Question 1 (3 points)
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20085CTWB0305M V0 BIOLOGIE 1 INSTITUT DE FORMATION EN MASSO-KINÉSITHÉRAPIE - RENNES ÉPREUVES D’ADMISSION 2004 Question 1 (3 points) 1. L'expérience 1 montre que les levures possèdent l'équipement enzymatique nécessaire à l'hydrolyse du saccharose et du maltose (diholosides). La comparaison des expériences 1 et 2 montre que la saccharase peut « traverser » la membrane plasmique ; alors que celle-ci est imperméable à la maltase, enzyme responsable de l'hydrolyse du maltose. 2. L'expérience 3 présente l'activité respiratoire des levures mises en présence de différents substrats. Plus la pente de la courbe est forte, plus l'activité respiratoire est importante. On doit repérer ici 2 courbes témoins : – courbe « sans substrat », montrant une faible activité respiratoire résiduelle ; – courbe « avec glucose », montrant une utilisation rapide du substrat, et donc une activité respiratoire intense. La comparaison des graphes indique que les levures sont incapables de métaboliser le lactose ; par contre, glucose, saccharose et maltose sont utilisés. 3. Expériences 1, 2 et 3 : Les levures oxydent le glucose issu des hydrolyses du saccharose et du maltose (le retard dans l'utilisation du maltose peut s'expliquer, car ce diholoside doit pénétrer dans la cellule pour être hydrolysé). Par contre, les levures sont dépourvues de lactase. Bien entendu, les levures possèdent, en outre, les enzymes nécessaires à l'oxydation du glucose (enzymes spécifiques de la glycolyse, du cycle de Krebs et de la chaîne respiratoire). Voir ci-après. « hydrolyse » diholoside « oxydations respiratoires » glucose ≠ enzymes spécifiques (saccharase, maltase) CO2 + H2O + Énergie ≠ enzymes spécifiques (glycolyse, cycle de Krebs...) 2 CORRIGÉ 01 20085CTWB0305M-V0 Question 2 (3 points) Le système de régulation des hormones sexuelles féminines CENTRE NERVEUX INTÉGRATEUR hypothalamus neurohormone = GnRH CAPTEURS cellules du complexe hypothalamo-hypophysaire antéhypophyse hormones : LH et FSH EFFECTEURS les ovaires SYSTÈME RÉGLANT PARAMÈTRE RÉGLÉ les taux plasmatiques d'œstrogènes et de progestérone FONCTION RÉGLÉE reproduction SYSTÈME RÉGLÉ Question 3 (4 points) 1. Définitions On appelle brassage interchromosomique la séparation des chromosomes homologues dans la cellule diploïde et leur répartition aléatoire lors de l'anaphase I de méiose. Une hormone est une molécule messagère synthétisée par des cellules dites endocrines. Déversée directement dans le sang, cette molécule modifie à distance le fonctionnement de cellules, dites cellules cibles. L'immunité acquise, comme son nom l'indique, s'acquiert lors d'un premier contact avec l'antigène (contamination, vaccination). Il s'agit d'une immunité spécifique susceptible de persister (mémoire immunologique). Le cortex correspond à la partie superficielle des hémisphères cérébraux formée par de la substance grise. Le cortex moteur correspond à l'aire motrice primaire située en avant de la scissure de Rolando. 20085CTWB0305M-V0 BIOLOGIE 3 2. Sexe génétique et sexe phénotypique mâle (texte de 15 lignes) a. Le sexe génétique est déterminé lors de la fécondation, en fonction du chromosome sexuel apporté par le spermatozoïde : Ê Xˆ fi sexe génétique femelle Ë X¯ Ê Xˆ – s'il apporte Y fi génotype Á ˜ fi sexe génétique mâle Ë Y¯ – s'il apporte X fi génotype Á ˜ b. Le sexe gonadique est sous le contrôle du gène holandrique SRY situé sur le bras court du chromosome Y. – Si ce gène s'exprime, il provoque l'activation d'autres gènes et la gonade se différencie en testicule. – En l'absence de ce gène, la gonade se différencie en ovaire. c. Le sexe phénotypique résulte de l'action des hormones sexuelles à deux périodes de la vie : Les voies génitales se différencient pendant la vie fœtale : – différenciation mâle sous l'action de la testostérone et de l'AMH, – différenciation femelle en l'absence de ces 2 hormones. À la puberté, la testostérone permet l'acquisition des caractères sexuels secondaires et l'acquisition de la fonctionnalité des gonades (l'individu est alors apte à se reproduire). Question 4 (4 points) 1. Doc. 1 : Le crâne de TM 1517 présente un prognathisme très marqué avec un bourrelet sus-orbitaire proéminent. Doc. 2 : De nombreux caractères sont partagés entre Australopithecus et TM 1517 (volume endocrânien, prognathisme, forme en U de l'arc dentaire, canines prémolaires et molaires larges). Doc. 3 : Les fémurs présentent une même forme générale, avec, en particulier, un col de fémur déjà marqué. Toutefois, le fémur de TM 1517 est plus robuste. Conclusion : Le TM 1517 est du genre Australopithecus. 4 CORRIGÉ 01 20085CTWB0305M-V0 2. L'arbre phylogénétique n° 3 semble être le plus probable. Homo sapiens Australopithecus afarensis TM 1517 1* et 4* 2* 3* 1 = muscles de l'appareil masticateur normaux et Chimpanzé 1* = muscles puissants 2 = canines larges et 2* = canines étroites 3 = prémolaires et molaires moyennes et 3* = molaires larges 4 = émail peu épais et 4* = émail épais * Caractère dérivé 1-2-3-4 REMARQUE De ces observations, on peut penser à une espèce relativement robuste d'Australopithecus. Question 5 (3 points) Le document 1 montre que les LT (thymus) jouent un rôle essentiel dans la lutte contre le virus de la grippe. Toutefois les anticorps (sérum) jouent un rôle non négligeable puisque les virus cessent de se multiplier. Le document 2 montre que les lymphocytes T ne peuvent reconnaître le peptide viral que si celui-ci leur est présenté, associé aux molécules du SOI, à la surface des cellules infectées. Ainsi, le récepteur T ne peut reconnaître que le « SOI modifié » (= SOI + peptide viral) ; il doit effectuer une double reconnaissance. Le document 3 montre le contact étroit (= « baiser de la mort ») entre un lymphocyte T8 cytotoxique et une cellule cible en voie de désorganisation. Ce document illustre la phase effectrice de la réaction immunitaire à médiation cellulaire (RIMC). NOTA BENE On notera également le rôle central d'autres lymphocytes T, les LT4 qui, différenciés en LT4 auxiliaires (= helpers) sont indispensables à une réponse immunitaire efficace. Question 6 (3 points) 1. Dans les conditions physiologiques habituelles, l'acétylcholine est libérée par le bouton présynaptique et se lie à ses récepteurs postsynaptiques NOTA BENE On compte habituellement une synapse neuromusculaire (= plaque motrice) par fibre musculaire. – La liaison neuromédiateur-récepteur implique une complémentarité de forme dans l'espace (modèle « cléserrure »), ce qui n'est pas sans rappeler la complémentarité substrat-enzyme. 20085CTWB0305M-V0 5x BIOLOGIE – La fixation de l'acétylcholine déclenche au niveau de la plaque motrice une dépolarisation locale (= *PPSE = PPM). Si celle-ci dépasse le seuil de dépolarisation, un *PA parcourt la fibre musculaire qui se contracte. Ainsi, plus on augmente la quantité d'acétylcholine dans le bain physiologique, plus le nombre de fibres musculaires recrutées augmente et plus l'amplitude de contraction du muscle augmente Æ COURBE A. NOTA BENE Le palier du graphe correspond à la sollicitation maximale des fibres. – L'allure générale des courbes A et B rappelle les graphes obtenus en cinétique enzymatique, le palier correspondant ici à la saturation des récepteurs. 2. On note un simple décalage entre les 2 courbes. Le curare déjà fixé au récepteur (COURBE B) est déplacé lorsque les concentrations en acétylcholine augmentent, ce qui laisse supposer que la liaison curare-récepteur est réversible. Les molécules de curare et d'acétylcholine sont en compétition pour se fixer sur les récepteurs. Le curare s'opposant aux effets de l'acétylcholine se comporte comme un inhibiteur. En privant le neuromédiateur d'un certain nombre de ses récepteurs, il diminue l'amplitude du PPM, et diminue donc au final le nombre de fibres musculaires recrutées. C'est un cas d'inhibition compétitive. Croquis illustrant le phénomène d'inhibition compétitive curare acétylcholine récepteur spécifique membrane plasmique *PPSE = potentiel postsynaptique excitateur PPM = potentiel de plaque motrice PA = potentiel d'action Pour information : Le récepteur à acétylcholine est un récepteur canal, dit chimiodépendant. La fixation du ligand (neurotransmetteur) ouvre le canal permettant ainsi l'entrée des ions Na+ à l'origine de la dépolarisation (PPM). Le curare est sans effet, c'est un antagoniste de l'acétylcholine.
