Ressources · 5ᵉ · SVT · Devoir surveillé bilan
Devoir surveillé : nutrition des organes, digestion et excrétion
Maths 5ᵉ · un devoir qui mélange 3 chapitres, en 3 niveaux : ★ les bases, ★★ niveau DS classique, ★★★ pour aller plus loin. Sujets et corrigés détaillés, à faire en temps limité puis à corriger.
Sujet et corrigé prêts à imprimer.
Devoir surveillé – nutrition des organes, digestion et excrétion — niveau ★
Durée : 55 min – Sans document – Sur 20 points · SVT 5ᵉ
Les réponses doivent être rédigées et justifiées. Soigne l'orthographe et la présentation.
Exercice 1 – Qui suis-je ?
(4 pts)Donne mon nom, puis l’appareil du corps auquel j’appartiens.
- a)« Je suis une glande annexe placée sous l’estomac ; mon suc, qui contient une amylase, une lipase et des protéases, arrive dans l’intestin grêle. »
- c)« Je suis un vaisseau qui part du cœur ; l’un de mes semblables conduit aux poumons du sang pauvre en dioxygène. »
- b)« Je suis un minuscule sac des poumons, entouré de capillaires ; le dioxygène traverse ma paroi pour passer dans le sang. »
- d)« Je suis un canal unique, gardé fermé par un sphincter ; je conduis l’urine de la vessie vers l’extérieur. »
Exercice 2 – Le voyage d’un morceau de poulet
(5 pts)À la cantine, Hugo mange un morceau de poulet, riche en protéines ; la peau grillée du poulet contient aussi des lipides. On suit ce que deviennent ces protéines et ces lipides.
- a)Dans la bouche, Hugo mâche longuement : ses molaires broient la viande. Est-ce une digestion mécanique ou chimique ? Justifie, puis explique pourquoi bien mâcher rend la suite de la digestion plus rapide.
- b)Dans l’estomac, quel suc commence la digestion des protéines ? Nomme l’enzyme qu’il contient et indique ce qu’elle fait aux protéines.
- c)Dans l’intestin grêle, la bile arrive sur les lipides de la peau du poulet. Quel organe fabrique la bile ? Contient-elle une enzyme ? Explique son rôle, puis nomme l’enzyme qui découpe les lipides et le nutriment obtenu.
- d)Les acides aminés obtenus passent dans le sang. Comment s’appelle ce passage ? Dans quel organe et à travers quelles structures a-t-il lieu ? Vers quel organe le sang les emporte-t-il d’abord ?
- e)Hugo affirme : « Les protéines de mon poulet finiront dans mon urine. » Corrige sa phrase : à quoi servent les acides aminés à une cellule d’un muscle de sa cuisse, et que deviennent ceux qui sont en trop ?
Exercice 3 – Vrai ou faux ? Justifie
(4 pts)Pour chaque affirmation, dis si elle est vraie ou fausse, puis justifie avec le vocabulaire du cours.
- a)« Les matières fécales contiennent les déchets fabriqués par nos cellules, comme l’urée. »
- b)« Le sang qui sort d’un muscle au travail contient moins de glucose que le sang qui y entre. »
- c)« Les globules rouges et les protéines du sang passent le filtre du rein : on les retrouve dans l’urine d’une personne en bonne santé. »
- d)« Le dioxygène est un nutriment, apporté au sang par la digestion. »
Exercice 4 – Ce qui entre et ce qui sort d’un organe
(4 pts)On compare le sang qui entre dans un organe et le sang qui en sort. Pour chaque organe, nomme une substance plus abondante dans le sang qui sort et une substance moins abondante, puis explique pourquoi.
- a)Un poumon.
- b)L’intestin grêle, une heure après un repas.
- c)Le foie, une heure après un repas.
- d)Un rein.
Exercice 5 – Le cross du collège
(3 pts)Inès court le cross du collège. Son professeur d’EPS relève sa fréquence cardiaque (données fictives).
| Moment | Avant le départ | À l’arrivée | 2 min après | 5 min après | 10 min après | 15 min après |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Battements par minute | 72 | 184 | 142 | 108 | 86 | 75 |
- a)Décris l’évolution de la fréquence cardiaque d’Inès. Comment s’appelle la phase qui suit l’arrivée, et combien de temps faut-il environ pour qu’elle se termine ?
- b)À l’arrivée, Inès a chaud, son visage est rouge et elle transpire. D’où vient cette chaleur ? À quoi sert la transpiration ?
- c)Inès souffle très fort à l’arrivée et dit : « Je respire vite parce que mes poumons ont besoin de beaucoup d’énergie. » Corrige sa phrase.
Bon courage !
Ce document est la propriété intellectuelle de Ben, professeur particulier (benprofparticulier.fr), protégée par le Code de la propriété intellectuelle (art. L. 111-1 et L. 122-4). Il est mis à disposition pour un usage personnel de révision. Toute reproduction, diffusion, mise en ligne ou revente, totale ou partielle, sans autorisation écrite est interdite et constitue une contrefaçon (art. L. 335-2).
Voir le corrigé et le barème
Corrigé et barème – nutrition des organes, digestion et excrétion — niveau ★
Durée : 55 min – Sans document – Sur 20 points · SVT 5ᵉ
Exercice 1 – Qui suis-je ?
(4 pts)- a)Le pancréas, une glande annexe de l’appareil digestif : il est hors du tube digestif, les aliments ne le traversent pas ; seul son suc entre dans l’intestin grêle. (1 pt : 0,5 pour le nom, 0,5 pour l’appareil) (1)
- b)Une alvéole pulmonaire, dans l’appareil respiratoire ; le dioxygène y passe de l’air au sang par diffusion. (1 pt : 0,5 pour le nom, 0,5 pour l’appareil) (1)
- c)Une artère, dans l’appareil circulatoire : une artère se définit par son sens (elle part du cœur), pas par la richesse de son sang en dioxygène. (1 pt : 0,5 pour le nom, 0,5 pour l’appareil) (1)
- d)L’urètre, dans l’appareil urinaire ; il s’ouvre lors de la miction, quand le sphincter se relâche. (1 pt : 0,5 pour le nom, 0,5 pour l’appareil) (1)
Erreur fréquente — « urètre » et « uretère » se ressemblent : il y a deux uretères (des reins à la vessie) et un seul urètre (de la vessie à l’extérieur).
Exercice 2 – Le voyage d’un morceau de poulet
(5 pts)- a)C’est une digestion mécanique : la viande est coupée et broyée en morceaux plus petits, mais ses molécules ne changent pas (dans la bouche, aucune enzyme n’agit sur les protéines). Plus les morceaux sont petits, plus la surface offerte aux sucs digestifs est grande : la digestion chimique va plus vite. (1 pt : 0,5 pour « mécanique » justifié, 0,5 pour la surface) (1)
- b)Le suc gastrique, fabriqué par la paroi de l’estomac. Il contient la pepsine, une protéase, qui coupe les protéines en morceaux (les acides aminés ne seront libérés que dans l’intestin grêle). (1 pt : 0,5 pour le suc gastrique, 0,5 pour la pepsine et son action) (1)
- c)La bile est fabriquée par le foie (et stockée dans la vésicule biliaire). Elle ne contient aucune enzyme : elle disperse les graisses en fines gouttelettes, sur lesquelles l’enzyme agit mieux. C’est la lipase du suc pancréatique qui découpe les lipides : on obtient des acides gras. (1 pt : 0,5 pour le foie et le rôle de la bile, 0,5 pour la lipase et les acides gras) (1)
- d)C’est l’absorption. Elle a lieu dans l’intestin grêle, à travers la paroi des villosités intestinales, parcourues de capillaires sanguins. Le sang emporte la plupart des nutriments d’abord vers le foie, puis vers toutes les cellules du corps. (1 pt : 0,5 pour l’absorption dans l’intestin grêle, 0,5 pour les villosités et le foie) (1)
- e)La phrase est fausse. Les acides aminés servent à la construction : la cellule musculaire s’en sert pour fabriquer sa matière, grandir, se renouveler et se réparer. Ceux qui sont en trop sont transformés par le foie, et cette transformation produit l’urée, un déchet. C’est cette urée, et non les protéines du poulet, que les reins retirent du sang et rejettent dans l’urine. (1 pt : 0,5 pour la construction, 0,5 pour foie → urée → reins) (1)
Méthode — pour suivre un aliment, je change de mot à chaque étape : aliment (dans l’assiette), nutriment (après la digestion, dans le sang), déchet (rejeté par les cellules et éliminé par un organe excréteur).
Exercice 3 – Vrai ou faux ? Justifie
(4 pts)- a)Faux. Les matières fécales sont surtout des restes d’aliments non absorbés (comme les fibres), de l’eau et des bactéries : elles ne sont jamais passées dans le sang. L’urée, déchet des cellules, est transportée par le sang jusqu’aux reins, qui la rejettent dans l’urine. (1 pt : 0,5 pour « faux », 0,5 pour la justification) (1)
- b)Vrai. Les cellules du muscle prélèvent du glucose et du dioxygène dans le sang des capillaires pour leur respiration cellulaire, qui libère l’énergie de la contraction ; plus le muscle travaille, plus il en prélève. Le sang qui sort est donc plus pauvre en glucose (et plus riche en dioxyde de carbone). (1 pt : 0,5 pour « vrai », 0,5 pour la justification) (1)
- c)Faux. Lors de la filtration, seule une partie de l’eau du sang traverse le filtre du néphron, avec les petites molécules dissoutes (urée, glucose, sels minéraux). Les cellules du sang, comme les globules rouges, et les grosses molécules comme les protéines restent dans le sang : l’urine d’une personne en bonne santé n’en contient pas (des protéines dans l’urine peuvent révéler un filtre abîmé). (1 pt : 0,5 pour « faux », 0,5 pour la justification) (1)
- d)Faux. Le dioxygène ne vient pas de la digestion, mais de l’air : il passe dans le sang au niveau des alvéoles pulmonaires. Les nutriments (glucose, acides aminés, acides gras…) sont les petites molécules issues de la digestion, absorbées dans l’intestin grêle. Le dioxygène sert aux cellules à libérer l’énergie des nutriments. (1 pt : 0,5 pour « faux », 0,5 pour la justification) (1)
Piège — une affirmation fausse contient souvent un seul mot de travers : « digestion » au lieu de « poumons », « fécales » au lieu de « urine ». Je relis chaque mot avant de répondre.
Exercice 4 – Ce qui entre et ce qui sort d’un organe
(4 pts)- a)Plus abondant à la sortie : le dioxygène ; moins abondant : le dioxyde de carbone. Dans les alvéoles, le dioxygène passe de l’air au sang et le dioxyde de carbone du sang à l’air, par diffusion à travers la paroi des alvéoles et des capillaires. (1 pt : 0,5 pour les deux substances, 0,5 pour l’explication) (1)
- b)Plus abondants à la sortie : les nutriments (glucose, acides aminés…) ; moins abondant : le dioxygène (accepté aussi : plus de dioxyde de carbone à la sortie). Les nutriments issus de la digestion passent dans le sang à travers les villosités : c’est l’absorption. Comme toutes les cellules, celles de l’intestin respirent : elles prélèvent du dioxygène. (1 pt : 0,5 pour les deux substances, 0,5 pour l’explication) (1)
- c)Plus abondante à la sortie : l’urée, fabriquée surtout par le foie à partir des acides aminés en trop (accepté aussi : le dioxyde de carbone) ; moins abondant : le glucose, que le foie met en réserve sous forme de glycogène après un repas (accepté aussi : le dioxygène). (1 pt : 0,5 pour les deux substances, 0,5 pour l’explication) (1)
- d)Moins abondante à la sortie : l’urée, que le rein retire du sang pour fabriquer l’urine (accepté aussi : le dioxygène) ; plus abondant : le dioxyde de carbone, rejeté par les cellules du rein, qui respirent comme toutes les cellules. (1 pt : 0,5 pour les deux substances, 0,5 pour l’explication) (1)
Astuce — tous les organes ont un point commun : leurs cellules respirent. Le sang qui sort d’un organe est donc plus pauvre en dioxygène et plus riche en dioxyde de carbone que le sang qui y entre, sauf aux poumons.
Exercice 5 – Le cross du collège
(3 pts)- a)Pendant la course, la fréquence cardiaque monte de 72 à 184 battements par minute ; après l’arrivée, elle redescend peu à peu (142, 108, 86) et retrouve presque sa valeur de départ au bout de 15 minutes environ (75). Cette phase est la récupération. (1 pt : 0,5 pour la description chiffrée, 0,5 pour la récupération et sa durée) (1)
- b)La chaleur vient de la respiration cellulaire des cellules musculaires : un muscle qui travaille ne transforme en mouvement qu’environ le quart de l’énergie libérée à partir du glucose ; le reste devient de la chaleur. La sueur, en s’évaporant, évacue cette chaleur (les vaisseaux de la peau s’élargissent, d’où le visage rouge). (1 pt : 0,5 pour l’origine de la chaleur, 0,5 pour le rôle de la sueur) (1)
- c)Ce ne sont pas ses poumons qui ont besoin de beaucoup d’énergie, mais les cellules de ses muscles, qui respirent davantage : elles consomment plus de dioxygène et rejettent plus de dioxyde de carbone. Sa ventilation (la fréquence respiratoire et le volume de chaque mouvement) augmente pour faire entrer plus de dioxygène dans les alvéoles et rejeter plus de dioxyde de carbone. Phrase corrigée : « Je respire vite et fort parce que mes muscles consomment beaucoup de dioxygène et rejettent beaucoup de dioxyde de carbone. » (1 pt : 0,5 pour « les cellules des muscles », 0,5 pour les deux gaz) (1)
Erreur fréquente — « respirer vite », c’est la ventilation, dans l’appareil respiratoire ; la respiration cellulaire a lieu dans chaque cellule, et c’est elle qui libère l’énergie.
Ce document est la propriété intellectuelle de Ben, professeur particulier (benprofparticulier.fr), protégée par le Code de la propriété intellectuelle (art. L. 111-1 et L. 122-4). Il est mis à disposition pour un usage personnel de révision. Toute reproduction, diffusion, mise en ligne ou revente, totale ou partielle, sans autorisation écrite est interdite et constitue une contrefaçon (art. L. 335-2).
Sujet et corrigé prêts à imprimer.
Devoir surveillé – nutrition des organes, digestion et excrétion — niveau ★★
Durée : 55 min – Sans document – Sur 20 points · SVT 5ᵉ
Les réponses doivent être rédigées et justifiées. Soigne l'orthographe et la présentation.
Exercice 1 – Enquête — le blanc d’œuf en tube
(5 pts)Le blanc d’œuf cuit est formé surtout d’eau et de protéines. Une classe place dans des tubes un cube de blanc d’œuf cuit de 1 cm de côté (ou la même quantité coupée en petits morceaux), avec 10 mL de liquide. Tous les tubes restent au bain-marie à 37 °C (résultats simplifiés). Le suc gastrique utilisé est un suc artificiel : de la pepsine dans une eau acidifiée, comme dans l’estomac.
| Tube | Contenu | Après 6 h | Après 24 h |
|---|---|---|---|
| A | cube + suc gastrique | bords devenus transparents, cube un peu plus petit | il ne reste presque rien du cube |
| B | cube + eau | cube intact | cube intact |
| C | cube + salive | cube intact | cube intact |
| D | petits morceaux + suc gastrique | il ne reste presque rien | il ne reste rien |
- a)Quel tube sert de témoin pour le tube A ? Justifie, puis dis ce que montre la comparaison de A et de ce témoin.
- b)La salive contient pourtant une enzyme. Explique le résultat du tube C.
- c)Compare A et D : que montre cette comparaison ? Dans le corps, quelles actions jouent le même rôle que la découpe en petits morceaux, et dans quels organes ?
- d)Le liquide du tube A contient des morceaux de protéines, mais presque pas d’acides aminés. Où et grâce à quels sucs la digestion des protéines s’achève-t-elle dans le corps ? Que deviennent ensuite les acides aminés, jusqu’à une cellule de la peau qui se renouvelle ?
- e)Un élève propose un tube E : un cube + suc gastrique, laissé 24 h au réfrigérateur (4 °C). Prévois le résultat et justifie.
Exercice 2 – Problème — le match de basket de Sofia
(5 pts)Sofia, 14 ans, joue au basket en club depuis cinq ans. Son entraîneur a mesuré (données fictives) :
| Au repos | Pendant un match | |
|---|---|---|
| Fréquence cardiaque | 62 battements par minute | 175 battements par minute |
| Volume de sang éjecté à chaque battement | 80 mL | 110 mL |
- a)Calcule le débit cardiaque de Sofia au repos, puis pendant le match, en litres par minute.
- b)Son amie affirme : « Pendant le match, son débit cardiaque est plus de quatre fois celui du repos. » A-t-elle raison ? Justifie par un calcul.
- c)Le dioxygène de l’air doit atteindre les cellules des muscles de ses mollets. Décris son parcours en cinq étapes, dans l’ordre, en nommant chaque phénomène (ventilation, échanges gazeux, transport par le sang, respiration cellulaire) et l’endroit où il a lieu.
- d)Lou, sa coéquipière, s’est inscrite au club il y a un mois ; au repos, son cœur bat 80 fois par minute. On suppose que les deux filles ont le même débit cardiaque au repos. Calcule le volume éjecté à chaque battement par le cœur de Lou, puis explique pourquoi le cœur de Sofia peut battre plus lentement.
- e)Pendant le match, Sofia a beaucoup transpiré et n’a bu qu’une petite bouteille d’eau. Comment ses reins s’adaptent-ils ? Décris son urine du soir et explique pourquoi elle doit tout de même boire.
Exercice 3 – Le voyage d’une gorgée d’eau
(5 pts)Après la récréation, Nathan boit un grand verre d’eau. On suit une molécule de cette eau.
- a)Cette eau doit-elle être digérée ? Justifie, puis indique dans quels organes du tube digestif l’eau passe dans le sang.
- b)Une fois dans un capillaire de l’intestin grêle, la molécule d’eau rejoint un rein. Décris son trajet en nommant, dans l’ordre, les types de vaisseaux, les moitiés du cœur et les organes traversés.
- c)Dans les reins, environ 180 L de liquide sont filtrés chaque jour, et il reste environ 1,5 L d’urine. Calcule le volume de liquide réabsorbé en un jour, puis le pourcentage réabsorbé, arrondi au dixième. Que montre ce résultat ?
- d)En plus de l’urine, cite trois voies par lesquelles l’eau quitte le corps. Parmi toutes ces sorties, laquelle les reins peuvent-ils ajuster ?
- e)Une partie de l’eau qui entre chaque jour dans le corps n’a jamais été bue. D’où vient-elle ?
Exercice 4 – Léo ne supporte pas le lait
(5 pts)Document 1. Léo, 13 ans, a des ballonnements, des gaz et parfois la diarrhée une à deux heures après avoir bu un grand bol de lait. Le médecin explique : son intestin grêle fabrique trop peu de lactase, l’enzyme qui découpe le lactose, le sucre du lait, en deux petits sucres, dont du glucose. C’est une intolérance au lactose.
Document 2. Une expérience (résultats simplifiés) : chaque tube reste 20 min à 37 °C, puis on y trempe une bandelette test, qui change de couleur s’il y a du glucose, mais pas avec le lactose ni avec l’amidon.
| Tube | Contenu | Bandelette « glucose » |
|---|---|---|
| 1 | solution de lactose + lactase | change de couleur |
| 2 | solution de lactose + eau | ne change pas |
| 3 | solution de lactose + lactase bouillie puis refroidie | ne change pas |
| 4 | empois d’amidon + lactase | ne change pas |
- a)Interprète les tubes 1 et 2, puis le tube 3.
- b)Que montre le tube 4 ? Quel test du cours permettrait de vérifier que l’amidon y est resté intact ?
- c)Chez Léo, une grande partie du lactose n’est pas digérée. Explique pourquoi il n’est pas absorbé dans l’intestin grêle, et dans quel organe il arrive ensuite.
- d)Explique les ballonnements, les gaz et la diarrhée de Léo.
- e)Léo dit : « Les bactéries de mon gros intestin sont nuisibles, il faudrait les supprimer. » Corrige-le, puis explique pourquoi il peut boire sans gêne du lait « sans lactose », auquel on a ajouté de la lactase pendant sa fabrication.
Bon courage !
Ce document est la propriété intellectuelle de Ben, professeur particulier (benprofparticulier.fr), protégée par le Code de la propriété intellectuelle (art. L. 111-1 et L. 122-4). Il est mis à disposition pour un usage personnel de révision. Toute reproduction, diffusion, mise en ligne ou revente, totale ou partielle, sans autorisation écrite est interdite et constitue une contrefaçon (art. L. 335-2).
Voir le corrigé et le barème
Corrigé et barème – nutrition des organes, digestion et excrétion — niveau ★★
Durée : 55 min – Sans document – Sur 20 points · SVT 5ᵉ
Exercice 1 – Enquête — le blanc d’œuf en tube
(5 pts)- a)Le témoin est le tube B : il ne diffère de A que par un seul facteur (de l’eau à la place du suc gastrique). Dans B, le cube reste intact ; dans A, il disparaît presque : ce n’est ni l’eau ni la chaleur qui défont le blanc d’œuf, c’est le suc gastrique. Sa pepsine, une protéase, découpe les protéines : la digestion est chimique. (1 pt : 0,5 pour le témoin B justifié, 0,5 pour la conclusion) (1)
- b)L’enzyme de la salive est une amylase : elle ne découpe que l’amidon. Chaque enzyme agit sur un seul type de molécule ; le blanc d’œuf ne contient pas d’amidon mais des protéines, que l’amylase ne touche pas : le cube reste intact. (1 pt : 0,5 pour l’amylase, 0,5 pour « une enzyme, un seul type de molécule ») (1)
- c)Les petits morceaux sont digérés beaucoup plus vite (presque entièrement en 6 h, contre près de 24 h pour le cube) : plus les morceaux sont petits, plus la surface offerte au suc est grande, et plus la digestion chimique est rapide. Dans le corps, c’est le rôle de la digestion mécanique : la mastication dans la bouche (les dents) et le brassage dans l’estomac. (1 pt : 0,5 pour la conclusion sur la surface, 0,5 pour la mastication et le brassage) (1)
- d)La digestion des protéines s’achève dans l’intestin grêle, grâce aux protéases du suc pancréatique et aux enzymes du suc intestinal, qui libèrent les acides aminés. Ceux-ci sont absorbés à travers la paroi des villosités et passent dans le sang (d’abord vers le foie), qui les apporte à toutes les cellules : la cellule de la peau s’en sert pour construire sa matière et se diviser. (1 pt : 0,5 pour l’intestin grêle et les sucs, 0,5 pour l’absorption, le sang et la construction) (1)
- e)Le cube restera presque intact : au froid, les enzymes n’agissent presque plus (le froid les bloque sans les détruire, à la différence de l’ébullition). La digestion se fait le mieux vers 37 °C, la température du corps. (1 pt : 0,5 pour la prévision, 0,5 pour la justification) (1)
Méthode — pour conclure, je compare deux tubes qui ne diffèrent que par un seul facteur ; ma conclusion porte sur ce facteur et lui seul (A et B : le suc ; A et D : la taille des morceaux).
Exercice 2 – Problème — le match de basket de Sofia
(5 pts)- a)Débit = fréquence × volume à chaque battement. Au repos : 62 × 80 = 4 960 mL, soit 4,96 L/min. Pendant le match : 175 × 110 = 19 250 mL, soit 19,25 L/min. (1 pt : 0,5 par débit, conversion en litres comprise) (1)
- b)Quatre fois le débit de repos : 4 × 4,96 = 19,84 L/min. Or 19,25 L/min est inférieur à 19,84 L/min : le débit est multiplié par un peu moins de 4 (19,25 ÷ 4,96 ≈ 3,9). Son amie a tort, de peu. (0,5 pt) (1)
- c)① Ventilation : l’air inspiré entre par le nez ou la bouche et descend par la trachée et les bronches jusqu’aux alvéoles pulmonaires. ② Échanges gazeux aux poumons : le dioxygène traverse par diffusion la paroi des alvéoles et des capillaires et passe dans le sang. ③ Transport : fixé à l’hémoglobine des globules rouges, il revient au cœur par une veine, dans la moitié gauche, qui l’envoie par une artère jusqu’aux capillaires du mollet. ④ Échanges gazeux dans le muscle : il passe par diffusion du sang des capillaires aux cellules. ⑤ Respiration cellulaire, dans chaque cellule musculaire : glucose + dioxygène → dioxyde de carbone + eau + énergie. (1,5 pt : 0,5 pour la ventilation et les échanges aux poumons, 0,5 pour le transport, 0,5 pour les échanges dans le muscle et la respiration cellulaire) (1)
- d)Même débit au repos : 4 960 mL par minute. Volume éjecté par le cœur de Lou : 4 960 ÷ 80 = 62 mL par battement, contre 80 mL pour Sofia. Le cœur de Sofia, entraîné depuis cinq ans, est plus musclé : il éjecte plus de sang à chaque battement, il lui suffit donc de battre moins souvent pour envoyer le même volume de sang par minute. (1 pt : 0,5 pour le calcul, 0,5 pour l’explication) (1)
- e)Elle a perdu beaucoup d’eau par la peau sans la compenser. Le long des néphrons, ses reins réabsorbent davantage d’eau : son urine du soir est rare, foncée et concentrée. Mais les reins peuvent seulement économiser l’eau, pas en fabriquer : en dessous d’environ 0,5 L d’urine par jour, ils n’évacuent plus tous les déchets comme l’urée. Sofia doit donc boire pour que les entrées d’eau compensent les sorties (le bilan de l’eau). (1 pt : 0,5 pour la réabsorption et l’urine, 0,5 pour la nécessité de boire) (1)
Erreur fréquente — à l’effort, le cœur ne fait pas que battre plus vite : il éjecte aussi plus de sang à chaque battement. Un débit se calcule toujours avec les deux nombres, fréquence × volume, et les mL se convertissent en L (÷ 1 000).
Exercice 3 – Le voyage d’une gorgée d’eau
(5 pts)- a)Non : l’eau est une molécule déjà assez petite pour traverser la paroi de l’intestin ; comme les sels minéraux et les vitamines, elle passe dans le sang sans être digérée. Elle est absorbée surtout dans l’intestin grêle ; le gros intestin réabsorbe ensuite une grande partie de l’eau qui reste. (1 pt : 0,5 pour « pas de digestion » justifié, 0,5 pour les deux organes) (1)
- b)Capillaire de l’intestin grêle → veine (vers le foie, puis vers le cœur) → moitié droite du cœur → artère → capillaires des poumons → veine → moitié gauche du cœur → artère, puis artère rénale → capillaires du rein. La molécule passe donc deux fois par le cœur, et par les poumons, avant d’atteindre le rein. (1,5 pt : 0,5 pour la moitié droite et les poumons, 0,5 pour la moitié gauche et l’artère vers le rein, 0,5 pour les types de vaisseaux dans le bon ordre) (1)
- c)Volume réabsorbé : 180 − 1,5 = 178,5 L. Pourcentage : 178,5 ÷ 180 × 100 ≈ 99,2 %. Presque tout le liquide filtré retourne dans le sang : c’est la réabsorption, le long des néphrons. Sans elle, on perdrait chaque jour la plus grande partie des 180 L filtrés. (1 pt : 0,5 pour les deux calculs, 0,5 pour l’interprétation) (1)
- d)L’eau sort aussi par la peau (sueur, évaporation), par l’air expiré et par les selles. Les reins ne peuvent ajuster que le volume de l’urine : ils reprennent plus ou moins d’eau selon ce que l’on boit et ce que l’on perd. (1 pt : 0,5 pour les trois voies, 0,5 pour l’urine) (1)
- e)Elle vient de l’eau des aliments (environ 0,7 L par jour) et de l’eau produite par les cellules lors de la respiration cellulaire (environ 0,3 L par jour) : glucose + dioxygène → dioxyde de carbone + eau + énergie. (0,5 pt : les deux origines) (1)
Astuce — pour aller d’un organe (autre que les poumons) à un autre organe, le sang passe forcément deux fois par le cœur : moitié droite, poumons, moitié gauche.
Exercice 4 – Léo ne supporte pas le lait
(5 pts)- a)Les tubes 1 et 2 ne diffèrent que par la lactase (le tube 2 est le témoin). Du glucose n’apparaît que dans le tube 1 : la lactase découpe le lactose et libère du glucose ; sans elle, le lactose reste intact. Dans le tube 3, la lactase bouillie n’agit plus : comme toute enzyme, portée à ébullition, elle est détruite, même une fois refroidie. (1,5 pt : 1 pour la comparaison des tubes 1 et 2, 0,5 pour le tube 3) (1)
- b)La lactase ne découpe pas l’amidon : chaque enzyme n’agit que sur un seul type de molécule (l’amidon est découpé par les amylases). Pour le vérifier, on ajoute de l’eau iodée : elle devient bleu-noir, l’amidon est toujours là. (0,5 pt) (1)
- c)Seuls les nutriments, assez petits, traversent la paroi des villosités ; le lactose doit d’abord être découpé par la lactase pour passer dans le sang. Non digéré, il n’est pas absorbé : il continue son trajet et arrive dans le gros intestin. (1 pt : 0,5 pour l’absence d’absorption justifiée, 0,5 pour le gros intestin) (1)
- d)Dans le gros intestin, les bactéries du microbiote fermentent le lactose : cette fermentation produit des gaz, d’où les ballonnements. Le lactose retient aussi l’eau dans l’intestin, alors que le gros intestin réabsorbe normalement une grande partie de l’eau des résidus : les selles restent liquides, c’est la diarrhée. (1 pt : 0,5 pour la fermentation et les gaz, 0,5 pour l’eau et la diarrhée) (1)
- e)Ses bactéries ne sont pas en cause : le microbiote est utile (il fermente les fibres, fabrique certaines vitamines comme la vitamine K et gêne l’installation des microbes dangereux). Le problème vient du manque de lactase dans l’intestin grêle. Dans le lait « sans lactose », la lactase ajoutée a déjà découpé le lactose : les petits sucres obtenus sont absorbés dans l’intestin grêle et n’arrivent pas dans le gros intestin. (1 pt : 0,5 pour le rôle utile du microbiote, 0,5 pour le lait sans lactose) (1)
Piège — un test ne révèle qu’une substance précise : une bandelette « glucose » qui ne change pas de couleur ne veut pas dire « pas de sucre », seulement « pas de glucose » (le lactose du tube 2 est toujours là).
Ce document est la propriété intellectuelle de Ben, professeur particulier (benprofparticulier.fr), protégée par le Code de la propriété intellectuelle (art. L. 111-1 et L. 122-4). Il est mis à disposition pour un usage personnel de révision. Toute reproduction, diffusion, mise en ligne ou revente, totale ou partielle, sans autorisation écrite est interdite et constitue une contrefaçon (art. L. 335-2).
Sujet et corrigé prêts à imprimer.
Devoir surveillé – nutrition des organes, digestion et excrétion — niveau ★★★
Durée : 55 min – Sans document – Sur 20 points · SVT 5ᵉ
Les réponses doivent être rédigées et justifiées. Soigne l'orthographe et la présentation.
Exercice 1 – Corriger une copie
(5 pts)Le professeur a souligné cinq phrases dans la copie de Nora ; une seule est juste. Pour chacune, dis si elle est juste ou fausse et justifie ; réécris correctement chaque phrase fausse.
- a)« Le sang de la veine rénale contient moins d’urée que celui de l’artère rénale ; il contient aussi plus de dioxygène, puisque le rein l’a nettoyé. »
- b)« Une molécule d’urée fabriquée par le foie passe forcément par les poumons avant d’arriver aux reins. »
- c)« Si je bois deux fois plus d’eau, j’élimine deux fois plus d’urée. »
- d)« Les acides aminés passent dans le sang dès l’estomac, puisque la pepsine y découpe les protéines. »
- e)« Le sang qui va du cœur aux poumons circule dans une veine, puisqu’il est pauvre en dioxygène. »
Exercice 2 – Problème — le rein artificiel
(5 pts)M. Durand, 62 ans, est atteint d’insuffisance rénale : ses reins ne fabriquent presque plus d’urine. Trois fois par semaine, il passe environ quatre heures en dialyse (données simplifiées).
Document. Dans le rein artificiel, le sang de M. Durand et un liquide de dialyse circulent de part et d’autre d’une membrane très fine. Elle laisse passer l’eau et les petites molécules (urée, glucose, sels minéraux), mais retient les cellules du sang et les protéines. Comme les gaz dans les alvéoles, chaque petite molécule passe par diffusion, du côté où elle est la plus abondante vers le côté où elle l’est le moins. Le liquide de dialyse neuf ne contient pas d’urée ; il contient du glucose (1 g/L) et des sels minéraux, à peu près comme un plasma normal. Il est renouvelé en permanence.
Avant une séance, le plasma de M. Durand contient 1,8 g d’urée par litre.
- a)Compare par un calcul la teneur en urée du plasma de M. Durand avec les valeurs normales du cours. Pourquoi l’urée s’accumule-t-elle dans son sang ?
- b)Explique pourquoi l’urée passe du sang dans le liquide de dialyse. Pourquoi faut-il renouveler ce liquide en permanence ?
- c)Pourquoi met-on du glucose dans le liquide de dialyse, à peu près autant que dans le plasma ? Que se passerait-il avec un liquide sans glucose ? Compare avec ce que fait un rein en bonne santé.
- d)Entre deux séances, le médecin demande à M. Durand de limiter ses boissons et le sel. Explique ces deux conseils, puis dis ce qu’une greffe de rein changerait pour lui.
Exercice 3 – Problème — le glucose de Paul
(5 pts)Paul, un adulte, mesure la quantité de glucose dans son sang (sa glycémie) au cours d’une journée (données fictives). Il déjeune à 12 h 30 (pâtes et pain), puis court pendant une heure, de 17 h à 18 h, sans rien manger.
| Heure | 8 h (à jeun) | 13 h 30 | 15 h 30 | 17 h | 18 h |
|---|---|---|---|---|---|
| Glucose (g par litre de sang) | 0,85 | 1,30 | 0,90 | 0,90 | 0,85 |
- a)De combien la glycémie a-t-elle augmenté entre 8 h et 13 h 30 ? D’où vient le glucose supplémentaire ?
- b)Entre 13 h 30 et 15 h 30, la glycémie redescend alors que Paul est assis à son bureau. Cite deux devenirs du glucose qui expliquent cette baisse.
- c)Si rien ne remplaçait le glucose du sang, combien de temps faudrait-il aux muscles de Paul, à partir de 17 h, pour le prélever en totalité ? Or la glycémie reste presque stable pendant la course : calcule la masse de glucose qui a dû être libérée dans le sang en une heure, et nomme l’organe qui l’a libérée.
- d)L’organe que tu as nommé contient environ 100 g de glycogène. Avec cette seule réserve, pendant combien de temps environ Paul pourrait-il courir à ce rythme ? Pourquoi conseille-t-on aux coureurs de manger des pâtes la veille d’une longue course ?
Exercice 4 – Enquête — trois patients
(5 pts)Une médecin reçoit trois patients (situations inventées, inspirées de cas réels).
- a)Jade, 14 ans, est fatiguée et essoufflée au moindre effort ; au repos, son cœur bat 105 fois par minute. Sa prise de sang compte 3,4 millions de globules rouges par mm³ (valeurs habituelles : environ 4 à 5 millions). Explique, étape par étape, le lien entre ce résultat, sa fatigue, son essoufflement et son cœur rapide.
- b)La médecin trouve que Jade manque de fer et lui conseille de manger des lentilles et de la viande rouge. Pourquoi ce conseil ? Le fer doit-il être digéré pour passer dans le sang ?
- c)Malo boit très peu. Il ressent une douleur très vive qui part du bas du dos et descend vers l’aine ; l’échographie montre un petit caillou bloqué dans le conduit qui relie le rein à la vessie. Nomme ce conduit et ce caillou, explique comment le fait de boire peu a pu favoriser sa formation, et donne-lui un conseil.
- d)Ana s’est fait retirer la vésicule biliaire. Elle s’inquiète : « Sans vésicule, je ne fabrique plus de bile : je ne pourrai plus digérer les graisses. » Corrige-la.
- e)Pourtant, les premières semaines, un repas très gras lui donne parfois des ballonnements ou une diarrhée. En t’appuyant sur le rôle qu’avait sa vésicule biliaire, propose une explication.
Bon courage !
Ce document est la propriété intellectuelle de Ben, professeur particulier (benprofparticulier.fr), protégée par le Code de la propriété intellectuelle (art. L. 111-1 et L. 122-4). Il est mis à disposition pour un usage personnel de révision. Toute reproduction, diffusion, mise en ligne ou revente, totale ou partielle, sans autorisation écrite est interdite et constitue une contrefaçon (art. L. 335-2).
Voir le corrigé et le barème
Corrigé et barème – nutrition des organes, digestion et excrétion — niveau ★★★
Durée : 55 min – Sans document – Sur 20 points · SVT 5ᵉ
Exercice 1 – Corriger une copie
(5 pts)- a)Fausse pour le dioxygène. Le rein retire bien l’urée du sang, mais ses cellules respirent, comme toutes les cellules : elles prélèvent du dioxygène et rejettent du dioxyde de carbone. Correction : « Le sang de la veine rénale contient moins d’urée que celui de l’artère rénale, mais aussi moins de dioxygène et plus de dioxyde de carbone. » (1 pt : 0,5 pour l’erreur repérée et justifiée, 0,5 pour la correction) (1)
- b)Juste. Le sang qui quitte le foie revient au cœur par une veine, dans la moitié droite, qui l’envoie aux poumons ; il revient ensuite dans la moitié gauche, qui l’envoie par une artère vers les autres organes, dont les reins (par l’artère rénale). L’urée, dissoute dans le plasma, traverse les poumons sans y être rejetée : seuls les reins l’éliminent (un peu aussi la sueur). (1 pt : 0,5 pour « juste », 0,5 pour le trajet justifié) (1)
- c)Fausse. La masse d’urée éliminée dépend surtout de ce que l’on mange : plus on mange de protéines, plus le foie fabrique d’urée. Si l’on boit davantage, les reins reprennent moins d’eau : l’urine est plus abondante et plus diluée, mais contient à peu près la même masse d’urée. Correction : « Si je bois deux fois plus d’eau, mon urine est plus abondante et plus diluée, mais j’élimine à peu près la même masse d’urée. » (1 pt : 0,5 pour l’erreur justifiée, 0,5 pour la correction) (1)
- d)Fausse. Dans l’estomac, la pepsine ne fait que couper les protéines en morceaux ; leur digestion s’achève dans l’intestin grêle (suc pancréatique et suc intestinal), où les acides aminés sont libérés puis absorbés à travers les villosités. Correction : « Les acides aminés passent dans le sang au niveau de l’intestin grêle ; dans l’estomac, la pepsine ne fait que couper les protéines en morceaux. » (1 pt : 0,5 pour l’erreur justifiée, 0,5 pour la correction) (1)
- e)Fausse. Un vaisseau ne se nomme pas d’après la richesse de son sang, mais d’après son sens : celui-ci part du cœur, c’est une artère. Correction : « Le sang qui va du cœur aux poumons circule dans une artère, partie de la moitié droite du cœur ; il est pauvre en dioxygène. » (1 pt : 0,5 pour l’erreur justifiée, 0,5 pour la correction) (1)
Méthode — pour juger une phrase en « puisque », je vérifie les deux morceaux : le fait (est-il vrai ?) et le lien de cause (le « puisque » est-il justifié ?). Une phrase peut avoir un fait juste et une cause fausse.
Exercice 2 – Problème — le rein artificiel
(5 pts)- a)Le plasma contient normalement de 0,15 à 0,45 g d’urée par litre. 1,8 ÷ 0,45 = 4 : M. Durand en a quatre fois plus que la valeur normale la plus haute. L’urée est fabriquée sans arrêt (surtout par le foie, à partir des acides aminés en trop), mais ses reins ne la retirent presque plus du sang : elle s’accumule. (1 pt : 0,5 pour le calcul, 0,5 pour l’explication) (1,25)
- b)Le sang contient beaucoup d’urée (1,8 g/L) et le liquide neuf n’en contient pas : par diffusion, l’urée traverse la membrane du côté où elle est abondante (le sang) vers celui où elle est rare (le liquide). Si le liquide n’était pas renouvelé, il se chargerait en urée ; quand il en contiendrait autant que le sang, l’urée ne passerait plus. En le renouvelant, on garde un liquide sans urée, et le passage continue pendant toute la séance. (1,5 pt : 0,5 pour la diffusion du sang vers le liquide, 1 pour le renouvellement justifié) (1,25)
- c)Le glucose est une petite molécule, qui passe la membrane. Avec un liquide sans glucose, il diffuserait du sang vers le liquide : M. Durand perdrait du glucose, un nutriment dont ses cellules ont besoin. Avec à peu près autant de glucose de chaque côté, il n’en perd presque pas. Un rein en bonne santé filtre aussi le glucose, mais le réabsorbe en totalité le long des néphrons : il n’y en a pas dans l’urine. (1 pt : 0,5 pour la perte évitée, 0,5 pour la comparaison avec la réabsorption) (1,25)
- d)Ses reins ne fabriquent presque plus d’urine : l’eau qu’il boit n’est presque plus éliminée et s’accumule dans son corps entre deux séances ; de même, le sel (des sels minéraux), que ses reins ne retirent plus du sang, s’accumule. Le bilan de l’eau et la composition du sang ne sont plus maintenus que par la dialyse, quelques heures par semaine. Une greffe lui donnerait un rein qui travaille jour et nuit : il fabriquerait l’urine en permanence en ajustant son volume et sa concentration, et M. Durand n’aurait plus besoin de dialyse (il prendrait toute sa vie un traitement contre le rejet). (1,5 pt : 0,5 pour l’eau, 0,5 pour le sel, 0,5 pour la greffe) (1,25)
Astuce — la diffusion vaut pour toutes les petites molécules, pas seulement pour les gaz : chacune va du côté où elle est la plus abondante vers celui où elle l’est le moins. Pour empêcher une perte, il suffit d’en mettre autant des deux côtés.
Exercice 3 – Problème — le glucose de Paul
(5 pts)- a)Hausse : 1,30 − 0,85 = 0,45 g par litre. L’amidon des pâtes et du pain a été découpé en glucose par les amylases (de la salive, puis du suc pancréatique) et les enzymes de l’intestin grêle ; ce glucose a été absorbé à travers les villosités de l’intestin grêle et est passé dans le sang. (1 pt : 0,5 pour le calcul, 0,5 pour la digestion et l’absorption) (1,25)
- b)Le glucose est utilisé sans arrêt par toutes les cellules pour leur respiration cellulaire, même au repos (le cerveau en consomme beaucoup). Après le repas, le glucose en surplus est aussi mis en réserve sous forme de glycogène dans le foie et les muscles. (1 pt : 0,5 par devenir) (1,25)
- c)À 17 h, le sang contient 5 × 0,90 = 4,5 g de glucose : à 0,5 g par minute, les muscles l’auraient prélevé en 4,5 ÷ 0,5 = 9 minutes. En une heure, ils en prélèvent 60 × 0,5 = 30 g ; or le sang n’en a perdu que 4,5 − 5 × 0,85 = 4,5 − 4,25 = 0,25 g. Il a donc reçu environ 30 − 0,25 = 29,75 g de glucose, libérés par le foie, qui puise dans sa réserve de glycogène. (2 pts : 0,5 pour les 9 minutes, 1 pour les 29,75 g — 0,5 pour les 30 g prélevés en une heure, 0,5 pour la prise en compte des 0,25 g perdus par le sang ; accepté : environ 30 g justifié —, 0,5 pour le rôle du foie) (1,25)
- d)100 ÷ 0,5 = 200 minutes, soit environ 3 h 20 min (en ne comptant que la réserve du foie ; les muscles ont aussi la leur). Les pâtes sont riches en amidon, digéré en glucose : la veille de la course, ce glucose remplit les réserves de glycogène du foie et des muscles, qui fourniront du glucose pendant l’effort. (1 pt : 0,5 pour le calcul, 0,5 pour l’explication) (1,25)
Erreur fréquente — confondre une concentration (en g par litre) et une masse (en g) : pour passer de l’une à l’autre, je multiplie la concentration par le volume de sang, et j’écris l’unité à chaque ligne.
Exercice 4 – Enquête — trois patients
(5 pts)- a)Les globules rouges contiennent l’hémoglobine, qui fixe le dioxygène dans les poumons. Avec moins de globules rouges, chaque litre de sang transporte moins de dioxygène. Les cellules, surtout celles des muscles à l’effort, en reçoivent moins : leur respiration cellulaire libère moins d’énergie, d’où la fatigue. Pour compenser, la ventilation augmente (l’essoufflement) et le cœur bat plus vite : le débit cardiaque augmente, et plus de sang passe chaque minute par les poumons et les organes. (1,5 pt : 0,5 pour l’hémoglobine et le dioxygène, 0,5 pour la fatigue, 0,5 pour l’essoufflement et le cœur) (1)
- b)Le fer sert à fabriquer les globules rouges (dans la moelle des os) ; les lentilles et la viande rouge en apportent beaucoup. Le fer est un sel minéral : comme l’eau et les vitamines, il passe dans le sang sans être digéré, au niveau de l’intestin grêle. (0,5 pt) (1)
- c)Le conduit est l’uretère ; le caillou est un calcul rénal, formé à partir des sels minéraux de l’urine. Quand on boit peu, les reins réabsorbent davantage d’eau : l’urine est rare et concentrée, et ses sels minéraux forment plus facilement des cailloux. Le calcul bloque l’écoulement de l’urine vers la vessie, d’où la douleur. Conseil : boire de l’eau régulièrement, sans attendre la soif (environ 1,5 L par jour, davantage s’il fait chaud), jusqu’à avoir une urine jaune clair. (1 pt : 0,5 pour l’uretère et le calcul, 0,5 pour l’explication et le conseil) (1)
- d)La bile n’est pas fabriquée par la vésicule, mais par le foie ; la vésicule ne faisait que la stocker. Le foie continue de fabriquer la bile, qui arrive toujours dans l’intestin grêle. Et la bile ne contient aucune enzyme : c’est la lipase du suc pancréatique qui découpe les lipides en acides gras. Ana peut donc toujours digérer les graisses. (1 pt : 0,5 pour le foie, 0,5 pour le rôle de la bile et de la lipase) (1)
- e)Sa vésicule stockait la bile entre les repas et la versait en grande quantité dans l’intestin grêle au moment du repas. Sans réserve, la bile, toujours fabriquée par le foie, arrive en continu, par petites quantités. Lors d’un repas très gras, il y a trop peu de bile à la fois pour disperser toutes les graisses en fines gouttelettes : la lipase agit moins bien, une partie des lipides est mal digérée, n’est pas absorbée et passe dans le gros intestin, ce qui peut causer des troubles. (1 pt : 0,5 pour le manque de bile au moment du repas, faute de réserve, 0,5 pour la conséquence sur la lipase) (1)
Piège — « fabriquer » et « stocker » ne veulent pas dire la même chose : la vésicule biliaire stocke la bile que fabrique le foie, comme la vessie stocke l’urine que fabriquent les reins.
Ce document est la propriété intellectuelle de Ben, professeur particulier (benprofparticulier.fr), protégée par le Code de la propriété intellectuelle (art. L. 111-1 et L. 122-4). Il est mis à disposition pour un usage personnel de révision. Toute reproduction, diffusion, mise en ligne ou revente, totale ou partielle, sans autorisation écrite est interdite et constitue une contrefaçon (art. L. 335-2).
Les chapitres de ce devoir 3 chapitres
Avant le devoir : relis le cours, refais les exercices et le devoir surveillé de chaque chapitre.
Accompagnement en tête-à-tête, à Marseille ou en visio — du CE2 à la Terminale. Premier cours sans engagement, bilan de départ offert.