Corrigé BAC 2014 - Biotechnologies - STL - Izi-Bac

 Correction sujet biotechnologies 2014 Q1 : Sur la chromatographie, l’échantillon de sirop de son présente 4 dépôts. Or, 3 de ces dépôts présentent les mêmes rapports frontaux que ceux du glucose, arabinose et xylose. L’échantillon est donc constitué de glucose arabinose et xylose ainsi que d’un 4eme sucre qui n’a pas été testé sur cette chromatographie. Q2 : Afin de mettre en évidence l’ensemble des sucres de l’échantillon, il est nécessaire de mettre davantage de témoins d’oses comme par exemple le lactose ou le maltose afin d’identifier le dernier sucre présent. Q3 : Dès lors que le microorganisme sera capable de dégrader le sucre présent dans la cupule par fermentation, la réaction sera positive. Il y a durant cette réaction production d’acides organiques qui vont acidifier le milieu faisant passer l’indicateur coloré (bromocrésol pourpre) du rouge au jaune. Une cupule positive sera donc jaune. Q4 : Il a été mis en évidence que le sirop de son de blé contenait 3 glucides connus : le glucose, l’arabinose et le xylose. Nous cherchons dans cette optimisation à trouver une souche capable de dégrader ces 3 oses tout en produisant une grande quantité d’acide lactique. D’après le document 2, seulement 2 bactéries sont capables de se développer en présence de ces 3 oses : Lactobacillus bifermentans et Lactobacillus pentosus. Cependant dans le cas de L bifermentans la production d’acide lactique est plus importante en bouillon MRS. Il est donc préférable de sélectionner Lactobacillus bifermentans. Q5 : Ce coffret réactionnel contient 2 enzymes différentes (isoenzymes) capable de dégrader 2 formes de lactate : le L et le D. Il est donc bien adaptés au dosage de ces deux formes d’acides lactiques. Q6 : Lors de la dégradation des lactates (D et L) par leurs enzymes correspondantes (D-­‐LDH et L-­‐LDH), il y a production de NADH qui absorbe à 340nm. De ce fait au fur et à mesure du temps de plus en plus de lactate sera dégradé en NADH ce qui augmentera la valeur d’absorbance au fur et à mesure du temps. Q7 : L’A A1 mesure l’A liée aux réactifs et essai. L’A A2 mesure l’absorbance liée à la dégradation du D lactate en NADH par la D LDH (car ajout de D LDH via R4). L’A A3 mesure l’absorbance liée à la dégradation du L lactate en NADH par la L LDH (car ajout de L LDH via R5). Q8 : Le volume du milieu réactionnel en A3 correspond à l’ensemble des volumes présents dans la cuve lors de la lecture de A3 soit : V= 1+0.2+0.02+1+0.02+0.02 = 2.26mL. Q9 : g.L-­‐1 = (O/(L.mol-­‐1.cm-­‐1.cm )).L/L.g.L-­‐1 Cmass= (0.344/6300) x(2.26/0.1)x90x50 = 5.6g.L-­‐1 Q10: Dans le document 4, on peut remarquer que la croissance est sensiblement meilleure dans le milieu A que dans le milieu B (différence de 1Ln). La production d’acide lactique elle est quasiment la même dans les 2 milieux (16.5g/L dans le milieu B contre 17g/L dans le milieu A). en partenariat avec epicureweb.fr
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Le milieu A contient des éléments nutritifs chers en grande quantité (parfois la quantité est triple par rapport au milieu B). Après analyse des paramètres de culture mais également financier, il semble plus judicieux d’utiliser le milieu B donnant déjà un bon rendement de culture et d’acide lactique. L’utilisation du milieu A aboutirait à un gain trop peu important par rapport au cout engendré. Q11 : Souche génétiquement modifiée de lactobacillus Souche sauvage de lactobacillus Plasmide possédant le gène D-­‐LDH Gène de la L-­‐LDH inactivé Q12 : Grâce aux marqueurs de tailles de la piste 1 on peut déduire les tailles suivantes : Taille des pistes 2 et 3: 3200Pb Taille de la piste 4 : un fragment de 750pb et un de 2400pb. Q13 : D’après le document 5, le plasmide PD LDH mesure 3174pb ; or les fragments à coupure unique (piste 2 et 3) mesure effectivement environ 3200pb ; de plus si l’on additionne la taille des fragments issus de la coupure par les 2 enzymes (piste 4) on arrive bien à environ 3174pb. Q14 : Le sirop de son de blé contient 3 glucides (glu, ara, xylose) qui pourront être dégradé par fermentation avec la bactérie Lactobacillus bifermentans capable de produire une quantité de 5.6g/L d’acide lactique en milieu MRS. Le milieu utilisé est le milieu B car c’est celui qui présente le meilleur rendement par rapport au prix d’achat. Afin d’obtenir un acide lactique plus résistant, il est nécessaire de procédé à une modification génétique de la bactérie choisie afin qu’elle ne produise que du D acide lactique. Une vérification de cette insertion sera faite grâce à une électrophorèse. La production sera alors lancée permettant la synthèse de cet acide lactique afin d’obtenir de l’acide polylactique par polymérisation. Q15 : un des avantages de ce biopolymère est le cout ; en effet le production d’acide lactique par des bactéries lactiques est un processus maitrisé et déjà industrialisé (fabrication de ferment lactique pour les yaourts) limitant ainsi les couts de production. en partenariat avec epicureweb.fr
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