Hormones et phénotype masculin
publicité
corrigé bac 2012 Examen : Bac S Epreuve : Sciences de la Vie et de la Terre France-examen.com RAPPEL DU SUJET PARTIE II - EXERCICE 2 (5 POINTS) : PROCREATION Il arrive que certains garçons présentent une absence de mise en place des caractères sexuels pubertaires, associée à un hypogonadisme : les testicules et les organes génitaux externes sont de taille inférieure à la normale. Le premier traitement avant la chirurgie consiste en des injections de HCG, Hormone Chorionique Humaine d'origine placentaire. A partir des données des documents, mises en relation avec les connaissances, indiquer l'origine de cet hypogonadisme puis expliquer comment des injections d'HCG peuvent permettre de modifier ces particularités. France-Examen 2012 Tous droits réservés Reproduction sur support électronique interdite page 1/7 corrigé bac 2012 Examen : Bac S Epreuve : Sciences de la Vie et de la Terre France-examen.com France-Examen 2012 Tous droits réservés Reproduction sur support électronique interdite page 2/7 corrigé bac 2012 Examen : Bac S Epreuve : Sciences de la Vie et de la Terre France-examen.com LE CORRIGÉ France-Examen 2012 Tous droits réservés Reproduction sur support électronique interdite page 3/7 corrigé bac 2012 Examen : Bac S Epreuve : Sciences de la Vie et de la Terre France-examen.com I - L'ANALYSE DU SUJET A) Les thèmes et les notions abordées Le thème abordé dans cet exercice 2 de la partie II est la procréation. Les notions abordées sont : - l'acquisition du sexxe phénotypique ; - l'activité des hormones LH et testotérone ; - la mutation d'un gène et la non-fonctionnalité d(une protéine. B) Les coups de pouce du sujet Les documents apportent la quasi totalité des informations pour répondre à la question posée. De plus, ils sont organisés de façon logique pour vous amener à la réponse. C) Les difficultés du sujet Les documents apportent une grande quantité d'informations qu'il faut savoir analyser et interpréter par rapport à l'ensemble et au sujet. De plus, il est important de structurer votre réponse incluant une analyse rigoureuse des documents. II - L'ANALYSE DES DOCUMENTS Document 1 : Le document 1a, expose le rôle de la LH pendant la période embryonnaire, chez un mâle. La LH stimule les sécrétions hotrmonales des cellules embryonnaires des testicules. Ces dernières sécrétent deux hormones : - l'AMH sécrétée par les cellules de Sertoli, est responsable de la régression des canaux de Müller ; -la testostérone, sécrétée par les cellules de Leydig, responsable de la différenciation des canaux de Wolff et de la mise en place des voies génitales masculines. La LH est donc une hormone indispensable à l'acquisition du sexe phénotypique. Le document 1b, est un graphique mettant en évidence le rôle de la LH chez un individu masculin à partir de la puberté. D'après le graphique, on constate que la sécrétion de LH par l'hypophyse se fait de façon pulsatile, avec un pic de 3,5 ng/ml toutes les 5 heures environ. La sécrétion de testostérone est, de même, pulsatile avec un pic de 5 ng/ml toutes les 5 heures environ. On observe que chaque pic de LH est suivi par un pic de testostérone arrivant environ 1 heure plus tard. On en déduit qu'à partir de la puberté, la LH stimule les cellules de Leydig sécrétrices de la testostérone. France-Examen 2012 Tous droits réservés Reproduction sur support électronique interdite page 4/7 corrigé bac 2012 Examen : Bac S Epreuve : Sciences de la Vie et de la Terre France-examen.com Document 2 : Le document 2a, indique qu'un individu mâle hypagonadique a des organes génitaux peu développés, un taux de LH élevé (quatre fois plus que la normale), un taux de testostérone faible (1 ng/ml contre 3 ng/ml) et que la spermatogenèse est quasi nulle. On en déduit que la LH est présente mais n'agit pas sur ses cellules réceptrices (cellules Leydig). Le taux de LH est expliqué par la faible testoteronémie et donc l'absence (ou presque) de rétrocontrôle négatif de la testotérone sur les sécrétions hypophysaires (LH). L'absence de spermatogenèse s'explique par la faible concentration de testostérone, hormone stimulant la production de spermatozoïdes. Le document 2b, apporte l'explication de la non-action de LH. La LH est une hormone protéique composée de deux chaînes peptidiques ? et ?. L'analyse des séquences nucléoditiques de la chaîne ? de la LH d'un individu sain et de la chaîne ? de la LH d'un individu hypogonadique met en évidence une mutaiton. Une substitution sur le deuxième nucléotide du 74ème triplet modifie la séquence nucléotidique de la ?-LH. Ainsi le triplet CAG codant pour la glutamine devient CGG codant pour l'arginine. UNe mutation faux-sens affecte la séquence de LH et en particulier un acide aminé impliqué dans la fixation de l'hormone LH sur ses cellules cibles (de Leydig). On en déduit que la chaîne ?-LH mutée est différente et que sa structure n'est plus complémentaire de celle de ses récepteurs. La LH ne se fixe pas sur ses récepteurs, elle ne stimule la sécrétion de testostérone, elle est non fonctionnelle. On peut expliquer l'origine de l'hypogonadisme par la présence d'une mutation sur le gène codant la chaîne ? de la LH et donc la synthèse d'une protéine non fonctionnelle. Document 3 : Le document 3 explique le principe du traitement de l'hypogonadisme. Les injections d'HCG, hormone protéique sécrétée par l'embryon dès son implantation puis par le placenta lors de sa mise en place, permettent un développement et la fonctionnalité de l'appareil reproducteur mâle. En effet, la chaîne ? de l'HCG présente la même séquence en acides aminés que la chaîne ? de la LH. Ainsi l'HCG peut se fixer sur les récepteurs spcécifiques des cellules cibles de la LH ; par concéquent ces cellules testiculaires sont stimulées et sécrétent de la testostérone rétablissant le sexe phénotypique mâle et l'acquisition de la fonction de reproduction. III - L'ORGANISATION DU DEVOIR Vous devez structurer votre devoir comme une restitution organisée de connaissances avec une introduction, un développement et une conclusion. Le développement peut se faire en deux parties répondant chacune à une question du sujet : A - Origine de l'hypogonadisme B - Traitement de l'hypogonadisme par des injections d'HCG France-Examen 2012 Tous droits réservés Reproduction sur support électronique interdite page 5/7 corrigé bac 2012 Examen : Bac S Epreuve : Sciences de la Vie et de la Terre France-examen.com L'introduction doit être l'occasion de présenter votre sujet et d'annoncer votre plan. En voici un exemple : l'acquisition du sexe phénotypique se déroule pendant la vie embryonnaire, sous contrôle hormonale. Certains garçons peuvent souffrir d'hypogonadisme, c'est-à-dire qu'ils ont des testicules et des organes génitaux externes de taille inférieure à la normale. A partir de l'étude de 3 documents, nous allons expliquer l'origine de l'hypogonadisme et, expliquer comment, des injections répétées d'HCG, hormone gonadotrophine chorionique humaine permettent de le traiter. A - Origine de l'hypogonadisme Dans cette partie, vous devez analyser et interpréter les documents 1 et 2. Ceci doit vous amener à expliquer que l'hypogonadisme est lié à la présence d'un allèle muté codant pour une LH non fonctionnelle (de structure différente de la LH fonctionnelle). Cette hormone n'agit pas sur ses cellules cibles car sa strucure modifiée ne lui permet pas de se fixer sur ses récepteurs spécifiques situés sur la membrane plasqmique des cellules de Leydig sécrétrices de testostérone. La conséquence directe de la synthèse de LH non fonctionnelle est alors l'absence de téstostérone, hormone responsable du développement de l'appareil génital masculin. B - traitement de l'hypogonadisme par des injections d'HCG Dans cette partie, vous devez analyser et interpréter le document 3, puis, le relier aux conclusions faites précédemment. Ceci doit vous amener à expliquer que l'HCG a une partie de sa structure primaire en acide aminés similaire à celle de la LH. Ainsi, l'HCG est capable de se fixer sur les récepteurs de LH, sur les cellules cibles de la LH et donc de stimuler la sécrétion de testostérone par les cellules de Leydig. La testostérone peut donc agir sur le développement testiculaire et génital. La fonction de reproduction est ainsi retrouvée. Conclusion La conclusion doit être l'occasion de réondre de façon synthétique au sujet puis, d'ouvrir sur un thème associé. Voici un exemple: l'hypogonadisme est lié à un dysfonctionnement hormonal, issu d'un déficit en hormone hypophysaire LH. Ceci peut êtr traité grâce à des injections d'hormone mimant les effets de la LH, la HCG. Les hormones hypotalamo-hypophysaires et sexuelles sont indispensables à l'acquisition et au maintien de la focntion de reproduction. Toute absence de l'une de ces hormones entraine des dysfonctionnements, souvent à l'origine d'un problème de fertilité. France-Examen 2012 Tous droits réservés Reproduction sur support électronique interdite page 6/7 corrigé bac 2012 Examen : Bac S Epreuve : Sciences de la Vie et de la Terre France-examen.com France-Examen 2012 Tous droits réservés Reproduction sur support électronique interdite page 7/7
