Annales de biologie Hyères 2011 Question 1 (3pt) Donnez les

Annales de biologie
Hyères 2011
Question 1 (3pt)
Donnez les définitions des termes suivants :
Génotype
Phénotype
Enzyme
Mutation par substitution
Mutation par délétion
Neurone
Question 2 – Question à court développement (10pt)
Présentez un exposé synthétique pour chacune des questions suivantes en respectant les consignes
1] Après avoir défini la mitose, donnez et expliquez les différentes étapes de ce processus. Votre
exposé doit être accompagné de schémas légendés basés sur une cellule mère à 2n=4K
2] Expliquez en quoi le CO est à l’origine du brassage chromosomique lors de la méiose. Votre réponse
doit être accompagnée de schémas légendés basés sur une cellule mère hétérozygote à 2n=2K. Vous
noterez A & a les allèles du premier gène et B & b les allèles du second gène
3] Représentez schématiquement le trajet de l’influx nerveux lors du réflexe myotatique en précisant
les différentes structures impliquées, puis expliquez son déroulement
4] Décrivez le virus de l’immunodéficience humaine, ou VIH, et expliquez comment celui-ci intègre le
génome humain
Question 3 (7pt)
On souhaite identifier la séquence d’AA d’un fragment d’une protéine à partir de l’ADN du gène
correspondant. La séquence d’ADN du brin transcrit est la suivante :
…..TTT ACA GGT ATG GAA TTA…..
1] Que représentent les lettres A, T, C, G ?
2] Comment appelle-t-on la molécule obtenue à l’issue de
la transcription et quelle est sa particularité par rapport
au brin d’ADN ?
3] Décrivez le processus de transcription de ce fragment
d’ADN (vous pouvez illustrer votre réponse de schémas
légendés). Vous donnerez la séquence de la molécule
obtenur à la fin de cette phase et correspondant au brin
d’ADN donné dans l’énoncé
4] Décrivez le processus de traduction (vous pouvez
illustrer votre rep de schémas légendés)
5] En utilisant le tableau suivant, donnez la séquence
d’AA de cette protéine
Tableau du code génétique

Annales de biologie - Correction
Hyères 2011
Question 1 (3pt)
Génotype : ensemble des allèles des différents gènes et leur localisation sur les K
Phénotype : ensemble des caractères observables d’un individu résultant de l’expression de ses gènes
et de leurs éventuelles interactions avec l’environnement
Enzyme : protéine catalyseur biologique spécifique d’un substrat (site de fixation) et d’une réaction
(site catalytique) permettant d’accélérer une réaction sans y prendre part
Mutation par substitution : changement d’un nucléotide par un autre dans la séquence nucléotidique de
l’ADN durant la phase S entraînant ou non la synthèse d’une protéine non-fonctionnelle
Mutation par délétion : suppression d’un nucléotide dans la séquence nucléotidique de l’ADN souvent
due à une erreur de réplication
Neurone : cellule excitable de l’encéphale constitué d’un axone et de plusieurs dendrites reliées à un
corps cellulaire = soma
cellule constituant l’unité du fonctionnement du SNerveux, spécialisée dans la génération et
la construction de messages nerveux
Question 2 (10pt)
1] Mitose : division cellulaire permettant d’obtenir à partir d’une cellule mère ayant répliquée son ADN
deux cellules filles identiques entre elles et à la cellule mère -> reproduction conforme (clone)
4phases : prophase-métaphase-anaphase-télophase
Prophase : démantèlement de l’enveloppe nucléaire
mise en place du fuseau de division
synthèse de la structure protéique = kinétochore
condensation des K
disparition du nucléole
phase la + longue
Métaphase : alignement des K à équidistance des pôles sur la plaque équatoriale
condensation maximale des K
MTchromosomiques se plantent dans les kinétochores
Anaphase : dépolymérisation des MT entraînant l’ascension polaire
K se séparent au niveau de leur centromère
Télophase : décondensation des K
réapparition du nucléole
séparation par constriction cytoplasmique = cytodiérèse centripète
reformation de l’enveloppe nucléaire
réorganisation du noyau au niveau de chacun des 2lots de K à 1chromatide
disparition du fuseau de division
cf cours Méiose pour les schémas
2] Brassage intraK : réassociation au cours de la prophase I de chromatides homologues qui se sont
cassées puis recollées, ce qui conduit à des chromatides recombinées

CO : échange de fragments de chromatides non-sœur entre des K homologues -> échange d’allèles =
recombinaison allélique
3]
Etirement bref et léger du muscle entraînant l’étirement du FNM à l’origine du stimulus supraliminaire
= dépolarisation
Création du PA en sortie de dendrite–début du neurone sensitif Ia
Message nerveux se propage via le neurone afférent vers la MEpinière
Arrivèe de l’influx nerveux au niveau du bouton terminal de l’axone -> entrée de Ca+ -> exocytose d’Ach
=> le message nerveux change de nature au passage d’une synapse : l’IN, signal électrochimique,
représenté par un train de PA, est converti en concentration de NT excitateur Ach dans l’espace
synaptique. Ce codage chimique va donner naissance à un nouveau codage électrochimique, le PPS
Synapse excitatrice entre le bouton terminal de l’axone du neurone sensitif et le soma du motoneurone
IN repart en direction du muscle via le motoneurone efférent
Ach est libérée au niveau de la JNM du muscle
Contraction du muscle au préalable étiré
En parallèle, l’I passe une 2e synapse inhibitrice libérant un NT inhibiteur, le Gaba -> diminution de la
fréquence des PA dans le motoneurone du muscle antagoniste.
IN repart en direction du muscle antagoniste
Gaba est libérée au niveau de la JNM du muscle antagoniste qui se relâche
4] rétrovirus à ARN composé d’une nucléocapside protéique contenant de la gp120 et gp41
Virus de l’immunodéficience humaine
Se fixe aux cellules cibles = LT4 & macrophages par la reconnaissance entre la protéine virale gp et le
récepteur CD4
Fusion de membranes
Entrée de la capside dans le cytoplasme de la cellule cible
Décapsidation avec libération de l’ARNv
ARN rétrotranscrit en ADN grâce à la transcriptase inverse

ADNv pénétré dans le noyau, et est intégré au génome de la cellule cible ; il est ensuite transcrit en
ARN
Question 3 (7pt) – Exercice
1] ATGC sont les nucléotides constituant la séquence nucléotidique de l’ADN
Selon les lois de Chargaff, A (adénine) est complémentaire de T (thymine) -> reliés par 2liaisons
hydrogènes
C (cytosine) est complémentaire de G (guanine) -> reliés par 3liaisons
hydrogènes
Notons que pour la séquence nucléotidique de l’ARN, T est remplacé par U (uracile)
2] La transcription est un événement nucléaire pour les eucaryote, cytoplasmique chez les procaryotes,
faisant intervenir l’ARNpolymérase, et permettant la synthèse d’un brin d’ADN complémentaire du brin
transcrit d’ADN
Le brin d’ARN obtenu est similaire au brin codant d’ADN à la particularité près qu’il ne possède pas de
nucléotide T mais U
3] ARNpol repère la TATAbox sur le brin d’ADN
ARNpol se place 30nucléotides plus loin et commence la transcription par complémentarité des lois de
Chargaff en se déplaçant dans le sens 5’->3’
Synthèse du brin d’ARN

4]
Traducti
on est
un
événeme
nt
cytoplas
mique
faisant intervenir le ribosome et les ARNt permettant la synthèse d’une chaîne protéique par
correspondance selon le code génétique entre codon de l’ARN et AA
Ribosome repère le 1e codon de l’ARNm AUT codant pour l’AA Met
Les 2 sous-unités du ribosome se réassemblent
AA Met est apporté par un ARNt dans le site A du ribosome
AA correspondant au 2e AA est apporté
Le ribosome crée une liaison peptidique entre ces 2AA
Les ARNt repartent dans le cytoplasme
Le ribosome se déplace d’un codon
Les mêmes opérations sont effectuées jusqu’à ce que le ribosome rencontre un codon stop UAA / UAG
/ AUG. Aucun AA ne correspondant à ces codons, la protéine release factor se fixe alors au codon stop
Les 2sous-unités du ribosome se détachent, libérant la protéine
5] ADN : TTT ACA GGT ATG GAA TTA
ARN : AAA UGU CCA UAC CUU AAU
Protéine: Lys Cys Pro Tyr Leu Asp !!! les AA doivent être dans un cercle & reliés les uns aux autres