Aspartame, eau oxygénée, tension artérielle, circulation sanguine bac SMS Polynésie 2005.

Aspartame.  L’aspartame est un édulcorant très utilisé dans les boissons allégées en sucre. Sa formule semi-développée s’écrit : Recopier la formule et repérer clairement les groupes ester, acide carboxylique et amide.   Comment appelle-t-on aussi le groupe :liaison peptidique. L’hydrolyse en milieu acide de l’aspartame conduit à la phénylalanine, à l’acide aspartique et au méthanol dont les formules semi-développées sont ci-dessous : aspartame + eau = acide aspartique + phénylalanine + méthanol. Recopier les trois formules développées ci-dessus et préciser tous les groupes acide carboxylique et amine qui les composent. Lequel de ces trois composés n’est pas un acide a-aminés ? Justifier. Un acide a-aminé possède un groupe amine et un groupe acide carboxylique portés par le même atome de carbone : le méthanol n'est pas un acide a- aminé. La phénylalanine est un acide gras essentiel. Identifier sur la formule recopiée de la phénylalanine le carbone asymétrique (C*). Représenter en projection de Fischer la configuration D de la phénylalanine.   Lentilles de contact et eau oxygénée. Donnée : la concentration du peroxyde d’hydrogène [H2O2] dans l’eau oxygénée est reliée au titre T par la relation : [H2O2] = T/11,2. Le nettoyage des lentilles de contact se fait par de l’eau oxygénée. Le peroxyde d’hydrogène subit alors une réaction de dismutation dont les deux demi-équations électroniques sont les suivantes : H2O2 + 2 H+ + .... = 2H2O (1). H2O2 = O2 +.....H+ + 2 e- (2). Recopier et compléter ces deux demi-équations. H2O2 + 2 H+ + 2 e- = 2H2O (1). H2O2 = O2 +2 H+ + 2 e- (2). Quelle est la nature du gaz dégagé lors du nettoyage des lentilles de contact ? dioxygène O2. Écrire les deux couples d’oxydoréduction de l’eau oxygénée. Dans l'écriture d'un couple redox, l'oxydant est écrit en premier : (1) H2O2 (peroxyde d'hydrogène) / H2O. (2) O2 (dioxygène) / H2O2. Donner l’équation de la réaction de dismutation de l’eau oxygénée.   (1) +(2) donne : H2O2 +H2O2 + 2 H+ + 2 e- = 2H2O +O2 +2 H+ + 2 e- simplifier : 2H2O2 = 2H2O +O2. Le titre de cette eau oxygénée est T = 10 volumes. Calculer la concentration molaire du peroxyde d’hydrogène dans l’eau oxygénée. [H2O2] = T/11,2 = 10/11,2 =0,89 mol/L. Mesure de la tension artérielle. La tension artérielle, notée T, est égale à la différence de pression entre la pression du sang en un point A d’une artère et la pression atmosphérique : T = PA – Patm. Une « tension de 12,5 », mesurée au niveau du bras, correspond à une pression artérielle de 12,5 cm de mercure au-dessus de la pression atmosphérique. Donner la relation exprimant la masse volumique r d’un corps, solide ou liquide, en fonction de sa masse m et de son volume V. Préciser les unités du système international. r = m/V avec m : kg ; V : m3 ; r : kg m-3. Calculer la masse mS d’un volume VS = 1 L de sang sachant que sa masse volumique est r=1060 kg m-3. On donne 1 L = 10-3 m3. mS =rVS =1060 *10-3 =1,06 kg. Convertir la tension artérielle de « 12,5 » en pascals sachant que 1 cm de mercure correspond à 1333 Pa. 12,5*1333 =16662 = 1,67 104 Pa. La tension artérielle mesurée au niveau du mollet d’un patient debout aurait-elle la même valeur que celle mesurée au bras ? Justifier votre réponse. Dans un liquide homogène, la différence de pression entre deux points dépend de la différence de hauteur séparant ces deux points. Au point le plus bas, la pression est plus élévée. La tension au niveau du mollet est plus élevée que celle mesurée au bras. La circulation sanguine. Dans les conditions de repos, le débit cardiaque est environ égal à D = 9,34.10-5 m3.s-1 chez un adulte moyen. On considère l'aorte de section S = 2,54.10-4 m2. Le sang s'écoule, dans cette artère, a une vitesse moyenne v. Definir le débit volumique D du sang, en régime permanent, en fonction de la vitesse moyenne v d'écoulement du sang et de la section interieure S de l'artère. Préciser les unités de chaque grandeur dans le systeme international. D = v.S avec D en m3.s-1, v en m.s-1 , S en m2. En déduire la vitesse moyenne v d'écoulement du sang dans l'artère. v = D/S = 9,34.10-5 / 2,54.10-4 =0,934/2,54 =0,367 m/s. Exprimer puis calculer la perte de charge DP le long d'un morceau de cette artère dont la résistance vasculaire vaut R = 4,8.105.S.I. Préciser l'unité de DP. perte de charge = résistance * débit DP= R.D = 4,8 105*9,34.10-5 =44,8 Pa.

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