Oléine ou beurre, boisson énergissante, scintigraphie et test d'effort. Bac St2S Nlle Calédonie 2015.

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Exercice 1 : Huile d'olive ou beurre.
1. L'oléine.
1.1. Définir le terme « triglycéride ».
Un triglycéride est un triester du glycérol et d'acides gras.
1.2. La masse d'huile d'olive contenue dans une cuillère à soupe est d'environ égale à m = 15 g. Calculer la masse d'oléine contenue dans une cuillère à soupe d'huile d'olive.
L'huile d'olive utilisée contient 80 % en masse d'oléine.
m = 15*0,80 =12 g.
1.3. En déduire qu'une cuillère à soupe d'huile d'olive contient une quantité de matière d'oléine n = 0,014 mol. M( oléine) = 884 g/mol.
n = 12 / 884 =0,0136 ~0,014 mol.
2. Hydrolyse de l'oléine.
2.1 Au cours de son absorption par l'organisme, l'oléine est hydrolysée pour formée l'acide oléique. Nommer l'autre produit obtenu. On note R : C17H33-

Glycérol ou propan-1, 2, 3-triol.
2.2. Les produits de la réaction chimique.
Entourer et nommer les groupes caractéristiquess présents dans ces molécules et préciser la famille chimique de chacun de ces produits.


2.3.1 Ecrire la formule brute de l'acide oléique. C18H34O2.
.
2.3.2. Préciser si l'acide oléique est un acide gras saturé ou insaturé.
Un acide gras saturé comptant 18 atomes de carbone doit compter 18*2 = 36 atomes d'hydrogène. Or l'acide oléique n'en possède que 34. L'acide oléique est insaturé.
2.3.3. Montrer que la masse molaire de l'acide oléique est M = 282 g/mol.
M = 18*12 +34 +2*16 = 282 g/mol.
2.3.4 On réalise l'hydrolyse d'une quantité de matière d'oléine noléine = 0,014 mol. La réaction est supposée totale. Déterminer la quantité de matière maximale d'acide oléique.
n = 3 noléine = 3*0,014 =4,2 10-2 mol.
2.3.5. Montrer que la masse maximale d'acide oléique est m = 12 g.
.
m = n M = 4,2 10-2 *282 =11,8 ~12 g.
 3.1. Montrer que la masse d'acide gras insaturés contenus dans 15 g de beurre est de 4,2 g.
100 g de beurre contient 28 g d'acides gras insaturés.
28 *15 / 100 = 4,2 g.
3.2. Vaut-il mieux utiliser une cuillère à soupe d'huile d'olive ou une portion de 15 g de beurre ?
Les acides gras insaturés sont à privilégier dans le cadre d'une alimentation équilibrée.
Il vaut mieux utiliser l'huile d'olive qui apporte trois fois plus d'acide gras insaturés.




Exercice 2.  Boisson énergisante.
250 mL de cette boisson contient entrre autres, 1000 mg de taurine, 80 mg de caféine  et l'additif alimentaire E330.

1. La taurine.
1.1. Entourer et nommer les groupes caractéristiques présents dans la cystéine.


1.2. Justifier que la cystéine et la méthionine sont deux acides a aminés.
Ces molécules possède une fonction acide carboxylique et une fonction amine portées par le même carbone.
  1.3. Repérer par un astérisque le ou les atome(s) de carbone asymétrique(s) présent(s) dans la cystéine. Donner la représentation  de Fischer de la L cystéine.



1.4. Calculer le nombre de jours de consommation naturelle de taurine équivalent à une canette de 250 mL de boisson énergisante et conclure.
Notre alimentation naturelle apporte environ 150 mg de taurine par jour.
La canette apport artificiellement l'équivalent de 1000 / 150 ~ 7 jours d'apport naturel de taurine.
Il vaut mieux ne pas boire cette boisson.
2.. L'additif E330 correspond à l'acide citrique. La norme européenne limite la teneur en acidifiant à 0,7 g / L.
Pour vérifier que cette boisson respecte cette norme, on réalise un dosage acido-basique : on prélève Va = 20,0 mL de cette boisson que l'on dose par une solution d'hydroxyde de sodium de concentration cB = 0,020 mol/L. L'acide citrique, un triacide, est noté AH3.
L'équation de la réaction support du dosage est : AH3 +3HO- --> A3- +3H2O.
2.1. Parmi les montage ci-dessous, choisir  le montage permettant de réaliser ce dosage.

2.2 Définir l'équivalence d'un dosage.
A l'équivalence, les quantités de matière de réactifs mis en présence sont en proportions stoechiométriques.
A l'équivalence on admet la relation Ca =CB VBE / (3Va). VBE = 9,6 mL.
2.3. Vérifier que Ca = 3,2 10-3 mol/L.
Ca  =  0,020 *9,6 / 60,0 = 3,2 10-3 mol / L.
2.4. En déduire la concentration massique de l'acide citrique dans la boisson. M(acide citrique ) = 192 g/mol et conclure.
3,2 10-3 *192 = 0,61 g / L, valeur inférieure à 0,7 g/L, la boisson respecte cette norme.









Exercice 3 : scintigraphie et test d'effort
1.1 Donner la composition du noyau de thallium 20181Tl.
81 protons ; 201-81 = 120 neutrons.
1.2. Le thallium 201 se désintègre en mercure 20180Hg. Rappeler les lois de conservation dans le cadre d'une transformation radioactive et compléter l'équation de désintégration du Thallium. Nommer la particule émise..
20181Tl --> 20180Hg* +01e ( positon).
Conservation du nombre de nucléons : 201 = 201 +0.
Conservation de la charge : 81 = 80 +1.
Donner la signification de l'astérisque * placé au dessus du symbol Hg. Nommer le domaine du spectre électromagnétique auquel appartient le rayonnement émis.
Le noyau fils est dans un état excité : il va libérer le surplus d'énergie sous forme d'un rayon gamma.
1.3. Trente minutes avant l'examen, on injecte à Paul une dose de Thallium d'activité A0 = 8,4 107 Bq. La période radioactive ou demi-vie du thallium est T = 73 heures..
Définir la période radioactive.
C'est la durée au bout de laquelle l'activité initiale est divisée par deux.
Calculer le temps au bout duquel l'activité de la dose injecté sera égale à A = 2,1 107 Bq.
L'activité initiale étant divisée par 4, la durée est égale à 4 périodes radioactives soit 4*73 = 292 heures.

2. Le débit cardiaque.
Le débit sanguin de Paul est D = 4,8 L / min = 8,0 10-5 m3 s-1. On rappelle que D = v S.
2.1. Donner les unités des grandeurs qui apparaissent dans cette relation.
D : débit en m3 s-1 ; V: vitesse d'écoulement en m /s et S : section du tuyau en m2.
2.2. La vitesse du sang dans les artères coronaires de Paul est v = 2,5 m/s. En déduire l'aire S d'une section droite des artères et conclure.
S = D / v = 8,0 10-5 / 2,5 = 3,2 10-5 m2 =0,32 cm2.
Paul ne souffre pas d'un rétrécissemnt des artères coronaires car l'aire trouvée est comprise entre 0,3 et 0,4 cm2, aire des artères saines.

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