Le sujet en bref
Épreuve du mercredi 17 juin 2026, avec deux exercices obligatoires. Le premier, sans document, demande un texte argumenté sur les rapports isotopiques, pour retracer les climats passés et dater les objets géologiques. Le second exploite quatre documents sur l’effet incrétine : il fallait relier le glucose intestinal, le GLP-1 et les cellules β du pancréas.
Exercice 1 : l’utilisation des isotopes en sciences de la Terre (7 points)
Question de synthèse sans document : tout repose sur tes connaissances. Le texte ci-dessous est une proposition. Un autre plan bien argumenté est aussi valable.
Analyse du sujet
Comprendre ce que le sujet attend avant de rédiger.
Le sujet porte sur un outil unique, le rapport isotopique, et sur deux usages : retracer des climats passés et dater des objets géologiques. Il faut traiter les deux, avec un poids comparable.
Le fil directeur tient en une question : pourquoi un rapport entre deux isotopes change-t-il ? Pour les isotopes stables de l’oxygène, il change sous l’effet de processus physiques qui dépendent de la température : il renseigne donc sur le climat. Pour un isotope radioactif, il change sous l’effet de la seule désintégration, à un rythme qui ne dépend pas du milieu : il renseigne donc sur le temps.
Chaque idée doit s’appuyer sur un fait observé ou un exemple : carottes de glace, foraminifères, carbone 14, isochrone d’un granite, zircons.
Plan proposé : 1. Les isotopes stables de l’oxygène enregistrent le climat. 2. Les isotopes radioactifs mesurent le temps. 3. Les deux approches se complètent pour reconstituer l’histoire de la Terre.
Conseil : L’énoncé parle de « texte argumenté » : introduction avec problématique, parties reliées entre elles et conclusion qui répond à la question. Définis les mots clés (isotope, δ¹⁸O, demi-vie) dès leur première apparition.
Introduction
Rédiger l’introduction du texte argumenté.
Le climat et la surface de notre planète ont beaucoup changé au cours des temps géologiques, sans aucun témoin pour l’observer. Ces changements ont pourtant laissé des traces dans les archives naturelles que sont les roches, les dépôts marins et les calottes polaires. Ces archives contiennent des isotopes, c’est-à-dire des atomes d’un même élément qui ont le même nombre de protons mais un nombre de neutrons différent. Certains sont stables, d’autres radioactifs.
Comment un simple rapport entre deux isotopes peut-il renseigner à la fois sur le climat d’autrefois et sur l’âge d’un objet géologique ? Nous verrons d’abord comment les isotopes stables de l’oxygène enregistrent le climat, puis comment les isotopes radioactifs servent de chronomètres, avant de montrer que ces deux approches se complètent.
Partie 1 : les isotopes stables de l’oxygène enregistrent le climat
Expliquer comment les rapports isotopiques de l’oxygène renseignent sur les climats passés.
Le principe. L’oxygène possède deux isotopes stables utiles ici : ¹⁶O, très majoritaire, et ¹⁸O, plus lourd. Leurs propriétés chimiques sont les mêmes, mais leur masse diffère. Les changements d’état les séparent donc légèrement. Ce tri, appelé fractionnement isotopique, dépend de la température.
On compare le rapport ¹⁸O/¹⁶O d’un échantillon à celui d’une référence :
δ¹⁸O = [(¹⁸O/¹⁶O) de l’échantillon ÷ (¹⁸O/¹⁶O) de la référence − 1] × 1 000, exprimé en ‰.
Une valeur négative signifie que l’échantillon est plus pauvre en ¹⁸O que la référence.
Premier exemple : les glaces polaires. Les molécules d’eau légères, H₂¹⁶O, s’évaporent plus facilement que les molécules lourdes, H₂¹⁸O. La vapeur formée au-dessus de l’océan est donc appauvrie en ¹⁸O. Lors du trajet vers les pôles, l’air se refroidit et les molécules lourdes condensent les premières : elles tombent avec les précipitations. La vapeur restante s’appauvrit encore en ¹⁸O, d’autant plus que l’air est froid. La neige polaire a ainsi un δ¹⁸O très négatif, de l’ordre de −50 ‰ au cœur de l’Antarctique.
Cette relation a été observée dans la nature : dans les neiges actuelles, le δ¹⁸O varie presque linéairement avec la température moyenne du lieu. Plus il fait froid, plus le δ¹⁸O est bas. On peut donc lire une température passée dans chaque couche de glace : dans la glace, un δ¹⁸O bas indique une période froide.
La carotte de glace EPICA, forée en Antarctique au Dôme C, couvre environ 800 000 ans. Son δ¹⁸O montre une alternance de périodes glaciaires et interglaciaires, avec un rythme proche de 100 000 ans sur cette durée. L’écart de température atteint environ 10 °C en Antarctique. Les bulles d’air des mêmes glaces confirment ce résultat : la teneur en CO₂ varie dans le même sens, d’environ 180 ppm en période glaciaire à environ 280 ppm en période interglaciaire.
Second exemple : les foraminifères. Ces organismes unicellulaires marins construisent un test en calcaire, CaCO₃, avec l’oxygène de l’eau de mer. À leur mort, ces tests s’accumulent dans les sédiments, où on les prélève par carottage.
En période glaciaire, l’eau évaporée, riche en ¹⁶O, reste piégée dans les calottes de glace. L’océan s’enrichit donc en ¹⁸O, et les tests aussi. De plus, le calcaire incorpore d’autant plus de ¹⁸O que l’eau est froide. Les deux effets vont dans le même sens : dans les tests de foraminifères, un δ¹⁸O élevé indique une période froide et un grand volume de glace.
Les courbes des glaces et des sédiments marins évoluent donc en miroir. Cet accord entre deux archives indépendantes renforce la reconstitution. Il concorde aussi avec une autre observation : lors du dernier maximum glaciaire, il y a environ 20 000 ans, le niveau de la mer était environ 120 m plus bas qu’aujourd’hui. Les sédiments marins ont un autre atout : ils permettent de remonter bien plus loin que les glaces, sur des dizaines de millions d’années.
Ces courbes décrivent des variations du climat. Pour les placer dans le temps et en mesurer la durée, il faut encore dater.
Conseil : C’est le point le plus piégeux du sujet : le δ¹⁸O varie en sens opposé dans la glace et dans le calcaire marin. Ce qui quitte l’océan pour les calottes est riche en ¹⁶O : explique ce mécanisme au lieu de donner un sens de variation sans justification.
Partie 2 : les isotopes radioactifs mesurent le temps
Expliquer comment les rapports isotopiques permettent de dater des objets géologiques.
Le principe. Un isotope radioactif, dit père, se désintègre spontanément en un isotope fils. Le nombre d’atomes pères suit une décroissance exponentielle :
N(t) = N₀ × e^(−λt), avec λ = ln 2 ÷ t½.
La demi-vie t½ est la durée au bout de laquelle la moitié des atomes pères s’est désintégrée. La constante λ et la demi-vie sont propres à chaque isotope. Elles ne dépendent ni de la température, ni de la pression, ni de la nature de la roche. C’est pourquoi ces isotopes forment de bons chronomètres, contrairement aux isotopes de la partie 1.
Le chronomètre démarre à la fermeture du système : pour une roche magmatique, à sa cristallisation ; pour un organisme, à sa mort. Ensuite, il ne doit plus y avoir d’échange avec l’extérieur. Comme chaque père désintégré donne un fils, on a, avec P le nombre actuel de pères et F le nombre actuel de fils :
F = F₀ + P × (e^(λt) − 1).
Mesurer les rapports isotopiques au spectromètre de masse donne alors l’âge t, à condition de connaître la quantité initiale. C’est cette condition qui distingue les méthodes.
Exemple 1 : le carbone 14 (t½ = 5 730 ans). Le ¹⁴C se forme dans la haute atmosphère et entre dans le CO₂. Le rapport ¹⁴C/¹²C d’un être vivant, en équilibre avec son milieu, est donc connu et considéré comme constant. À la mort de l’organisme, le ¹⁴C n’est plus renouvelé et le rapport décroît, le ¹²C étant stable. Un échantillon de bois ou de tourbe dont le rapport vaut le quart de la valeur initiale provient d’un organisme mort il y a 2 demi-vies :
t = 2 × 5 730 = 11 460 ans.
Au-delà d’environ 50 000 ans, il reste moins de 0,5 % du ¹⁴C initial : la mesure n’est plus fiable.
Exemple 2 : le couple potassium-argon (t½ d’environ 1,25 milliard d’années). Une partie du ⁴⁰K se désintègre en ⁴⁰Ar. L’argon étant un gaz, il s’échappe de la lave avant sa solidification : F₀ est quasi nul. Tout l’argon mesuré dans la roche provient alors de la désintégration, et la mesure de ⁴⁰Ar et de ⁴⁰K donne l’âge d’une roche volcanique.
Exemple 3 : le couple rubidium-strontium et la droite isochrone (t½ d’environ 48,8 milliards d’années, λ d’environ 1,42 × 10⁻¹¹ par an). Le ⁸⁷Rb se désintègre en ⁸⁷Sr, mais la roche contient du ⁸⁷Sr dès sa cristallisation. On ne connaît pas F₀. On divise alors par ⁸⁶Sr, un isotope stable qui n’est produit par aucune désintégration et dont la quantité reste constante :
(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr) actuel = (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr) initial + (⁸⁷Rb/⁸⁶Sr) actuel × (e^(λt) − 1).
Les minéraux d’un même granite, comme la biotite et les feldspaths, ont cristallisé à partir du même magma. Ils ont donc le même rapport ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr initial, car les isotopes d’un élément ont le même comportement chimique. Ils ont en revanche des teneurs différentes en rubidium. En plaçant ces minéraux sur un graphique avec ⁸⁷Rb/⁸⁶Sr en abscisse et ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr en ordonnée, on obtient une droite de coefficient directeur a = e^(λt) − 1. L’ordonnée à l’origine donne le rapport initial, et l’âge vaut :
t = ln(a + 1) ÷ λ.
Par exemple, une pente fictive a = 0,0142 donne t ≈ 0,0141 ÷ (1,42 × 10⁻¹¹) ≈ 9,9 × 10⁸ ans, soit environ 1 milliard d’années. L’alignement des points est lui-même un test : il indique que les minéraux sont restés en système fermé.
Exemple 4 : le couple uranium-plomb. ²³⁸U donne ²⁰⁶Pb (t½ d’environ 4,5 milliards d’années) et ²³⁵U donne ²⁰⁷Pb (t½ d’environ 0,7 milliard d’années). Le zircon incorpore l’uranium en cristallisant mais presque pas le plomb. Il sert à dater les roches les plus anciennes : des zircons d’Australie atteignent environ 4,4 milliards d’années. Les rapports isotopiques du plomb dans les météorites ont aussi donné l’âge de la Terre, environ 4,55 milliards d’années.
Le choix du chronomètre. La demi-vie doit être adaptée à l’âge recherché. Si elle est trop courte, il ne reste plus assez d’isotope père : après 10 demi-vies, il en reste environ 0,1 %. Si elle est trop longue, trop peu d’isotope fils s’est formé pour une mesure précise. Le ¹⁴C convient donc aux objets récents, et non à un granite ancien. Les couples Rb/Sr, K/Ar et U/Pb conviennent aux roches âgées.
Conseil : Le correcteur regarde si tu expliques le pourquoi de chaque méthode : l’argon s’échappe, donc F₀ est nul ; le strontium initial est inconnu, donc on passe par l’isochrone. Une liste de couples sans ce raisonnement rapporte peu.
Partie 3 : deux approches complémentaires
Montrer comment ces deux usages se combinent pour reconstituer l’histoire de la Terre.
Une courbe de δ¹⁸O n’a d’intérêt que si son axe du temps est fiable. La radiochronologie fournit cette échelle. Dans une carotte de sédiments récents, le ¹⁴C mesuré dans les tests de foraminifères les date, alors que le δ¹⁸O des mêmes tests renseigne sur le climat : un même objet livre les deux informations. Pour des séries plus anciennes, une couche de cendres volcaniques intercalée dans les sédiments peut être datée par une méthode comme K/Ar, et elle fournit un repère d’âge.
La logique reste la même dans les deux cas : on mesure un rapport entre isotopes et on l’interprète grâce à un processus connu. La différence tient au processus. Le fractionnement de l’oxygène dépend de la température, alors que la désintégration n’en dépend pas.
Ces méthodes ont aussi des limites communes. Elles supposent une archive préservée : glace non remaniée pour le climat, système resté fermé pour la datation. Un métamorphisme peut ainsi remettre à zéro un chronomètre. L’accord entre plusieurs archives ou plusieurs couples d’isotopes sert de contrôle.
Bilan comparatif
Résumer les deux usages des rapports isotopiques.
Climat : isotopes stables ¹⁸O et ¹⁶O → fractionnement lié à l’évaporation, à la condensation et à la température → δ¹⁸O des glaces (bas quand il fait froid) et des foraminifères (élevé quand il fait froid) → alternance de périodes glaciaires et interglaciaires.
Datation : isotopes radioactifs → décroissance exponentielle indépendante du milieu → ¹⁴C pour le récent, K/Ar pour les laves, Rb/Sr avec l’isochrone pour les roches magmatiques, U/Pb pour les zircons très anciens → âge de la fermeture du système.
Lien : la datation place les variations climatiques dans le temps.
Conclusion
Rédiger la conclusion du texte argumenté.
Les rapports isotopiques sont utiles parce qu’ils évoluent selon des lois connues. Le rapport ¹⁸O/¹⁶O, modifié par le fractionnement, enregistre la température et le volume des glaces : les glaces polaires et les foraminifères révèlent ainsi l’alternance des périodes glaciaires et interglaciaires. Les rapports entre isotopes pères et fils, modifiés par la seule désintégration, donnent l’âge de la fermeture d’un système : du ¹⁴C pour les derniers millénaires jusqu’à U/Pb pour les plus anciens zircons.
Associées, ces deux approches permettent d’écrire une histoire datée du climat et des roches. Connaître les variations climatiques passées aide aussi à situer le réchauffement actuel.
Exercice 2 : l’effet incrétine (8 points)
Pratique d’un raisonnement scientifique à partir de quatre documents. La démarche est libre : celle-ci suit le trajet du signal, de l’intestin au pancréas, et un autre ordre cohérent convient aussi. Les valeurs lues sur les graphiques sont approchées.
Problème et démarche
Poser le problème et annoncer la démarche.
L’insuline est une hormone hypoglycémiante, produite par les cellules β des îlots de Langerhans du pancréas. Quand la glycémie s’élève, ces cellules la sécrètent. L’insuline favorise alors l’entrée du glucose dans les cellules et son stockage sous forme de glycogène dans le foie et les muscles.
Si seule la glycémie commandait cette sécrétion, une même glycémie donnerait la même insulinémie, quelle que soit la voie d’entrée du glucose. Or ce n’est pas le cas. Le problème est le suivant : quels mécanismes, liés au passage du glucose par le tube digestif, renforcent la sécrétion d’insuline ?
On compare d’abord les deux voies d’administration (document 1). On cherche ensuite ce qui déclenche la sécrétion de GLP-1 (document 2), où cette hormone agit (document 3) et quels sont ses effets (document 4). On termine par une synthèse.
Conseil : Un rappel bref sur la régulation de la glycémie fait partie des connaissances utiles attendues. Il faut ensuite extraire une idée de chaque document et les relier entre eux.
Document 1 : à glycémie égale, plus d’insuline et plus de GLP-1 par voie orale
Comparer les effets des deux voies d’administration sur la glycémie, l’insulinémie et la concentration en GLP-1.
L’expérience est bien contrôlée. Les mêmes individus sont testés dans les deux situations, et la perfusion reproduit la glycémie obtenue par voie orale. La seule différence porte donc sur la voie d’entrée du glucose.
Graphique A, glycémie. Les deux courbes sont presque superposées. La glycémie part d’environ 0,95 g/L, atteint environ 1,9 g/L à 45 min, revient vers 1,05 g/L à 120 min et se stabilise vers 0,85 g/L. La glycémie ne peut donc pas expliquer à elle seule une différence d’insulinémie.
Graphique B, insulinémie. Les deux courbes partent d’environ 7 mU/L. Par voie orale, l’insulinémie monte à environ 84 mU/L à 60 min. Par voie intraveineuse, elle ne dépasse pas environ 22 mU/L, à 30 min, puis reste vers 19 mU/L jusqu’à 90 min. Les deux courbes se rejoignent vers 180 à 240 min.
Comparaison des hausses maximales : 84 − 7 = 77 mU/L par voie orale, contre 22 − 7 = 15 mU/L par voie intraveineuse. Et 77 ÷ 15 ≈ 5.
La hausse maximale de l’insulinémie est donc environ 5 fois plus forte par voie orale. C’est l’effet incrétine, mesuré à glycémie égale. Par exemple, à 45 min, on lit environ 79 mU/L contre 20 mU/L, pour environ 1,9 g/L dans les deux cas.
Graphique C, GLP-1. Par voie orale, la concentration passe d’environ 13 pmol/L à environ 24 pmol/L dès 15 min. Elle atteint environ 30 pmol/L à 60 min, soit plus du double de sa valeur initiale. Elle redescend ensuite lentement, jusqu’à environ 15 pmol/L à 240 min. Par voie intraveineuse, elle reste stable entre 10 et 13 pmol/L.
Interprétation. Le glucose présent dans le sang, même à 1,9 g/L, ne stimule pas la sécrétion de GLP-1. Celle-ci n’a lieu que si le glucose passe par le tube digestif. La hausse du GLP-1 accompagne celle de l’insuline : dès 15 min, le GLP-1 vaut environ 24 pmol/L contre 11 pmol/L, et l’insulinémie environ 31 mU/L contre 10 mU/L.
Cette simultanéité suggère que le GLP-1 stimule la sécrétion d’insuline. Ce n’est qu’une corrélation, qu’il reste à vérifier.
La fin de l’expérience apporte une précision. À 180 min, le GLP-1 reste nettement plus élevé par voie orale (environ 18 contre 11 pmol/L), mais l’insulinémie est presque identique (environ 10 contre 8 mU/L), alors que la glycémie est revenue vers 0,9 g/L. Cela suggère que le GLP-1 renforce la sécrétion d’insuline surtout quand la glycémie est élevée. Ce n’est qu’une hypothèse : aucun document ne mesure l’effet du GLP-1 sur la sécrétion à glycémie basse.
Conseil : Ne conclus pas trop vite que le GLP-1 est la cause : le document 1 ne montre qu’une évolution parallèle. Donne des valeurs lues avec leur unité et compare les deux courbes à un même instant.
Document 2 : le glucose présent dans l’intestin déclenche la sécrétion de GLP-1
Déterminer ce qui provoque la libération de GLP-1 dans le sang.
Le dispositif sépare deux circuits : la solution de drainage circule à l’intérieur de la portion d’intestin, et la solution de perfusion circule dans ses vaisseaux sanguins. La portion étant isolée, la réponse mesurée vient de l’intestin lui-même.
Résultats. Avec 30 mmol/L de glucose, la concentration en GLP-1 à la sortie de la veine augmente de 11,4 ± 3,26 pmol/L par rapport au niveau de référence. La différence est significative (#). Avec 30 mmol/L de saccharose, la variation vaut −0,04 ± 0,77 pmol/L : c’est une valeur quasi nulle, significativement différente de celle du glucose (*).
Les intervalles (moyenne ± erreur type) confirment cette lecture : de 8,14 à 14,66 pmol/L pour le glucose, valeurs toutes positives ; de −0,81 à +0,73 pmol/L pour le saccharose, intervalle qui contient 0.
Interprétation. Le GLP-1 apparaît dans la veine intestinale : l’intestin le déverse bien dans le sang, ce qui est la marque d’une hormone. Le saccharose joue le rôle de témoin : à même concentration, ce glucide non digéré dans cette portion ne libère pas de glucose et ne produit aucun effet. Ce n’est donc ni l’écoulement de la solution ni la présence d’un glucide quelconque qui agit. Le stimulus est spécifique du glucose.
Lien avec le document 1. Le glucose dans le sang n’a aucun effet sur le GLP-1, alors que le glucose à l’intérieur de l’intestin en a un. L’intestin détecte donc le glucose du côté de sa cavité, ou lors de son passage dans la paroi intestinale. La perfusion intraveineuse contourne cette étape : c’est pourquoi elle ne déclenche pas de sécrétion de GLP-1.
Conseil : Exploite le témoin saccharose : il prouve la spécificité du glucose. Le document ne permet pas de trancher entre la simple présence du glucose et son absorption : reste prudent.
Document 3 : les cellules β sont des cellules cibles du GLP-1
Localiser les récepteurs au GLP-1 dans le pancréas.
Une hormone n’agit que sur des cellules cibles, qui possèdent des récepteurs spécifiques. Les anticorps fluorescents de l’image B révèlent ces récepteurs.
En comparant les images A et B, on constate que la fluorescence occupe la partie centrale de l’îlot de Langerhans. Cette zone correspond à celle des cellules β, à l’intérieur des pointillés noirs de l’image A. La périphérie de l’îlot, occupée par les cellules α, reste en gris foncé, comme le tissu qui entoure l’îlot.
Interprétation. Les récepteurs au GLP-1 se trouvent sur les cellules β, qui sécrètent l’insuline, et ne sont pas détectés sur les cellules α, qui sécrètent le glucagon. Transporté par le sang depuis l’intestin, le GLP-1 peut donc agir directement sur les cellules productrices d’insuline.
La présence d’un récepteur montre une action possible. Il reste à établir l’effet de cette fixation.
Document 4a : le GLP-1 stimule l’expression du gène de l’insuline
Déterminer l’effet du GLP-1 sur la production d’ARNm de l’insuline.
Les trois taches du témoin sont petites et d’un gris moyen. Les trois taches de la situation GLP-1 sont nettement plus grandes et très foncées. Le document précise que la différence est significative. Les cellules exposées au GLP-1 contiennent donc plus d’ARNm de l’insuline.
Les ARNm d’autres protéines ne varient pas entre les deux situations. L’effet est donc spécifique : le GLP-1 n’augmente pas l’activité générale de la cellule, il cible le gène de l’insuline.
Interprétation. Le gène de l’insuline est transcrit en ARNm dans le noyau. Cet ARNm est ensuite traduit en protéine par les ribosomes dans le cytoplasme. Plus d’ARNm permet donc de produire plus d’insuline. Le GLP-1 augmente ainsi la capacité des cellules à produire cette hormone.
Le document 4a mesure toutefois des ARNm, et non l’insuline libérée. Il faut donc vérifier l’effet sur la sécrétion.
Conseil : Ne confonds pas expression du gène et sécrétion : le document 4a porte sur les ARNm, le document 4b sur l’insuline libérée. Ce sont deux effets distincts du GLP-1.
Document 4b : le GLP-1 amplifie la sécrétion d’insuline provoquée par le glucose
Déterminer l’effet du GLP-1 sur la sécrétion d’insuline par les îlots de Langerhans.
Les îlots sont isolés : ils ne reçoivent ni signal nerveux, ni hormone venue d’un autre organe. Seuls le glucose et le GLP-1 ajoutés au milieu peuvent expliquer les résultats.
Effet du glucose (*).** La sécrétion passe de 100 % avec 0,6 g/L de glucose à environ 160 % avec 1,8 g/L. Le glucose stimule donc à lui seul la sécrétion d’insuline. Cette valeur de 1,8 g/L est proche du maximum de glycémie du document
Effet du GLP-1 (#). À même teneur en glucose, 1,8 g/L, l’ajout de 10 nmol/L de GLP-1 porte la sécrétion à environ 220 %. La différence est significative.
Comparaison : 220 − 160 = 60 points de plus, et 220 ÷ 160 ≈ 1,4.
La sécrétion est donc environ 1,4 fois plus forte avec le GLP-1, à glucose égal. Le GLP-1 amplifie la réponse des cellules β au glucose.
Ce document peut être rapproché des deux situations du document 1. La perfusion intraveineuse correspond au glucose seul : la hausse de sécrétion existe mais reste modérée. L’ingestion orale correspond à l’association du glucose et du GLP-1 : la sécrétion est plus forte.
Le document ne teste pas le GLP-1 à 0,6 g/L de glucose, ni en l’absence de glucose. Il ne permet donc pas de dire si le GLP-1 agirait seul.
Conseil : Lis les barres avec soin : le niveau 100 % correspond à 0,6 g/L de glucose, pas à une absence de sécrétion. Le bon témoin pour juger l’effet du GLP-1 est la barre à 1,8 g/L de glucose seul.
Synthèse
Répondre au problème en reliant les mécanismes mis en évidence.
L’effet incrétine s’explique par un signal hormonal parti de l’intestin, qui s’ajoute à l’effet du glucose sur le pancréas.
Par voie intraveineuse, le glucose arrive directement dans le sang. L’intestin n’est pas stimulé et le GLP-1 reste stable (document 1). Les cellules β ne reçoivent que le signal du glucose : la sécrétion d’insuline augmente de façon modérée (documents 1 et 4b).
Par voie orale, les cellules β reçoivent deux signaux, le glucose sanguin et le GLP-1 :
1. Le glucose présent dans l’intestin stimule, de façon spécifique, la sécrétion de GLP-1 dans le sang (documents 1 et 2).
2. Le GLP-1 circule jusqu’au pancréas et se fixe sur ses récepteurs, présents sur les cellules β (document 3).
3. Dans ces cellules, il amplifie la sécrétion d’insuline déclenchée par le glucose (document 4b).
4. Il augmente aussi l’expression du gène de l’insuline, donc la capacité de production de l’hormone (document 4a).
Pour une même glycémie, les cellules β sécrètent donc beaucoup plus d’insuline par voie orale. L’intestin envoie un signal précoce : le GLP-1 monte dès les 15 premières minutes. Le foie et les muscles peuvent alors stocker plus vite le glucose absorbé, ce qui limite la hausse de la glycémie après un repas.
Limites. Certaines études portent sur le chien ou le rat, mais l’énoncé admet que leurs résultats sont transposables à l’être humain. Les concentrations de GLP-1 des documents 4a et 4b sont bien supérieures à celles du document 1 : 10 nmol/L valent 10 000 pmol/L, soit environ 330 fois le maximum de 30 pmol/L, et 5 × 10⁻⁴ mmol/L valent 500 nmol/L. Ces expériences montrent donc le sens de l’effet plus que son ampleur réelle dans l’organisme.
Enfin, à glucose égal, la sécrétion des îlots isolés n’est qu’environ 1,4 fois plus forte avec le GLP-1. Chez l’humain, l’insulinémie maximale est environ 4 fois plus élevée par voie orale (84 ÷ 22 ≈ 3,8). Ces deux mesures ne sont pas identiques, mais cet écart suggère que d’autres signaux, non étudiés ici, pourraient intervenir.
Le glucose présent dans l’intestin, et non celui du sang, déclenche la sécrétion de GLP-1. Cette hormone gagne par le sang les récepteurs des cellules β, où elle amplifie la sécrétion d’insuline provoquée par le glucose et stimule l’expression du gène de l’insuline.
Conseil : Le correcteur attend une chaîne causale complète, de l’intestin à l’insuline, et la comparaison avec la voie intraveineuse. Un schéma-bilan fléché peut accompagner ta synthèse.
Les erreurs à éviter sur ce sujet
Dire qu’un δ¹⁸O bas indique toujours une période froide.
Un δ¹⁸O bas indique le froid dans la glace, mais un δ¹⁸O élevé indique le froid dans les tests de foraminifères.
En période glaciaire, le ¹⁶O est stocké dans les calottes : la glace s’appauvrit en ¹⁸O et l’océan s’en enrichit.
Dater un granite ancien au carbone 14.
Choisir un couple dont la demi-vie convient à l’âge de l’objet : Rb/Sr ou U/Pb pour une roche ancienne, ¹⁴C pour un objet de moins de 50 000 ans environ.
Avec une demi-vie de 5 730 ans, il ne reste plus de ¹⁴C mesurable. Le ¹⁴C sert en outre à dater ce qui contient du carbone issu du vivant.
Calculer un âge Rb/Sr en supposant qu’il n’y avait pas de ⁸⁷Sr au départ.
Utiliser la droite isochrone, dont la pente donne l’âge sans connaître le strontium initial.
Une roche contient du ⁸⁷Sr dès sa cristallisation. C’est l’inverse de l’argon, qui s’échappe de la lave.
Expliquer l’effet incrétine par une glycémie plus forte après ingestion orale.
Les deux glycémies sont identiques, car la perfusion est isoglycémique. La différence vient d’un autre signal, le GLP-1.
Le graphique A sert justement à écarter la glycémie comme explication.
Écrire que le GLP-1 remplace le glucose pour déclencher la sécrétion d’insuline.
Le GLP-1 amplifie une sécrétion que le glucose déclenche déjà : environ 220 % contre environ 160 % à 1,8 g/L.
Le document 4b ne teste jamais le GLP-1 sans forte teneur en glucose. Il compare seulement le glucose seul et le glucose avec le GLP-1.
Questions fréquentes
Quand a eu lieu cette épreuve et combien de temps durait-elle ?
Elle a eu lieu le mercredi 17 juin 2026 et durait 3 h 30. La calculatrice et le dictionnaire étaient interdits : les comparaisons de valeurs se font de tête.
Comment les points sont-ils répartis sur ce sujet ?
L’exercice 1 compte 7 points et l’exercice 2 en compte 8, soit 15 points pour cet écrit. Les deux exercices sont obligatoires : il n’y a pas de choix.
Fallait-il connaître le GLP-1 pour traiter l’exercice 2 ?
Non, les documents le présentent. Les connaissances utiles sont la régulation de la glycémie, la notion d’hormone et de cellule cible, et l’expression d’un gène.
Faut-il écrire des formules dans l’exercice 1 ?
Le sujet ne demande aucun calcul, mais la définition du δ¹⁸O, la loi de décroissance et le principe de l’isochrone appuient l’explication. Il faut surtout dire pourquoi chaque rapport change et ce qu’il permet de déduire.
Les cours à revoir
Proposition de corrigé rédigée par Meilleur Étudiant, sans valeur officielle : le ministère ne publie pas de corrigé, et le barème réel appartient aux correcteurs. Une erreur ? Écris-nous à contact@meilleuretudiant.fr.