Brevet 2017 Amérique du Nord : le sujet de sciences et son corrigé

L'épreuve de sciences du brevet 2017 en Amérique du Nord, série générale, dure une heure et est notée sur 50 points. Elle réunit deux disciplines, la physique-chimie et les sciences de la vie et de la Terre, chacune notée sur 25 points et prévue pour 30 minutes, dont 2,5 points pour la présentation de la copie et l'utilisation de la langue française. Chaque discipline se rédige sur une copie distincte, dans l'ordre choisi par le candidat, et l'annexe de la page 7 est à rendre avec la copie.

La thématique commune aux mathématiques et aux sciences est la santé. La physique-chimie s'intéresse à un médicament, l'aspirine ; la SVT étudie une anomalie chromosomique, le syndrome de Klinefelter. Le document proposé ici réunit le sujet officiel complet et un corrigé détaillé question par question, avec pour chaque réponse ce qu'il faut écrire sur la copie, les pièges et les méthodes.

Physique-chimie : l'aspirine

Question 1 : la formule de l'aspirine

La formule de l'aspirine est C9H8O4. Le chiffre écrit en bas à droite d'un symbole donne le nombre d'atomes de cet élément : la molécule contient 9 atomes de carbone, 8 atomes d'hydrogène et 4 atomes d'oxygène. La réponse attendue est donc 4 atomes d'oxygène.

Question 2 : un protocole pour la gélule gastrorésistante

Une gélule gastrorésistante doit traverser l'estomac sans se dissoudre pour libérer l'aspirine dans l'intestin. Le document 1 indique que le pH de l'estomac vaut 2 et que celui de l'intestin est compris entre 7 et 8. Le protocole consiste à préparer une solution acide de pH 2, vérifiée au pH-mètre ou au papier pH, à y plonger la gélule, à attendre plusieurs minutes en agitant doucement, puis à observer. Si la gélule reste intacte, elle résiste à l'acidité gastrique. Plonger la gélule dans de l'eau ne prouverait rien : il faut reproduire le milieu de l'estomac.

Question 3 : le volume d'eau minimal

Le comprimé contient 500 mg d'aspirine, soit 0,5 g. Le document 2 donne la solubilité de l'aspirine dans l'eau selon la température : 2,5 g/L à 15 °C, 4,6 g/L à 25 °C et 10 g/L à 37 °C. Comme le sujet ne précise pas la température, il faut en choisir une et l'annoncer. À 25 °C, le volume minimal vaut 0,5 ÷ 4,6 × 1 L, soit environ 0,11 L ou 110 mL. Dans une eau plus froide, à 15 °C, il faut 0,2 L, soit 200 mL. Ces volumes sont ceux d'un verre : le conseil d'avaler le comprimé dissous dans un grand verre d'eau est justifié. Attention à la conversion : la solubilité étant en grammes par litre, la masse doit être exprimée en grammes.

SVT : le syndrome de Klinefelter

Question 1 : l'annexe à cocher

Trois phrases sont à compléter sur l'annexe, avec une seule case cochée par phrase. Le document 1 décrit un caryotype de 47 chromosomes, dont trois chromosomes sexuels XXY : le syndrome est dû à la présence d'un chromosome sexuel supplémentaire. La puberté des garçons atteints est tardive et anormale, et le manque de testostérone entraîne l'apparition de seins chez le garçon. Une lecture rapide peut faire croire à une absence de testicules, alors que le texte parle de petits testicules.

Question 2 : l'évolution du taux de testostérone

Le document 2 est un tableau. Avant la puberté, à 5 et 10 ans, les deux individus n'ont que des traces de testostérone. Chez l'individu non atteint, le taux augmente fortement : 10 ng/dL à 12 ans, 120 ng/dL à 13 ans, 520 ng/dL à 18 ans, soit une multiplication par 52 entre 12 et 18 ans. Chez l'individu atteint, le taux reste très bas et presque constant : 3 ng/dL à 12 et 13 ans, 4 ng/dL à 18 ans. À 18 ans, il est 130 fois plus faible que chez l'individu non atteint. Une bonne réponse oppose les deux évolutions avec des valeurs, leurs unités et un calcul.

Question 3 : diagnostic et traitement

Cette question attend un texte construit qui exploite les trois documents. Le diagnostic repose sur les signes physiques décrits dans le document 1, sur le dosage de la testostérone du document 2 et sur le caryotype XXY à 47 chromosomes, qui confirme le syndrome. Le traitement du document 3 est une hormonothérapie : des injections régulières de testostérone, à commencer dès la puberté. Elles apportent l'hormone que les testicules ne produisent pas assez et permettent le développement des caractères masculins, comme la pilosité, la voix grave ou la musculature. Ce traitement ne guérit pas complètement le syndrome : le chromosome supplémentaire reste présent dans les cellules.

Gérer son heure d'épreuve

Le sujet annonce 30 minutes par discipline : c'est un bon repère pour ne pas sacrifier l'une des deux parties. En physique-chimie, la question 1 se traite très vite ; garde du temps pour rédiger le protocole et pour le calcul commenté de la question 3. En SVT, l'annexe se complète rapidement, à condition de relire chaque proposition dans le document 1. Réserve la plus grande part du temps au texte construit de la question 3, qui demande d'organiser plusieurs arguments. Pense à rendre l'annexe de la page 7 avec ta copie et garde quelques minutes pour relire, car la présentation et la langue française comptent dans chaque discipline.

Conclusion

Ce sujet de 2017 est un très bon entraînement de fin de collège : il fait travailler la lecture d'une formule chimique, la rédaction d'un protocole, un calcul de proportionnalité avec conversion, l'exploitation d'un tableau de valeurs et la rédaction d'un texte argumenté. Fais-le d'abord en une heure, dans les conditions de l'examen, puis compare tes réponses avec le corrigé, question par question, en lisant les pièges et les méthodes.