Plan d`étude pour le contrôle #2

101-NYA-05 Évolution et diversité du vivant
Session A-2016
Module 2. Biologie cellulaire et moléculaire
Contrôle #2
PLAN D’ÉTUDE
Mise à jour : 20 octobre 2016
1.
ANTIBIOTIQUES.
Capsule 1. Le hic des antibiotiques spécifiques
1.1. Préciser l’origine des antibiotiques (produits par quels organismes?); définir antibiotique semi-synthétique.
1.2. Distinguer le mode d’action spécifique des lactamines (pénicilline, ampicilline) et des aminosides (streptomycine, kanamycine).
1.3. Définir «spectre d’action» d’un antibiotique.
1.4. En prenant exemple sur les lactamines, expliquer pourquoi une prescription d’antibiotiques s’étale sur plusieurs jours.
1.5. Préciser la spécificité de la résistance bactérienne par un enzyme de dégradation comme la β-lactamase.
2.
ORGANISATION CELLULAIRE.
Capsule 2. Un gros tas de cellules + Exercice 1 : Cellules et organites
2.1. Indiquer l’origine du mot «cellule» utilisé pour décrire l’unité de base de la structure des êtres vivants.
2.2. Distinguer le vivant du non-vivant du point de vue
 des éléments structuraux de base essentiels pour un organisme vivant
 des fonctions spécifiques aux êtres vivants
2.3. Définir la différenciation chez les pluricellulaires en termes de forme et de fonction cellulaires.
2.4. Distinguer les organisations cellulaires Procaryotes et Eucaryotes (noyau, taille et types d’organites).
2.5. Indiquer les structures ou organites spécifiques aux cellules animales et végétales.
2.6. Énumérer les structures visibles au microscope optique d’une cellule animale telle une cellule épithéliale buccale
Exercice #1. Cellules et organites
2.7. Identifier sur un schéma les principales structures des cellules procaryotes et eucaryotes, animales et végétales.
2.8. Décrire la principale fonction de chacun de ces organites.
3.
MACROMOLÉCULES.
Capsule 3. Des molécules pour la vie + Exercices #2, #4 et #5
3.1. Du gène aux protéines : définir transcription et traduction, localiser chacune de ces étapes dans les cellules
procaryotes et eucaryotes.
3.2. Décrire la structure d’une molécule d’ADN tout en précisant : composition des nucléotides, polynucléotide, extrémités
5’ et 3’, molécule mono- et bicaténaire, appariement des bases azotées, brins antiparallèles. (Exercice #2)
3.3. Indiquer le rôle des liaisons H dans l’ADN et leur importance dans l’appariement des bases azotées.
3.4. Décrire la composition d’une molécule d’ARN tout en précisant la composition des nucléotides. (Exercice #4)
3.5. Distinguer les rôles des 3 principaux types d’ARN impliqués dans la synthèse protéique. (Exercice #4)
3.6. Décrire la structure générale d’un acide aminé.
3.7. Indiquer le nombre d’acides aminés différents dans les protéines animales.
3.8. Définir : peptide, liaison peptidique, polypeptide et protéine.
3.9. À partir d’un brin codant d’ADN, déterminer la composition de l’ARNm transcrit et du peptide traduit. (Exercice 5)
3.10. Dans le processus de la synthèse protéique, préciser le rôle de : ARN polymérase, épissage des introns et exons de
l’ARN prémessager, coiffe 5’ et extrémité poly A de l’ARNm, ARNt et anticodons, aminoacyl-ARNt-synthétase, sites A
P et E de la grosse sous-unité ribosomale.
3.11. Distinguer les ribosomes procaryotes et eucaryotes du point de vue de leur grosseur (unités S).
3.12. Expliquer la relation entre la séquence en acides aminés d’une protéine, sa conformation et sa spécificité d’action.
3.13. Expliquer brièvement le rôle et le fonctionnement des enzymes en précisant le rôle du site actif.
4.
TRANSFORMATION BACTÉRIENNE ET ANTIBIORÉSISTANCE. Capsule4. Transformation + APP Résistance bactérienne
4.1. Indiquer le rôle des pili, flagelles et paroi bactérienne.
4.2. Décrire le chromosome bactérien en précisant sa composition chimique, sa forme, sa longueur, son rôle.
4.3. Décrire très brièvement le mode de reproduction bactérienne; préciser la durée d’un cycle vital.
4.4. Décrire la nature des plasmides (composition, forme, type de gènes).
4.5. Distinguer et décrire brièvement les modes de transferts génétiques par transformation, transduction et conjugaison.
4.6. Définir «pont de conjugaison» ou «pili sexuel».
4.7. Préciser le mode d’action des antibiotiques agissant sur la paroi bactérienne et sur les ribosomes.
4.8. Préciser la spécificité d’action des antibiotiques par rapport aux cellules bactériennes :
 Les pénicillines peuvent-elles affecter les cellules animales et végétales? Expliquer.
 Les streptomycines peuvent-elles affecter les cellules animales et végétales? Expliquer.
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Session A-2016
4.9. Indiquer (et non décrire) la technique utilisée pour déterminer le Gram et préciser en quoi cette détermination peut
être utile en santé.
4.10. Distinguer les bactéries Gram+ et Gram- du point de vue de leur paroi.
4.11. Distinguer les modes de résistance aux antibiotiques grâce à des gènes permettant par la dégradation enzymatique
(ex : β-lactamase) et le refoulement.
4.12. Expliquer brièvement le mode de résistance aux antibiotiques par modification de cible (mutation).
4.13. Expliquer l’évolution (l’augmentation) du taux de résistance aux antibiotiques au cours des dernières années en
tenant compte de l’utilisation des antibiotiques en santé humaine et en agriculture.
4.14. Indiquer des exemples d’utilisation des plasmides en biotechnologie. F20.2
L4. Transformation bactérienne – protocole de labo
4.15. Indiquer le rôle des 3 étapes de la transformation : conditionnement, choc thermique, récupération et expression
génique.
4.16. Expliquer brièvement en quoi les géloses suivantes peuvent constituer des contrôles de la sensibilité aux
antibiotiques, de la vitalité des bactéries et de l’insertion du plasmide :
 Gélose avec antibiotiques ensemencée avec des bactéries témoins, sans plasmide (non transformées).
 Gélose sans antibiotique ensemencée avec des bactéries avec ou sans plasmide (transformées ou non)
 Gélose avec arabinose ensemencée avec des bactéries avec plasmides (transformées)
5.
RÉPLICATION ET AMPLIFICATION DE L’ADN (PCR).
Capsule 5. Fabrique d’ADN et Exercice #6
5.1. Préciser à quel moment une cellule effectue la réplication de son ADN.
5.2. Établir un lien entre le niveau de différenciation d’une cellule et son pouvoir de reproduction.
5.3. Préciser la réaction catalysée par l’ADN polymérase III; indiquer ses limites concernant la présence d’une amorce et
les extrémités de l’ADN. Indiquer la source d’énergie nécessaire.
5.4. Définir ce qu’est une origine de réplication et indiquer l’importance des unités de réplication de l’ADN pour la rapidité
du processus.
5.5. Décrire les étapes de la réplication de l’ADN tout en :
 Distinguant brin directeur et brin discontinu
 Précisant le rôle des protéines : hélicase (ou déroulase), protéines fixatrices d’ADN monocaténaire, primase, ADN
polymérase III et I, ADN ligase.
5.6. Indiquer les deux objectifs principaux de la technique d’amplification en chaîne par polymérase (ACP ou «PCR»).
5.7. Indiquer le rôle de chacune des trois étapes de la PCR (dénaturation, hybridation et élongation) tout en précisant
 Les variations de température qui leur sont associées
 Le rôle des éléments suivants : nucléotides A T C et G, amorces d’ADN, TAQ polymérase.
5.8. Comparer le processus de la PCR avec celui de la réplication de l’ADN dans les cellules (Exercice #6).
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