Sujet 2 – Bac blanc 2024 – Ecrit
Exercice 1 – Métabolisme des cellules chlorophylliennes (10 points) 2h 00
L’apparition de la photosynthèse sur Terre a permis l’enrichissement de l’atmosphère en dioxygène. On trouve cette réaction métabolique dans plusieurs groupes dont les cyanobactéries, des procaryotes dont les premières traces sont datées de 3,8 milliards d’années et les Eucaryotes contenant des chloroplastes, dont les premières traces sont datées entre un et deux milliards d’années. Les cellules chlorophylliennes produisent ainsi du glucose qui intervient ensuite dans de nombreuses réactions métaboliques.
Présenter les mécanismes d’acquisition de la photosynthèse chez les Eucaryotes puis les mécanismes qui permettent à la cellule chlorophyllienne à la fois de synthétiser du glucose et de l’utiliser pour produire de l’énergie.
Vous rédigerez un texte argumenté. On attend que l’exposé soit étayé par des expériences, des observations, des exemples … éventuellement issus du document proposé.
Document – Cellules de feuille observées au microscope électronique à transmission
Exercice 2 – Les périodes froides du Paléozoïque et du Cénozoïque (10 points) 1h30
Les enjeux climatiques font partie des préoccupations contemporaines.
Afin d’envisager le futur, il est nécessaire de comprendre les variations climatiques du passé.
Vous organiserez votre réponse selon une démarche de votre choix intégrant des données issues des documents et les connaissances complémentaires nécessaires.
DOCUMENT 1 – Courbe des températures moyennes de surface estimées au cours de l’histoire de la Terre
d’après Scotese et Mc Kerrow, modifié
DOCUMENT 2 – Emplacements temporels des principales orogenèses du Phanérozoïque
Remarques : – Les valeurs correspondent à des millions d’années.
– Orogenèse = formation de chaînes de montagnes intracontinentales.
d’après Wikipedia et Géopolis, modifiés
DOCUMENT 3 – Altération minérale et dioxyde de carbone
On considère que les processus d’altération puis d’érosion des continents sont d’autant plus intenses que les reliefs sont accentués.
On rappelle que les roches terrestres sont principalement composées de minéraux silicatés. C’est le cas en particulier des granites, principales roches continentales, qui sont composés essentiellement de feldspaths, de quartz et de micas.
Les équations chimiques suivantes illustrent l’altération de deux minéraux : l’orthose (un feldspath potassique) et l’anorthite (un feldspath plagioclase calcique).
DOCUMENT 4 – Solubilité du CO2 et température des océans
(d’après www.4college.co.uk)
Atmosphère et océans sont des enveloppes fluides qui interagissent, notamment en ce qui concerne le dioxyde de carbone qu’elles contiennent. Le CO2 gazeux atmosphérique peut se solubiliser dans les océans et, inversement, le CO2 dissous des océans peut être relargué dans l’atmosphère.
La température de l’eau intervient dans cet équilibre réactionnel, selon le graphique suivant :
DOCUMENT 5 – Reconstitutions paléogéographiques à différentes périodes géologiques (en vues polaires Sud) et albédo de diverses surfaces
d’après Global Paleogeographic sur Google Earth
Types de surface Valeurs de l’albédo
Forêts 0,05 à 0,20
Mers et océans 0,05 à 0,15
Plupart des roches nues 0,05 à 0,45
Glace ou neige 0,60 à 0,90
L’albédo est le rapport entre la quantité d’énergie lumineuse réfléchie et la quantité d’énergie lumineuse reçue par une surface éclairée.
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Eléments de correction