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Bac 2025

SVT (spécialité) – Polynésie 2025, sujet 1 : correction détaillée

Sciences de la vie et de la Terre · spécialité · jour 1 · 3 h 30 · 2 exercices (7 + 8 points)

Corrigé

Correction rédigée par l'équipe BAC Révision, non officielle. Les énoncés sont reformulés avec leurs données : refais toujours les calculs et compare avec ton professeur.

Où trouver le sujet ? Cette page présente la correction. Le sujet officiel complet (PDF) et ses figures sont dans l'application BAC Révision.

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Exercice 1 : Orogenèse et variations climatiques mondiales7 points

Exercice de synthèse sans document : relier les étapes d'un cycle orogénique (cycle de Wilson) à une alternance de réchauffement et de refroidissement planétaires.

1Montrer que certaines étapes des cycles orogéniques peuvent conduire à une succession de réchauffement et de refroidissement à l'échelle mondiale (texte argumenté avec expériences, observations, exemples).Touche pour voir la correction

À retenir Cycle orogénique : rifting et ouverture océanique (dégazage de CO2, réchauffement), subduction, puis collision et érosion de la chaîne (altération des silicates qui consomme du CO2 et piège du carbone dans des carbonates : refroidissement). Indices : marqueurs sédimentaires et isotopiques.

Démarche
  1. Introduction : définir un cycle orogénique (ouverture d'un océan, subduction, collision, démantèlement de la chaîne, puis nouveau cycle) et énoncer la problématique : en quoi ses étapes entraînent-elles des variations de CO2 atmosphérique, donc de température ?
  2. Partie 1 – Phase d'ouverture et d'expansion : rifting continental puis dorsale. Le volcanisme et le dégazage mantellique libèrent du CO2 ; les dorsales rapides augmentent le volume des bassins et le niveau marin, d'où une atmosphère enrichie en CO2 et un climat chaud (exemple du Crétacé). Indices : fossiles de faune et flore tropicales à hautes latitudes, absence de dépôts glaciaires, niveau marin élevé.
  3. Partie 2 – Subduction et collision : formation de la chaîne. L'épaississement crustal soulève des reliefs importants ; le métamorphisme de carbonates (décarbonatation) et le volcanisme d'arc peuvent libérer encore du CO2, mais cet effet est surpassé par l'effet suivant.
  4. Partie 3 – Érosion de la chaîne et refroidissement. Les reliefs jeunes subissent une forte altération chimique des silicates : CO2 + silicates + H2O → HCO3- et cations Ca2+ ; les fleuves transportent ces ions vers l'océan où précipitent des carbonates (CaCO3), qui piègent du carbone dans les sédiments. La teneur en CO2 diminue, l'effet de serre faiblit, le climat se refroidit. Exemples : formation des calottes polaires au Cénozoïque après les orogenèses alpine et himalayenne ; glaciation du Permo-Carbonifère, après l'érosion de la chaîne hercynienne.
  5. Partie 4 – Retour à un climat plus chaud. Quand la chaîne est érodée (pénéplanation), la consommation de CO2 diminue ; si l'activité volcanique et le dégazage de dorsales continuent, le CO2 s'accumule de nouveau, ce qui ramène un réchauffement. L'alternance des phases est donc liée au fonctionnement des cycles orogéniques sur des dizaines de millions d'années.
  6. Conclusion : la tectonique des plaques régule le climat à long terme par le cycle géologique du carbone ; ouvertures océaniques et dégazage réchauffent, orogenèses et érosion refroidissent. Les indices (isotopes de l'oxygène et du carbone, fossiles, dépôts glaciaires) permettent de reconstituer ces variations.

RéponseLes ouvertures océaniques et le volcanisme libèrent du CO2 (réchauffement), alors que la collision, la formation de reliefs et leur érosion consomment du CO2 par altération des silicates et enfouissement de carbonates (refroidissement) : la succession des étapes du cycle orogénique entraîne une alternance de périodes chaudes et froides.

Vérification Les exemples cités (Crétacé, Cénozoïque, glaciation de l'Ordovicien et du Permo-Carbonifère) sont des exemples classiques du programme ; n'en retenir que deux ou trois, bien expliqués.

Piège Ne pas dire que la formation d'une chaîne refroidit directement : c'est l'érosion et l'altération qui piègent le CO2, avec un décalage dans le temps. Citer les indices (marqueurs) qui permettent de repérer les variations climatiques.

Exercice 2 : Protéine virale et fusion des gamètes8 points

Hypothèse : le gène HAP2, qui permet la fusion des gamètes chez les Eucaryotes, proviendrait d'un virus par transfert horizontal. Il faut construire l'argumentation à partir des documents et en montrer les limites.

Documents du sujet Cet exercice s'appuie sur des figures ou documents du sujet : Document 1 : liaison puis fusion d'un virus avec sa cellule hôte (protéine et peptide de fusion) ; Document 2 : localisation de HAP2 à la surface d'un gamète moins de Chlamydomonas (flèche) ; Document 3 : fusion des gamètes plus et moins de Chlamydomonas ; Document 4 : fusion des gamètes avec ou sans anticorps anti-HAP2 ; Document 5 : structure 3D de HAP2 (à gauche) et de la protéine de fusion du virus TBEV (à droite) ; Document 5 (suite) : superposition des deux structures ; Document 6 : alignement de séquences de HAP2 chez des Eucaryotes (flèches : acides aminés essentiels). Ils sont affichés avec la correction dans l'application.

1Expliquer comment l'hypothèse selon laquelle le gène permettant la fusion des gamètes proviendrait d'un virus par transfert horizontal a pu être construite, tout en montrant les limites de ce modèle (démarche libre intégrant les documents 1 à 6 et les connaissances).Touche pour voir la correction

À retenir Une hypothèse évolutive se construit sur des ressemblances (fonction, structure, séquence) entre une protéine eucaryote et une protéine virale ; les limites viennent de ce que des ressemblances de structure ne prouvent pas le sens du transfert ni l'origine virale.

Démarche
  1. Document 1 : chez les virus, des protéines de fusion à la surface de l'enveloppe se lient par leur peptide de fusion à la membrane de la cellule hôte, puis provoquent la fusion de l'enveloppe virale avec la membrane plasmique : le virus entre dans la cellule.
  2. Documents 2 et 3 : chez Chlamydomonas, la protéine HAP2 est localisée à la surface des gamètes moins ; la fusion des gamètes plus et moins en cellule œuf (étape finale du document 3, après rencontre et adhésion) serait permise par la liaison de HAP2 à une protéine du gamète plus. La fonction de HAP2 (fusion de deux membranes) rappelle celle de la protéine de fusion virale.
  3. Document 4 : en présence d'un anticorps qui inactive HAP2 (sans empêcher la mobilité ni l'adhésion), la fusion des gamètes reste très faible : environ 5 % après 7 min, 12 % après 15 min et 15 % après 30 min, contre environ 65 %, 60 % puis 67 % pour les gamètes sans anticorps. HAP2 est donc nécessaire à la fusion des gamètes (pas à leur adhésion).
  4. Document 5 : la structure tridimensionnelle de HAP2 de Chlamydomonas et celle de la protéine de fusion du virus TBEV, une fois superposées, sont très voisines. Ces ressemblances de structure alors que les séquences peuvent différer suggèrent une origine commune.
  5. Document 6 : HAP2 est identifiée chez la plupart des Eucaryotes (Chlamydomonas, Arabidopsis thaliana, Tribolium castaneum, Nematostella vectensis, Plasmodium falciparum, Toxoplasma gondii... : algues, plantes, animaux, protistes), et la séquence est comparée : certains acides aminés (marqués par les flèches, en grande partie des cystéines) sont conservés chez tous, car essentiels à la structure 3D. Cette conservation montre que le gène est ancien, présent chez l'ancêtre commun des Eucaryotes, et que la protéine est soumise à une forte pression de sélection (conservation de la fonction).
  6. Construction du modèle : (1) fonction analogue (fusion de membranes) ; (2) structure tridimensionnelle superposable ; (3) gène commun et ancien chez les Eucaryotes ; donc HAP2 aurait été acquise d'un virus par transfert horizontal chez un ancêtre des Eucaryotes, puis conservée parce qu'elle permet la reproduction sexuée.
  7. Limites : (a) la ressemblance structurale ne dit pas le sens du transfert : le virus a pu acquérir le gène depuis une cellule eucaryote (les virus capturent des gènes de leurs hôtes) ; (b) deux protéines ont pu converger vers la même fonction et la même forme sans ancêtre commun, ou diverger depuis un ancêtre commun non viral ; (c) l'étude porte sur un petit nombre d'espèces (un seul virus, TBEV, un type de protéine de fusion) ; (d) la comparaison de séquences ne remonte pas jusqu'à l'événement lui-même, très ancien ; (e) l'étude ne dit rien des organismes dépourvus de HAP2 ni des autres protéines de fusion des gamètes. Le modèle reste donc une hypothèse, que ces documents ne démontrent pas.

RéponseL'hypothèse est construite sur trois constats : HAP2 assure la fusion membranaire des gamètes (la fusion après 30 min tombe d'environ 67 % à environ 15 % avec un anticorps anti-HAP2), sa structure 3D se superpose à celle d'une protéine de fusion virale (TBEV), et sa séquence est conservée chez les Eucaryotes. Mais la ressemblance ne prouve ni le sens du transfert (virus vers cellule ou l'inverse), ni l'absence d'origine commune non virale ou de convergence.

Vérification Document 6 : 8 flèches comptées, une majorité de cystéines conservées. Les pourcentages du document 4 sont lus sur graphique (± 2 points).

Piège Ne pas conclure que HAP2 « vient d'un virus » comme une certitude : le sujet demande explicitement les limites. Ne pas oublier non plus que la fusion nécessite d'abord adhésion puis fusion (l'anticorps ne bloque que la seconde).

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