Le mécanisme de la vision

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Annales corrigées
Classe(s) : 1re ES - 1re L | Thème(s) : De l’œil au cerveau
Type : Partie 3 | Année : 2012 | Académie : Inédit
 
Unit 1 - | Corpus Sujets - 1 Sujet & Corrigé
 
Le mécanisme de la vision
 
 

Représentation visuelle

SVT

sci1_1200_00_46C

 

Sujet zéro

Représentation visuelle • 6 points

>1. L’image ci-dessous représente ce que perçoit un individu âgé de 50 ans au moment où, installé dans son jardin, il s’apprête à consulter un livre. Jusqu’alors sa vision n’avait jamais présenté de défaut.

Document

 

Au cours de la consultation, son ophtalmologue lui explique que son problème est dû à une :

(Entourez uniquement la réponse exacte.)

a) perte de souplesse du cristallin.

b) détérioration des photorécepteurs rétiniens.

c) opacification du cristallin.

d) détérioration du nerf optique.

>2. Les cônes (dont il existe trois types) et les bâtonnets sont des photorécepteurs rétiniens dont les propriétés déterminent la vision du monde.

Pour réaliser le graphique ci-après, les photorécepteurs ont été exposés à des longueurs d’ondes différentes. Pour chaque longueur d’onde, le photorécepteur a été soumis d’abord à une intensité lumineuse très faible, puis de plus en plus forte (mesurée en lux). Le graphique représente l’intensité lumineuse minimale pour laquelle le photorécepteur réagit.

Document

Intensité minimale de stimulation des photorécepteurs en fonction de la longueur d’onde


 
Document
de référence

 

D’après cette étude, on peut dire que :

(Dans chaque proposition, cochez vrai ou faux.)

a) seuls les bâtonnets sont stimulés dans un endroit 
très peu éclairé.

b) les cônes sont stimulés quelle que soit l’intensité 
de l’éclairement.

c) les bâtonnets présentent une sensibilité maximale 
dans le bleu et le rouge.

d) chaque type de cône possède une sensibilité maximale 
pour une couleur donnée.

>3. La photo ci-dessous a été prise au microscope électronique au niveau d’une synapse du cortex visuel (G × 10 000).

Document

 


 

En observant cette image, un scientifique peut en déduire que le message peut passer :

(Entourer uniquement la réponse exacte.)

a) de 1 vers 2 car le neurotransmetteur est présent dans le neurone 1 ;

b) de 1 vers 2 car le neurotransmetteur est présent dans le neurone 2 ;

c) de 2 vers 1 car le neurotransmetteur est présent dans le neurone 1 ;

d) de 2 vers 1 car le neurotransmetteur est présent dans le neurone 2.

>4. On a identifié le neurotransmetteur naturel impliqué dans la communication entre les neurones des voies visuelles. Il s’agit d’une molécule dont le nom est « sérotonine » et que l’on a représentée ci-après fixée à son récepteur neuronal. Par ailleurs, on connaît une drogue, le LSD (« acide »), caractérisée par une puissante action hallucinogène. Il provoque des visions artificielles ou des altérations de la perception visuelle.

Document
 

 

Les informations présentées sur ces documents permettent de penser que l’effet hallucinogène du LSD provient de :

(Dans chaque proposition, cochez vrai ou faux.)

a) sa formule chimique identique à celle de la sérotonine

b) sa structure spatiale en partie similaire à celle de la molécule 
de sérotonine

c) sa possibilité de se substituer à la sérotonine au niveau 
de la membrane du neurone aboutissant au cortex visuel

d) sa possibilité de traverser la membrane du neurone 
aboutissant au cortex visuel

Interpréter les questions

Les quatre questions sont des QCM (questionnaire à choix multiple).

> 1. et > 3. Il faut cocher uniquement la réponse exacte ; vous n’obtenez aucun point si deux réponses sont cochées.

> 2. et > 4. Il faut indiquer en cochant pour chaque proposition, si elle est exacte ou fausse. Il y a toujours au moins une réponse vraie dans celles proposées.

Il ne vous est demandé aucune justification, cependant nous avons choisi dans ce corrigé d’expliquer les choix et/ou de reformuler les réponses fausses, pour vous aider à mieux comprendre.

Comprendre les documents

Document 1

Il s’agit d’une photo de ce que voit une personne de 50 ans qui commence à avoir des problèmes de vision. Il faut identifier ce qui ne va pas sur cette photo.

Document 2

Il s’agit d’un graphique indiquant l’intensité lumineuse reçue en fonction de la longueur d’onde, pour différents photorécepteurs. On voit que chaque photorécepteur a un optimum de stimulation autour d’une longueur d’onde précise. Un document de référence associé permet de faire correspondre une couleur à chaque fourchette de longueur d’onde.

Document 3

Cette photo de microscopie électronique montre une synapse entre deux neurones. Vous devez connaître la structure et le fonctionnement d’une synapse pour l’interpréter correctement (mémento 5).

Organiser les réponses

Il suffit de cocher dans les cases de l’énoncé ; inutile de reformuler ou de justifier comme nous l’avons fait dans ce corrigé pour vous aider.

Corrigé

>1. La réponse exacte est la réponse a) : perte de souplesse du cristallin.

En effet, sur la photo, la personne voit correctement ce qui est en arrière-plan : les buissons ; il voit flou ce qui est près de ses yeux : le texte du livre qu’il vient de prendre entre ses mains ; il a donc du mal à accommoder.

Il ne peut pas s’agir d’une détérioration des photorécepteurs rétiniens ni d’une opacification du cristallin, ni encore d’une détérioration du nerf optique, car alors la vision serait floue dans tout le champ, pas spécialement à une distance particulière.

>2. D’après l’analyse du document 2, les réponses sont les suivantes :

a)Vrai (seuls les bâtonnets sont stimulés dans un endroit peu éclairé). En effet, le graphe indique que les bâtonnets réagissent à une intensité lumineuse très faible (entre 1 et 103 lux selon la longueur d’onde), alors que les cônes réagissent à des intensités supérieures.

b)Faux. Au contraire, les cônes ne réagissent tous qu’à une intensité lumineuse supérieure à 103 lux, quelle que soit la longueur d’onde (donc ils ne sont pas stimulés quelle que soit l’intensité d’éclairement).

c)Faux. D’après le document, la sensibilité maximale des bâtonnets est autour de 500 nm (cyan/vert) ; le bleu (entre 420 et 450 nm) et le rouge (au-dessus de 650 nm) sont au contraire les couleurs pour lesquelles les bâtonnets ont une intensité lumineuse minimale de réaction la plus élevée (donc ils ont une sensibilité minimale pour ces couleurs).

d)Vrai (chaque type de cône possède une sensibilité maximale pour une couleur donnée). En effet, les cônes 1 réagissent de façon optimale au bleu, les cônes 2 au rouge, et les cônes 3 au vert.

>3. La réponse exacte est la a) : le message peut passer de 1 vers 2 car le neurotransmetteur est présent dans le neurone 1.

En effet, les molécules de neurotransmetteur sont incluses dans de petites vésicules, clairement visibles dans l’extrémité du neurone 1 (et pas dans le 2) ; par ailleurs on sait que le neurotransmetteur est dans le neurone qui émet le message.

>4. D’après les indications fournies par le document 4, les réponses sont les suivantes :

a)Faux. En effet, la formule chimique du LSD est différente (plus complexe) que celle de la sérotonine.

b)Vrai. En effet, la partie de la sérotonine qui se fixe sur son récepteur est aussi présente sur le LSD.

c)Vrai. La ressemblance entre la forme de la sérotonine et celle du LSD permet à celui-ci de se fixer sur les récepteurs de la sérotonine sur les neurones visuels.

d)Faux. Un neurotransmetteur ou équivalent ne traverse jamais la membrane d’un neurone : il se fixe sur des récepteurs à sa surface.