Le testicule produit de la testostérone de façon constante grâce à un

Exercice 1
Pour mettre en évidence le rôle de certains phénomènes biologiques dans la transmission de l’information génétique au cours
de la gamétogenèse on exploite les observations et expériences suivantes :
Les figures du document 1 montrent quelques étapes de 2 phénomènes
biologiques (pour
faciliter on a choisi 2
paires de
chromosomes
autosomes)
1- Quelles sont les
phases représentées
par les figures du
document 1 ? En
déduire le nom de chaque phénomène.
2- Représentez par un schéma la phase qui suit celle de la figure 2 du document 1 puis comparez l’information génétique dans
les 2 cellules filles et expliquez les différences constatées.
3-Schématisez la deuxième position de la phase représentée par la figure 2 du document 1, nommez le phénomène qui en est
responsable et montrez son importance.
L’ADN est le constituant essentiel des chromosomes. Le
document 2 montre l’évolution de la quantité d’ADN en fonction
du temps dans une cellule mère de gamète au cours de la
gamétogenèse
4 – Identifiez les étapes A, B, C et D.
5–Attribuez chaque figure du document 1 à l’étape correspondante du document 2.
6 – En vous appuyant sur les documents 1 et 2, complétez le tableau 1 et comparez les résultats.
Exercice 2
Le testicule produit de la testostérone de façon constante grâce à un système de régulation que l’on se propose de
découvrir en réalisant les expériences suivantes.
Expérience 1
On injecte des gonadostimulines, hormones antéhypophysaires, à un animal mâle impubère ayant des cellules
testiculaires normalement inactives. Les conséquences de ces injections sur trois types de cellules testiculaires sont
représentées dans le document 1.
Hormones hypophysaires
Cellules testiculaires
Injection de LH
Injection de FSH
Spermatogonies
inactives
activées
Cellules de Sertoli
Non développées
Développées
Cellules de Leydig
activées
Inactives
Document 1
1- Préciser le rôle : des cellules de Sertoli, des spermatogonies et des
cellules de Leydig.
2- Analyser les résultats de l’expérience 1 et en dégager les cellules
cibles de chacune des hormones hypophysaires LH et FSH.
Expérience 2
Des cellules de Leydig sont extraites de testicules de porc et cultivées in
vitro. On ajoute, au milieu de culture, différentes molécules, LH et/ou
TNFα, et on mesure en parallèle la production de testostérone. La TNFα
est une molécule qui bloque l’action de la LH en se fixant sur les
récepteurs de ses cellules cibles. Le document 2 montre les effets de la
LH sur ces cellules.
3- Déterminer, d’après le document 2, comment les cellules de Leydig sont-elles activées.
Expérience 3
Etapes
Fin A
Fin B
Fin C
Fin D
Quantité d’ADN
Formule chromosomique
2n
Tableau 1

Afin d’étudier l’action de certains types de cellules sur l’activité des cellules hypophysaires, on réalise trois cultures
dans des milieux appropriés et on mesure le taux de gonadostimulines libérées dans le milieu d’incubation
(document 3).
Conditions expérimentales
Activité des cellules
hypophysaires
Milieu 1
Milieu 2
Milieu 3
Cellules hypophysaires
seules
Cellules hypophysaires
+
cellules de rein ou de rate
Cellules hypophysaires
+
cellules de Leydig
Libération de FSH
100%
100%
100%
Libération de LH
100%
100%
60%
4- Interpréter les résultats de l’expérience 3.
5- Préciser le type de rétrocontrôle mis en évidence par l’expérience 3. Justifier la réponse.
Exercice 3
On recherche les traitements destinés à palier des difficultés de Mme X à procréer. On réalise alors le traitement
suivant : Mme X prend pendant 5 jours consécutifs une dose de 50 mg/j de citrate de clomifène chimiquement
voisin d'un œstrogène de synthèse. Cette prise induirait une ovulation à condition que les fonctions hypothalamiques
ne soient pas altérées.
Au cours du traitement précédent et au 14ème jour on a
prélevé dans l'une des trompes de Mme X l'élément
représenté par le document 4.
1- Titrer et annoter le document 4 et préciser le
stock chromosomique des éléments 1, 4 et 5
2- L'élément représenté par le document 4 est récupéré avec
précaution puis, placé dans des conditions
propices en présence de spermatozoïdes prélevés chez Mr X. Le
document. 5 représente dans le
désordre quelques stades de l'évolution du phénomène qui se
produit.
a - Identifier le phénomène représenté par ces stades puis, annoter et titrer les stades.
b -Classer dans l'ordre chronologique les différents stades.
3- Deux ou trois jours après, le "produit" obtenu est déposé sur la muqueuse utérine bien développée de Mme X.
a -Que va-t-il se passer au niveau de la muqueuse utérine dans les jours qui suivent ?
b -Préciser comment va être modifiée l'activité sexuelle de Mme X ?
Exercice 4
Pour étudier le déterminisme hormonal du cycle sexuel chez la femme, des expériences ont été réalisées chez la
guenon (femelle de singe) dont le cycle sexuel est semblable à celui de la femme.
On soumit cette guenon à une série d’expériences :
1ère série d’expériences :
1°- Interprétez les résultats de ces expériences.
Expériences
Résultats
1- Stimulation électrique de certains noyaux
de l’hypothalamus.
Elévation du taux sanguin des
gonadotrophines (FSH et LH)
hypophysaires
2- Lésions de l’hypothalamus
Chute du taux sanguin de LH et de FSH
3- Injection discontinue de Gn-RH extraite de
l’hypothalamus selon un protocole expérimental
approprié
Augmentation du taux de FSH et de LH

2°- Que peut-on déduire quant au rôle de
l’hypothalamus ?
2ère série d’expériences :
 A l’instant T0 : on fait l’ablation des deux
ovaires.
 A l’instant T1 : on fait une perfusion continue
d’œstradiol qui maintient le taux sanguin à
une valeur proche de 60 pg.ml-1.
 A l’instant T2 : on injecte une dose
d’œstradiol de l’ordre de 600 pg.ml-1.
 A l’instant T3 : on injecte une faible dose d’œstradiol et de progestérone.
On dose à chaque fois le taux plasmatique d’une hormone hypophysaire (LH).
Les résultats sont consignés dans les graphiques suivants
1°- Analysez les courbes du document 3 en mettant en
relation les variations du taux des hormones ovariennes et
hypophysaires
2°- En déduire le principe de la contraception hormonale
(pilule combinée).
3°- En intégrant les informations fournies par ces
expériences, dressez un schéma fonctionnel illustrant le
déterminisme hormonal de l’ovulation.
Exercice 5
Trois types d’hormones jouent un rôle important au cours de la grossesse chez la femme. A fin de préciser le rôle de
ces hormones, on réalise les expériences suivantes :
 Expérience 1 :
Chez la femme enceinte, l’ablation des ovaires, pratiquée avant 3 mois, provoque l’avortement.
En revanche, si l’intervention est effectuée plus tard, elle n’a pas d’influence majeure sur la grossesse qui se
poursuit normalement.
 Expérience 2 :
Chez une femme sui n’est pas enceinte, l’injection
d’une hormone, la HCG, pendant 10 jours en phase
lutéale entraîne le maintient du corps jaune et le taux
des hormones ovariennes est comparable à celui
observé au cours d’une grossesse.
Interprétez ces deux expériences en précisant les
structures responsables de la sécrétion de ces hormones
au cours de la grossesse tout en vous aidant du
document 2.
Exercice 6
I- Une fibre nerveuse géante de seiche est placée dans le dispositif expérimental du document 1 ci-dessous.

Après avoir fait pénétrer la micro
électorale R1 à l’intérieur de la fibre, on
porte sur celle – ci trois excitations
séparées et dont l’intensité est
respectivement s1,s2 et s3.Les
enregistrement obtenus représentés dans
le document 2.
1- Nommez les enregistrements a et c.
2°)- A quoi correspondent les dates t0 et t1
3°)- Précisez les propriétés de la fibre nerveuse que peuvent fournir
les enregistrements b,c et d. II- On utilise le dispositif
expérimental du document
On applique sur la fibre
nerveuse une excitation
efficace et on recueille la
réponse grâce à des micro- électorodes RA, RB, RC et RD placées
respectivement aux points A,B,C et D de la fibre. Les enregistrements
obtenus sont représentés sur le document 4.
1°)- Calculez la vitesse (V) de la
propagation du potentiel d’action au
niveau de cette fibre sachant que la
distance qui sépare les points A et B
est d(A-B) =3mm.
2°)- Calculez la distance d(C-D)
3°)- Des expériences montrent que la
présence de la gaine de myéline au
niveau d’une fibre myélinique,
augmente considérablement la vitesse
de la propagation du potentiel
d’action.
Expliquez cette constatation et
argumentez votre réponse à l’aide de
schémas clairs et légendés.
Exercice 7
Le réflexe myotatique est une réponse musculaire déclenchée par un stimulus dont le récepteur est le fuseau
neuromusculaire.
On applique des percussions sur
le tendon d’Achille ce qui
provoque des étirements de
longueur variable du muscle
extenseur du pied. En même
temps, on enregistre le message
nerveux véhiculé le long d’une
fibre nerveuse issue du fuseau
neuromusculaire de ce muscle.

Les résultats figurent dans le document 1.
1- Interpréter les enregistrements obtenus. Que peut-on en déduire ?
Les fibres issues du fuseau neuromusculaire sont connectées dans la moelle épinière, directement ou par
l’intermédiaire d’interneurones, aux motoneurones de deux muscles : l’un est extenseur et l’autre, fléchisseur.
On enregistre l’activité de ces motoneurones en réponse à un message afférent. Les résultats figurent dans le
document 2. Pour chaque enregistrement obtenu, la flèche "1" correspond au début de la stimulation et la flèche "2"
à la fin de la stimulation.
2- Comparer les enregistrements obtenus.
3- Expliquer le rôle de la moelle épinière dans l’élaboration de ce réflexe en
précisant les circuits neuroniques impliqués.
On enregistre l’état de tension des muscles extenseur et fléchisseur du pied au
cours de ce réflexe. Les résultats figurent dans le document 3.
4- Préciser le mouvement réalisé. Justifier la réponse d’après les documents 2 et
3.
5- Comment qualifie-t-on ces deux muscles ? Justifier la réponse.
Exercice 8
l - Le document 1 représente un montage destiné à étudier expérimentalement la préparation nerf-muscle d'une
grenouille. La voie I de l'oscilloscope traduit les phénomènes mécaniques de la contraction musculaire, grâce au dispositif
noté T sur le schéma. Deux paires d'électrodes sont reliées à la voie II :
- D et F sont des électrodes de références ; placées dans le liquide physiologique ;
- C est une microélectrode réceptrice, placée à la surface du nerf et E est
une microélectrode réceptrice, placée à la surface du muscle.
Une stimulation unique d'amplitude et de durée suffisante est portée sur le
nerf. On obtient alors l'enregistrement représenté dans le document 2.
1) Identifiez les courbes A, B et C.
2) Indiquez pour chacune d'elles les différentes phases qui la
composent et, pour la courbe C, la durée de ses phases.
3) Calculez en justifiant
votre calcul, la vitesse de
conduction de l'influx par le nerf.
4) En déduire le temps t qui
devrait séparer les perturbations A et
B. 5) Evaluez ce temps tel qu’ 'il apparaît sur l’enregistrement.
6) Comparez les deux valeurs (calculée et mesurée). Donnez une explication.
On déconnecte les électrodes C et D. Seuls restent reliés à la préparation neuromusculaire
les électrodes E et F et le dispositif T. On envoie alors, une série de stimulations rapprochées
(40 stimulations par seconde).
7) Représentez l'allure des enregistrements obtenus, en la justifiant.
II - Pour connaître le mécanisme de la contraction musculaire, on réalise trois types
d'expériences jugées complémentaires.
On étudie l'effet d'une stimulation électrique sur une
fibre musculaire isolée. Grâce à un dispositif
expérimental approprié, on peut enregistrer en
même temps ;
- la variation du potentiel de membrane provoquée
par stimulation,
- la concentration de Ca++ libre dans le sarcoplasme
- et la réponse mécanique de la fibre musculaire
(document 3)
1) A partir des informations tirées de l'analyse du
doc ment 3, proposez, une hypothèse sur le rôle du
Ça++.
On peut observer, au microscope électronique, l'effet que produit sur une fibre
musculaire une injection de calcium dans son cytoplasme.