Examen I- février 201I Collège des Saints-Cæurs classe de SIOUFI lè" ES Durée : 90 rnin Enseignement Scientifique I : Communication nerveuse - Toxicomanie : mécanismes et conséquences l,e phénomène de toxicomanie affecte de nos jours tous les pays, tolrtes les couches sociales. Son étude épidémiologique est rendue dilïcile non seulernent par sa nature clandestine" mais aussi par les enjeux économiques qr-ri lui sont associés. Exercice document l: mode d'action de la nicotine du tabac La nicotine trouve dans le système nelveux des récepteurs tout prêts à I'accueillir : les récepteurs nicotiniques. Ces récepteurs sont présents un peu partout dans I'organisme. mais surtout dans le cerveau au niveau des corps cellulaires des neurones émetteurs de dopamine. La stimulation de ces récepteurs nicotiniques joue alors sur les mêmes tableaux que les autres drogues : le plaisir, la mémoire Côté plaisir, la nicotine actionne les mêmes mécanismes que ceux observés lors de la consommation de noumiture. Elle provoque en effet une augmentation de I'activité électrique des neurones doparninergiques de I'aire tegmentale ventralei et de la libération cie dopamine dans le noyau accumbensi, plaque tournante de la machinerie du plaisir. (l ) Aire tegmentale - Noyau accumbens : zones du cerveau inten enant clans le système de récompense document 2: mode d'action des opioides Ces substances extraites du pavot, comlne la morphine ou ses dérivés comme I'héroïne ont des efïets euphorisants. Les effets très puissants de I'héroïne s'expliquent par le fait que ces substances exogènes vont se f irer sur les mêmes récepteurs que nos opioides endogènes en quelques secondes. L'effet euphorisant implique un autre mécanisme faisant intenenir des interneurones au GABA2 inhibiteurs de I'aire tegnrentale ventrale. En se fixant sur leurs récepteurs spécifiques. les opioides exogènes provoquent une diminution de la quantité de GABA relâché. Or le GABA diminue normalernent la quantité de doparnine relâchée dans le noyau accumbens. En inhibant un inhibiteur. les opioides augmentent donc en bout de ligne la production de dopamine et la sensation de plaisir. Cette libération de dopamine est pour le cerveau la promesse d'une récompense; pour le consommateur d'héroïne. elle est le début d'une quête qui pourra le mener à la dépendance. physique et ps.v-chologique. (2) GABA : neurotransmetteur cérébral libéré naturellement par un interneurone inhibiteur en liaison avec les neurones à dopamine. Première question (10 points) - saisir des informations et les mettre en relation Montrez comment. par des modes d'action différents, la nicotine d'une part et les opioides d'autre par-t agissent sur le système de récompense. Deuxième question (10 points) - restituer des connaissances En utilisant vos connaissances, présentez les conséquences de prises répétées d'héroïne. l12 Exercice 2 : Du génotype au phénotype, applications biotechnologiques - La pigmentation de la peau document_L l-a pigmentation de la peau résulte d'un seul pigment, la rnélanine, présente dans les cellules de l'épiderme (les kératinocytes). La mélanine est produite par d'autres cellules. les mélanocytes puis exportée vers les kératinocytes. Tous les individus ont un nombre identique de rnélanocytes. ll n'y a pas de "blanc". de 'Jaune" ou de "noir"o mais une couleur unique. brune qui va du plus foncé quand la production de mélanine est élevée au plus clair quarrd elle est faible. La mélanine est syllthétisée dans des structures cellulaires (les mélanosomes) à partir d'un acide aminé, la tyrosine, transformé par I'action d'une protéine. la t,vrosinase. Lorsque l'acidité des mélanosomes est élevée, l'activité de la tyrosinase est réduite. document 2 Plusieurs gènes sont impliqués dans la nrodulation de la couleur de la peau. Parmi ceux-ci. on trouve le gène OCA2 dont on connaît plusieurs allèles. Il est responsable de la synthèse d'une protéine appelée "P". C'est une protéine dont la quantité est sensiblement identique chez tous les humains quelle que soit la couleur de leur peau. Cette protéine a pour fonction d'abaisser I'acidité des mélanosomes. Certains allèles dLr gène OCA2 codent une protéine P dont I'activité est faible. voire inexistante. Première question (10 points) - saisir des données et les mettre en relation A parlir de l'étude des deux documents ci-dessus. proposez une explication possible au phénotype "peau claire". tbtre réponse.fera inlervenir : Ies kératinoctles, Ies mélanosomes, la mëlunine, lu prrtréine P, lu l.vrosinuse, le gène OCA2. Deuxième question (10 points) - motriliser des connaissances et les restituer Expliquez comment les gènes interviennent dans l'établissement du phénotype. 2t2 BON TRAVAIL