est une maladie caractérisée par une atteinte de la synapse neuromusculaire entraînant une faiblesse de la musculature squelettique et une fatigabilité excessive. Elle est causée par des anticorps circulants qui ciblent les récepteurs à acétylcholine de la synapse neuromusculaire, inhibant l’effet excitateur de ce neuromédiateur. SYNTHÈSE : (5 points) Expliquer le fonctionnement d’une synapse. Votre synthèse prendra la forme d’un texte structuré s’appuyant sur un schéma légendé et annoté. Suivi d’un QCM sur 3 points sur le lien avec le système immunitaire.


Emirats Arabes Unis 2017 La myasthénie La myasthénie est une maladie dont un des symptômes est une faiblesse musculaire des membres, caractérisée par une difficulté à la contraction musculaire et une fatigabilité excessive. Cette maladie résulte d’une réaction immunitaire adaptative à médiation humorale, dépendant d’une coopération avec des lymphocytes T et aboutissant à la production d’anticorps spécifiques dirigés contre les récepteurs post-synaptiques de la synapse neuromusculaire.

Après avoir décrit la réponse immunitaire aboutissant à la libération d’anticorps, expliquer comment la production d’anticorps spécifiques des récepteurs postsynaptiques rend difficile la contraction musculaire chez un patient atteint de myasthénie. Votre exposé comportera une introduction, un développement structuré, une conclusion et sera illustré d’un schéma comparant le fonctionnement d’une synapse neuromusculaire d’un individu sain au fonctionnement d’une synapse neuromusculaire d’un patient myasthénique. La sélection des lymphocytes impliqués n’est pas attendue.

Neurone et fibre musculaire : réflexe myotatique et communication nerveuse

Métropole septembre 2013 Emirats Arabes Unis 2015

Lors d’une visite médicale permettant d’établir un certificat d’aptitude à la pratique d’activités sportives, le médecin vérifie l’intégrité du système neuromusculaire en testant notamment la mise en œuvre d’un réflexe myotatique au niveau rotulien ou au niveau achilléen.

Décrire les différents éléments mis en jeu dans le réflexe myotatique, préciser les caractéristiques des messages nerveux propagés par ces éléments puis indiquer en quoi ce test médical permet de vérifier le bon fonctionnement de la commande neuromusculaire. L’exposé devra présenter une introduction, un développement et une conclusion. Il devra être accompagné du schéma de l’arc réflexe mis en œuvre dans le cas du réflexe myotatique.

Le réflexe myotatique, un réflexe spinal

Le réflexe myotatique et le réflexe général de flexion sont des réflexes spinaux, c’est-à-dire qu’ils impliquent la moelle épinière. Dans un ouvrage destiné à des étudiants, la présentation de ces réflexes est réalisée sous forme de fiches comme celle présentée ci-dessous.


Le réflexe général de flexion

Intérêt médical : la détection de l’altération de ce réflexe permet, par exemple, de diagnostiquer une congénitale à la douleur insensibilité Facteur déclenchant : stimulation douloureuse Structures mobilisées – récepteurs à la douleur de la peau / – neurone afférent (1) – centre nerveux qui contient plusieurs synapses (polysynaptique) – motoneurones (2) /– effecteurs : les muscles Réponse musculaire : du côté de la stimulation douloureuse (homolatéral) : contraction des muscles fléchisseurs et relâchement des muscles extenseurs. Du côté opposé (contralatéral) : contraction des muscles extenseurs et relâchement des muscles fléchisseurs.

Vous êtes un rédacteur participant à la conception de cet ouvrage. 1/ Réaliser une fiche de présentation du réflexe myotatique sur le modèle de celle du réflexe général de flexion. 2/ Présenter ensuite la nature et le mode de transmission du message nerveux depuis sa naissance jusqu’à la réponse musculaire. Aucune exploitation du contenu de la fiche modèle n’est attendue. L’exposé sera présenté sous forme d’une fiche réalisée sur une double page (sans écrire dans les marges de la copie), complétée par un paragraphe (sans introduction ni conclusion).



Amérique du Nord 2017 Métropole 2017


Le réflexe myotatique, qui provoque la contraction d’un muscle suite à son propre étirement, met en jeu différents éléments qui constituent l’arc réflexe.

Document de référence : Coupe transversale au niveau de la moelle épinière

Synthèse : 5 points En s’appuyant sur un schéma fonctionnel, expliquer comment fonctionne la synapse neuromusculaire provoquant la contraction du muscle. Précédé d’un QCM de 3 questions sur la communication nerveuse. Les neurones sont des cellules du système nerveux spécialisées dans la communication et le traitement d’informations.

Exposer l’intégration et la transmission de messages nerveux par un motoneurone. L’exposé structuré sera illustré et comportera une introduction et une conclusion. Expliquer les mécanismes nerveux aboutissant à un mouvement volontaire, incluant le fonctionnement de la synapse neuromusculaire. La réponse prendra la forme d’un texte illustré de schémas. Le maintien de la position debout nécessite un réajustement permanent et réflexe de la contraction des muscles des jambes. Par exemple, lorsque le corps penche vers l’avant, les muscles du mollet se trouvent légèrement étirés. Par réflexe, ils se contractent, ce qui permet le retour à une position parfaitement verticale. Le réflexe myotatique, primordial dans ce maintien, nécessite la mise en jeu de différents éléments constituant un arc réflexe. À partir de l’utilisation des connaissances, présenter l’origine, le trajet et la nature des messages nerveux propagés lors d’un réflexe myotatique. L’exposé qui comportera une introduction, un plan structuré et une conclusion, sera limité à la contraction d’un seul muscle du mollet sans oublier le fonctionnement d’une synapse.

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Sujets de synthèse baccalauréat Thème Centre Sujet ... · Le magmatisme en zone de subduction Les zones de subduction, domaines de convergence de la lithosphère, sont le siège