Epreuve écrite de Biologie

Banque Agro Veto. Session 2014
Rapport sur le concours B ENV
Epreuve écrite de Biologie
Conours
B ENV
N.cand
Moyenne
Ecart-type
398
7,5
4
Note la plus
basse
0
Note la plus
haute
17
Sujet proposé : Les coenzymes d'oxydoréduction
Points du programme sollicités :
- Niveaux structuraux des protéines et leur importance fonctionnelle en s’appuyant sur des exemples :
enzymes (centre actif)
- Métabolisme énergétique :
métabolisme des glucides (glycolyse, voie des pentoses-phosphates, devenir du pyruvate,
métabolisme du glycogène, néoglucogénèse)
métabolisme des lipides ( -oxydation des acides gras, biosynthèse des acides gras)
cycle des acides tricarboxyliques (cycle de Krebs)
phosphorylations associées aux chaînes de transport d’électrons dans les mitochondries et dans
les chloroplastes
L'introduction doit être structurée en quatre points :
Accroche et introduction du sujet
Définition des termes du sujet : la notion de coenzyme devait être définie et précisée dans le cas de
l'oxydoréduction.
Très peu de candidats définissent ces termes de manière correcte et précise.
L'ATP et l'acétylcoenzyme A sont des coenzymes mais ne permettent pas le transfert d'électrons ; leur
description, qui a été largement réalisée dans les copies, n'était donc pas attendue dans ce sujet. De
plus, la confusion entre coenzyme et enzyme a souvent été faite, ce qui a entraîné de larges hors-sujets
décrivant les propriétés des enzymes ainsi que leur cinétique. Il était ici seulement intéressant de citer
les oxydoréductases et les déshydrogénases auxquelles sont associés des coenzymes d'oxydoréduction.
Pour finir, les coenzymes d'oxydoréductions sont des molécules universelles, tout le règne du vivant
pouvait donc être traité et non seulement les eucaryotes. Certains candidats ont limité le sujet aux
animaux, ce qui n'était absolument pas justifié.
Problématique : Nature chimique et rôle de couplage dans les réactions d'oxydoréduction ?
Mécanismes à l'origine des formes réduites, sources potentielles d'énergie ? Processus cellulaires au
cours desquels ils vont pouvoir fournir leur énergie et/ou être ré-oxydés ?
Il ne faut pas hésiter à développer la problématique en plusieurs questions. Cet exercice permet de
n'oublier aucun aspect du sujet mais aussi d'en dresser les limites.
Beaucoup de candidats se sont limités à la question : "En quoi les coenzymes d'oxydoréduction sont
importants dans le métabolisme" et ont alors omis de traiter de nombreuses parties du sujet.
Annonce du plan
Il est important de préciser que des points sont accordés à l'organisation et la cohérence du devoir. Les
titres des parties (et sous-parties) ainsi que des transitions doivent donc être apparents. La seule lecture
des titres doit normalement permettre de cerner les aspects importants du sujet et ne doivent pas être
purement descriptifs. Des titres comme "Généralités", "Les coenzymes d'oxydoréduction" ou encore
"Les coenzymes d’oxydoréduction chez les végétaux" sont quelques exemples de titres retrouvés dans
les copies et qui sont à éviter.
De plus, afin d'éviter les plans "liste" comme nous avons souvent pu en trouver, il peut être astucieux
de regrouper les différents points à aborder par idée : par compartiments cellulaires par exemple afin
de lister les différentes voies de synthèse de pouvoir réducteur, ou encore par type de travail cellulaire
réalisé afin de lister les différents cas d'utilisation de l'énergie chimique des coenzymes réduits.
La première partie devait présenter la nature et le rôle des coenzymes d'oxydoréduction en lien avec
leurs propriétés chimiques.
Notions clés attendues :
Explicitation des sigles (NAD, NADPH, FAD, etc.), nature nucléotidique, schématisation simple
(noyaux cycliques avec électrons mobiles), rôle de prise en charge réversible d'électrons (navettes) et
intervention dans les réactions d'oxydoréduction, aspect thermodynamique des réactions
d'oxydoréduction (potentiel d'oxydoréduction et enthalpie libre d'une réaction d'oxydoréduction,
transfert spontané ou non d'électrons), notion de pouvoir réducteur (échelle des potentiels
d'oxydoréduction et valeurs pour les trois principaux couples).
Commentaires concernant les copies :
Cette partie n'a été abordée (et de manière correcte) que par peu de candidats. Les coenzymes
d'oxydoréductions ne sont pas ou peu présentés et la notion de pouvoir réducteur est citée mais mal
comprise ou non expliquée.
Pour finir, il existe d'autres coenzymes d'oxydoréduction que ceux cités précédemment (FMN, les
quinones, etc...)
La seconde partie pouvait s'intéresser à la formation des coenzymes réduits à bas potentiel redox et
donc de pouvoir réducteur (une forme d'énergie chimique).
Notions clés attendues :
Formation à partir de l'oxydation de nutriments organiques (processus cytosoliques : glycolyse et voie
des pentoses phosphates ; processus mitochondriaux : oxydation du pyruvate, hélice de Lynen et cycle
de Krebs), formation à partir d'énergie lumineuse lors de la phase photochimique de la photosynthèse.
Commentaires concernant les copies :
Cette partie a été bien traitée dans certaines copies. Des schémas très détaillés ont souvent été
présentés. Cependant, dans un sujet comme celui-là, il est important de réaliser une hiérarchisation
dans ses connaissances afin de dégager les notions essentielles. Les étapes faisant intervenir les
coenzymes d'oxydoréduction devaient être mises en valeur ainsi que les bilans des réactions mettant
en valeurs les coenzymes d'oxydoréduction mis en jeu. De plus, les conversions énergétiques
permettant la création de pouvoir réducteur (énergie chimique) n'ont été que peu souvent précisées de
manière claire.
La troisième partie pouvait alors présenter les différents types d'utilisation des coenzymes réduits et
leur ré-oxydation.
Notions clés attendues :
Utilisation du pouvoir réducteur pour un travail de biosynthèses réductrices (exemple de la synthèse
des glucides ou des acides gras), utilisation du pouvoir réducteur en milieu aérobie et synthèse d'ATP
(pouvoir réducteur converti en gradient de protons (énergie osmotique), converti en ATP (énergie
chimique)) ré-oxydation en milieu anaérobies (fermentations avec précisions des cellules concernées)
Commentaires concernant les copies :
Les processus moléculaires ont bien été présentés dans la plupart des copies. Cependant les
conversions ainsi que les couplages énergétiques mis en jeu à partir de l'énergie chimique des
coenzymes réduits n'ont été que très peu souvent énoncés.
Afin de terminer sur le contenu, il est important de préciser que des confusions importantes ont
souvent été retrouvées dans les copies :
- confusion entre les chaînes de transfert d'électrons respiratoire et photosynthétique : en ce qui
concerne les donneurs et accepteurs d'électrons, les coenzymes rédox mis en jeu mais aussi l'état
oxydé ou réduit du coenzyme.
- certains candidats sous-entendent que "les végétaux ne respirent pas mais font de la photosynthèse à
la place". Cette erreur commune doit absolument être évitée.
Enfin, dans la plupart des devoirs, la structure de la conclusion est respectée (bilan des idées (avec
parfois de beaux schémas-bilan) et réponse à la problématique puis ouverture).
Correcteurs : Sophie Paradis, Patrick Pla, Alicia Coste