L’esprit du sujet ...
La manipulation s’inscrit dans une démarche visant à établir des propriétés des biocatalyseurs. Les élèves doivent déjà avoir en tête qu’une enzyme accélère la vitesse d’une réaction de transformation d’un substrat en produit. Cette première propriété pose alors la question du mode d’action de l’enzyme. Il s’agit d’un sujet de type ELABORATION. On cherche par des mesures à étudier le déroulement d’une réaction enzymatique qui consomme du dioxygène : une des ressources indique à ce titre l’équation de la réaction que la glucose oxydase catalyse. Cette équation servira à envisager une mesure témoin (diminution de dioxygène dans la solution de glucose dès l’injection de l’enzyme) à laquelle seront comparées des mesures réalisées avec deux oses chimiquement et structuralement proches du D-glucose. On ne devrait observer de diminution de la concentration en dioxygène que lorsque l’enzyme est en présence de D-glucose, ce qui validera l’hypothèse. L’approche est davantage semi-quantitative dans la mesure où même si les élèves n’ont pas à déterminer la vitesse initiale de la réaction avec le D-glucose (méthode des tangentes), on attend qu’ils indiquent que cette vitesse est nulle lorsque l’enzyme est en présence seule de D-fructose ou de D-galactose. La ressource complémentaire –donnée au moment de la conclusion pour la distanciation– permettra de constater l’existence d’un complexe (ou association) entre une enzyme et un substrat, ces deux éléments étant ici différenciés (par un logiciel de visualisation moléculaire par exemple). Un tel modèle n’existant pas en ce qui concerne la glucose oxydase complexée au glucose, le modèle « amylase pancréatique porcine en complexe avec des molécules d’amidon » (modèle 3L2L sur Libmol) a été choisi.

L’esprit du sujet ...
Les zones de subduction sont connues pour leur activité magmatique spectaculaire. Dans ce sujet de type ELABORATION, on s’intéresse au rôle de l’eau dans la genèse des magmas. Pour vérifier que la fusion partielle est facilitée par un apport d’eau, les élèves vont expérimenter en mesurant, sur un matériau anhydre et sur sa version hydratée, le temps et la température nécessaire pour rentrer en fusion partielle. Ils montreront ainsi que le matériau hydraté fond plus vite et à une température moins importante que le même matériau dans sa version anhydre. Cette activité pratique corrobore donc le rôle de l’eau dans la facilitation de la fusion partielle.
Comme l’expérience n’aura pas été faite sur un matériau géologique ni réalisée dans des conditions de pression et de température équivalentes à celles régnant dans les zones de subduction, la ressource complémentaire -donnée au moment de la conclusion pour la distanciation- ramène au contexte profondeur-température des zones de subduction et au cas du matériau réel (péridotites).

L’esprit du sujet ...
Dans les zones de collision, la divergence conduit à un épaississement crustal « par le dessus » (reliefs et déformations tectoniques associées) mais aussi « par le dessous » (racine crustale). Dans ce sujet de type POURSUITE, il s’agit de vérifier la présence d’une racine crustale sous les Alpes en mesurant (premier geste technique) sur des sismogrammes de différentes stations le retard des ondes PmP puis en calculant (deuxième geste technique) la profondeur du Moho déduite de ce retard. On met ainsi en évidence une corrélation entre les altitudes des 6 stations étudiées et la profondeur du Moho à l’aplomb de ces stations.
La nature de la méthode utilisée (imprécision de la mesure du retard sur les sismogrammes ?) et le nombre insuffisant de données collectées (seulement six couples de données (altitude de la station, profondeur du Moho sous la station)) ne permettent pas de valider pleinement la réalité de la racine crustale. La poursuite de stratégie -avec une ressource complémentaire donnée à l’élève pour la passation de l’étape orale spécifique- fait appel à d’autres méthodes sismiques. Ainsi, l’observation du profil ECORS au niveau des Alpes montre bel et bien une racine crustale pouvant dépasser 55 km de profondeur sous cette chaine de montagnes.

L’esprit du sujet ...
Dans une forêt, des enfants ont déterré une racine revêtue d’un feutrage qui les intrigue. C’est le point de départ d’une investigation autour des mycorhizes, entités dont on souhaite prouver qu’elles résultent d’une symbiose entre la racine d’une plante et un champignon. Dans ce sujet de type POURSUITE, la réalisation d’une coloration au bleu coton (premier geste technique) de racines de plant mycorhizé va montrer l’intimité de l’association entre les cellules de la plante et celles du champignon. Ensuite, le traitement graphique de mesures de biomasse (deuxième geste technique) montrera un bénéfice (gain de biomasse) que la présence du champignon apporte à la plante.
Avec ces seules données, la réciprocité du bénéfice n’aura pas été prouvée. La poursuite de stratégie -avec une ressource complémentaire que l’élève doit solliciter lors de l’étape orale spécifique- permettra de compléter la démonstration de la symbiose en montrant le rôle joué par la plante, cette dernière assurant l’incorporation du carbone atmosphérique dont le champignon profite.

L’esprit du sujet ...
Des camions citernes remplis de lait arrivent à leur usine de traitement et vont être soumis à des tests. Gare à la brigade !
Dans ce sujet de type ELABORATION, pour savoir si des éleveurs de vaches laitières ont eu recours à des antibiotiques, on utilise une adaptation du principe de l’antibiogramme. Des pastilles seront imbibées des laits testés et l’inhibition ou non de la croissance bactérienne autour des pastilles sera observée pour témoigner d’une éventuelle présence d’antibiotiques dans le lait. Les élèves, au moment de la lecture des résultats, découvriront alors que deux des trois éleveurs sont dissidents.
La ressource complémentaire -donnée au moment de la conclusion pour la distanciation- ramène aux méthodes de détection réellement utilisées dans les laboratoires, qui sont éloignées de celle utilisée lors de l’activité pratique.

L’esprit du sujet ...
Dans ce sujet de type ELABORATION, on s’intéresse au concept de collaboration entre les LTCD4 et les LB pour la production d’anticorps.
Dans un premier temps, pour vérifier l’existence de cette collaboration, il s’agit de réaliser un test d’agglutination (premier geste technique) des globules rouges de mouton (GRM) chez des souris thymectomisées ou non. Si l’hypothèse de la collaboration est vraie, la production d’anticorps doit être impossible en l’absence des LT, même si les LB sont présents. Autrement dit, le sérum d’une souris thymectomisée ayant reçu une injection de GRM ne doit pas contenir d’anticorps anti-GRM et ne doit donc pas agglutiner les GRM, contrairement à celui d’une souris témoin.
Ensuite, pour identifier la modalité de cette collaboration, il s’agit de réaliser des simulations numériques (deuxième geste technique) du placement des LTCD4 et des LB dans les compartiments de la chambre de Marbook. Les élèves observeront que la production d’anticorps reste possible même si les LTCD4 et les LB sont placés dans des compartiments différents. Connaissant les propriétés de la membrane qui sépare les deux compartiments, les élèves pourront en déduire que la stimulation des LB par les LTCD4 se fait par un procédé chimique (intervention de molécules) et non par des contacts cellulaires.
Cependant, le modèle numérique utilisé repose sur des rencontres aléatoires entre les agents et ne peut donc pas reproduire fidèlement la réalité. La ressource complémentaire -donnée au moment de la conclusion pour la distanciation – permettra de généraliser les interprétations à l’aide des résultats réellement obtenus du temps de Marbrook.

L’esprit du sujet ...
Ces deux étudiants en BTS dans un établissement horticole sont-ils, comme ils l’affirment, à jour de leur vaccination contre le tétanos ? Si c’est le cas, des anticorps anti-toxine tétanique produits par des plasmocytes à longue durée de vie doivent être encore présents dans le sérum des deux individus. Dans ce sujet de type ELABORATION, on proposera de détecter la présence de tels anticorps avec un test d’immunodiffusion, en plaçant la toxine tétanique dans le puits central et les sérums testés dans les puits périphériques. Si les étudiants sont effectivement vaccinés, on doit voir un arc de précipitation entre le puits central et le puits périphérique contenant le sérum de l’étudiant testé. Surprise : au moment de la lecture des résultats, on découvrira que l’un des étudiants ne semble pas à jour de sa vaccination.
Le test réalisé n’étant pas quantitatif, la ressource complémentaire -donnée au moment de la conclusion pour la distanciation - permettra de nuancer l’interprétation des résultats.