Invasion du Kudzu et Contrôle des Plantes

Activité d'intégration Bio-Chimie

• L'évaluation vise à vérifier la maîtrise de la compétence :
  • Traiter des sujets en sciences de la nature, basés sur les acquis.
• L'examen théorique représente 15% de la note.
• Il couvrira 4 cas de contaminations étudiés en classe.
• Il inclura des questions à choix multiples et à court développement.
• Le document fourni contient toutes les informations nécessaires à l'examen.

Cas Classique : Invasion du Kudzu aux États-Unis

• Le Kudzu est une plante invasive en Amérique du Nord, originaire d'Asie.
• Elle se propage rapidement, occupant de vastes zones.
• Son taux de croissance est élevé (3 à 19 cm par jour).
• Elle est adaptée aux climats chauds et sensible au froid.
• Sa reproduction se fait par des graines très résistantes.
• Introduite aux États-Unis en 1876 pour la beauté et la lutte contre l'érosion des sols.
• Le gouvernement américain la considère indésirable depuis 1997.
• Elle réduit la lumière disponible pour d'autres espèces, diminuant la biodiversité et affaiblissant les écosystèmes.
• Elle a un impact économique négatif important.

Partie Technique

• Principe global d'analyse : Évaluer différentes méthodes de contrôle de plantes invasives via des tests de croissance en serre, en utilisant l'analyse statistique des données.
• Croissance de plants en serre :
  • Les serres permettent de contrôler les facteurs environnementaux pour les plantes.
  • La photosynthèse est un processus essentiel à la croissance des plantes.
  • Des éléments comme la température, la ventilation, l'humidité et la luminosité doivent être maitrisés.
• Tests en laboratoire :
  • Le pourcentage de germination mesure le potentiel de reproduction des graines.
  • La hauteur des plantes est un indicateur important de la croissance.
• Utilisation de témoin (contrôle):
  • Un témoin est crucial pour comparer la croissance des plants testés.
  • Les témoins reçoivent un traitement de référence ou aucun traitement particulier.
• Analyse statistique :
  • L'analyse statistique est nécessaire pour interpréter les résultats des expériences biologiques.
  • Le test de Student (t-test) compare deux groupes de données afin de déterminer s'il existe une différence significative.

Cas Classique : Épidémie de Virus Ebola

• Le virus Ebola est responsable de la fièvre hémorragique.
• Les réservoirs du virus restent inconnus mais les chauves-souris sont suspectées.
• La transmission se fait par le contact avec le sang ou d'autres fluides corporels infectés.
• La période d'incubation est comprise entre 4 et 21 jours.
• Le délai entre l'infection et la mort varie de 10 jours à 8 semaines.
• Le taux de mortalité est élevé, variant de 50 à 90%.
• Le contrôle de l'épidémie nécessite des mesures efficaces et coordonnées pour empêcher sa propagation.

Partie Technique (Détection de virus par PCR)

• Principe global d’analyse : Déterminer la présence d'un virus dans un échantillon sanguin via une réaction en chaîne par polymérase (PCR).
• Test de détection d’un virus par PCR :
  • La réaction PCR amplifie une région spécifique d'un acide nucléique pour le détecter.
  • La réaction se déroule en cycles (dénaturation, hybridation, élongation), amplifiant exponentiellement l'ADN cible.
• Notions de témoin (contrôle) :
  • Contrôle positif : confirmé pour confirmer l'efficacité du protocole.
  • Contrôle négatif : pour valider la sélectivité du test.

Cas Classique : Expédition Franklin

• L'expédition Franklin était une expédition britannique visant à trouver un passage maritime vers l'océan Pacifique à travers le nord de l'Amérique.
• Les participants sont morts à cause de facteurs divers impliqués.
• L'analyse de la plombémie (quantité de plomb) des squelettes retrouvés est une piste d'investigation.
• Deux méthodes d'analyse pour déterminer la concentration de plomb :
  • Semi-quantitative (précipitation) : comparation visuelle
  • Quantitative (colorimétrie) : mesure précise de l'absorbance et d'un graphique de calibration

Cas Classique : Catastrophe de Bhopal

• Une fuite de Chlorofluorocarbone (CFC) a eu lieu à Bhopal, Inde, en 1984.
• La fuite fut catastrophique et fit de nombreux morts et blessés à long terme.
• L'analyse des composés impliqués dans l'incident est nécessaire pour prévenir de telles situations.
• Les chalcones peuvent être utilisées dans la recherche ou dans l'industrie.

Synthèse d'une Chalcone

• Une chalcone est un composé organique comportant une double liaison conjuguée.
• Sa production implique la réaction entre une acétophénone et un benzaldéhyde.
• La purification est importante pour mesurer l'efficacité.
• Les techniques de purification de la chalcone utilisées incluent la recristallisation, l'analyse de la chromatographie sur couche mince et la spectroscopie.

Efficacité d'une chalcone comme antioxydant

• La tyrosinase est une enzyme qui catalyse l'oxydation du catéchol.
• Le potentiel d'inhibition par une chalcone spécifique peut être évalué selon la variation d'absorbance.
• Plus la dilution est élevée, plus l'inhibition est efficace.