Vitamine
C, cholestérol,
bac ST2S 2024.
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Exercice
1 : Vitamine C et maladie coeliaque (10 points)
Les patients atteints de maladie coeliaque présentent parfois des
carences en vitamine C. Cette vitamine (ou acide ascorbique) est
présente naturellement dans les fruits et agrumes. Parmi les agrumes,
le citron est celui qui en contient le plus. La vitamine C est présente
dans le jus de citron mais se dégrade rapidement à l’air libre.
On souhaite vérifier, par titrage colorimétrique à l’aide du diiode (I2),
la teneur en vitamine C (C6H8O6) dans
un jus de citron.
Lors de ce titrage, l’équation de la réaction support du dosage est :
C6H8O6(aq) + I2(aq) → C6H6O6(aq)
+ 2 I-(aq) +- + 2 H+(aq)
Données :
• Couples oxydant / réducteur : I2(aq) / I -(aq)
C6H6O6(aq) / C6H8O6(aq)
• Masse molaire de la
vitamine C (C6H8O6) : M = 176 g·/ mol. Protocole du titrage colorimétrique.
- Prélever un volume V0 = 10,0 mL de jus de citron filtré.
- L’introduire dans un erlenmeyer et ajouter quelques gouttes d’un
indicateur coloré, l’empois d’amidon, bleu foncé en présence de I2 et incolore en son
absence.
- Introduire dans la burette graduée la solution aqueuse de diiode de
concentration en quantité de matière C1 = 2,5×10-3 mol·L-1.
- Verser progressivement la solution de diiode dans l’erlenmeyer
jusqu’au changement de couleur de l’indicateur coloré.
1. Préciser si la vitamine C ou acide ascorbique est un
oxydant ou un réducteur dans le contexte du dosage.
La vitamine C est le réducteur. Il s'oxyde selon :C6H8O6(aq) --> C6H6O6(aq)+2e- +2H+.
2. Réaliser un schéma légendé du montage du titrage en indiquant le nom de l’espèce titrante et de l’espèce titrée.
![](image/st2s2400.png)
3. Définir l’équivalence d’un titrage.
A l'équivalence les quantités de matière des réactifs sont en proportions stoechiométriques.
4. Indiquer par quel changement de couleur est repérée l’équivalence
lors du titrage.
Avant l'équivalence, le diiode est en défaut ( solution incolore) ;
après l'équivalence le diiode est en excès ( solution bleue).
5. Le volume à l’équivalence est VE = 9,0 mL. Montrer que la quantité
de matière n0 de vitamine C contenue dans 10,0 mL de jus de citron est de n0 = 2,3 × 10- 5 mol.
n0 = C1VE =2,5 10-3 x 9,0 10-3 =2,3 × 10- 5 mol.
6. En déduire la masse de vitamine C contenue dans 10,0 mL de jus de
citron.
m = n0 M(vitamine C) =2,3 10-5 x176 =4,0 10-3 g ou 4,0 mg.
7. Comparer le résultat du dosage précédent avec la valeur indiquée dans le document 2.(5,3 mg dans le jus fraichement pressé).
Le jus n'est pas fraichement pressé ; la vitamine C s'est en partie dégradée à l'air libre..
Une supplémentation en vitamine C peut être conseillée aux patients.
Des comprimés de vitamine C vendus dans le commerce contiennent une
masse m de vitamine C égale à 500 mg.
8. Calculer le
volume de jus de citron fraîchement pressé (53 mg dans 100 mL de jus)
qu’il faudrait boire pour absorber 500 mg de vitamine C. Commenter le
résultat.
500 / 53 x100 =940 mL ~ 1 L. Il faudrait presser beaucoup de citrons.
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Cholestérol et maladie coeliaque (10 points)
Le lien entre la maladie coeliaque et le risque de maladies
cardiovasculaires fait l’objet de controverses. Certaines études font
état d’un taux de cholestérol moins élevé chez les patients atteints de
maladie coeliaque. Pour autant, ces patients doivent contrôler leur
état de santé
cardiovasculaire dans lequel le cholestérol joue un rôle important.
1. À l’aide de la structure de la molécule donnée, expliquer pourquoi le cholestérol est très peu soluble dans le sang.
Le cholestérol est un composé hydrophobe, il est très peu soluble dans le sang.
2. Citer une raison qui permet de qualifier le LDL-cholestérol de « mauvais cholestérol »
Le LDL cholestérol est responsable de dépôts dans les artères.
3. Indiquer ce que sont les nanomédicaments.
Un nanomédicament est constitué d'un principe actif et d'un véhicule de
taille nanométrique. Ce dernier transporte la molécule jusqu'à la zone
infectée.
4. Présenter les avantages et les inconvénients des deux types de traitements.
Statines : avantage ( grande efficacité)
inconvénient : ( hausse de la glycémie et du diabète de type 2 ).
Nano capsules : action ciblée et moins d'effet secondaires.
Peu de connaissances sont actuellement disponibles sur leurs effets sur la santé humaine.
Une échographie Doppler permet de détecter la présence de plaques
d'athérome grâce à la mesure de la vitesse des globules rouges dans une
artère sanguine.
![](image/st2s2401.png)
Le décalage Df
entre la fréquence de l’onde émise par la sonde et la fréquence de
l’onde réfléchie par le sang circulant dans un vaisseau sanguin est
donné par la relation :
Df =2 × fE × v × cos q / c
Avec :
- fE fréquence de l’onde émise par la sonde (Hz) ;
- v vitesse moyenne des globules rouges dans le vaisseau sanguin (m·s-1) ;
- c vitesse moyenne de l’onde dans le corps humain (m·s-1) ;
- q angle entre la
direction de la vitesse d’écoulement du sang dans le vaisseau et la
direction de propagation de l’onde émise par la sonde.
5. Indiquer le type d’ondes utilisées dans une échographie Doppler.
Les ultrasons.
6. Donner l’expression littérale permettant de déterminer la vitesse v des globules rouges dans l’artère explorée.
v = Df c / (2 × fE × cos q )
7. On explore une
artère coronaire. À partir des données ci-dessous, montrer que la
valeur de la vitesse des globules rouges dans cette artère est de
l’ordre de 0,56 m·s-1.
Données :
- Fréquence d’émission fE = 3,0 MHz
- Vitesse moyenne de l’onde dans le corps humain c = 1,57×103 m·s-1
- Angle d’observation échographique 45° ; cos (45°) = 0,707
- Décalage en fréquence mesuré Df = 1500 Hz
- On rappelle que : 1 MHz = 106 Hz.
v = 1500 x1,57 103 /(2 x0,707 x 3,0 106) ~0,56 m /s.
L’opérateur ne contrôle pas très précisément l’orientation de la sonde et l’angle q peut avoir n’importe quelle valeur entre 40° et 50°.
8. Préciser si la mesure réalisée permet de décider si l’artère explorée présente ou non des plaques d’athérome.
On donne cos (40°) = 0,77 et cos (50°) = 0,64.
La vitesse est comprise entre :
1500 x1,57 103 /(2 x0,77 x 3,0 106) ~0,51 m /s.
1500 x1,57 103 /(2 x0,64 x 3,0 106) ~0,61 m /s.
La vitesse moyenne d'écoulement sanguin dans une artère saine est comprise entre 0,25 et 0,5 m /s.
La valeur trouvée est supérieure, il y a présence de plaques d'athérome.
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