LEGTA AMIENS – LE PARACLET POST- BTSA- Promotion 2018 –2019 Devoir Surveillé de BIOLOGIE N° 4 Vendredi 22 mars 2019 Les 2 parties seront traitées sur des feuilles différentes. Sujet Partie sur 13 points : La propagation de l’espèce chez les Angiospermes. A partir d’exemples judicieux et illustrés vous montrerez comment les Angiospermes ont réussi à s’imposer et coloniser l ‘ensemble des écosystèmes. Sujet sur documents (7 points) : Exercice 1 : Déficience en une enzyme : l'hexokinase /4 points 1. Des médecins étudient les conséquences d'une déficience en une enzyme, l'hexokinase, sur la physiologie de patients atteints d'une maladie héréditaire. 1.1. Indiquer la réaction catalysée par cette enzyme (0.25) 1.2. Le principal produit de la réaction est un carrefour métabolique, départ de plusieurs voies différentes dont la glycolyse (document 1). Indiquer en quoi consiste, par rapport à la glycolyse, la voie menant à la synthèse de 2,3-bisphosphoglycérate (2,3-BPG)(0.25) 1 2. Les médecins entreprennent ensuite une étude enzymatique sur les préparations purifiées d'hexokinase. Le tableau 2 donne les vitesses initiales de la réaction enzymatique catalysée par l'hexokinase pour différentes concentrations en substrat [S], dans le cas d'un sujet sain et d'un sujet malade. [S] en mM 0,5 1 1,5 2 3 4 8 16 Sujet sain Vo mM.mn-1 0,45 0,75 0,9 1,2 1,7 201 2,4 2,4 Sujet malade 0,1 0,15 0,22 0,3 0,45 0,5 0,6 -1 Vo mM.mn Tableau 2 : dosage enzymatique de l'hexokinase. 0,6 2 2.1. Donner la définition et la signification des paramètres Vmax et Km (0.5) 2.2. Sans construire la courbe, déterminer les valeurs de Vmax et Km dans le cas d'une hexokinase de sujet sain et de sujet malade. (0.5) 2.3. 3. Interpréter ces données. (0.25) L'hémoglobine est un pigment oxyphorique qui fixe réversiblement le dioxygène et permet son transport dans le sang. Le muscle contient une protéine, la myoglobine, dont la structure est proche de celle d'un monomère d'hémoglobine. 3.1. Indiquer le mécanisme de fixation du dioxygène sur l'hémoglobine. (0.5) 3.2. Interpréter les différences entre les courbes du document 3. (0.25) 3.3. Envisager les différences fonctionnelles prévisibles à partir de ces courbes. (0.25) Document 3 4. L'hémoglobine (Hb) purifiée a une affinité beaucoup plus grande pour le dioxygène que l'hémoglobine dans le sang. Ceci a conduit Barcroft, en 1921, à supposer que le sang contient une substance qui forme un complexe avec l'hémoglobine pour diminuer son affinité pour le dioxygène. Cette substance a été identifiée en 1967 par Reinhold et Benesch comme étant le D-2,33 bisphosphoglycérate (BPG), qui se lie préférentiellement à la désoxy Hb. L'affinité de Hb pour le dioxygène est ainsi modulée par la concentration sanguine en BPG. Les courbes de dissociation du complexe Hb-O2, dans des conditions correspondant à des valeurs physiologiques à l'intérieur des globules rouges sont données dans le document 4. La pO2 du sang artériel est de 13,3 kPa et celle du sang veineux est de 4kPa Document 4 pO2 (kPa) 4.1. Préciser le rôle du BPG dans les échanges respiratoires sanguins. (0.25) 4.2. Indiquer l'avantage physiologique constitué par la plus faible affinité pour le BPG de l'hémoglobine foetale, alors que les hémoglobines adulte et foetale pures ont la même affinité pour le dioxygène. (0.25) 4.3. Expliquer que la première manifestation de l'adaptation à l'altitude soit une augmentation de la concentration en BPG. Celle-ci se produit en moins de 36 heures alors que l'augmentation du nombre de globules rouges se fait sur une période de plus d'une semaine. (0.25) 5. Sachant que la voie de synthèse du 2,3-BPG a lieu uniquement dans les hématies, préciser les conséquences physiologiques prévisibles d'une déficience en hexokinase. (0.5) 4 Exercice 2 : Le développement embryonnaire /3 points Indiquer le titre, le plan de coupe, l’orientation et les légendes pour chacune des figures A,B,C dont vous préciserez l’ordre chronologique et leur place dans les principales étapes dans le développement embryonnaire des Amphibiens. 5 6
