COMPOSITION DU PREMIER SEMESTRE TS1 2015

REPUBLIQUE DU SENEGAL
MINISTERE DE L’EDUCATION NATIONALE
INSPECTION D’ACADEMIE DE SAINT-LOUIS
COMPOSITIONS REGIONALE DU PREMIER SEMESTRE
Epreuve de Sciences de la Vie et de la Terre
Niveau : Terminale
Série : S1
Durée : 2 heures
PARTIE I : MAITRISE DES CONNAISSANCES (05 points)
I. Question d’appariement : (08 x 0,25 points)
En utilisant les chiffres et les lettres, associez le mot ou expression sur la liste 1 à la définition
correspondante sur la liste 2.
Liste 1
1. Méninges
2. Substance grise
3. Bulbe rachidien
4. Moelle épinière
5. Névroglie
6. Fibres nerveuses
7. Névraxe
8. Cervelet
Liste 2
a. Système nerveux central
b. Séreuse qui protège et nourrit le névraxe
c. Partie de l'encéphale en forme de cône, qui se prolonge par
la moelle épinière
d. Partie des neurones constituant la substance blanche
e. Organe du système nerveux central, situé en arrière des
hémisphères cérébraux
f. Prolongement rachidien du bulbe
g. Substance constituée essentiellement des corps cellulaires
des neurones
h. Tissu nerveux baignant les neurones dans centres nerveux
II. Questions à complément relationnel : (04 x 0,75 points)
Répondez par A si les deux propositions sont vraies et si elles ont une relation de cause à effet, par
B si elles sont vraies mais n'ont pas de relation de cause à effet, par C si l'une des deux seulement
est fausse et par D si les deux sont fausses.
1°) La contraction d’une fibre musculaire correspond au raccourcissement de ses sarcomères
car
le potentiel d’action nerveux précède et déclenche le potentiel d’action musculaire.
2°) La conduction de l’influx nerveux le long d’une fibre myélinisée est discontinue
car
la gaine de myéline se comporte tel un isolant électrique.
3°) La stimulation d’un muscle squelettique avec des intensités croissantes n’entraine aucune
variation de l’amplitude des contractions
car
celui-ci répond à la loi du « tout ou rien ».
4°) La sommation temporelle est la somme algébrique des potentiels postsynaptiques provenant
de neurones différents qui sont connectés au neurone récepteur
car
le tissu nerveux possède propriétés d’intégration.
1/4
PARTIE II : EXPLOITATION DE DOCUMENTS
(06 points)
On s'intéresse à l’étude de quelques aspects de l'activité musculaire. Pour cela on réalise les séries
d'expériences suivantes :
Première série d’expériences :
Expérience a : On réalise une
observation
au
microscope
électronique
d'un
sarcomère
avant et après injection d'une
solution riche en ions calcium
(Ca2+) dans le sarcoplasme.
Le document 1 montre l’état du
sarcomère avant (état «I») et après
l'injection de la solution riche en
ions Ca2+ (état «II»).
Expérience b : On cultive des fibres musculaires dans un milieu contenant des ions Ca2+
radioactifs. Par autoradiographie, on suit la radioactivité dans le sarcoplasme et dans le réticulum
endoplasmique. Les résultats montrent que la radioactivité est localisée dans le réticulum
endoplasmique quand le sarcomère est à l’état «I» et dans le sarcoplasme quand le sarcomère est
à l'état «II» du document 1.
1°) Analysez les résultats des expériences a et b afin d’en déduire une condition nécessaire au
passage du sarcomère de l’état «I» à l’état «II».
(2 points)
Expérience c : On pratique une stimulation directe sur une fibre musculaire isolée puis à l’aide
d’un dispositif approprié, on a enregistré le potentiel d’action musculaire, les variations taux
d’ions Ca2+ libres dans le sarcoplasme et la tension de la fibre musculaire. Les résultats figurent
dans le document 2.
2°) A partir de l’exploitation des résultats de l'expérience c et des informations précédentes,
précisez la succession des événements qui se déroulent dans la fibre musculaire suite à sa
stimulation.
(2 points)
Deuxième série d’expériences :
En partant du fait qu'au cours de la contraction d'une fibre musculaire, il s'établit une interaction
entre les myofilaments d’actine et de myosine, on a extrait ces myofilaments et on réalise les
expériences d et e.
2/4
Le document 3 résume ces expériences et les résultats obtenus.
d
e
Expériences
Résultats
Myofilaments d'actine + myofilaments de Pas d'interaction entre les deux types de myofilaments.
myosine + ions Ca2+
Myofilaments d’actine + myofilaments de
Interaction entre les deux types de myofilaments.
2+
myosine + ions Ca + ATP
Diminution de la teneur en ATP.
Document 3
3-a°) À partir de l’analyse comparée des résultats des expériences d et e déduisez une condition
nécessaire à l'interaction entre les myofilaments d’actine et de myosine.
(1 point)
b°) Que peut-on en déduire quant au processus permettant le passage du sarcomère de l’état
«I» à l'état «II» à la suite de la stimulation de la fibre musculaire ?
(1 point)
PARTIE III : RAISONNEMENT SCIENTIFIQUE (08 points)
On cherche à comprendre certains aspects du fonctionnement synaptique. Pour cela, on réalise
des expériences sur un circuit neuronique formé d’un neurone postsynaptique M qui est en
relation avec deux neurones présynaptiques A et B comme l’indique le document 1 ci-dessous.
1°) On stimule isolément les neurones présynaptiques A et B par une intensité efficace. L’évolution
de l’état électrique des neurones présynaptiques A et B ainsi que du neurone postsynaptique M,
est indiquée dans le document 2 ci-dessous.
Document 2
a°) Que représentent les tracés a, b, c et d ?
(1 point)
b°) Précisez la nature de chacune des synapses A–M et B–M.
3/4
(0,5 point)
2°) On effectue des micro-injections de GABA ou d’acétylcholine, au niveau des fentes synaptiques
A–M et B–M et on suit l’évolution de l’activité électrique du neurone postsynaptique M en absence
de toute stimulation des neurones A et B. Les enregistrements obtenus sont indiqués dans le
document 3 ci-dessous.
Tracé h
a°) Analysez ces résultats afin d’en déduire le rôle physiologique du GABA et de l’acétylcholine.
(1,5 points)
b°) Proposez une hypothèse pour expliquer les tracés e et h suite à l’injection de GABA et
d’acétylcholine respectivement dans la fente de la synapse A–M et dans la fente de la synapse
B–M.
(1 point)
3°) Des analyses des contenus cytoplasmiques des neurones A et B ont été réalisées dans le but
d’isoler les molécules de GABA et d’acétylcholine. Les résultats figurent dans le document 4 cidessous.
Cytoplasme du neurone A
Cytoplasme du neurone B
Présence de GABA
+
Présence d’acétylcholine
+
-
Document 4
Ces résultats sont-ils en accord avec l’hypothèse dégagée en b°) ? Justifiez votre réponse. (1point)
4°) A l’aide d’un dispositif approprié, on a suivi les concentrations de certains ions dans le
cytoplasme du neurone postsynaptique M. Les résultats montrent une augmentation de la
concentration intracellulaire des ions Na+ suite à l’injection de l’acétylcholine dans la fente de la
synapse A–M et une augmentation de la concentration intracellulaire des ions Cl- suite à l’injection
du GABA dans la fente de la synapse B–M.
Analysez ces résultats.
(1point)
5°) A partir de l’ensemble des informations fournies dans cet exercice, donnez la chronologie des
événements qui conduisent à l’enregistrement du tracé c suite à la stimulation électrique du
neurone A et du tracé d suite à la stimulation électrique du neurone B.
N.B : Communication : 1 point
 Présentation : 0,5 point
 Expression : 0,5 point
4/4
(2 points)