licence0106 .pdf

---

À propos / Télécharger Visionner le document

---

Ce document au format PDF 1.6 a été envoyé sur fichier-pdf.fr le 20/10/2015 à 19:59, depuis l'adresse IP 199.115.x.x. La présente page de téléchargement du fichier a été vue 3937 fois.
Taille du document: 6.9 Mo (253 pages).
Confidentialité: fichier public

Aperçu du document

---

SUJETS D'EXAMENS

LICENCE

Session Janvier 2006

UNIVERSITE HENRI POINCARE NANCY 1
'FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES

SUJET D'EXAMEN

DIPLÔME: Licence Science du Vivant

Durée du sujet: 1 heure (2 X 30 min)
Nom des rédacteurs: D.Chardard, JC.Pireaux, D.Afif,
A. Brun

Epreuve de TD/TP

UE.1.01 "De la cellule aux écosystèmes"

Session: Janvier 2006
Date

.

Horaire

.

D
Il
D
III

Documents autorisés
Documents non autorisés
Calculatrices autorisées

< Nom :
-

«

••••••• «

Prénom :.. <................................

«

Groupe TD :

La photo A représente une coupe transversale réalisée dans un organe de végétal
supérieur, observée en microscopie optique. Indiquer pour chaque chiffre, le nom
demandé. La lettre "8" signifie que l'on souhaite connaître le nom de la structure; "T", le
nom du tissu; "C" le nom de la cellule. (Répondre directement sur la feuille).

118

1T

2T

-t-

.,

\-

,

.

\ 1

"

,
•

photo A '"

7T

9C

GC
Il III -

..

5C

10T

Préciser la fonction des cellules 5 et 6. (Répondre au dos de cette feuille).
Les cellules 8 présentent une partie gris foncée. Donner le nom de cette partie ainsi que
ses caractéristiques. (Répondre au dos de cette feuille).
IV - Préciser le type d'organe représenté par la photo A. Indiquer s'il s'agit d'une plante
faisant partie des Eudicotylédones ou des Monocotylédones. Justifier vos réponses.
(Répondre au dos de cette feuille).

NOM:
Prénom:
Date de naissance:

SESSION DE JANVIER 2006
DE 1.01 De la cellule aux écosystèmes
Contrôle continu TP-TD : Biologie animale
Durée conseillée: 30 min

Répondez directement sur le sujet
1- Annotez le dessin de la coupe histologique hypothétique ci-dessous.

!
/

2- Quelles sont les différentes étapes de la réalisation d'une coupe histologique?

3- Quelles sont les caractéristiques d'un tissu conjonctif?

4- Faire le schéma d'un entérocyte en précisant la fonction de chaque structure? (répondre au verso du
sujet)

UNIVERSITE HENRI POINCARE, NANCY-I
FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES
SUJET D'EXAMEN
Nom des Rédacteurs: P. GERARDIN, C.
GERARDIN, J. BODIGUEL
Documents non autorisés
Calculettes non autorisées
Durée de l'épreuve: 1 h
Enoncé de deux pages

DIPLOME: LSV.1.02 Biochimie - Chimie
Organique
Epreuve de Chimie Organique
Session 1 - Janvier 2006
Date:
Horaire:

Exercice 1
Indiquer en justifiant votre réponse si les molécules suivantes sont chirales. Indiquer
également, lorsque cela est justifié, leur configuration absolue ainsi que les éventuels
éléments de symétrie.
CN

-:»:
CI

H+OH
H+OH
CH 20H

H

Exercice 2
Nommer ou représenter les molécules suivantes:
Et

a)~OH
Me

b)

c)

0

d) (R)-5-chloroheptan-2-one

e) 2,2-diméthoxycyclohexanone 1) éthanoate de sodium

Exercice 3
Représenter en justifiant votre réponse la conformation la plus stable du :
a) trans-l,4-dichlorocyclohexane
b) 1,2-dibromoéthane
c)l-hydroxyéthanal
Exercice 4
Les phytostérols, dont le p-Sitostérol, sont des produits naturels présents dans les huiles
végétales capables de réduire le taux de cholestérol dans le sang. Leur mode d'action dépend
directement des fortes affinités structurales existant entre ces produits et le cholestérol.

HO
Cholestérol

(l-Sitostérol

Dénombrer et indiquer les atomes de carbone asymétriques présents dans chacune de ces
molécules. Combien existera-t-il de stéréosiomères ? de conformères ?
Donner uniquement la configuration absolue des atomes de carbone asymétiques du cycle B
du ~-Sitostérol.

Exercice 5
Le saumon d'élevage représente environ 90 % du saumon vendu dans les supermarchés. La
chair du saumon d'élevage est grise. La couleur rose du saumon sauvage vient de son
alimentation riche en petites crevettes qui contiennent un pigment naturel, l'astaxanthine.

o

OH

HO

o

astaxanthine

L'astaxanthine d'origine naturelle (provenant des crevettes) est énantiomériquement pure et
de configuration (S,S) alors que l'astaxanthine d'origine synthétique est produite sous la
forme d'un mélange inactif sur la lumière polarisée renfermant quatre stéréoisomères dans des
quantités équivalentes.
- Préciser la stéréochimie de l'asthaxantine naturelle
- Représenter en précisant la stéréochimie les quatre stéréoisomères de synthèse de
l'astaxanthine et décrire les relations stéréochimiques existant entre ces derniers.
- Comment séparer les quatre stéréoisomères du mélange précédent?
- Quelle est la stéréochimie des doubles liaisons présentes dans l'astaxanthine ?
Pour colorer la chair des saumons d'élevage, on a recours à l'utilisation de l'astaxanthine de
synthèse. La figure ci-dessous représente l'analyse par chromatographie liquide haute
pression de l'astaxanthine sur une colonne chirale de deux lots de saumon vendus pour être du
saumon sauvage.

Que pensez-vous de ces analyses? Y a-t-il tentative de fraude? Pourquoi les stéréoisomères
de configuration SS et RR donnent-ils lieu à deux pics différents?

UNIVERSITE HENRI POINCARE
NANCYl

FACULTE des SCIENCES et TECHNIQUES

LICENCE SCIENCES DU VIVANT, L.SV.l.02
Session de janvier 2006
Durée de l'épreuve : 2 heures
Documents non autorisés
Calculatrices non autorisées

Epreuve de BIOCHIMIE
Date: janvier 2006
Horaire :

L'EPREUVE DE BIOCHIMIE COMPORTE 3 PARTIES
à RENDRE SUR DES COPIES SEPAREES
- PARnE 1 : TRAVAUX DIRIGÉS
- PARnE 2 : COURS DE J.-L. GAILLARD
- PARnE 3 : COURS DE B. VITOUX

(durée conseillée: 1 heure)
(durée conseillée: 30 minutes)
(durée conseillée: 30 minutes)

PARTIE 1 : Contrôle terminal de Travaux Dirigés
A rendre sur une copie séparée - Durée conseillée: 60 minutes
Exercice 1 ; l'acide ascorbique ou vitamine C
Soit la formule de la vitamine C

Donner la formule brute de la vitamine C ; calculer sa masse molaire.
Définir la notion d'atome de carbone substitué asymétriquement.
Ecrire la formule et désigner le(s) atome(s) de carbone substituées)
asymétriquement. Combien d'isomères de configuration peut-on envisager?
Indiquer, en expliquant, la configuration absolue de(s) l' atome(s) de carbone
asymétrique.
Un comprimé renferme 350 mg de vitamine C.
Calculer le nombre arrondi de mole de vitamine C par comprimé.
Calculer le nombre de molécules de vitamine C par comprimé.
Exercice 2 : purification d' une protéine
Un laboratoire est chargé d'étudier une protéine PROT. La production de cette protéine
nécessite l'emploi de la bactérie, Escherichia coli Le contenu cellulaire, où se trouve la
protéine à étudier, est mis en solution dans un tampon biologique.
Pour cette expérience, nous avons choisi le tampon biologique TES (acide 2-[(2-Hydroxyl,l-bis(hydroxymethyl)ethyl)amino]éthanesulfonique) de masse molaire égale à 229,25
g.mol- 1

OH
HO

2

a

Il

NH~I=O
OH
HO
Le TES présente un pKa de 7,5 à 20°C.
En solution, l'équilibre ionique du TES peut être simplifié ainsi:

Quelle masse de TES devez-vous peser pour obtenir 1 L de solution 0,1 M ?
Indiquer les formes basique et acide du TES.
En admettant que la dissociation du TES est de 1 'ra, déterminer le pH de cette solution
de TES, 0,1 M ?
Le pH de la solution de TES est amené à pH = 8,5 par ajout de NaOH.
Dans quel sens, l'équilibre chimique est-il déplacé par cet ajout de soude; réécrire
l'équilibre ionique et y placer la flèche indiquant le sens de déplacement de l'équilibre?
Quelles sont alors les proportions en pourcentage des formes basique et acide du
TES?
Détermination de la concentration protéique
La protéine PROT, diluée 250 fois, présente une absorbance de 0,40 à 280 nm dans une
cuve de 1 cm de trajet optique. Le coefficient d'absorption molaire de PROT est de
200000 M-1.cm- 1. La masse molaire de PROT est de 40000 g.mol-l .
Quel(s) élément(s) contribue(nt) à l'absorption à 280 nm de longueur d'onde pour les
protéines?
Indiquer la relation utilisée pour déterminer la concentration de la protéine purifiée
(formule et unités) ?
Quelle est la concentration en g.L- 1 et en mg.mL- 1 de PROT ?

Exercice 3 : les lipides
Dans les élevages de porc, la température d'élevage est régulée ; en effet, on constate
qu'elle influence la composition en acides gras de certains tissus adipeux.
Globalement, quand la température d'élevage augmente, dans la bardière (couche
superficielle de graisse) la proportion des acides gras C18:0 augmente alors que celle des
C18:1ô 9 diminue faiblement et celle des C18:2 1'>9,12 et C18:3 1'>9,12,15 diminue fortement.
Ecrire les formules développées des acides gras C18:0 et C18:2 1'>9,12 (isomérie cis) en
numérotant les atomes de carbone; nommer ces deux acides gras (nom commun et nom
systématique).

3

L'un des acides gras présent chez le porc (parmi les 4 présentés dans l'exercice) fait
partie de la famille des oméga 3 (ou n-3).
Lequel et pourquoi?
Quelle est la propriété des acides gras pouvant expliquer que la composition de la
graisse varie avec la température? Comment pouvez-vous l'interpréter?
Un deuxième phénomène est observé; la proportion des acides gras à chaînes cour-tes
diminue alors que celle des acides gras à chaîne longue augmente.
Ce deuxième phénomène est-il en accord avec le premier; expliquer?
A partir de ces acides gras, construire un triacylglycérol en représentation stéréoscopique
(sn) de votre choix possédant un atome de carbone substitué asymétriquement. Expliquer
votre construction.

PARTIE 2 : Contrôle terminal de Cours magistral: Sujet de M. GAILLARD
A rendre sur une copie séparée.

Durée conseillée 30 min

1) Donnez les structures possibles de l'alanine et de la glycine dans une représentation faisant apparaître
leur géométrie spatiale. Nommez les.

2) Comment détermine-t-on si le carbone asymétrique d'un acide aminé est R ou S? Prenez ensuite
l'exemple de la L-cystéine.

3) Représentez la Proline. Quelle est sa particularité ~

4) Représentez un acide aminé pouvant s'ioniser au niveau de sa chaîne latérale et absorbant la lumière
dans le proche ultra-violet. Expliquez pourquoi.

5) Représentez le dipeptide glutamylphénylalanine. Combien y a-t-il de carbones asymétriques?
Représentez précisément sa liason peptidique ; quelles en sont les caractéristiques et leurs
conséquences?.. On considèrera que les 2 acides aminés sont 1.

6) Quelle stratégie adopteriez-vous pour parvenîr à déterminer la séquence d'un peptide inconnu?

Répondez et justifiez brièvement l'ensemble de vos réponses. Il sera tenu compte du soin et de la
clarté des réponses.

4

PARTIE 3: Contrôle terminal de Cours magistral: Sujet de M.VITüUX
A rendre sur une copie séparée - Durée conseillée: 30 minutes
1- Principes généraux de Biochimie (80% des points)
Dans quel domaine de temps se situent les durées des phénomènes biochimiques les plus
courants? Donnez des exemples caractéristiques.
Qu'appelle-t-on le moment dipolaire d'une liaison covalente polarisée et quelle information
sa valeur numérique fournit-elle?
En vous servant d'une molécule de n-butane (CH3-CH2-CH2-CH3) comme squelette de base,
substituez un nombre minimal d'atomes d'hydrogène par du chlore ou du brome de façon à
obtenir 4 atomes de carbone asymétriques, sans qu'aucun ne possède 4 substituants
exactement identiques à l'un des trois autres. Quel est le nombre total d'isomères optiques
dans ce cas? A l'inverse, construisez une autre molécule à 4 atomes de carbone asymétriques
où les mêmes substituants différents sont portés par 2 atomes sur 4 (2 paires distinctes).
Discutez des éléments de symétrie présents dans ce zème cas et proposez éventuellement le
nombre d'isomères qui en résulte (on pourra même mentionner les équivalences observées
entre configurations absolues).
Comment mesure-t-on la valeur de l'angle de torsion associé à la rotation libre d'une liaison
simple formée par 2 atomes hybridés sp3 ?

2 - Lipides (20% des points)
On considère l'acide n-octadécanoïque il 18 atomes de carbone:
(1) Donnez sa formule chimique brute, sa formule chimique semi-développée et son
écriture symbolique.
(2) Modifiez cet acide gras en y plaçant à votre convenance 4 doubles liaisons de façon à
ce que l'acide gras insaturé obtenu soit conventionne!. Représentez la formule chimique
développée, l'écriture systématique et l'écriture symbolique de la molécule ainsi obtenue.
(3) Effectuez à votre convenance une deuxième modification de l'acide gras saturé de
départ avec 4 insaturations de façon à ce que l'acide gras insaturé obtenu soit atypique
pour 4 raisons: présence d'une double liaison sous forme isomère trans, présence d'une
triple liaison, présence d'une conjugaison entre deux doubles liaisons et présence d'une
double liaison en position terminale. Représentez la formule chimique développée,
l'écriture systématique et l'écriture symbolique de la molécule ainsi obtenue.

FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES

UNIVERSITE HENRI POINCARE
SUJET D'EXAMEN

DIPLOME LI-SV
Epreuve d'atomistique et liaison chimique

Durée du sujet 1 heure

Session de janvier 2006

Documents autorisés

Date le jeudi 5 janvier 2006

Calculatrices autorisées 1 OUI 1 1 NQl\! 1 (1)

Horaire de 13H30 à 16h30

(1) Rayer la mention inutile

Nom du rédacteur Xavier ASSFELD

--

1

O,,! liNON

1

(1)

Barème: 1 point par qnestion
A. PF2CI3•
1. Donner les configurations électroniques des atomes de ]Sp, 9F et 17CI dans leur état fondamental.
2. Proposer une structure de Lewis pour la molécule hypervalente de PF 2Cb.
3. A l'aide du modèle VSEPR, donner le nom général de la géométrie de la molécule de PF2Ch, où
l'atome Pest l'atome central entouré de 5 ligands.
4. La molécule de PF 2Cb possède 3 isomères de position. Identifier-les.
5. Lequel, des trois isomères ne possède pas de moment dipolaire électrique permanent?
6. Si on arrivait à solidifier ces 3 isomères séparément, quel serait l'isomère qui conduirait au solide
possédant la température de fusion la plus élevée?

RLi.

INTERDICTION D'UTILISER LES REGLES DE SLATER.
On donne les énergies d'ionisation successives suivantes relatives à l'élément lithium:
PI]= 0,1985 u.a.; Ph = 2,7794 u.a.; P1)= 4,5000 u.a.
Et on rappelle la valeur de la constante I = 0,5 u.a.

1. Expliquer l'ordre de ces énergies d'ionisation.
2. Déduire de ces énergies d'ionisation les énergies de Li2+, Li+ et Li à l'état fondamental.
3. A l'aide de l'énergie de l'ion Li 2+, vérifier que 2 = 3 pour Li.
4. Donner les configurations électroniques de Li 2+, Lt et Li à l'état fondamental.
5. En supposant que seuls les électrons de couches plus internes ou de la même couche que l'électron
considéré peuvent faire écran, déduire 2 2, * de Li de la première énergie d'ionisation (PI]).
6. Quelle est l'énergie maximale (en u.a.) qu'un photon pouvant être émis de l'ion Li'+ peut avoir?

UNIVERSITE Henri POINCARE - NANCY 1
DIPLOME: LI SV

- FACULTE DES SCIENCES et
TECHIQUES
SUJET D'EXAMEN
Equilibres chimiques

SI 1.03 chimie \!.énérale
Epreuve écrite de : Equilibres chimiques

Durée du sujet: 2 heures
Nom du rédacteur:

Session de : Janvier 2006

B. Henrv
Date: Janvier 2006

Docnments : Non antorisés.
Calculatrices autorisées

Horaire:

Exercice 1 : On dose 10 mL d'une solution contenant des ions bromure Br- par une
solution d'ions permanganate Mn04- de concentration c = 0.02 mol.L-!. Au point
d'équivalence, le volume de permanganate versé est de 5 mL.
a) Ecrire la réaction de dosage.
b) Déterminer la concentration de la solution de bromure.
c) Déterminer le potentiel d'électrode d'une solution contenant les ions Mn04- et Mn z+ à
la concentration de 0.01 mol.L" à pH = puis même calcul à pH = 7.
d) Que peut-on conclure de ce calcul sur les conditions de dosage?
e) Déterminer la constante d'équilibre de la réaction de dosage à pH = O.

°

Données: E O

Mn0"4 / Mn 2+

= 151 V et
,

Exercice 2: Equilibrer les réactions REDOX en faisant apparaître les demi-équations:
En milieu acide:
CrzOl- + H 20 Z + = Cr3+ + O2 +
COz +NOz +
= N0 3 - +CO +
En milieu basique:
Cr(OHh + CIO- = Cr + CIO z- +
Exercice 3 :- Calculer les pH des différentes solutions aqueuses suivantes:
a) Une solution 0,01 mol.L d'acétate de sodium CH3COzNa .
o!

b) Une solution obtenue par ajout de 10 mL d'une solution 0,5 mol.L-! d'acide
chlorhydrique HCI à 40 mL d'une solution 0,1 mol.L-! d'acide éthanoïque
CH 3COzH.
c) Une solution obtenue par ajout de 10 mL d'une solution 0,5 moI.L- 1 d' hydroxyde
de sodium NaOH à 90 mL d'une solution 0,1 mol.L-! d'acide êthanoïque
CH3COzH.

TSVP

d) On verse dans un bécher les 4 solutions suivantes:
20 mL d'acide éthanoïque CH3COzH de concentration 0.02 mol.L- 1
10 mL d'hydroxyde de sodium NaOH 0.1 moI.L-1
20 mL d'acide chlorhydrique HCI de concentration 0.02 moI.L-1
50 mL d'nne solution de chlorure de sodium NaCI 0.05 moI.L- 1•
Ecrire les réactions possibles daus le bécher et déterminer le pH de la solution finale.
Données:

pK A(CH,CO,H/CH,CO;) = 4.75

Exercice 4 : Soit l'équilibre homogène en phase gazeuse:

N z +Oz =2NO
La constante d'équilibre Kp vaut 3.2 x 10-3 à T = 2000 K. Dans une enceinte à 2000 K,
nous avous un mélange de 4 moles de diazote, 1 mole de dioxygène et 0,05 mole de
monoxyde d'azote. La pression est maintenue constante égale à 1 bar. Dans quel sens va
évoluer cet équilibre?
Déterminer la composition du mélange à l'équilibre.
La réaction est endothermique, quel sera l'effet d'une diminution de la température sur
cet équilibre?
Données: pO = 1 bar; 1 atm = 1,01325 bar = 1,01325x10s Pa.

UHP, Nancy 1

Session de janvier 2006.
Licence Sciences du Vivant-1ère année.
Examen de Physique appliquée aux sciences de la vie
(Code L.SV. 1.04. 1 Cours de Pascal Boulet)

Durée 2 heures. Documents interdits - calculatrice autorisée.
Le barème n'est qu'indicatif et le soin apporté à la rédaction sera pris en compte dans la notation.
Exercice 1 / Spts. Application directe en électrostatique,

On considère trois boules A, B et C, de charges respectives qA, gB, acdisposées sur une même ligne (C entre A et B). A et B sont fixes, C est
mobile se déplaçant uniquement sur le segment [AB].
La distance entre A et B est d ~ 1m.

d

•

fi
A.(

)

•

B

C

.(

)

rA

rD

1) Exprimez la force exercée par A sur C et par B sur C
2)

3)

On donne qA = 3.JO,8 C et qB

~ qc =

1

~

A

B

= q , ce qui implique ,2 =
r r A

1.1 0'8 C. Montrez que l'on a q

3r 2
B

En déduire la position d'équilibre de la boule C.

Exercice 2 /2pts. Application directe de la diffnsion d'espèces.
Une cellule vivante est assimilée à une sphère de rayon 1 um, constituée essentiellement d'eau. On considère une
macromolécule de coefficient de diffusion dans l'eau: D ~ JO,6 cm'ls. En supposant un processus de diffusion ID,
calculez le temps nécessaire à la macromolécule pour traverser la cellule de part en part sur un diamètre.
Exercice 3 / 6pts. Statique des fluides.
1) On dispose d'un baromètre que l'on peut schématiser comme
l'indique la figure ci-contre.
Il permet d'évaluer la pression atmosphérique par lecture de la hauteur de
mercure Hl.
On lit HI ~ 75 cm. Quelle est la pression atmosphérique?
(on donne la masse volumique du mercure: 13600 kg/m').

mercure

2) On utilise maintenant un manomètre pour évaluer la pression
d'air dans un réservoir.
On donne les hauteurs mesurées suivantes:
H, = 30 cm et H, ~ 20 cm.
Quelle est la pression au centre du réservoir?
(on donne la masse volumique de l'air: 1.2 kg/m').

air
mercure

3) On évalue les erreurs de lecture sur chacune des hauteurs mesurées à 2 mm. Déterminez l'incertitude absolue sur la
valeur de la pression obtenue à la question 2).
Exercice 4 / 7pts. Régime instationnaire.
Une bille de masse apparente m est lâchée, sans vitesse initiale, dans un fluide de viscosité telle que la bille est soumise

- = -aV (a coefficient de frottement et -V vitesse de la

à une force de frottement qui s'oppose à son mouvement: F

~

bille). La bille porte une charge q positive. On crée un champ électrostatique E vertical, orienté vers le haut. On
suppose que la résultante des actions subies par la bille est telle que la bille tombe.
1) Ecrire l'ensemble des forces qui s'appliquent à la bille lors de sa chute.
2)

Montrez que la vitesse de la bille peut s'écrire: V(t) = mg

~ qE

[1- -ax'J,
e

où t est le temps et g=9,81m/s'

l'accélération de la pesanteur. (On utilisera le théorème: « Somme des forces appliquées ~ masse x accélération », on
établira l'équation différentielle qui régit la vitesse et on en cherchera la solution). Donnez l'expression de la vitesse
limite atteinte par la bille?
3)

Quelle intensité donner au champ E pour compenser exactement les effets de la gravité?

Université Henri Poincaré
Faculté des Sciences et Techniques

Examen de géologie
LSV1.07
(janvier 2006)

Répondre directement sur cette feuille. Mettre dans le rectangle ci-dessous un symbole de
votre choix et le reporter sur la feuille d'examen anonyme qui servira de chemise.

Pour les questions à choix multiples, choisir la(les) réponse(s) qui convient
(conviennent) en entourant celle(s) que vous avez retenue(s).

1 - quels sont les 4 grands principes de la stratigraphie:

Ils permettent d'obtenir un âge

.

2 - définition de la période radioactive:

3 - En prospection gravimétrique, une chaîne de montagne se traduit par:
a - une augmentation de g du fait du poids de cette chaîne
b - une diminution de g "grâce à Archimède"
c - aucune variation de g
4 - Lorsque l'altitude diminue, le vecteur 9
b - diminue
a - augmente

c - ne varie pas

5 - les ondes S sont
- des ondes de surface:
- des ondes en compression:

b -faux
b - faux

a - vrai
a - vrai

6 - Compléter le schéma suivant
1

.

2

.

3
4

.
.

7 - Compléter le schéma suivant

d

a

.

b

.

c

.

d

.

temps
8 - La forme" géoïde" du globe terrestre est due à des ondulations de l'interface manteau - écorce
qui influent sur le vecteur g.
a : vrai
b : faux

9 - Dans un milieu homogène, la trajectoire des ondes P est une parabole, parce que
a - les ondes suivent la courbure de la Terre
b - la propagation des ondes correspond à un mouvement uniformément accéléré
c - il Y a des frottements au cours du déplacement qui ralentissent et dévient les ondes
d - la Terre tourne et la rotation de la Terre courbe la trajectoire des ondes

10 - compléter le schéma suivant

a-

océan

b

c

a

e

b-

.

c-

.

d-

f

d

9

j

k

11 - Faire un schéma définissant la déclinaison magnétique

.

.

e-

.

f-

.

g-

.

h-

.

j-

.

k-

.

12 - Une dorsale" lente» est une dorsale avec un rift axial:
a : vrai
b : faux

13 - Dans les zones de subduction océan-continent, la lithosphère océanique s'enfonce sous la
lithosphère continentale, parce que
a - elle est plus dense
b - elle est plus vieille
c - les océans et les îles volcaniques posées dessus créent une surcharge
14 - les failles transformantes

a - permettent de raccorder entre elles des limites de plaques de nature différente
b - ont la forme d'un arc de cercle
c - ne présente pas de mouvement relatif des deux blocs de part et d'autre sur toute leur
longueur
15 - Le basalte des volcans des points chauds est de même nature que celui qui constitue l'écorce
océanique sur laquelle ces volcans se sont édifiés:
a : vrai
b : faux
16 - Indiquer sur ce schéma le(s) sens de déplacement de la plaque au cours du temps en fonction
des informations données par les volcans de type point chaud

17 - La chaîne de l'Himalaya est de type" cordillère de subduction»
a - vrai
b - faux
18 - Il est possible de connaître la composition de l'ensemble du système solaire en faisant l'analyse
spectrale de la lumière émise par le soleil
a - vrai
b - faux

19 - Lors de la stratification du globe terrestre en 3 enveloppes, écorce, manteau et noyau, les
éléments chimiques
a - se répartissent dans les mêmes proportions entre les différentes enveloppes
b - se fabriquent dans l'écorce terrestre où ils seront exploités
c - se répartissent de façon différente entre les 3 enveloppes

20 - S'Il n'y avait pas eu d'effet de serre au début de son histoire, la Terre serait actuellement une
planète de glace, sans vie, du moins comme celle qui me permet de vous interroger aujourd'hui
a: vrai

b : faux

Cependant si cela avait été le cas, l'augmentation du rayonnement solaire avec le temps aurait pu
faire fondre la couche de glace et donner à la Terre un aspect comparable à son aspect actuel
a: vrai

b : faux

21 - Chaque année l'activité humaine rejette 7 à 8 Gt de C dans l'atmosphère, Une partie seulement
(environ 3,6 Gt) se retrouve effectivement dans l'atmosphère, le reste est piégé. Où ? :
a
·
b
.

22 - lors d'une glaciation:
a - le niveau de la mer monte parce que les continents s'enfoncent
b - le niveau de la mer baisse parce l'eau liquide est transformée en glace
c - le niveau de la mer baisse parce qu'il ne pleut pas
d - rien ne bouge car le phénomène affecte ia totalité du globe terrestre
23 - Le volume de l'eau terrestre, tous réservoirs confondus, représente
a - 1,4 milliards de km3
b - 0,5 milliard de km3
c - 5 milliards de km3

24 - le stress hydrique est le rapport exprimé en pourcentage entre la consommation d'eau douce et
les ressources en eau d'un pays donné
a- vrai
b - faux

25 - En géothermie, on peut produire de l'électricité si la ressource en eau a une température
a - supérieure à 150°C
b - comprise entre 80 et 150°C
c - inférieure à 80 "C

Duréede
l'épreuve:

10

.c "?:

~.""

"0,,?. . ......

"Ô

-.

....v/'0,,-:5. G;.,
.
-i: 0",0'0 ".
0,,; ..... Ql0l$) ~: • •
Ob'" oç, '" .
....O~ .... °0 -. ....
1"<9 ".
v/: ", "

1h30.

'.

&/)&~.... ~:......

-.

Répondez sur le sujet.

&>,,'"

.-.
.-.

",
"

.

<S>" -,
7·

L.S.V. 1.06
ANGLAIS
Janvier 2006

1. Compréhension (20 poinrs).
D'après le texte, les affirmations suivantes sont-elles vraies ou fausses? (Les questions sont dans l'ordre du texte).
Attention: barème dégressif: +2 points par réponse correcte, -1 point par réponse incorrecte, 0 point si pas de
réponse. Les points négatifs éventuels ne seront pas reportés sur les autres exercices.
1.

Les Londoniens ont toujours été habitués à la pollution et ne s'en soucient pas.

2.

Le peroxyde d'hydrogène est un nouveau facteur très répandu dans la formation de pluie
acide.
Au milieu du 19èm c siècle, la combustion de charbon en Grande-Bretagne causait une
pollution qui s'étendait jusqu'en Scandinavie.
En Europe et en Amérique du Nord, les grandes centrales qui brûlent du charbon
polluent de plus en plus.
Les émissions mondiales de soufre vont continuer à augmenter au moins jusqu'en 2020.

3.
4.

5.

6. Le

plancton

dans

les

océans

a

une

influence

sur

le

temps

qu'il

fait.

7.

Les émissions de soufre font diminuer légèrement le réchauffement de la planète.

8.

L'acidité de l'eau fait mourir les poissons par hémorragie au niveau des branchies.

9.

En Europe et en Amérique du Nord, les taux de dioxyde de soufre ont diminué, alors
que les taux d'ozone ont augmenté.
10. Dans les pays occidentaux, la présence de soufre dans l'environnement a tellement
diminué qu'il faut alimenter certaines cultures en soufre.

II. Vocabulaire (6 poinrs).
Trouvez dans le texte la traduction en anglais des mots français suivants:
1. un nuage:
2. une goutelette:

....... , .. (lignes 17 à 46)

.
.

.

(1. 38 à 72)

3. un mouton:

. (1 62 à 92)

4. une culture:

........................ (1 93 à 124)

5. l'abattage des arbres:

........ (1. 125 à 159)

6. accuser, inculper: ....

......... (1. 142 à 173)

III. Vocabulaire (6 points).
Trouvez dans le texte les synonymes des mots suivants:
(lignes 17 à 46)

1. thiekmixoffogandpollution:
2. ta reduce: .....

. . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . .

~.

. .....

85 à 108)

3. ta go very fast:

(l. 125 à 159)

4. invisible:

(l. 142 à 173)

5. to change:

(l. 241 à 266)

6. a menace:

(l, 254 à 274)

IV. Vocabulaire (6 points).
Trouvez dans le texte les antonymes (ou contraires'; des mots suivants:
(lignes 47 à 72)

1. rare:
2. to thicken:

(l. 98 à 133)

3. steady flow:

(l. 210 à 229)

4. to die:

(l. 216 à 240)

5. to give a lot offood:

....

.

~.

232 à 261)

(l. 241 à 274)

6. slight:

V. Mots de liaison (12 points).
Complétez le tableau ci-dessous à l'aide de la lettre correspondant au mot de liaison choisi pour chaque numéro.
Utilisez chaque mot de liaison une seule fois. N'écrivez pas les mots de liaison dans le tableau, écrivez seulement la
lettre correspondante.
a: on the other hand

b: sin ce

cl: as a consequence

c: ln any case

e: thus

f: although

.....(1)..... many people don't know it, the South Pole of the Earth is calder than the North Pole. Prirnarily,
that 1S because it is higher. Bath poles are cold because they receive far less solar radiation than the rropics
and mid-latitudes, ..... (2) ..... the Sun at the poles never rises more than 23.5 degrees above the horizon, and
most of the radiant heat that it delivers is reflected
(3)
The ice at the North Pole is floaring on the
Arctic Ocean, and is very close to sea leveL Its temperature is
(4) ..... moderated by the close proximity of
the ocean, which acts as a heat reservoir. Antarctica, ..... (5)
, is a thrce-kilometre-thick lee sheet that tests
on a solid continental base
(6) .. "', its average temperature, surnmer and winter, 1S sorne 3üoe below that
of the arctie iee sheet.

(1) :

(4) :

(2) :

(5)

(3) :

(6) :

ACIDDROPS

70

Peter Brimblecombe

5

Ever since the Industrial Revolution, we've been cooking
up an evil brew of chemical pollutants in the air, sorne of
which fall to earth as acid tain. At the start of the 21st
century, are we ftnally mending our ways?
FIFTY YEARS AGO, on 5 December 1952, Londoners

10

15

20

25

30

35

received arude awakeri.1ng.They opened their curtains to find a
choking clark cloud hanging over their city: a corrosive cocktail
of fog mixed "vith smoke and gas [rom domestic fires and
power stations. By a quirk of the weather the smog stayed put
for the next four days, and that week there were more deaths in
London than at the height of the cholera epidemie of 1866.
Sorne 4000 people died of bronchitis after inhaling a
concoction of smoke particles and acid that inflamed the lining
of their lungs.
Until that week, Londoners thought they could live
with air pollution. They didn't much like the "pea-soupers", but
they'd got used ta them. The pea-souper of 1952 changed ail
that. Goaded by the public outc!)', a committee of inquiry was
set up by the government. \'\lhen the Clean Air Act came into
force in 1956, smokeless zones were established ta reduce
domesric sources of smoke. Only smokeless fuels could be
bumt in these areas. In addition, urban power stations were
dosed clown and deaner types of coal were introduced.
Those four, dark, smoky days in 1952 marked a
turning point in public and politîcal thinking about pollution.
One of the principal villains of the pièce was sulphur dioxide.
Levels of S02 in the air increased sevenfold, Ievels of smoke
increased threefold-and the peaks in these levels coincided
with the peak in the number of deaths. Produced by coal
burning, S02 is converted ta acid in douds by various oxidising
~gents, some.~atural, sorne not. But its effects are not only felr
10 smoggy cines-e-the wind can carry sulphur-laden douds
hundreds of n:îles before ir falls as acid rain, lowering the pH
of lakes and nvers, killing fish and invertebrates. And todav
there's a new villain to con tend with: nirric acid.
In the 19th and 2üth centuries, S02 was the main
source of acid rain in Europe and North America. Law levels
of hydroxyl radicals-higlùy reactive OH molecules that are
naturally present in the air-attack gaseous S02, slowly
converting it to sulphuric acid. However, this acid forms much
faster from dissoived 50 2 in cloud draplets:
50 2 + HzO e-e- I-hS03 (sulphurous acid)
J

40

45 H,SO\

e-e- H' + HSO,
HSO, + V, 0, -> H+ + SO,'- (sulphuric acid).

50

55

60

65

Traces of metais Iike iron and rnanganese, found in airbome fly
ash from coal burning, catalyse the oxidation of SO? in
droplers. Oxidation is even faster if carried out by dissoÏved
ozone (03)-now a commonplace pollutant in cities.
Hydrogen peroxide (HzO z), naturally present in air, 1S another
molecule that oxidises SOz in solution, and it becomes more
effective under acidic conditions. However, it is only present in
trace amounts.
Other gases also acidify rain. Hydrochloric acid (from
hl'dro?"en ch~onde gas produced by burning coal and wood)
and rutnc acid (produced from oxides of nitrogen in vehide
exhaust fumes) are very soluble in raindrops. And once in
solution ail these acidic substances saon fall to earth in rain.
FIRE AND BRIM5TONE
Industry creates a stink

The pollution that served up London's pea-soupers had been
brewing since the Industrial Revolution of the late 18th and
19th centuries. Industry, power production and domestic fires
are major sources of SOz. In Europe, sulphur cmissions had
increased ~o much by the middle of the 19th century that they
were causmg effects far away from their sources. Of course,

75

80

85

90

nob~dy knew about acid rain, but the soot produced by
bu~g coal was visible everywhere. Shepherds in upland
~ntatn d~sc~bed the sooty coatîng on the fleeces of sheep as

moorgnme . And as far away as Scandinavia, falls of "black
snow" were frequently blamed on coal burning in Britain.
Acid rain, as such, only became a prominen t
envi~o~ental issue in the 1980s following groundbreaking
studies 10 the 1970s and campaigns by environmental groups
suc~asGreenpeaceandFriends of the Earth ("Acid rain",
Inside Science No. 2). The industrial and political climates in
Europe and North America have changed radically since then.
Dr.am~tic fails in sulphur emissions have been achieved by
switching to low-sulphur fuels, for example by using natural
gas in power production. And in large coal-burning power
plants, emissions can be reduced by scrubbing exhaust gases
free of sulphur dioxide in a process known as flue gas
desulphurisation.
As a result of these changes, public interest has
shifted ta issues such as hales in the ozone layer and the
greenhouse effect. Nevertheless, acidification is still a very real
threat in regions of the world where industries have failed to
modernise and curb their sulphur emissions, such as China and
parts of Eastem Europe and the former Soviet Union. Indeed
global sulphur emissions are set to continue rising at least until

2020.
And there's a new acid threat from the growing
hordes of motor vehides on our streets, which pump out
95 oxides of nitrogen (NOx). These are rapidly converted to
gaseous nitric acîd, sa even on cloudless days the air can be
filled with this corrosive chemical.
It's worth rernembering that there are natural as weil
as. h.uman sources of acid rain. Raînfall is naturally slightly
100 acidic, having a pH that is usually less than 5.6. This is due ta
carbon dioxide dissolving in water to form carbonic acid (by
contras t, the pH of acid rain From pollution can be as low as 3).
~here are also many other sources of natural acidity in lakes,
nvers and groundwater. Forexample, plankton in the oceans
105 release dimethylsulphide gas, which is converted to sulphuric
ac~d in the atmosphere. These minute droplets of sulphuric
acid are actually an important part of natural wearher patterns,
as water condenses around them to form cloud droplets.
On land, volcanic eruptions are a significant source of
110 sulphur compounds in the atmosphere, and hence sulphuric
acid. In minor eruptions, especially from vents called
fumaroles, the acid disperses over local land surfaces----often
damaging CtopS and making breathing difficulr. In more violent
eruptions, the gases are sent highcr into the atmosphère. ~-\
115 large pr?portion end up in the stratosphere where droplets of
sulphunc acid can linger for years, helping to trun the ozone
layer. In addition, sulphare particles have an indirect cooling
effect. They act as nuclei for the formation of douds, which
shade the planet. 50, ironically, reducing sulphur emissions
120 tends to promote global warming-just one example of how
tinkering with the complex chemistry set that is the atmosphere
can have unforeseen consequences, both good and bad. But
the cooling effects are slight and are a poor excuse for letting
sulphur emissions run out of control.
125
Other natural sources of acid include lightning bolts.
N~tric oxide created in the electrical discharge produces nitric
acid. In Sorne parts of the world, dus is an important source of
nitrate, fertilising soil thar would otherwise be deficient in it.
Large meteors also produce nitric oxide as the)' [car through
\30 the atmcspherc. Sorne geologists have even argued that a
corr~si.ve rain of nitric acid following a massive meteor impact
65 million years aga was one factor leading to the extinction of
the dinosaurs.
Forest fixes send acids into the atmosphere, and
135 modern, mechanised logging practices often allow such fires to
spread more widely, as has happened in l\ülaysia in recent

140

145

150

155

160

165

170

175

180

185

190

195

200

205

years. And, of course, they can be srarted deliberately, like the
fires that menaced the suburbs of Sydney last year. Forest fires
produce nitric, hydrochloric and sulphuric acids, along with
organic acids such as acetic and formic acrd rhat can make
rainfall more acidic downwind of the conflagration.
In the first half of the 2üth century, acid rain-swhether narural or unnatural-c--was a hidden phenomenon. By
the 19505, however, its effects were becoming apparent to
scientistsin Scandinavia with the Ioss of fish from mountain
lakes. A network of rainwater monitoring stations was set up
across Europe, which very soon proved the existence of acid
rain as a resulr ofhuman activities. Acid rain was also charged
with killing vast tracts of forest in Germany. The effects of
long-range sulphur pollution were looking so worrying that the
issue was placed before the world at the UN Conference on
the Human Environment in Stockholm in 1972. The outcome
was that states are now responsible for ensuring their activities
do not damage the environment of other states. This paved the
way for the development of programmes for reducing longrange air pollution. The most important of these was the
Convention on Long-Range Transboundary A-ir Pollution
(LRT.W) agreed in 1979 by the world's leading econonuc
nations.

TURNING THE SUPERTANKER
Strategies for curbing emissions
Over the final few decades of the 20th century a range of
international agreements followed the LRTAP, including the
Gothenburg Protocol in 1999 and various European Union
directives tackling large emission sources. These have led to
curbs on S02 and NOx emissions from large power stations
and efforts to eut vehicle emissions. Catalytic converters, for
exemple, reduce leveIs of carbon monoxide, hydrocarbons and
NOx in car exhausts.
Sulphur emissions continue to fall across Europe and
North .America, though ir will take scveral years ta mm around
the supertanker of sulphur pollution. Lakes can remain acid for
years, but sorne are showing encouraging improvements.
So when did acid rain first start to make its corrosive
mark? The earliest widespread effect was the decline in fish in
the lakes of northwestern Europe from the beginning of the
20th century. But it's possible to trace changes in acidity back
further in rime by looking at the sediments of lakes, in
particular bv examining the remains of single-celled algae called
dia toms. Lakes high in acidity are dominated by species of
dia tom that can tolerate low pH levels. ln Scotland, such work
suggests thar "sensitive" lochs were becomi..ng more acid at the
end of the 19th century. Lakes that are most vulnerable are
those with a low "buffer capaciry'', which usually means they
contain a limited amount of alkaline material eroded from the
surrounding rocks and soils.
Salmon, trout, minnow and roach seem most sensitive
to acidification, with ee1s the least sensitive. Between 1978 and
1983, for example, 30 per cent of the brown trout in lakes in
southem Norway died, and 12 per cent of the perch were lost.
Acidic waters effecrively make gills "leaky", encouraging the
loss of ions such as chloride and sodium as their membranes
become more permeable. Fish need to maintain high
concentrations of these ions in tissues like blood, orherwise
water is sucked out through osmosis. One effect is reduced
hlood volume, evenrually resulting in heart failure and death .
.-vnother important change occurs with acidification:
the solubilirv of aluminium in sail increases, washing the
dissolved ion into rivers and Iakes. This toxic metal damages
gills sa they c10g with mucus, suffocating the fish. Aluminium
tends to be more taxie when calcium concentrations in the
water are low- as they often are in acidified lakes. Calcium is
lost because the ions neutralise aeid, forming insoluble salts.
ln addition to these direct effects on fish, acidification may kill
off the insects that they eat. In turn, the distribution of fish-

210

215

220

225

230

235

240

245

250

255

260

265

270

eating birds can he affected as fish stocks decline. And hirds
like the dipper that eat insecte such as mayflies, caddis flies and
stoneflies also suffer from the reduced availability of their prey
ln nvers.
In facr, acidification triggers a whole range of ecological
changes in surface waters. For example, the development of
ernbryonic and Iarval stages of amphibians is acid-sensitive.
The natterjack toad (Bufo calamita), in particular, has suffered
in Brirain and" hasrbeen an endaogcred species since1975.
Acidification of its breeding sites is thought te be responsible.
Ali these effects can show a strong, seasonal pattern
in temperate regions. This is because melting snow during the
spring thaw can release large amounts of acid into rivers and
lakes over a very short rime. Even in areas that are relatively
unpolluted, this pulse of acid can affect more sensitive,
younger organisms thar have hatched in the early spring.
On land, the death of forests became a major concern
in the 1980s and led to dire predictions about an ahnost
complete loss of trees, most particularly in parts of Germany.
But acidic rainfall may not be the only culprit. Other factors
include climate change-in particular an increased incidence of
drought--changing forestry practices and foliage diseases. In
the US, for example, it has been difficult to link the loss of
trees in hardwood forests to air pollution.

AN OPEN VERDICT
Was it the acid or the gases?
There were many early ideas about how acid rain would affect
trees. Sorne of these considered the possibility that acids would
be concentrated enough to directly damage leaves. Others
identified indirect effects, such as acids leaching nutrient
minerals from the soils, "starving'' the trees to death. It was
also clear that acid rain could dissolve more toxic materials
such as aluminium thar would then poison the root system of.
trces. And there were concems that acid tain increases trees'
susceptibility to disease and insect attack.
The picrure has remained complex, but it's no longer
clear that acid rain is solely responsible for the death of forests.
Attention has switched to the role of gaseous pollutants.
Ozone and SOz rapidly break clown chlorophyll, giving young
conifer needles a bleached or reddish-brown appearance.
Fortunately, leveIs of S02 gas in the air have declined
significantly in Europe and North America and are now less of
a threat. In China, however, S02 is still a major source of
vegetation damage. Levels of ozone, meanwhile, have increased
across Europe and North America. Unlike acid rain, ozone is
associated with long, sunny and calm dry spells, since ultraviolet light promotes the conversion of NOx and
hydrocarbons in car exhausts to ozone.
The dramatic reduction in sulphur emissions from
Europe and North America have been achieved by switching
from coal to low-sulphur fuels such as refined oils and gas, and
the modernisation of eastern Europe. As a resulr, the amount
of sulphur deposition from rain has generally fallen. By
contrast, there have been large increases in emissions in .Asia,
with a projected rise from around 40 million tonnes of S02 in
1990 to around 110 million tonnes in 2020.
The decrease in sulphur deposition has been so
marked that crops in sorne parts of England and Germany,
particularly oats, barley and oilseed rape, are often deficient in
sulphur. Farmers now have to pay for sulphur to be addcd to
their fields.
Acid tain now presents scientists in Asia with
challenges every bit as demanding as those faced in Europe and
North America at the end of the 20th century. In the \X!est,
meanwhile, pollutants such as NOx and ozone are the new
threat. If car numbers keep rising at the current rate, there will
be more than a billion on the roads by 2025. Our love affair
with sulphur-rich fuels may be over, but our romance with the
internal combustion engine is very much alive.
0

MATHEMATIQUES

LSV 1" année

1re session

EXAMEN

9 janvier 2006

Anteur : Olivier FRANCOIS
NI DOCUMENT NI CALCULATRICE.
N'utilisez qu'une SEULE copie.
Ecrivez la réponse à la question 1 sur la première page, celle à la question 2 sur la seconde page, celle
à la question 3 sur la troisième page et celles aux questions 4 et 5 sur la quatrième page.
Démontrez tous vos résultats et conclusions sauf daus la réponse à la question de cours
(question 4).
Attention, les sujets et les données des exercices sont imaginaires.

1) (3 points) Soit X une variable aléatoire sur 0 telle que X(O)
P(X ~ a) = 1/2 et P(X = 2a) = 1/4.

=

{O; a; 2a}, P(X = 0) = 1/4,

Calculez E(X) et Var(X).

2) (3 points) Soit X une variable aléatoire normale telle que E(X) = -4 et Cix = 3 (X suit une
.N(-4 ; 3).
Calculez P( -7 < X < -4).
Donnez les résultats avec 3 chiffres après la virgule.

3) (3 points) Sous l'effet de l'agitation thermique, les molécules d'oxygène se déplacent dans l'air.
Appelons V la vitesse (en mètres par seconde et en valeur algébrique) d'une molécule d'oxygène
dans une direction donnée et à la température de 40 0 C.
V est une variable aléatoire normale d'espérance mathématique 0 et d'écart-type 9 mètres par
seconde.
Quelle est la probabilité que V soit inférieure à -18 mètres par seconde

0

Donnez le résultat avec 2 chiffres après la virgule.

4) (3 points) Question de cours. Quand dit-on qu'une variable aléatoire X est « centrée» ?

5) (3 points) Soit X une variable aléatoire sur 0 telle que E(X)
Montrez que X ne suit pas une loi binomiale.

- 1/2 -

=

2J et Var(X) = 7.

6) Table de la fonction de répartition de la loi normale centrée réduite.
Le tableau suivant donne <l'>(t) = P(N:S t).
N est une variable aléatoire normale centrée réduite (.N(O ;1)).
t est la somme des nombres situés à gauche de la ligne et en haut de la colonne où se trouve
P(N:S t).
t

°

0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
1,1
1,2
1,3
1,4
1,5
1,6
1,7
1,8
1,9
2
2,1
2,2
2,3
2,4
2,5
2,6
2,7
2,8
2,9

°

0,02

0,01

0,5000000

0,5039894

0,03

0.5079784

0,04

0,5119665

0,06

0,05

0,5159535

0,5199389

0,07

0.5239223

0,08

0,09

0.5279032

0,5318814

0.5753454

0.5358565

0,5398279

0,5437954

0.5477585

0,5517168

0,5556700

0,5596177

0,5635595

0.5674949

0,5714237

0,5792597

0.5831661

0,5870644

0,5909541

0,5948348

0,5987063

0,6025681

0,6064198

0,6102612

0,6140918

0,6179114

0,6217195

0,6255158

0,6293000

0,6330717

0,6368306

0,6405764

0,6443087

0,6480272

0,6517317

0,6554217

0,6590970

0,6627572

0,6664021

0,6700314

0,6736448

0,6772419

0,6808225

0,6843863

0,6879331

0,6914625

0,6949743

0,6984682

0,7019441

0,7054015

0,7088403

0,7122603

0,7156612

0,7190427

0,7224047

0,7257469

0,7290692

0,7323712

0,7356528

0,7389138

0,7421540

0,7453732

0,7485712

0,7517478

0,7549030

0,7580364

0,7611480

0,7642376

0,7673050

0,7703501

0,7733727

0,7763728

0,7793501

0,7823046

0,7852362

0,7881447

0,7910300

0,7938920

0,7967307

0,7995459

0,8023375

0,8051055

0,8078498

0,8105704

0,8132671

0,8159399

0,8185888

0,8212136

0,8238145

0,8263912

0,8289439

0,8314724

0,8339768

0,8364569

0,8389129

0,8413447

0,8437523

0,8461358

0,8484950

0,8508300

0,8531409

0,8554277

0,8576903

0,8599289

0,8621434

0,8643339

0,8665004

0,8686431

0,8707618

0,8728568

0,8749280

0,8769755

0,8789995

0,8809998

0,8829767

0,8849303

0,8868605

0,8887675

0,8906514

0,8925122

0,8943502

0,8961653

0,8979576

0,8997274

0,9014746

0,9031995

0,9049020

0,9065824

0,9082408

0,9098773

0,9114919

0,9130850

0,9146565

0,9162066

0,9177355

0,9192433

0,9207301

0,9221961

0,9236414

0,9250663

0,9264707

0,9278549

0,9292191

0,9305633

0,9318879

0,9331928

0,9344783

0,9357445

0,9369916

0,9382198

0,9394292

0,9406200

0,9417924

0,9429466

0,9440826

0,9452007

0,9463011

0,9473839

0,9484493

0,9494974

0,9505285

0,9515428

0,9525403

0,9535214

0,9544861

0,9554346

0,9563671

0,9572838

0,9581849

0,9590705

0,9599409

0,9607961

0,9616365

0,9624621

0,9632731

0,9640697

0,9648522

0,9656206

0,9663751

0,9671159

0,9678433

0,9685573

0,9692582

0,9699460

0,9706211

0,9712835

0,9719335

0,9725711

0,9731967

0,9738102

0,9744120

0,9750022

0,9755809

0,9761483

0,9767046

0,9772499

0,9777845

0,9783084

0,9788218

0,9793249

0,9798179

0,9803008

0,9807739

0,9812373

0,9816912

0,9821356

0,9825709

0,9829970

0,9834143

0,9838227

0,9842224

0,9846137

0,9849966

0,9853713

0,9857379

0,9860966

0,9864475

0,9867907

0,9871263

0,9874546

0,9877756

0,9880894

0,9883962

0,9886962

0,9889894

0,9892759

0,9895559

0,9898296

0,9900969

0,9903582

0,9906133

0,9908625

0,9911060

0,9913437

0,9915758

0,9918025

0,9920237

0,9922397

0,9924506

0,9926564

0,9928572

0,9930531

0,9932443

0,9934309

0,9936128

0,9937903

0,9939634

0,9941322

0,9942969

0,9944574

0,9946138

0,9947664

0,9949150

0,9950600

0,9952012

0,9953388

0,9954729

0,9956035

0,9957307

0,9958547

0,9959754

0,9960929

0,9962074

0,9963188

0,9964274

0,9965330

0,9966358

0,9967359

0,9968332

0,9969280

0,9970202

0,9971099

0,9971971

0,9972820

0,9973645

0,9974448

0,9975229

0,9975988

0,9976725

0,9977443

0,9978140

0,9978817

0,9979476

0,9980116

0,9980737

0,9981341

0,9981928

0,9982498

0,9983051

0,9983589

0,9984111

0,9984617

0,9985109

0,9985587

0,9986050

Le tableau suivant donne 1 - <1:>(t) = PeN > t).
t

3

3,5

4

4,5

5

5,5

6

6,5

1 - <1:>(t) 1,350E-03 2,327E-04 3,169E-05 3,401 E-06 2,871 E-07 1,904E-08 9,901 E-10 4,036E-11

- 2/2 -

7
1,288E-12

UNIVERSITE HENRI POINCARE, NANCY 1
FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES

SUJET D'EXAMEN
Diplôme
Mention
Epreuve de
Session de
Durée du sujet

2 heures

Documents autorisés

Oui

Noms des rédacteurs

P. Courbet, J- L. Gaillard

Vous ferez une analyse comparative critique de ces deux extraits de manuels de sciences de
l'école élémentaire en les resituant dans leur période respective.

Pour ce faire, vous caractériserez :
les activités proposées à l'élève;
les supports (écrits et images) en précisant leur nature, leur fonction et leur degré de
lisibilité;
les objectifs visés;
les contenus abordés;
les démarches d'apprentissage induites.

Objeclif: Comprendre les condition> de développement desvégétaux: lacroissance.

1 \J h' t œ e.: t d, V elf' ~,t é

' l'

~ lA

0 Il

de

V \V (i

ri Je comprends
~

Voici deux expériences réalisées en classe.
Expérience n° 1

1

j'observe

Expérience n" 2
~d,~

,\IV

....:::

'::-

/'Ip'

/'1"

0

20

' '1

cl':
i

.,

... 00(.4: Une semaine

... Doc. 5 : Trois semaines
après la germination.
À la lumière, la plante
mesure 15 cm, les feuilles
sont vertes,

après la germination.
À la lumière, la plante

mesure 2 cm, lesfeuilles
sont vertpâle.

"1

... Doc. 6 : Une semaine
après la germination.
À l'obscurité, la plante
mesure 5 cm, lesfeuilles
sontjaunes.

"1

... Doc. 7 : Trois semaines
après la germination.
À l'obscurité, laplante
mesure toujours 5 cm.
les feuilles sontjaunes
et flétries.

... Doc. 1 : L'arrosage d'un champ cultivé.

.... Doc. 2 : Des cultures sous serre.

... Doc. 3 : I:épandage* de fumier
sur un champ.

1) Obsenl8 ces photcj!). Fais la liste des conditioils qui, d'après toi, S(Hlf nêeassaires à le croissance des plantas.

~

~ Étonnant!

le lis

AW%,if J

Le bonzaï est un arbre

Centretien du jardin

dont la croissance
a été ralentie. Si tu

L'arrosage. Les meilleures heures d'arrosage se situent
entre 17 et 22 heures. Les légumes ont ainsi toute la nuit pour

profiter de l'humidité. Mieux vaut un gros arrosage qu'un petit:
un ou deux gros arrosages par semaine suffisent. Arroser au pied
afin d'éviter la prolifération de maladies sur le feuillage des plantes.
Le binage. Très utile. il permet de briser la couche sèche qui se forme
à la surface du sol (l'eau peut ainsi s'infiltrer aisément jusqu'aux
racines des plantes) et, bien sûr. d'éliminer les mauvaises herbes.
Le paillage. Il permet de réduire les arrosages et les binages. Il consiste
à déposer au pied des planres de la tourbe, de la paille brisée,
des débris d'écorce, etc. Lévaporation est réduite, les mauvaises
herbes poussent moins.
Linda Carboni et Laurence Deguilloux, Jardinons à J'école,
« Fiche de culturen° 18.»,éditions Ebla, 2001.

!Il QUI!:Il: wn'! les

01j:S1:~S dt! jk~'didèi' qui fi:!\f(H'isent la ercissanee des l·d2nh~s- '{
~rl

[1) Qu,II. "VPOI"'" a-I-nn voul. tester

(Doc. 4 à 7)

?

[1) Qu.l, s••, les r.,.II.Is ?

'e
w

Poür"grandir,'; unê'pl~nte~,~e~()in . d'ealJ"}':,,
delumière;:,E!:t~ech~leur."::,,,>,,;:;:,; ':"':':::,:,;':, i'
III faut une humidité optimale.
. ' ' :i:san~.eau~JI n'y:apas de viep()ssible
.et la plante fane,'Mals un excès d'eau
peut asphyxlerlesracmes.
La ltimièreest un.facteur
indispe~'~able,à :'cf?issanceêf'à',
vie des: plantes. Certaines .plantes

1"

l'arroses peu, que tu

ne mets pas d'engrais*,
et que tu tailles
régulièrement les tiges

la

et les racines, il ne

'la

ont,besoindebeaucoup~e,lumière

pourra pas grandir!

(les géraniums)/>alorsque .d'autres préfèrent
l'ombreIlesoirnpatiens);
La ,t~;l!1pélëltu~~ • doit êtresu~sal"!te~

. SUY' tOh c.QY'het

, cie c.f\ev-c.f\euY'
~

1

•

• Prends des jeunes pousses de lentille,
des pots de yaourt vides et de la terre.
" Choisis une condition nécessaire à
la croissance d'une plante, puis mets
en place une expérience pour la tester.

~; .• ' ~La' croi,ssanc~es.t:d' autant 'plus',rapidè

'w

:, ........ que la température est élevée
"';/ ::.':(maisintérteureà 40,:,~Ç);':,::
, ' , ' ':
Le sol doit bien retenir l'eau et

~~::,'. ,; ;:~':' 'per,met~re<unebonneoxygénati~n;

.

JI faut fournir àJa plante des éléments

"nutritifs,'soiten,i~troduisantdU'fumie~d,ans

_~:O!esolavantles plantations, soit en 'aj~,utan~
'" ~égulièrement de . petites quantités d'engrais.

*

VO~QbuIQiY'e
Engrais: produit qui'rend la terre r.lus fertile et
facilite la croissance des plantes en es nourrissant
(le fumier est utilisé comme engrais naturel).
Épandage: action de répandre du fumier
ou un engrais sur un champ.

LA GRAINE ET LA GERMINATION

43" Leçon

EXERCICES PRÉPARATOIRES. - 1 Citez de.
plantes qui ont de grosses graines, d'autres qui
en ont de toutes petites. Pesez, un petit tas de
0

graines de poireau de radis, puis comptez-les.

FIG. 1.

Combien pèse chacune d'elles? Faites de même
avec des haricots.
20 Ecrasez sur une feuille de papier une nelsette, une amande. Regardez la feuille par
transparence. Qu'observez-vous 1 Faites sur une
autre feuille de papier une tache d'huile.
Comparez.
30 Disposez des semences de pois ou de
haricot sur de la mousse, d'autres sur de la
terre. Arrosez et suivez les étapes de la germination. Ne mettez pas toutes les graines le
même jour, espacez les semis.
40 Cherchez sous les arbres, hêtre, chêne,
cerisier, etc•••, les graines. qui ont commencé à
germer.

-=- Le semeur.

Le chêne géant qui résiste à la tempête (fig. 5), le splendide sapin qui couvre les
montagnes et tous les arbres de nos forêts, n'étaient d'abord qu'un germe minuscule
enfermé dans une graine.

1. QUE CONTIENT LA GRAINE? - Observons quelques graines, un gland,
un grain de haricot, l'amande d'un noyau de cerise, les pépins d'une pomme, une graine
de maïs ou de 'blé (fig. 2).
Une peau lisse et résistante
Rés~ les enveloppe. Cherchonsla petite
R,,~
plante ou germe qu'elIes contienPO"'
1.
nent. Nousla trouvons facilement
pla.n te
dans le grain. du haricot, dans le
gland; Sa/racine est déj à bien
FIG. 2•.- La graine de
FIG. 3. - Comme l'œuf de l'oiseau.
l'amandier et celle du,
la graine renferme un germe et des
.viaible
et on y distingue aussi les
blé (grossies).
réserves d'aliments.
petites feuillesavecleurs nervures.
Elle est plus diffiçile·
. à voir dansIes.. petites graines.

0~' Rè·"g~~"'œo~'

((Q:)

GemJJ

~~'

'

FIG. 4. -

Les graines de l'amandier

contiennent de l'huile.

D'autres graines contiennentdelafarine:
celles du blé, du maïs, du haricot, du pois.
Huile et farine sont des réserves
d'alhnents. Elles nourriront le germe quand

il commencera à se développer, en attendant
qu'il puisse lui-même puiser sa nourriture dans
le sol et dans l'air. De même que le germe de
l'oiseau trouve ses premiers aliments dans l'œuf,
le germe de la plante trouve les siens dans la
graine (fig. 3).

II. QUE FAUT-IL POUR QUE LE
GERME SE DÉVELOPPE? - Quelles précautions a prises le i ardinier pour faire un semis?
TI a d'abord bêché sonjardinpour retour- FIG. 5. - Ce chêne géant .n'étatt d'abord qU'tIl:l
germe minuscule enfermé dans une graine.
ner la terre et aérer le sol. Puis il a pris soin
de ne pas enfouir les graines trop profondément : sans air, les graines meurent et ne germent pas. Vient-il une période de
sécheresse? Il arrose son semis, car la graine pour germer a besoin d'eau. S'il vient à
faire trop froid, le jardinier se lamente, car les semences ne « lèvent» pas. TI faut aussi de
la chaleur à la graine pour germer.
L'air, l'humidité et la chaleur sont indispensables.à la germination.

FIG. 6. _ Les états successns
de la germination du pois.

m. COMMENT SE DÉVEI,OPPE LE GERME? La figure 6. vous montre les états successifs de la germination
d'un pois. Tout d'abord l'enveloppe de la graine se déchire. La
racine apparaît, toujours tournée vers la terre, puis elle se
couvre de poils absorbants. La tige et les feuilles grandissent dans
l'air. En même temps. les réserves s'épuisent. Les cotylédons se
. rident et se dessèehent. La plante, maintenant munie de ses
racines et desesfeuilles, va continuer à se développeret à grandir.

RÉSUMÉ. _ La graine qui contient le germe renferme aussi des .réserves
de nourriture. Elles sont utiliséès par la jeune plante pendant la germination.

Pour qu'une graine germe, il lui faut de l'air, de l'humidité et de la chaleur.

EXER.CICES D'APPLICATION. - 10 Essaye. de comprendre pourquai le iardinier
mé1mage dusable à ses petites graines avant de leesemer>« 2° Vous avez fait germer des haricolB
dans de la mousse, d'autres sur de la terre. Lésquels se sont fanés les premiers et pourquoi?
- 30 Dessine. les principales étapes de la germination du pois.
107 -

a

iiiZ&;;;h(·)J..J (~~, ...

~~<

>,.".,....,.,,~.<"
..~":,:,,,.'W' •

"... "."."'.".'""'''''''!1!!~

UNIVERSITE HENRI POINCARE, NANCY 1 FACULTE DES SCIENCES
SUJET D'EXAMEN
DIPLOME :LSV2 (BC, BO et BG)
Epreuve de : Biol. dévt, org. vertébrés (DE 3.05)
Session de : Janvier 2006
Date:
Horaire:

Durée du sujet: 1 heure
Nom du rédacteur: AM Bautz
Documents non autorisés
Calculatrices non autorisées

Sujet de Madame Bautz (durée conseillée: 1 heure, à traiter sur copie séparée)
1) Complétez les annotations et les légendes des figures A, B, C, D et E ci-dessous en les plaçant
dans l'ordre et l'une en dessous de l'autre dans votre copie (ne pas répéter les annotations
communes).
2) Quels sont les rôles de chacun des organes représentés en A, B et C (préciser de quel animal il
s'agit et quel est son milieu de vie).
3) Que représente D ? Quelles sont ses particularités ? (notamment au niveau de son
fonctionnement). Quelles sont ses relations avec A, B, C et E ?

-""'---40

~\-----_4~

Fig. A= ...
4

?>

Fig. D = ...

@

4?>

A't

45

Ab
5

Fig. B = '"

H·
~

Ag

.+-4
g
G

Fig. C = '"

Fig. E = ...

1/3

Intitulé de l'épreuve:
Cours Magistral· Travaux Dirigés et Pratlques
Embryologie descriptive

Session: janvier

Responsable du sujet: H. SCHOHN
v

Durée de l'épreuve: 1 heure
Documents autorisés: non
Calculatrice: non

Année: 2005/2006

1. La gastrulation chez les amphibiens
Présentez graphiquement le mouvement d'embolie au niveau de la lévre blastoporale. Annotez votre
représentation schématique

2. Déterminants cytoplasmiques
Vous expliquerez l'importance de déterminants cytoplasmiques dans la formation de l'axe ventro
dorsal chez la Drosophile

3. Annexes extra embryonnaires chez le Poulet
Quels sont les feuillets qui participent à la formation de la splanchnopleure et de la somatopleure extra
embryonnaires?

4. Vésicules d'exocytose
Quel rôle joue l'exocytose dans les premiéres heures du développement des amphibiens.

5. Déterminants cytoplasmiques
Vous préciserez l'importance des déterminants cytoplasmiques dans le développement

de type

mosaïque (à partir d'un exemple unique, quel qu'il soit !)

6. Le cytosquelette
Représentez et expliquez l'importance du remaniement du cytosquelette au cours de l'organogenése.

7. Matrice extracellulaire
Quel rôle joue la matrice au cours du développement embryonnaire. Donnez deux exemples.

8. Mouvements morphogénétiques
Précisez la différence entre épibolie et délamination

9. Epreuve de Travaux DirigéslTravaux Pratiques

Réalisez un schéma de la coupe réalisée sur cet embryon. Précisez dans quelle région est réalisée
cette coupe. Annotez votre dessin.

Réalisez un schéma de la préparation suivante. Annotez votre dessin. N'oubliez pas de donnez un
titre à votre représentation.

UNIVERSITE HENRI POINCARE, NANCY 1 -FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES
SUJET D'EXAMEN

DIPLOME: LSV 3-04
Epreuve de : Nutrition carbonée, hydrique et
minérale des plantes
Session : 1ère
Date:
Horaire:

Durée du sujet: 2 heures
Nom des rédacteurs: Pierre Dizengremel
DDocuments autorisés
ŒJDocuments non autorisés
ŒJCa!culatrices autorisées
DCa!culatrices non autorisées

Sujet Cours P. Dizengremel (2 heures)
1) La plastoquinone est un composé (répondez par Oui ou Non)
transporteur d'électrons seulement
transporteur d'électrons et protons
fixé dans un complexe membranaire
mobile au sein de la membrane
2) Pourquoi y a-t-il 2 photosystèmes ? (en 5 lignes maximum)
3) Combien de protons peuvent s'accumuler (et dans quel compartiment au sein du chloroplaste) pour
chaque NADPH, H+ formé?
4) Combien faut-il de molécules d'ATP et de NADPH pour permettre la fixation d'une molécule de
COz?
5) Donnez le nom complet de l'enzyme qui permet la fixation de COz chez les plantes de type C3
6) Quel est le premier composé « sucré» disponible lors du fonctionnement du cycle de Calvin?
7) Quelle est la différence entre Ci et Ca chez une feuille de type C3 ? (du point de vue signification et du
point de vue concentration)
8) Dans quel processus la glycine intervient-elle et en quel composé est-elle transformée? (3 lignes
maximum)
9) Quels sont les paramètres fournis par un graphe représentant la photosynthèse en fonction du COz?
JO) Rappelez le mécanisme de fonctionnement de la fixation carbonée chez une plante de type C4
(schéma d'ensemble).

Il) Existe-t-il des différences dans la réponse à des concentrations croissantes en COz des deux types de
plantes C3 et C4 ?
12) Quelle est l'originalité majeure qui distingue les plantes CAM des C 3 et C4?
13) Quelle est l'origine du substrat de l'enzyme primaire de fixation du carbone chez les plantes CAM?

UNIVERSITE HENRI POINCARE, NANCY 1 -FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES
SUJET D'EXAMEN

DlPLOME : LSV 3-04
Epreuve de: TP/TD Nutrition carbonée, hydrique
et minérale des plantes

Durée du sujet: 1 heure
Nom des rédacteurs : Afif, Gérant, Jolivet et
Pireaux

ère
·
:1
Session
Date:
Horaire:

DDocuments autorisés
ŒlDocuments non autorisés
ŒlCalculatrices autorisées
DCalculatrices non autorisées

Le sujet TP/TD est à traiter sur une copie séparée du sujet Cours
Pour respecter l'anonymat, la feuille millimétrée sera jointe à votre copie en marquant sur les 2
documents le même signe distinctif.

1

Sujet TOP 3.04

1- le potentiel hydrique d'une racine de Pois cultivé sur eau est de -0,02 MPa. Quelle sera la
conséquence hydrique si l'on cultive ce Pois dans une solution de NaCI 0,2 M (on rappelle les
valeurs des constantes R = 0,00831 et T = 293°K).
2· Nous vous proposons de déterminer la quantité de phosphore (élément minéral nutritif)
présente dans les feuilles d'un végétal. le phosphore est extrait à partir de 300 mg de poudre
de feuilles dans un volume total de 50 ml.
le phosphore est dosé par une méthode colorimétrique à une longueur d'onde de 460 nm. Pour
cela le réactif nitrovanadomolybdique complexe le phosphore et développe une coloration
jaune. Afin de réaliser une gamme étalon comprise entre

°

et 250 I-Ig de phosphore vous

disposez d'une solution mère 81 de KH2 P0 4 de 10mg/ml (KH2P04 : MM. 139). Cette solution
81 est diluée pour préparer une solution 82.
Tableau 1
Quantité de phosphore (I-Ig)

Réactif de nitrovanado (ml)

°
°

H20 (ml)

20

0.0. (460nm)

°

Volume de 82 (ml)

50

100

150

200

250

0,058

0,113

0,162

0,218

0,285

5

2.1-Après avoir indiqué la concentration de 82, compléter le tableau ci-dessus sachant que les
volumes prélevés de 82 ne doivent pas être inférieurs à 1 mL. (Recopier le tableau 1 sur la
copie)
2.2 - Tracer la droite étalon sur le papier millimétré. Déterminer l'équation de la droite ainsi que
le domaine de validité.
A partir des 50ml d'extrait végétal contenant du phosphore, différents volumes sont prélevés, la
réaction est développée identiquement à celle de la gamme étalon.
Tableau 2
Volume d'extrait (ml)

1

2

5

0,063

0,129

0,340

Réactif de nitrovanado (ml)
H20 (ml)
0.0. (460nm)

2.3 - compléter le tableau ci-dessus (Recopier le tableau 2 sur la copie).
2.4 - déterminer la quantité de phosphore présente dans

100 mg de végétal (MM

phosphore :31). Exposer vos calculs.

2

UNIVERSITE HENRI POINCARE, NANCY l
FACULTE DES SCIENCES
DIPLOME Licence Sciences du Vivant
Préorientation BM/C

SUJET D'EXAMEN
Durée du sujet 1 heure
Nom des rédacteurs F. Favier
P. Mutzenhardt

Epreuve de Spectroscopie et Biophysique
Moléculaire r, DE. 3.10
Partie « Spectroscopie des Macromolécules»
Documents autorisés
X Documents non autorisés
X Calculatrices autorisées
Calculatrices non autorisées

Session de Janvier 2006
Date
Horaire

Les 2 parties sont à traiter sur copies séparées.

Partie 1 : (P. Mutzenhardt, durée conseillée: 20 minutes)
Question 1
Quelles sont les principales différences entre les spectres d'absorption et d'émission d'une
molécule? Lequel de ces deux types de spectres, émission ou absorption, contient-il le plus
d'informations et pourquoi? Vous pourrez justifiez vos réponses à l'aide de schémas.
Question 2
Sur quel principe repose la spectroscopie de vibration? Quelle est la gamme des longueurs
d'onde caractéristiques de cette spectroscopie? Quelle est l'information moléculaire la plus
importante obtenue par cette spectroscopie? Pourquoi HCl donne-t-il un spectre de rotation
alors que H 2 ne donne pas de spectre de rotation?

Partie II : (F. Favier, durée conseillée: 40 minutes)
Question 1 :
Afin de doser une protéine X par la méthode de Biuret, on réalise dans un premier temps une
gamme étalon à partir de l'albumine de sérum bovin (notée ASB). Pour des concentrations
d'ASB de 1,01 2,0 1 3,0 1 4,0 1 et 5,0 mg.ml,", on mesure à 540 nm des absorbances
respectives de 0,120 1 0,240 1 0,360 1 0,480 1 et 0,58. Dans un second temps, on mesure les
absorbances obtenues en travaillant par dilutions successives à partir d'un échantillon de
concentration initiale Co en protéine X. Le mode opératoire du test de Biuret est identique
pour la protéine X et pour la gamme étalon. Les absorbances mesurées à 540nm sont alors:
Concentration
Absorbance

Co
1,579

Co/2
1,103

Co/4
0,686

Co/8
0,360

Co/16
0,180

Co/32
0,090

Co/64
0,062

1) Pourquoi est-on parfois obligé d'utiliser des méthodes colorimétriques telle que celle de
Biuret pour doser les protéines?
2) Que tire-t-on des mesures faites sur l'ASB ?

3) Pourquoi teste-t-on ici plusieurs concentrations de l'échantillon protéique? Quelles sont
celles que vous retenez pour l'exploitation?
4) Quelle est alors la concentration Co de la protéine X ?

Question 2 :
L'alcool déshydrogénase (ADH) de Sulfolobus soifataricus est une enzyme utilisant le
NAD(H) pour cofacteur. La forme libre de l'ADH est dite forme apo, la forme complexée au
cofacteur est dite forme holo.
B
L'ADH contient 2 résidus Tryptophane et 13 résidus
Tyrosine. Pour une excitation à À=297nm, l'intensité de
l'émission de fluorescence à À=330nm est mesurée i)
pour l'apoADH (cercles noirs), ii) pour l'holoADH ~
(carrés noirs), en présence de quantités croissantes
d'acrylamide.
La figure ci-contre montre la représentation de StemVohner obtenue dans les deux cas. Les constantes
associées sont ICsv=7,5 M'] (apoADH) et K sv=2,5 M ' ] "
e.a
UA
(holoADH).
(A(·.ryktmllkj (M)
1) Pourquoi choisit-on ici de travailler avec une longueur d'onde d'excitation de 297nm ?
2) Expliquez le rôle joué ici par l'acrylamide.
3) Quelle(s) conclusion(s) peut-on tirer de cette expérience?

UNNERSITE HENRI POINCARE, NANCY l
FACULTE DES SCIENCES

SUJET D'EXAMEN

DIPLOME Licence Sciences du Vivant
Durée du sujet 1 heure
Préorientation BM/C
Epreuve de Spectroscopie et Biophysique
Nom des rédacteurs C. Didierjean
Moléculaire r, UE. 3.10
Partie « Microscopie électronique et Diffraction }}
Documeuts autorisés
X
Documents
non autorisés
Sessiou de Janvier 2006
X Calculatrices autorisées
Date
Calculatrices non autorisées
Horaire

Question 1
1) Comment mettre en évidence le caractère ondulatoire d'une particule qui possède une
masse au repos?
2) Calculer la longueur d'onde associée à une personne de 60 kg courant à une vitesse de
10,8 km/heure (h = 6,63.lO"34J. S)
3) Un neutron (masse au repos = 1,6.1O'27kg) thermique se déplace avec une énergie
comparable à celle d'une molécule de gaz monoatomique à la température ambiante
(293K). Autrement dit, son énergie cinétique est Ec =3/2kB T. Quelle est la longueur
d'onde associée à un tel neutron thermique (les effets relativistes seront négligés)?
4) Compte tenu des réponses b) et c), est-il possible de mettre en évidence les caractères
ondulatoires de la personne et du neutron?
Question 2
1) Représenter les nœuds d'un réseau cubique primitif (P), cubique centré (1) et cubique à
faces centrées (F). Dans chaque cas, déterminer le nombre de nœud(s) par maille.
2) Le chlorure de sodium cristallise dans le système cubique. Les atomes de chlore
occupent les positions (0,0,0), (li" y2, 0), (li" 0, y2), (O,y2, Y2) et les atomes de sodium
occupent les positions (li" 0, 0), (0 , Y2, 0), (0, 0, y2), (li" y2, y2).
a) Donner le nombre d'atomes de chlore et de sodium dans une maille, en déduire
la composition stœchiométrique.
b) Déterminer le nombre de premiers voisins autour d'un atome de Sodium.
c) Indiquer les translations du réseau, en déduire le réseau de Bravais (P, I ou F).
3) Soit un tube à rayons X dont l'anticathode est en cuivre. Le faisceau de rayons X filtré
produit un rayonnement monochromatique de longueur d'onde À = 1,542Â. Ce

faisceau est envoyé sur une poudre microcristalline de NaCI. L'analyse du cliché de
diffraction obtenu est résumée dans le tableau suivant:
N° de la raie
Anale de Bragg S

1
13,7°

2
15,9°

3
22,8°

4
27,0°

5
36,7°

6
37,8°

7
42,1°

a) Donner les indices h, k et 1des sept premières raies observables par diffraction
pour un mode de réseau primitif (pas de conditions sur h, k et 1), pour un mode
de réseau centré (h+k+1 est un nombre pair) et pour un mode de réseau à faces
centrées (h, k et 1ont la même parité).
b) Remplir pour chaque mode réseau le tableau suivant:
h?+ki2+1?/ hI2+kI2+h 2
N° de la raie
hkl
h2+k2+12
1

...
7
hi , ki et li sont les indices de la ième raie.
hl , k, et h sont les indices de la première raie.
c) Le chlorure de sodium cristallise dans le système cubique, déterminer son
mode réseau. Pour cela remplir le tableau suivant à partir des données de
diffraction du chlorure de sodium:
N° de la raie
1

S

(sinS)2

(sinS;//(sinSI)2

...
7
Si est l'angle de Bragg S de la ième raie.
SI est l'angle de Bragg S de la première raie.
d) Déduire les indices h, k et 1 de chaque raie et calculer le paramètre a de la
maille cubique chlorure de sodium. On rappelle la relation donnant dhk1 en
a
fonction de a et des indices de Miller h, k et 1 : dhk1
e) Déterminer la densité du chlorure de sodium cristallisé
= 35,5 g.mol" et N = 6,02 1023 mol")

(MNA =

23 g.mol', MCI

f) En déduire la distance entre un atome de sodium et ses premiers voisins.

Examen terminal de l'UE ~SV 306 Génétique des populations
Janvier 2006
Sujet proposé par N. Leblond-Bourget et A. Gallois
Durée 2h - Calculatrice autorisée - Sans document

Rédiger sur une feuille l'exercice 1 et sur une feuille séparée les exercices 2+3.
Exercice n01
Dans une population naturelle de Mimulus guttatus, un échantillon de 100 feuilles a été prélevé.
Après broyage, les extraits protéiques ont été étudiés par zymogramme dont le substrat permet de
révéler l'enzyme X. Les profils suivants (notés de 1 à 6) ainsi que le nombre d'individus présentant
ces profils sont indiqués ci-dessous:
1

2

3

-

4

5

-

-

-

0,04

0,09

0,25

6

-

0,12

0,20

-

0,30

Question 1 : En supposant que ces profils sont dus à un seul locus, donnez une explication
génétique pour ces six profils.
Question 2 : Quelles sont les fréquences alléliques dans la population?
Question 3 : La population satisfait-elle l'équilibre de Hardy-Weinberg?
Valeur seuil de la table du c~i2r?\Ir les deg~és de liberté inférieur ou égale à 4.
i~~"hh'"O:"[<),<)SJlli'~"O"O""

0

Ii[l;,,
i dl__ ' '1' .0,10,.''i 0,05
1 0,01
~_~J
._.
P

_

I~J~lJ3,84JI~63:
,1.2J

ILl..61!15'~~J~~21",o'!

13116,25 117,81 11 11,34 1

I!Eê8I~~
Exercice n02

Dans une population, l'allèle a est défavorable. De plus, l'allèle A est incomplètement dominant de
sorte que AA a une valeur adaptative absolu de 3,2 ; Aa une valeur adaptative de 2.7 et aa de 1,2.
Question 4 : Qu'est ce que la valeur adaptative d'un génotype?
Question 5 : Si f(A) = 0.7 dans la population de départ, quelle sera la valeur de p à la
génération suivante?

Exercice n03
Xeroderma pigmentosum (XP) est un cancer de la peau souvent mortel dû à un allèle mutant
récessif qui affecte le système de réparation de l'ADN. Aux Etats-Unis, la fréquence des personnes
homozygotes touchées par la maladie est d'environ 11250 000.
Question 6: Quelle est la fréquence de l'allèle récessif aux Etats-Unis?
Question 7: Quelle est la fréquence attendue de XP chez les descendants d'un couple de
cousins germains. Pour répondre à cette question vous calculerez préalablement le coefficient
de consanguinité résultant d'un croisement entre cousins germains.
Question 8: Quelle(s) différence(s) faites-vous entre homogamie et consanguinité?

UNIVERSITE HENRI POINCARE.NANCY 1
Faculté des Sciences et Techniques
Licence Sciences et Technologies. Sciences du Vivant
UE L.SV.3.07 Biochimie Métabolique

SUJET D'EXAMEN

Durée: 2 heures

Session de: Janvier 2006
Date:
Horaire:

Sujets de Mr Marczak
Répondre aux deux sujets sur copies séparées
lor sujet: partie cours, examen terminal (durée conseillée: 30 min)
A l'aide du document ci joint , démontrez que la gluconéogénèse n'est pas seulement l'inverse de la
glycolyse.

1. Donnez une définition de la gluconéogénèse. Dans quel tissu et sous quelles conditions
physiologiques se produit --elle principalement?
Indiquez quelles sont les différentes familles de composés métaboliques précurseurs de cette voie.
2. Recopiez sur votre copie la trame du schéma ci joint en remplaçant les chiffres (ordre aléatoire)
par le nom des 21 différents composés pris dans la liste alphabétique suivante:
Alanine, Arginine, Asparagine, Aspartate, Céto-glutarate, Cystéine, Fructose, Glucose 6 phosphate,
Glutamate, Glutamine, Glycérol, Histidine, Isoleucine, Lactate, Malate, Oxaloacétate,
Phosphoénolpyruvate, Proline, Sérine, Trioses-phosphates, Valine.
Précisez aussi le nom des 2 compartiments cellulaires.
3. Indiquez quelles sont les 4 enzymes spécifiques de cette voie et quel coût énergétique cela
entraîne pour la cellule comparé à ce que serait une simple voie réversible de la glycolyse

2ème sujet: partie TD, contrôle continu (durée conseillée: 30 min)
1) Ecrire l'équation de dégradation complète de la L alanine chez un organisme uréotèlique en
précisant les 4 ou 5 étapes (réactions globales) nécessaires
2) Calculer le nombre de molécules d'ATP formées par atome de carbone de L alanine dans
ces
conditions.

Sujets de Mr Schneider
lor sujet: examen terminal. (1/2 h)
1) Qu'est-ce qu'une enzyme allostérique (caractéristiques principales)?
2) Le contrôle des voies de biosynthèse dans le métabolisme: comment s'effectue-t-il, quelle est la
place des enzymes allostériques dans ce contrôle?
Illustrez ce mécanisme de contrôle en complétant le schéma ci-dessous (MP= métabolite
précurseur; a, b, ...= métabolites)

M P --~;>;;, a

b~

c ----;;.» d

~e --~") f

3) Qu'est-ce que la modification covalente d'une enzyme, en donner un exemple, à quoi sert-elle?

2ème sujet: contrôle continu (1/2 h)
Note préliminaire: les réponses aux questions posées doivent être concises et ne correspondre
qu'aux seuls résultats présentés.
1) Des suspensions bactériennes identiques sont incubées en présence de deux sources de glucose
marqué au l4C, ayant les mêmes radioactivités spécifiques. La première suspension (a) est incubée
avec du glucose marqué sur les carbones 3 et 4, la seconde (b) avec du glucose marqué sur les
carbones 1 et 6. Après incubation on mesure la radioactivité au niveau du COz libéré dans le milieu,
dans chaque cas. Les résultats sont les suivants:
Radioactivité spécifique du
(dpm/umon
7037+ 442
45 +44

Marquage du glucose
(a) C3 et C4
(h) CI et C6

14C OZ

Qu'est-ce que les dpm ? Quelle conclusion pouvez-vous donner à partir de ces résultats, concernant
l'origine du carbone du COz?
2) Une suspension bactérienne est incubée en présence de pyrnvate enrichi en 13C sur le carbone 2
([2_13C] pyrnvate). En fin d'incubation le propionate, produit de la fermentation, est isolé, et son
spectre RMN est réalisé. Sur ce spectre on observe deux pics de positions différentes et de tailles
(surfaces) identiques, correspondant aux C2 et C3 du propionate (figure ci-dessous).
Dans un tel spectre RMN, de quoi dépendent la position des pics d'une part, leur taille d'autre part ?
Que pouvez-vous conclure de l'observation de ce spectre?
"C-3-Proplonat."

"C-2·Proplonat."

7.086

27.600

1

40

,

!

30

1

[

20

10

,
o

PPM

3) On considère une enzyme D (déshydratase), intervenant dans une voie de fermentation du
glucose par une bactérie. Cette bactérie est cultivée dans deux milieux contenant deux sources de
carbone différentes: glucose ou gluconate. Après multiplication des bactéries, l'activité spécifique
de l'enzyme D est mesurée dans des extraits des cellules bactériennes.
Source de carbone
glucose
gluconate

Activité spécifique de enzyme D
(nmoles/min/ug protéines)
4.3 ± 1
43.8 ± 5.7

Que traduit l'activité spécifique d'une enzyme? Que pouvez-vous conclure du résultat cidessus, concernant la voie de fermentation du glucose impliquée?

rlo

""

COM PARTI fi E NT !i :

':>-

6..6

V>

..j

...." '''4~"-'''~
. ' /15 ,.'.'
GI. ueose

"'12

-.• ._.• .-• . •._*

/14

t

.

~

__--~.

-11\

31

r~\j.n"'u·.Hd.!f'.·

+-10'"

!"YrlJWm

CoH Pf-t tZ'l i HE N-r

~

..

"II

Pro·pionylCoA
...........- i) D
""'

2 "
·D

.

..............rEi-.··.·.~<~

..

b

ca.rlwx:ylil.St!

21-

1:3) /19) 20

P"

SUCCln.Y~CO~,....
AJ~ropicilJlyJC(Jl\

-11--

.~3,1

-1/1

t'"
1

1iI!~----

3

~

t,
'1

1

l '

5

1.
2

:-·········-

UNIVERSITE HENRI POINCARE NANCY1 FACULTE DES SCIENCES et TECHNIQUES

SUJET D'EXAMEN
Licence Sciences du Vivant 2

êm e

Année

UE numéro: 3.16 Préparation aux concours B-I
Epreuve de : Chimie
Session de Janvier 2006
Date:
Janvier 2006
Horaire

Durée du Sujet: 2 Heures
Nom du rédacteur: DOSSOT Manuel

D Documents autorisés

~ Documents non autorisés
~ Calculatrices autorisées
Calculatrices non autorisées

D

DE 3.16 : Préparation aux Concours B-1 - responsable Claudine Schrotzenberger

Exercice nO 1 (4 points) :
Equilibrez les réactions d'oxydo-réduction suivantes:
a) Mn04- + Fe2+ = M n 2+
b) CI03- = CI04- + CIc) UO/ = uo," + U 4+
2
d) Fe 2+ + Cr20 7 - = F e3+

en milieu acide
en milieu neutre
en milieu acide
en milieu acide

Exercice nO 2 (8 points) :
1) Donnez la configuration électronique de l'atome d'azote N (Z = 7).
2) Donnez la structure de Lewis (ce qui implique d'indiquer les doublets liants, non linats et les éventuels
électrons célibataires ou lacunes électroniques) des espèces suivantes:
a) N2.
b) NH3
c) NO/
d) N02e) N 20
3) a) Donnez les deux structures de Lewis de N0 2. L'une comporte un électron célibataire localisé sur l'azote,
l'autre structure localise l'électron célibataire sur l'oxygène.
b) N02 est-elle une molécule diamagnétique ou paramagnétique?
c) N 204 est une molécule formée par dimérisation de N02 : proposez 3 formule de Lewis possibles pour
N 204 déduites de celles proposées à la question 3a) pour N0 2.
d) N 20 4 est-elle diamagnétique ou paramagnétique?
4) Par application de la méthode VSEPR, dessinez les géométries des molécules NH 3 , N0 2, NO/ et N0 2- et
donnez des valeurs indicatives d'angle entre les liaisons.
Exercice nO 3 (8 points) :
On considère un volume Vo = 500 ml. d'une solution aqueuse A contenant 0,01 mol 1.- 1 de NaCI et 0,01 mol 1.- 1
de KI. On ajoute à cette solution un volume variable V de AgN03 de concentration 0,1 mol 1.- 1•
1) Quel est le précipité qui apparaît le premier?
2) Pour quel volume Vide AgN0 31e deuxième précipité apparaît-il?
3) Montrez que le premier sel a précipité à plus de 99 % lorsque le second commence à précipiter. On montre
ainsi que l'on peut réaliser un dosage par précipitations successives.
Page 1 sur un total de 2 pages

4) Afin de réaliser le dosage, on utilise une méthode électrochimique avec une électrode sensible à la
concentration des ions Ag" en solution et une électrode de référence.
a) Pour cette électrode de référence, pourrait-on utiliser l'électrode au calomel saturé ? Justifiez votre
réponse.
b) On définit pAg = -log [Ag+]. L'allure de la courbe obtenue lors du dosage de la solution A par le nitrate
d'argent est indiquée à la figure 1. Indiquez comment cette courbe permet d'obtenir les concentrations en
ions CI- et F dans la solution initiale A ainsi que les produits de solubilité des sels peu solubles AgCI et
AgI.

Données: AgCI
AgI

pKSl = 9,75
pKS2 = 16,08

pAg

Veq1

Veq2

V AgN0 3 ml

Figure 1 / Exercice nO 3.

Page 2 sur un total de 2 pages

UNIVERSITE HENRI POINCARE, NANCY 1- FACULTE DES SCIENCES

SUJET D'EXAMEN
DIPLOME: Licence SV L2 (S3)

Durée du sujet: 45 min
NOlIl du rédacteur: I.MOTORINE

Epreuve de : Biologie Moléculaire
Session de :Janvier 2006
Date:
Horaire:

o Documents autorisés
o Calculatrice autorisée
(1) Rayer

0
0

INONI(l)
INONj<l)

la mention inutile

Répondre directement sur cette feuille. Cochez la(les) case(s) qui
correspond(ent) à(aux) bonne(s) réponse(s). Afin d'éviter toute erreur
d'attribution, dessiner dans cette case un signe distinctif, à reporter en haut de
la première page de la copie.
(variant

D D Il D D D)

Seules les réponses CORRECTES et COMPLETES seront validées.
Toute case cochée avec la mauvaise possibilité entraîne une réponse fausse à la question.
10 questions = 10 points
+

10 points pour schémas et explications

Q1 Queis ARNr sont présents dans les ribosomes matures chez les bactéries?
5,88, 178, 285
168,285

D
D

D
D

58, 165,238
45,125,298

78, 135

D
0

Q2 Queiles interactions peuvent être établies entre un rêsidu Lysine dans une protéine et un acide
nucléique ADN ou ARN ?
Liaisons électrostatiques

D

D

Liaisons hydrogènes

Liaisons hydrophobes

D

Commentez votre réponse par un schéma d'interaction entre un résidu lysine et un acide nucléique
(3 pt)
Q3 L'anticodon de l'ARNt spécifique à la tyrosine (ARNtTyr) est G34-U35-A36. Quels codons peuvent être
décodés par cet ARNt ? (Les codons sont écrits dans le sens 5'->3')
5'-CGU-3'
5'-UAC-3'

D
D

5'-CAU-3'
5'-UAU-3'

D
D

5'-CUA-3'

D
D

Commentez votre réponse par un schéma de reconnaissance (2 pt)
Q4

Queile

séquence

protéique

peut on obtenir

après

la traduction

de

la séquence

ARN

5'-CACACAAACACCAAACA-3' en deuxième phase de lecture? L'attribution des codons est suivante:
CAC - His,

ACA - Thr,

AAA - Lys,

His Thr Asn Thr Lys
Thr Gin Thr Pro Thr

D
D

CM - Gin,

MC - Asn,

Thr Pro Thr Pro Asn
His Lys His Gin Thr

CCA - Pro.

D
D

Thr Gin Thr Pro Asn

D
D

Q5 A quel endroit sur l'ARNt, un acide aminé est fixé par aminoacylation ?
Coiffe m7G
Boucle T'Y

0
0

extrémité 5'
boucle variable

0
0

boucle anticodon

0
0

fixation de la séquence SO

0

extrémité 3'

Donnez la structure chimique du produit de la fixation (2 pt)
Q6 Quel est le rôle du facteur d'initiation IF-2 dans le démarrage de la traduction?
Reconnaissance de l'ARNm

0

assemblage des sous-unités

0

du ribosome
déplacement des autres

0

facteurs

reconnaissance de

0

0

l'ARNtMet

Q7 Le rôle de la séquence RBS (SO) de l'ARNm est de positionner:
L'ARNt sur le ribosome
L'ARNm sur la sous-unité 30S

0
0

L'ARNm sur le ribosome 80S
L'ARNm sur la sous-unité 50S

0
0

L'ARNt sur ARNm

0
0

Q8 Quel complexe ternaire est formé par le facteur d'élongation EF-Tu ?
EF-Tu*EF-Ts*aa-ARNt
EF-Tu*GTP*ATP

0
0

EF-Tu*EF-G*GTP
EF-Tu*aa-ARNt*ATP

0
0

EF-Tu*aa-ARNt*GTP

0
0

Q9 Les codons d'arrêt de la traduction (UAA, UAG et UGA) sont reconnus par les facteurs de terminaison:
RF1 et RRF
RF2, RF3 et RRF

0
0

RF1, RF2 et RF3
RF1, RF3 et RRF

0
0

RF1 et RF2

0
0

Q10 Combien au total faut-il de molécules d'ATP et de GTP pour chaque cycle d'élongation de la synthèse
protéique? (calculez les dépenses totales à partir des acides aminés libres jusqu'aux protéines).
1 ATPet3GTP
2 ATP et2 GTP
,

0
0

Exphquez votre reponse (3 pt)

1 ATP et2 GTP
4GTP

0
0

3ATPet2GTP

0
0

UNNERSITE HENRI POINCARE, NANCY1- FACULTE DESSCIENCES

SUJET D'EXAMEN
DIPLOME: LSV L2S3

Durée du sujet: 45 min

EPREUVE: Biologie Moléculaire

Nom du rédacteur: B. Charpentier

Epreuve de : TPrrD UE02L
Session de : janvier 2006
Date:
Horaire:

o Documents autorisés ~ INONlm
o Calculatrice autorisée ~ lNoNlm
(1)

Rayer la mention inutile

Question 1 (5 points) :
(a) Définissez et schématisez la structure d'une unité transcriptionnelle.
(b) Quelle organisation particulière peut-elle adopter chez les Bactéries? Explicitez.

Question 2 (10 points) :
Schématisez la réaction permettant la polymérisation des différent s types d'acides nucléiques.
Quelles famille d'enzymes interviennent dans cette catalyse. Explicitez.

Question 3 (5 points) :
(a) Quelle enzyme est responsable de la production des pré-messagers?
(b) Schématisez la structure d'une üRF interrompue par un intron. Indiquez les régions
fonctionnellement importantes pour sont élimination par épissage.

UNIVERSITE HENRI POINCARE-NANCY 1
FACULTE DES SCIENCES et TECHNIQUES

SUJET D'EXAMEN
DIPLOME: LSV S3
Epreuve dè~IDJleJ~i!!IjlgieMoléculaire

Nom du rédacteur: CcGuimont
Durée conseillée: 40 minutes

Session de:
Date:
Horaire:

~ documents non autorisés
~ calculatrice non autorisée

janvier 2006
2006

Plusieurs expériences de réplication in vitro ont été réalisées avec l'ADN polymérase du
phage T4 et les différentes matrices d'ADN simple brin présentées ci-dessous.
1) Veuillez rappelez l'équation de la réaction de la réplication.
On a pu constater que l'ADN polymérase commence la synthèse de l'ADN à partir de la
base soulignée sur ces matrices.
2) Ecrire et orienter la séquence en bases du brin d'ADN fabriqué par la polymérase du
phage T4 pour chaque matrice.
Par ailleurs, on a pu vérifier que les amorces permettant le démarrage de la synthèse de
nouvelles chaines d'ADN sont toujours de 5 nucléotides.
3) Ecrire et orienter la séquence de ces amorces.
4) Est-ce que vous pouvez reconnaître sur les matrices une séquence consensus qui servirait
de signal d'amorçage de la réplication pour ce phage.

Séquences en bases des matrices utilisées:

5'5'5'5'5'-

GTTAAATATCCTTGCGTTG-3'
AGTCAGATCTTGTTTGCTC-3'
GCGGCTCATTCTCTTGTTT-3'
AATTACGACATGCTAGTTT-3'
GGACCCTCTAGAACGGTTA-3'

UNIVERSITE DE NANCY1
FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES

SUJET D'EXAMEN

DIPLOME
Epreuve

Licence Sciences du VivantUE LSV 3.18
Spectroscopies et biophysique moléculaire II

Session de
Date
Horaire

1ère session
janvier 2006

Nom des rédacteurs: C.Aroulanda
Durée du sujet: 2 heures
D Documents autorisés
~ Documents non autorisés
~ Calculatrices autorisées
D Calculatrices non autorisées

Toutes les réponses devront être très soigneusementjustifiées.
1.
Définissez le système de spins que vous associez aux protons des molécules suivantes
(AX, AMX, ABX, AN ...). Vous justifierez soigneusement votre réponse en vous appuyant
sur les éléments de symétrie des structures proposées, et en précisant les groupes
chimiquementlmagnétiquement équivalents dans chacune d'entre elles le cas échéant. Pour
l'analyse des molécules 1 et 2, il est rappelé que l'isotope 19F est 100% abondant et de spin Yz.
Par ailleurs, vous ignorerez l'effet des isotopes de l'atome de chlore sur le spectre RMN H-l
de la molécule 3
Composé 1

H
F'x,
F
H

Composé 2

H

H

H

F
F

Composé 3

CH 3
CI"'Â
CH3
H

2.

Dans le cas du composé 3 précédent, prévoyez le spectre RMN H-l que vous
observeriez. Vous préciserez bien entendu l'ordre de grandeur des déplacements
chimiques H-l et couplages scalaires nJHH attendus.

3.

Soit la molécule hypothétique de structure suivante:

H

Z

y

H

H

où y et Z sont des groupements différents et de nombre de spin nuls.
Pour une induction magnétique Bo=9.4T, le spectre RMN H-l de ce système apparaît comme
celui d'un système de spins AX, de déplacements chimiques ÔA et Ôx en ppm, de fréquences
de résonances VA et vx en Hertz, et de couplage scalaire JAx. Décrivez le spectre RMN H-l
attendu dans ces conditions.
Le même composé est étudié avec une valeur de Bo plus faible, si bien que la différence 1 y Avx 1 devient du même ordre de grandeur que le couplage JAx. Comment convient-il alors de
nommer le système de spins associés aux protons de la molécule? Que devient le spectre
RMN observé? La valeur des déplacements chimiques ÔA et Ôx varie-t-elle ?
4.
On souhaite déterminer la formule développée d'un composé que l'on peut isoler de
l'ananas, ayant une note « beurrée » et présent dans la valériane, abondante dans le MassifCentral. Cette plante était réputée donner de la force aux valeureux guerriers Gaulois. Ce
composé sera noté A.

Le spectre de masse de A donne un pic moléculaire à m/z=102 et un pic de base à m/z=60.
Par analyse élémentaire, on constate par ailleurs qu'il possède 5 atomes de carbone et 2
atomes d'oxygène. Le spectre RMN H-l de cette molécule a été enregistré sur un
spectromètre RMN opérant à 200 MHz pour le proton

.
1

i

1

i

10,0

i

"----

.-/ '--.J

i

i

1

1

i

i

i

50

ppm (fi)

intégrales
lH
Spectre RMN H-l du composé A

2H 2H 2H 3H

1

;;;
N

N

-e

co

io

0

f\lt"'lO'lN-o:ll.f)MO't';fNN

io

~~re~~gm~~~g

~
~

<'JÇ')t"')ç<}("'}C'jNNNNN

))

.-

sc
œ œ
N
<ri <ci
a» ec cc

S18~;hi15~~~~~~

CO
'"
" "'"'"

0

<ri
N
ro r-,
-e-

~

))

)))))))JJJ

1

1 1

1
B

1

1

i

i

Iii
~

i

Iii
~

Iii

Iii
G

1

Iii
~

1

i

Iii

i

~

1

Iii
~

1

i

i

1
D

i

1

i

1

11
1~

Agrandissement de la nartie 0-4nnm du snectre RMN H-l du composé A

Déterminez la structure du composé A, en vous appuyant particulièrement sur la structure des
massifs observés. Vous donnerez un estimation des différents couplages scalaires observés à
l'aide de l'analyse de ces structures.
Quelles structures attendez-vous pour les spectres RMN C-13 découplé et couplé H-l de
l'isomère A ? Vous préciserez l'ordre de grandeur des déplacements chimiques C-13 et
couplages scalaires nJCH attendus.
5.

A l'issue d'une synthèse organique, deux composés isomères B et C sont isolés, et
analysés. Voici leurs spectres de masse:



Sur le même sujet..

---