Calculatrice interdite. Le sujet comporte deux pages numérotées de

S. V. T.
Classes de Terminale S
Devoir commun de Décembre 2015
Durée : 1 heure 30.
Sujet de spécialité
Calculatrice interdite.
Indiquez votre nom et prénom dans la zone à anonymer et rabattez en ne mettant qu’un seul
POINT de colle.
Dans la zone non-anonyme indiquez votre classe et le nom de professeur de spécialité :
(Mme Bassaglia ou M. Bouchaud ou M. Pichori ou M. Veil
Le sujet comporte deux pages numérotées de 1 à 2
Type 2ème PARTIE - Exercice 2 - Pratique d’une démarche scientifique ancrée dans des connaissances
ENERGIE ET CELLULE VIVANTE
Acidose lactique et traitement anti-VIH
Dans le cadre du traitement médicamenteux administré à certains patients atteints du VIH (virus de
l’immunodéficience humaine responsable du S.I.D.A.), des comprimés contiennent des molécules dites antivirales notées
INTI : elles réduisent la reproduction du virus dans l’organisme.
Monsieur P est un patient ayant recours à ce traitement. Il se plaint de maux de tête, de nausées et vomissements,
d’accès de fièvre, de picotements et brûlures aux mains et aux pieds, de diarrhées et de problèmes de peau.
Son médecin lui diagnostique une acidose : il lui explique ensuite que ces symptômes sont des effets secondaires des
molécules antivirales. Il doit revoir alors le dosage du traitement.
Vous êtes le médecin : expliquez à Monsieur P, à l'aide des documents et de vos connaissances, pourquoi
l'utilisation de ces molécules antivirales peut conduire à une acidose.
Document 1 : Le métabolisme du pyruvate
Document 1a : Évolution au cours du temps de la concentration en dioxygène dans une suspension de mitochondries en
fonction du substrat
On mesure grâce à une chaîne EXAO comportant une sonde oxymétrique la concentration en dioxygène dans une
suspension de mitochondries normales.
D'après Hardy J. www.pedagogie.ac-nantes.fr
16_spe_bacblanc1.docx
1
Document 1b : Conséquences du traitement avec INTI sur le métabolisme du pyruvate
Au sein des mitochondries, les réactions de décarboxylation du pyruvate sont regroupées sous le nom de cycle de
Krebs : l’oxydation du pyruvate entraîne la formation de composés réduits R’H2.
Dans le cadre d'un traitement avec INTI, des examens biochimiques mettent en évidence l'impossibilité
d'utilisation du pyruvate par le cycle de Krebs.
D'après Médecine thérapeutique, Volume 8, 59-63, numéro spécial, Janvier 2002, Sida 2001
Document 2 : Quelques réactions du métabolisme
Document 2a : La glycolyse
Il s'agit d'une réaction de dégradation du glucose dans le cytoplasme.
Glucose + 2 ADP + 2 Pi + 2 R'
2 Pyruvate + 2 ATP + 2 R'H2
R' : accepteur d'électrons oxydés/ R’H2 : accepteur d’électrons réduits
Document 2b : La fermentation lactique
Au sein du cytoplasme, certaines cellules peuvent, dans certaines conditions, régénérer les transporteurs R' grâce à
la réaction suivante :
Pyruvate + R'H2
Acide lactique + R'
Document 3 : Effet du traitement aux INTI sur les mitochondries
Les mitochondries possèdent de l'ADN (ADNmt). Celui-ci gouverne la synthèse de plusieurs protéines
mitochondriales impliquées dans le fonctionnement de l’organite.
Les INTI peuvent à forte dose, diminuer l'expression de l'ADNmt.
Les schémas suivants représentent les mitochondries chez un individu non traité et chez un individu traité.
Protéines de la chaîne
respiratoire synthétisées
Sans traitement par les
INTI
Avec traitement par les INTI à forte
grâce à l'ADNmt.
dose
Note. Les protéines de la chaîne respiratoire sont en réalité intégrées dans la membrane interne de la mitochondrie.
D'après http://www.jle.com/e-docs/00/04/07/9A/article.phtml?fichier=images.htm
Document 4 : Comparaison de caractéristiques biologiques d'un sujet non traité et d'un sujet traité aux INTI
On mesure chez ces sujets au repos le taux sanguin d'acide lactique.
Produit par les cellules, cet acide passe librement dans le sang.
Sujet
Taux sanguin d'acide
pH du sang
lactique au repos
Non traité avec INTI
1 mmole par litre
pH = 7,41
(normal)
Traité avec INTI
> 5 mmoles par litre
pH < 7,38
(acidose)
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2
Critères
Éléments scientifiques
issus du document :
(complets, pertinents,
utilisés à bon escient en
accord avec le sujet...)
ET
Éléments scientifiques
issus des connaissances
acquises
Éléments de démarche
Indicateurs (éléments de correction)
L’objectif est de comprendre en quoi un traitement médicamenteux peut dévier le
métabolisme des cellules des patients et conduire à des effets secondaires mal tolérés.
Identifions la nature des réactions métaboliques déviées par le médicament
Doc. 1a : l’injection de glucose ne déclenche pas une baisse de la concentration d’O2
contrairement à l’injection de pyruvate : les mitochondries consomment donc l’ O2 pour
minéraliser le pyruvate seulement : c’est le substrat mitochondrial.
Doc.1b : cette minéralisation est bloquée lors du traitement aux INTI ce qui
empêche la formation de molécules riches en énergie chimiques : le traitement limite
alors la fabrication d’énergie chimique au sein de la mitochondrie et contraint la cellule à
ne disposer que de celle issues de réactions cytoplasmiques.
Identifions maintenant une relation entre les effets secondaires du médicament et
les structures cellulaires affectées.
Doc. 3 : cette incapacité des mitochondries à métaboliser le pyruvate est la
conséquence d’une déstructuration provoquée par les INTI : les mitochondries des
cellules du patient sont détruites
Doc. 2 : l’énergie chimique fabriquée dans le cytoplasme et contenue dans les
molécules réduites et l’ATP ne peuvent alors être formées, chez les patients traités que
par la glycolyse suivie d’une fermentation lactique : il y a donc fabrication d’acide
lactique chez les patients.
Doc. 4 : cette fabrication d’acide lactique est limitée en absence de traitement
l’essentiel de l’énergie chimique étant issu lu fonctionnement des mitochondries ; à
l’inverse, chez les patients, l’acide lactique est en excès : conséquence, le pH des cellules
s’abaisse, c’est l’acidose conduisant aux effets secondaires décrits par le patient.
Synthèse : les INTI conduisent à une destruction des mitochondries et favorisent alors
la fermentation lactique chez les patients. L’acide lactique accumulé entraîne des effets
secondaires non tolérés par le patient : il convient donc de réadapter le traitement sans
lui faire perdre son efficacité et en atténuant les effets secondaires indésirables.
• Le devoir s’appuie sur l’exploitation des 4 documents, mis en relation avec les
connaissances.
Qualité de la démarche
Démarche cohérente qui permet
de répondre à la problématique
Démarche maladroite et réponse
partielle à la problématique
Aucune démarche ou démarche
incohérente
16_spe_bacblanc1.docx
Éléments scientifiques tirés des documents et issus des
connaissances
Suffisants dans les deux domaines.
Suffisants pour un domaine et moyen pour l’autre
ou moyen dans les deux.
Suffisants pour un domaine et moyen pour l’autre
ou moyen dans les deux.
Moyen dans l’un des domaines et insuffisant dans l’autre.
Insuffisant dans les deux domaines.
Rien
5
4
3
2
1
0
3