Partie n°1 : Thème commun SVT/PC (8 points) Représentation visuelle
Document 1 : Evolution du champ visuel chez monsieur X Les images ci-dessous représentent l’évolution du champ visuel de monsieur X au fil des années, en prenant l’exemple de sa perception du visage de la Joconde sur le célèbre tableau de Vinci. (D’après
http://www.myscience.ch)
Document 2 : Répartition des photorécepteurs rétiniens
Remarque : Les photorécepteurs sont de deux types : cônes et bâtonnets.
L'excentricité correspond à l'éloignement d'un point donné de la rétine par rapport au centre repéré par O sur le graphe. Plus on s'éloigne du centre de la rétine et plus l'excentricité augmente.
Document 3 : extrait d’une ordonnance pour verres correcteurs
Question :
Monsieur X a des problèmes de vue de plus en plus gênants. Le document 1 illustre l’évolution de sa perception visuelle depuis 15 ans. Il veut utiliser une ordonnance pour des verres correcteurs ayant été prescrits à son frère (document 3).
Vous êtes l’opticien. A partir des informations exraites des documents et de vos connaissances, expliquez à monsieur X d’une part la cause de son problème de vue et d’autre part pourquoi ces verres correcteurs ne le résoudront pas.
Votre réponse sera soigneusement rédigée et argumentée (15 à 20 lignes environ) et pourra éventuellement être illustrée par des schémas ou des figures.
Partie n°2 : Thème PC (6 points) Représentation visuelle
1°ES et L . Enseignement Scientifique Devoir commun n°1
(L)
O
C A
B
(∆)
Modèle simplifié de l’œil : L’œil est un système optique complexe. Pour comprendre son fonctionnement, on le modélise par un montage optique dont le schéma est présenté ci-dessous :
Pour chaque question, indiquez la ou les bonnes réponses en justifiant brièvement. Si aucune ne convient, expliquez pourquoi et proposez une réponse adaptée.
1. Le modèle réduit de l’œil est formé des éléments : a. n° 3, 4 et 5 b. n° 2,4 et 5 c. n° 3,4 et 6 2. Sur ce schéma l’élement n°5:
a. est un écran qui joue le rôle du cristallin de l’oeil.
b. est un diaphragme qui joue le rôle de la rétine.
c. est un diaphragme qui joue le rôle de l’iris de l’oeil.
d. est un écran qui joue le rôle de la rétine de l’oeil.
3. Sur ce schéma le diaphragme correspond :
a. au cristallin de l’œil b. à la rétine de l’oeil c. à l’iris (ou la pupille) de l’oeil
4. Les élements correspondants à la lentille convergente sont :
a. n°1 et 4 b. n° 1,7, 6 et 4 c. n°3 et 4 5. Sur ce schéma on appelle foyer de la lentille :
a. Le point O b. Le point C c. La droite (∆) 6. Sur ce shéma à l’échelle ½ , la distance focale de la
lentille convergente vaut :
a. f = 4,0 cm b. f = 2,0 cm c. f = 6,0 cm 7. La vergence (l’inverse de la distance focale) de cette
lentille convergente vaut alors :
a. C = 0,25 δ b. C = 25 δ c. C =
0,50 δ
d. C = 50 δ e. C = 0,17 δ f. C = 17 δ 8. Après avoir traversé la lentille le rayon BO :
a. passe pas C b. n’est pas dévié c. passe par B’, image du point B
9. Un tracé effectué sur ce schéma montre que l’image A’B’ formée :
a. n’est pas renversée b. se forme sur l’écran c. est plus grande que l’objet AB
10. Sur ce shéma à l’échelle ½ , la taille de l’image A’B’ vaut : a. A’B’ = 2,0 cm b. A’B’ = 0,5 cm c. A’B’ =1,0 cm
11. L’objet AB se rapproche de la lentille (L) :
a. L’image A’B’ formée ne change pas de position.
b. L’image A’B’ formée se formerait en arrière de l’écran.
c. L’image A’B’ formée se formerait en avant de l’écran.
12. L’objet AB s’éloigne de la lentille (L). Désormais lointain il sera vu nettement par un œil normal si:
a. L’œil accommode pour que l’image se forme sur la rétine.
b. L’œil n’a pas besoin d’accommoder, l’image d’un objet lointain se forme toujours sur la rétine.
c. L’image A’B’ se formera en avant de la rétine et sera floue.
13. Concernant le mécanisme de la vision par un œil emmetrope d’objets plus ou moins proches :
a. L’œil emmetrope n’a pas besoin d’accommoder pour observer un objet proche.
b. L’accommodation est un mécanisme reflexe correspondant à une déformation de la rétine.
c. Si l’œil n’accommode pas l’image de l’objet proche observé se forme en avant de la rétine.
14. Un œil normal dont le cristallin est initialement au repos est placé dans les situations successives suivantes : d'abord il regarde un point objet proche, sans avoir le temps d'accommoder ; puis, après avoir accommodé, une image nette du point-objet se forme sur la rétine ; ensuite le regard se porte sur un point-objet très éloigné, sans relâchement de l'accommodation ; enfin, l'œil n'accommode plus et voit nettement le point objet lointain. Ces quatre situations sont représentées dans le désordre par les schémas A, B, C et D suivant :
L’orde correspondant à la succession des situations est :
A B
C D
E
X
a. D, C, A et B b. D, A, C et B c. C, D, A et B
Partie n°3 : Thème SVT (6 points) Représentation visuelle La vision du chat : la perception visuelle du chat nous intrigue car ce dernier, contrairement à nous, est un animal adapté à la vision nocturne. Elle repose sur des particularités dans l’organisation rétinienne mais aussi dans la structure de l’œil lui- même. Vous trouverez dans les documents ci-dessous de quoi satisfaire votre curiosité … et prouver que vous maîtrisez vos connaissances en S.V.T !
3/ la vision colorée chez le chat :
On a cru longtemps que le chat ne voyait pas les couleurs …Il n’en est rien même si leur vision diffère de la notre. Le chat ne possède pas les cônes porteurs d’un pigment sensible aux grandes longueurs d’ondes et dont le maximum de sensibilité se situe aux alentours de 600nm. Leur vision diurne colorée se rapproche donc de celle de certains humains particuliers ou certains primates…
Indiquer, en vous aidant du document, le type de cône absent chez le chat.
Expliquer les caractéristiques de la vision colorée du chat.
A quels humains particuliers ou primates pourrait faire allusion ce texte.
1/ structure de l’œil du chat
L’œil de chat se construit comme l’œil de tout autre mammifère (y compris l’homme), schéma ci-contre d’un œil félin au crépuscule.
Nommer les structures A à D
En E se trouve une particularité du chat, la présence du
« Tapetum lucidum» , une membrane réflectrice située derrière la rétine et renvoyant sur cette dernière la lumière reçue : ce système permet de capter la moindre parcelle de lumière.
2/ l’organisation rétinienne du chat :
En X, ci-dessus, un zoom sur les cellules constituants la rétine du chat (en périphérie comme en zone centrale), on remarque que : (cocher les affirmations exactes)
Les bâtonnets sont plus abondants que les cônes ce qui favorise la vision nocturne.
Les cônes sont plus abondants que les bâtonnets ce qui favorise la vision nocturne.
l’organisation se rapproche de celle de la fovéa humaine.
l’organisation se rapproche de celle de la rétine périphérique humaine.
Le Tapedum lucidum permet aux photorécepteurs de s’activer alors que la luminosité ambiante serait insuffisante.
Le Tapedum lucidum empêche les photorécepteurs de réagir si la luminosité est faible .
4/ les aires visuelles cérébrales chez le chat
Cervelet
5/ le cas du chat de Mme X :
Mme X possède un chat domestique et s’inquiète d’une modification de son comportement de chasse et de jeux : il ne parvient plus à attraper ses proies si celle-ci se déplacent ! Il bondit systématiquement à contretemps et se positionne « en retard » par rapport au déplacement de ce qu’il suit.
Mme X suppose que son chat présente un problème visuel et contacte un vétérinaire.
L’examen oculaire ne révèle aucune anomalie au niveau des yeux. Devant les symptômes décrits, le vétérinaire propose à Mme X la réalisation d’un (couteux !)IRM cérébral …
Compte tenu de vos connaissances (et des informations fournies dans ce devoir), indiquer si ce couteux examen vous paraît justifié ? Selon vous, que pourrait révéler l’IRM qui expliquerait la situation ?
Le fonctionnement cérébral du chat se rapproche de celui de l’homme en ce qui concerne le positionnement de l’aire visuelle primaire et son fonctionnement.
Positionner simplement sur le schéma ci-contre l’aire visuelle primaire féline et nommer le lobe concerné.
