Biochimie - Biologie

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BACCALAURÉAT TECHNOLOGIQUE
Série : Sciences et Technologies de Laboratoire
Spécialité : Biochimie – Génie biologique
SESSION 2011
Épreuve de Biochimie - Biologie
Durée : 4 heures
Coefficient : 6
L’usage de la calculatrice n’est pas autorisé.
Ce sujet comporte 12 pages.
Les pages 9 et 10 sont à rendre avec la copie.
Les trois parties doivent être rédigées sur des copies séparées.
Répartition des points
I - Biochimie 7 points
II - Biologie humaine 6 points
III - Microbiologie 7 points

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I. BIOCHIMIE (7 points)
Lactate déshydrogénase
La lactate déshydrogénase (LDH) est une enzyme tétramérique existant sous différentes
formes moléculaires. Elle est présente dans différents tissus comme le cœur ou les muscles
squelettiques.
I.1. Structure de la lactate déshydrogénase
I.1.1. Les enzymes sont des protéines.
I.1.1.1. Définir le terme « tétramérique ».
I.1.1.2. Nommer et présenter succinctement les différents niveaux d’organisation
structurale d’une protéine.
I.1.1.3. Indiquer le nom donné aux enzymes catalysant une même réaction mais
existant sous des formes différentes.
I.1.2. Les protéines sont des polymères d'acides aminés.
I.1.2.1. Nommer la liaison chimique reliant deux acides aminés consécutifs.
I.1.2.2. Donner la formule développée de cette liaison.
I.1.2.3. Écrire la formule de l’aspartate, acide aminé dont la chaîne latérale est :
R = -CH2-COO-
I .1.3. Les pK des fonctions ionisables de l’aspartate sont
pKα-COOH = 2,0
pKα-NH2 = 9,9
pKR-CH2-COOH = 3,9
I.1.3.1. Positionner les différentes formes ionisées de cet acide aminé sur un axe
de pH.
I.1.3.2. Indiquer la forme ionique dont la charge globale est nulle.
I.1.3.3. Calculer le pHi de l’aspartate.
I.2. Devenir du pyruvate
I.2.1. En condition d’anaérobiose, la réaction catalysée par la lactate déshydrogénase est
la suivante :
I.2.1.1. Écrire la formule semi-développée du pyruvate.
I.2.1.2. Indiquer la signification du sigle NAD+.
I.2.1.3. Faire un schéma annoté de la structure du NAD+.
Pyruvate
Lactate
déshydrogénase
Lactate
CH3
⎯
CHOH
⎯
COO-
NADH, H+ NAD+

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I.2.2. En condition d’aérobiose, le pyruvate n’est pas transformé en lactate, il subit une
oxydation complète.
I.2.2.1. Le pyruvate subit d'abord une décarboxylation oxydative selon la réaction
suivante.
Donner le nom du complexe multi-enzymatique X qui catalyse la
transformation du pyruvate.
I.2.2.2. L’acétyl-CoA formé entre alors dans le cycle de Krebs.
Reporter sur la copie les numéros « 1 » à « 10 » du document 1 et
indiquer les noms correspondants.
I.2.2.3. Les coenzymes réduits au cours du cycle de Krebs sont réoxydés au
niveau de la membrane interne de la mitochondrie.
I.2.2.3.1. Donner le nom de cette voie de réoxydation des coenzymes
réduits.
I.2.2.3.2. Reporter sur la copie les numéros « 1 » à « 14 » du document 2
et donner leurs légendes.
I.2.2.3.3. Expliquer, à l’aide du document 2, comment cette voie est
couplée à la synthèse d’ATP.
Pyruvate
X
Acétyl-CoA
NAD+ NADH,H+
CoA-SH CO2

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II. BIOLOGIE HUMAINE (6 points)
Milieu intérieur
II.1. Circulation sanguine
Le document 3 représente un schéma général de la circulation sanguine dans
l'organisme. Les parties entourées correspondent à des agrandissements effectués au
niveau pulmonaire et tissulaire.
II.1.1. Reporter sur la copie et légender les structures « 1 » à « 12 » du document 3.
II.1.2. Sur ce document 3 (à rendre avec la copie) :
- Compléter la rubrique « Légende » en indiquant les couleurs conventionnelles
- Compléter le document en utilisant le code couleurs
- Indiquer le sens de circulation du sang
II.1.3. Définir l’expression « sang hématosé ».
II.2. Étude des échanges pulmonaires
II.2.1. Le document 4 présente une coupe schématique de la paroi alvéolaire.
II.2.1.1. Reporter sur la copie et légender les numéros « 1 » à « 4 » du
document 4.
II.2.1.2. Citer deux facteurs structuraux favorisant les échanges gazeux entre
l’alvéole et le capillaire.
II.2.2. La différence de pression partielle de chacun des gaz entre le sang des
capillaires sanguins et l'air alvéolaire conditionne le sens des échanges gazeux.
Le tableau du document 5 présente les différentes pressions partielles des gaz
respiratoires au niveau pulmonaire.
II.2.2.1. Représenter, sur le document 4 (à rendre avec la copie), les valeurs
des pressions partielles en O2 et CO2 indiquées dans le document 5.
II.2.2.2. Donner le nom du mécanisme régissant les échanges gazeux
respiratoires au niveau de la paroi alvéolaire.
II.2.2.3. En déduire le sens des échanges de dioxygène et de dioxyde de carbone
au niveau alvéolaire. Indiquer, par des flèches sur le document 4, le sens
de ces échanges.
II.3. Étude des échanges d'eau et de substances dissoutes au niveau tissulaire
II.3.1. Le document 6 permet d'étudier les échanges au niveau tissulaire. Ceux-ci
s'effectuent à travers la paroi des capillaires tissulaires.
La pression hydrostatique sanguine est la pression exercée par le sang sur la
paroi vasculaire.
II.3.1.1. Définir l’expression « pression oncotique ».

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II.3.1.2. Indiquer, en utilisant les valeurs des pressions hydrostatiques figurant sur
le document 6 (à rendre avec la copie), le pôle artériel et le pôle
veineux du capillaire.
En déduire, sur le document 6, le sens de l'écoulement du sang dans le
capillaire.
II.3.1.3. Calculer la différence entre les pressions hydrostatique et oncotique au
niveau du pôle artériel et au niveau du pôle veineux.
II.3.1.4. Indiquer, par des flèches sur le document 6, le sens des échanges d’eau
entre le plasma et la lymphe interstitielle au niveau de chaque pôle.
Donnée : la pression hydrostatique exercée par le milieu interstitiel est
considérée comme négligeable.
II.3.1.5. Positionner, sur le document 6, les phénomènes de filtration et de
réabsorption qui ont lieu entre le capillaire et la lymphe interstitielle.
Indiquer le sens correspondant.
II.3.1.6. Définir le milieu intérieur.
Citer le liquide du milieu intérieur non représenté sur le document 6.
II.3.2. Chez une personne atteinte d'insuffisance hépatique, le foie ne produit plus assez
de protéines plasmatiques.
II.3.2.1. Indiquer la conséquence du manque de protéines plasmatiques sur la
pression oncotique.
II.3.2.2. Préciser l'impact physiologique de cette variation de la pression
oncotique.