Deuxième tour 2014 - Schweizer Biologie Olympiade

2eme tour 2014
Voici le questionnaire du deuxième tour des Olympiades Suisses de Biologie OSB 2014. La réussite
de cet examen sert de qualification à la semaine OSB et constitue ainsi un pas de plus vers une participation
aux Olympiades Internationales de Biologie IBO 2014 qui auront lieu à Bali, Indonésie. La participation
est réservée aux élèves des gymnases suisses nés après le 1er juillet 1994 qui ont été qualifiés au
premier tour. D’ici mi-février, nous contacterons les quelques 20 meilleurs candidats pour les inviter à la
semaine OSB qui se déroulera du 22 au 27 avril 2014 à l’Université de Berne.
L’examen dure 4 heures sans pause. Tu n’as droit à aucune aide, même pas ton téléphone et
tu dois obligatoirement rendre le questionnaire à la fin de l’examen.
Indique ta réponse sur la feuille de réponse en remplissant bien le cercle correspondant. Nous
corrigeons par ordinateur, tu es donc tenu de bien observer les exemples donnés ci-dessous. Les éventuelles
corrections apportées pendant l’examen doivent être claires. Les réponses multiples seront considérées
comme fausses et les explications ne seront pas prises en compte. N’utilise que le code donné !
Pour chaque réponse correcte, tu obtiens un point et il n’y a pas de pénalisation pour les réponses fausses.
Chaque question n’a qu’une seule bonne réponse.
Bonne chance !

Biologie cellulaire
1. l’ARNm est chimiquement clairement
plus instable que l’ADN. Quel en est
l’avantage pour les eucaryotes ?
A. L’ARNm est à nouveau transcrit en ADN par la
transcriptase inverse et donc cette information
est conservée.
B. Une certaine quantité d’ARNm est seulement
indispensable tant que le produit du gène cor-
respondant est utilisé et l’instabilité de l’ARNm
est ainsi importante pour la régulation géné-
tique.
C. Aussitôt que l’ARNm est lié au ribosome, il est
stabilisé par celui-ci.
D. La plupart des parties codantes de l’ADN sont
transcrites sans interruption pour qu’il y ait tou-
jours assez d’ARN.
2. Laquelle des molécules suivantes peut
diffuser le plus facilement à travers la
membrane cytoplasmique ?
A. Phospholipide
B. CO2
C. Na+
D. H+
3. Quelle affirmation plausible explique
le fait que le risque d’avoir un enfant at-
teint de trisomie 21 (3 paires du chro-
mosome 21) augmente avec l’âge de la
mère ?
A. Chez les femmes qui ont pris la pilule contra-
ceptive pendant longtemps, le mécanisme de
division cellulaire est devenu instable dans les
ovaires et n’est donc plus totalement fonction-
nel.
B. A cause des divisions répétées des gamètes,
les télomères (extrémités de l’ADN) deviennent
toujours plus courts. Ceci entrave le méca-
nisme de division cellulaire.
C. Les ovules sont entièrement prêts depuis le
stade de foetus de la mère, mais ils sont ar-
rêtés en métaphase I de la méiose qui se ter-
mine seulement peut avant l’ovulation et avec
le temps le fuseau mitotique devient plus in-
stable.
D. Les vieilles femmes ont pendant leur vie déjà
été exposées à de hautes doses de substances
nocives pour l’ADN (Rayons X, produits carci-
nogènes, etc.) ce qui détériore gamètes dura-
blement.
4. Lors du séquençage selon la méthode
Sanger, quatre réactions en chaîne par
polymérase (PCR) sont menées en pa-
rallèle avec l’échantillon d’ADN à sé-
quencer. Pour chaque réaction un nucléo-
tide (A, T, G ou C) a été modifié pour
que la réaction s’arrête lors que la base
est utilisée. Les produits des quatre PCR
sont séparés par électrophorèse sur gel
(image). Quelle est la séquence de base
de l’échantillon d’ADN (brin séquencé et
brin complémentaire) ?
Echantillon d'ADN
PCR
Nucléotides
modifiés A T C G
Anode (+Pôle)
Cathode (-Pôle)
Electrophorèse
sur gel
A. 3’-ATACTCGACTAGC-5’ et
3’-GCTAGTCGAGTAT-5’
B. 3’-CGATCAGCTCATA-5’ et
3’-TATGAGCTGATCG-5’
C. 3’-CGATCAGCTCATA-5’ et
3’-GCTAGTCGAGTAT-5’
D. 3’-ATACTCGACTAGC-5’ et
3’-TATGAGCTGATCG-5’

5. Les lipides apportent avec 37 kJ/g plus
ou moins deux fois plus d’énergie que les
hydrates de carbone (17 kJ/g). Laquelle
des affirmations suivantes explique cette
observation ?
A. Les lipides ne sont pas solubles dans l’eau,
mais sont changés en molécules solubles dans
l’eau, comme le CO2. Ainsi elles atteignent un
niveau énergétique excité qui amène à la libé-
ration de plus d’énergie.
B. Les atomes de carbones dans les lipides sont
moins oxydés que ceux dans les hydrates de
carbones, ainsi plus d’énergie peut être ga-
gnée dans le métabolisme.
C. L’énergie d’activation des graisses est plus
basse que celle des hydrates de carbones,
ainsi plus d’énergie peut être gagnée.
D. Comme les lipides ont une densité plus faible
que les hydrates de carbone, ils ont un plus
grand volume et peuvent donc transporter plus
d’énergie.
6. Le SYBR green est une molécule fluo-
rescente utilisée pour marquer les molé-
cules d’ADN, stable jusqu’à 250°C. En ef-
fet, ce composé s’intercale dans la struc-
ture en double hélice de l’ADN. Le SYBR
green est excité par la lumière et re-
tourne à son état stable en émettant de
la lumière. Le SYBR green n’émet de la
lumière uniquement lorsqu’il est lié à
l’ADN. En sachant ceci, quelle courbe ci-
dessus montre le mieux l’intensité de la
fluorescence en fonction de la tempéra-
ture ?
A B
C
D
Température
Fluorescence
Température
Fluorescence
Température
Fluorescence
Température
Fluorescence
100°C
100°C100°C
100°C
100%
100%
100%
100%
7. La phosphofructoquinase est une en-
zyme qui intervient lors de la glycolyse.
Elle est régulée par plusieurs molécules.
Laquelle des molécules suivantes pour-
rait inhiber son activité ?
A. Elévation de la concentration d’ATP
B. Elévation de la concentration de glucose
C. Baisse de la concentration de pyruvate
D. Baisse de la concentration de NAD+
8. Le Crixivan est un médicament pres-
crit aux personnes infectées par le VIH.
Il permet de lutter contre celui-ci en inhi-
bant une protéase indispensable au cycle
de vie du VIH. Il agit comme un inhibiteur
compétitif, c’est-à-dire qu’il se lie de ma-
nière réversible au site actif de l’enzyme
et en bloque l’accès au substrat. Quelle
est la conséquence correcte concernant la
vitesse de la catalyse enzymatique ?
vitesse de réaction
concentration du substrat
V1/2
Vmax
Km
A. La constante de Michaelis (Km) va augmenter.
B. La constante de Michaelis (Km) va diminuer.
C. La vitesse maximale de catalyse de l’enzyme
(Vmax) va baisser.
D. La vitesse maximale de catalyse de l’enzyme
(Vmax) va augmenter.

9. La part en acides gras insaturés pré-
sent dans le lard dorsal du porc dépend
de l’épaisseur du lard dorsal et devient
plus élevée si l’épaisseur du lard dor-
sal est plus fine. Quelle peut en être la
cause ?
A. Le porc doit assurer que ses tissus sont phy-
siologiquement actifs et donc une quantité mi-
nimale de graisse doit se trouver sous forme
liquide.
B. Les acides gras insaturés sont uniquement pré-
sents dans les membranes cellulaires. Comme
le nombre de cellules adipeuses ne change
pas, seule la quantité d’acides gras saturés
peut augmenter.
C. Les acides gras insaturés isolent mieux les tissus
sous-cutanés et sont donc présent sur les 2-3
premiers cm indépendamment de l’épaisseur
du lard dorsal.
D. Le rayonnement UV transforme les acides gras
cis en trans. Le porc cherche à éliminer ces
acides gras nocifs et le hydrolyse.
10. Tu as une solution A de glucose 0.1M
et une solution B de glucose 0.7M. Tu
aimerais faire une solution de glucose
0.7M. Quelle part de solution A dois-tu
prendre ?
A. 25%
B. 30%
C. 70%
D. 75%
11. Les propriétés chimiques des acides
aminés influencent leur répartition dans
la structure tridimensionnelle des pro-
téines. Place les acides aminés là où leur
présence est la plus probable.
C
D
B
A
membrane
milieu extracellulaire
milieu intracellulaire
H3N H
COO
N
H
1
HH3N
COO
NH
H2N NH2
2
H3N
COO
H
O
OH
OH
HN
HN O
O
OH
4
H3N
COO
H
S S
NH3
COO
H
3
A. A2, B1, D4
B. B2, C4, D3
C. A4, B3, C1
D. A1, C3, D2
12. Les enzymes constituent la principale
classe de catalyseur biologique. Voici un
schéma montrant l’évolution de l’énergie
E du système au cours d’une réaction non
catalysée. S=substrat, TS=état de tran-
sition, P=produit, rc=progression de la
réaction. Lequel des schémas représente
correctement la réaction catalysée ?
E
rc
S
TS
P
non catalysée
AB
CD
E
rc
S
TS
P
E
rc
S
TS
P
E
rc
S
TS
P
E
rc
S
TS
P
13. Quelle affirmation au sujet de la
thermodynamique de l’étourneau de Bali
(Leucopsar rothschildi) est correcte ? Leu-
copsar rothschildi ...
A. se trouve de manière permanente en état
d’équilibre chimique.
B. est moins ordonné que les composés inorga-
niques dont elle est composée.
C. arrive à faire fonctionner des processus réver-
sibles, c’est-à-dire sans perte de chaleur.
D. parvient à ordonner son intérieur aux dépens
de son milieu dont le désordre augmente.