Le brassage génétique et sa contribution à la diversité génétique

Pour chaque série d'affirmations, cocher celle qui est correcte.

1- À la fin de la première division de la méiose d'une cellule diploïde, chaque cellule-fille qui en résulte ...

a- à un taux d'ADN égal à celui d'une cellule à 2n chromosomes en fin d'interphase.

b- à des molécules d'ADN différentes.

c- réplique son ADN pour préparer la deuxième division méiotique.

d- à un taux d'ADN différent de celui de sa "cellule-sœur".

2- Au cours de la deuxième division de la méiose ...

a- les chromosomes homologuent se séparent.

b- les bras courts et longs de chaque chromatide se séparent au niveau de leurs centromères.

c- le taux d'ADN de chaque cellule-fille est égal au 1/4 de celui de la cellule-mère en phase G1.

d- le taux d'ADN de chaque cellule-fille est égal au 1/4 de celui de la cellule-mère en phase G2.

a- La cellule comporte 4 paires de chromosomes homologues (2n = 4).

b- Il y a eu un crossing-over entre les gènes D et E.

c- L'individu a obligatoirement reçu les allèles A et B d'un de ses parents et les allèles a et b de l'autre.

d- Le document illustre la notion de brassage génétique interchromosomique.

3- Le document ci-contre schématise une phase de la première division de méiose d'une cellule animale comportant 4 couples d'allèles.

Diversification génétique et diversification des êtres vivants

Pour chaque série d'affirmations, cocher celle qui est correcte.

1- Le déterminisme du sexe chez les abeilles domestiques

Chez les abeilles domestiques (Apis mellifera), la reine possède 32 chromosomes. Elle reçoit lors de son vol nuptial des spermatozoïdes de un ou de plusieurs mâles. Ces gamètes mâles sont alors stockés dans un réservoir appelé "spermathèque" et utilisé tout au long de la vie de la reine. Lorsque la reine pond des ovules, elle peut, selon les alvéoles de la ruche et la position de sa spermathèque, soit les faire féconder soit les laisser vierges. Dans le premier cas, le zygote donnera une larve puis un adulte femelle. Dans le second cas, l'ovule est capable de se développer et donnera naissance à des mâles, appelés "faux-bourdons".

Des scientifiques ont néanmoins noté que des gènes sont également impliqués dans le déterminisme du sexe chez les Insectes. Le gène "fem" est par exemple un gène féminisant.

Par ailleurs, la gelée royale contrôle le phénotype des abeilles femelles. La gelée royale est le produit de sécrétion de certaines glandes des abeilles ouvrières. Cette substance constitue la nourriture exclusive :

- de toutes les larves de la colonie, sans exception, de leur éclosion jusqu’au troisième jour de leur existence ;

- des larves choisies pour devenir reines jusqu’au cinquième jour de leur existence ;

- de la reine de la colonie pendant toute la durée de son existence à partir du jour où elle quitte la cellule royale.

De ces informations, il est possible d'affirmer que ... :

a- la formation des abeilles femelles correspond à un phénomène de polyploïdisation.

b- chez les abeilles domestiques, les femelles et les mâles sont diploïdes.

c- des abeilles domestiques possédant le génome de femelles mais chez qui le gène "fem" est bloqué présentent le phénotype d'abeilles femelles.

d- des abeilles domestiques dont les larves ont été nourries avec de la gelée royale jusqu’au cinquième jour de leur existence et qui possèdent le génome de femelles mais chez qui le gène "fem" est bloqué présentent le phénotype d'abeilles mâles.

2- Les mécanismes de diversification des êtres-vivants ...

a- font intervenir des mécanismes de diversification génétique comme les mutations et les brassages génétiques résultant de la reproduction sexuée (polyploidisation, transfert horizontaux de matériel génétique, recombinaisons d'allèles au cours de la méiose, fécondation).

b- peuvent faire intervenir des modifications dans la chronologie et l'intensité d'expression de gènes du développement embryonnaire.

c- est impossible sans modifications des génomes.

d- stabilisent la biodiversité du monde vivant.

De la diversification des êtres vivants à l'évolution de la biodiversité

Pour chaque série d'affirmations, cocher celle qui est correcte.

1- L'évolution des espèces et des populations ...

a- reposent sur des innovations génétiques aléatoires et indépendantes des caractéristiques du milieu comme les mutations ou duplications de gènes.

b- fait intervenir des mécanismes de diversification et de complexification des génomes qui aboutissent toujours à des nouveautés phénotypiques "avantageuses" soumises aux conditions de l'environnement.

c- est source de diversité des espèces, entité permanente et stable.

d- est impossible sans modifications des génomes.

2- La biodiversité ...

a- peut être considérée comme un produit et une étape de l'évolution.

b- n'est pas le résultat de la dérive génétique car elle ne conduit jamais à une modification de la diversité génétique des populations au cours du temps.

c- s'appauvrit de nouvelles espèces si l'isolement géographique ou écologique d'une population d'espèce conduit au cours du temps à son isolement reproductif.

d- constitue un enjeu contemporain planétaire mais mineur.

3- Une espèce ...

a- se définit pour un laps de temps infini.

b- se fonde sur l'idée évolutionniste selon laquelle il existe une variation et une filiation des espèces et l'existence d'une origine commune des êtres vivants de la planète Terre.

c- se définit strictement par le critère de ressemblance phénotypique.

d- ne présente pas de variations phénotypiques inter-individuelles car les caractères héréditaires des individus d'une même espèce se transmettent de génération en génération.

4- La sélection naturelle ...

a- entraîne toujours une plus grande probabilité de se reproduire.

b- s'affranchit des caractéristiques de l'environnement dans lequel vivent les individus.

c- retient certaines mutations.

d- est un phénomène populationnel au cours duquel les innovations génétiques qui confèrent un désavantage sélectif aux individus qui en sont porteurs ont tendance à se répandre dans la population.

Un regard sur l'évolution de l'Homme

Parmi les affirmations suivantes, cocher celle qui est correcte.

Quelques aspects associés à l'évolution de la lignée humaine

La réalisation du caryotype de quatre espèces de Primates actuelles permet de comparer les caractéristiques de quelques chromosomes. Les autres chromosomes seront considérés identiques.

Par ailleurs, les chercheurs définissent quatre types de remaniements chromosomiques :- fusion : soudure de deux chromosomes appartenant à des paires de chromosomes différentes.- inversion : cassure d'un segment de chromosomes, retournement et soudure des morceaux.- fission : cassure d'un chromosome en deux nouveaux morceaux.- translocation : échange de morceaux entre deux chromosomes appartenant à deux paires distinctes.

L'exploitation de ce document, mise en relation avec vos connaissances, permet d'affirmer que ...

a- le Gorille, l'Orang-outan et le Chimpanzé ont un caryotype à 46 chromosomes.

b- L'"Homme descend du singe1".

c- les chromosomes 2q du Gorille et du Chimpanzé présentent une inversion de la bande 7' par rapport au chromosome 2q de l'Orang-outan.

d- le Gorille, l'Orang-outan, le Chimpanzé et l'Homme ont une histoire évolutive qui peut-être représentée par la figure suivante :

Gorille Homme Chimpanzé Orang-outan

Temps

Inversion de la bande 7'

Inversion de la bande 5Innovation biologique

On considérera que le terme "singe1" de l'expression désigne un chimpanzé.

Les relations entre organisation et mode de vie, résultat de l'évolution : l'exemple de la vie fixée chez les plantes

Parmi les affirmations suivantes, cocher celle qui est correcte.

Les adaptations de l'ajonc d'Europe

L'ajonc d'Europe (Ulex eurapaeus) est une plante commune du littoral breton. Dans ce biotope, les vents, chargés d'embruns, soufflent souvent et fortement ; le sol est souvent peu profond, acide, siliceux et pauvre en réserves nutritives.

a- L'ajonc d'Europe a développé au cours de son évolution des surfaces d'échanges de grande dimension pour mieux capter la lumière et de CO2.

b- La réalisation d'une coupe transversale et la coloration de la tige de l'ajonc d'Europe devrait permettre d'observer un système conducteur de sèves (xylème et phloème) pour assurer la circulation de matières entre organes aériens et souterrains.

c- Les tiges de l'ajonc d'Europe comportent de petites feuilles et des épines pour se protéger respectivement des prédateurs et de la sécheresse.

d- Dans la fleur de l'ajonc d'Europe, les sépales et pétales sont protégés et entourés par les organes reproducteurs mâles et femelles.

A : tige feuillée et épineuse d'ajonc d'Europe.

1 : fleur ; 2 : pistil et étamines après dissection du calice et de la corolle ; 3 : étamines ; 4 : fruit (gousse) ; 5 : fruit ouvert avec graines ; 6 : graine.

D'après A. Masclef

Fleur

Épine (d'origine foliaire)

Tige secondaire insérée sur la tige principale

Feuille

La caractérisation du domaine continental : lithosphère continentale, reliefs et épaisseur crustale

Parmi les affirmations suivantes, cocher celle qui est correcte.

Quelques aspects associés à la géologie des Alpes

La coupe géologique NW-SE ci-contre représente, de façon simplifiée, la disposition des différents matériaux en surface et en profondeur des Alpes occidentales.

(D'après Marcel Lemoine)

Les informations découlant de ce document et vos connaissances permettent de penser que ... :

a- les marqueurs tectoniques de surface des Alpes occidentales (failles, plis, nappe de charriage) et pétrologiques (ophiolites) sont des marqueurs de surface d'une chaîne de collision.

b- la croûte continentale des zones briançonnaise et ligurienne comporte un Moho dont la profondeur est supérieure à celle sous le Massif Central et est constituée de divers matériaux (sédiments, granites) dont la densité moyenne est proche de 3,3.

c- les roches localisées à la profondeur où se situe l'étoile blanche ( ) subissent un ensemble de transformations à l'état solide engendrant des roches métamorphiques et peuvent subir une fusion partielle génératrice de magma migmatitique.

d- la croûte continentale à laquelle appartient le domaine des Alpes occidentales peut être considérée en "équilibre isostatique" car l'excès de masse représentée par le relief est compensée en profondeur par une racine crustale.

La convergence lithosphérique : contexte de la formation des chaînes de montagnes

Parmi les affirmations suivantes, cocher celle qui est correcte.

D'après le groupement d'études géologiques et minières

Les informations découlant de ce document et vos connaissances permettent de penser que ... :

a- au Dévonien moyen et supérieur, la subduction de l'océan Rhéique s'accompagne de processus magmatiques et entraîne la divergence des domaines continentaux "Laurentia" et '"Armorica".

b- la "suture océan Ligérien" correspond à des ophiolites, c'est-à-dire un ensemble de matériaux constituant les anciens blocs basculés d'une marge passive.

c- la formation d'une chaîne de montagnes entre le Dévonien et le Permien est très probablement la conséquence de la subduction de l'océan Rhéique.

d- les matériaux situés au niveau de l'étoile blanche ( ) ont subi des transformations métamorphiques (faciès schiste bleu → schiste vert → éclogite) aboutissant à une production importante de liquide magmatique.

Quelques aspects de la géologie du Beaujolais

La région du BeaujolasLa région du Beaujolais est délimitée par le Massif Central au Nord-Est, la Loire à l'Ouest, le Rhône et la Saône à l'Est. Ce territoire, auquel appartient le Morvan, s'est formé au cours de différents épisodes géologiques dont le plus important est la formation d'une chaîne de montagnes entre le Dévonien (-400 millions d'années) et le Permien (-245 millions d'années).

Le document ci-dessous représente une des étapes du modèle de la formation de la chaîne de montagnes au Dévonien moyen et supérieur (-392 à -374,5 Ma).

L'échelle verticale est exagérée par rapport à l'échelle horizontale.

Le magmatisme en zone de subduction : une production de nouveaux matériaux continentaux

Pour chaque série d'affirmations, cocher celle qui est correcte.

1- La subduction d'une plaque lithosphérique océanique sous un domaine continentale ...

a- se matérialise par un plan de Bénioff dont la direction et l'inclinaison dépend de la vitesse de plongement de la plaque.

b- s'accompagne d'un refroidissement et d'une diminution de la densité de la plaque plongeante.

c- provoque la fusion de la péridotite du manteau lithosphérique.

d- s'accompagne d'une production importante de nouveaux matériaux continentaux comme le granite, le basalte ou l'andésite

2- Quelques aspects associés à la géologie de l'Archéen

Les géologues ont établi qu'avant 2,5 milliards d'années (Archéen), la dynamique de la Terre était différente de celle d'aujourd'hui.

Le diagramme ci-dessous montre les courbes des solidus anhydre et hydraté (5% eau) d’un basalte. Le domaine des réactions de déshydratation de la croûte océanique est figuré en hachurés. Le domaine de coexistence d’un magma avec un résidu de fusion à grenat (G) et hornblende (H) est représenté en bleuté.

Sur les coupes synthétiques : C.O. = croûte océanique ; C.C. = croûte continentale ; s.m. = solidus du manteau hydraté ; les zones en rouge sont celles où l’on rencontre du magma et le domaine bleu pâle en hachures verticales correspond au domaine de circulation des fluides.

D'après Hervé MARTIN, Laboratoire Magmas et Volcans, Clermont-Ferrand

Les informations issues de ce document mises en relation avec vos connaissances permettent d'affirmer que ... :

a- à l'Archéen, la Terre était plus "froide" qu'aujourd'hui.

b- à l'Archéen, la croûte océanique en subduction atteignait sa température de fusion après de s'être déshydratée.

c- à l'Archéen, la croûte océanique en subduction pouvait fondre donnant alors naissance à de nouveaux matériaux continentaux.

d- à l'Archéen, les magmas de zone de subduction naissaient à des profondeurs de l'ordre de -150 km

La disparition des reliefs

Pour chaque série d'affirmations, cocher celle qui est correcte.

1- L'aplanissement des chaînes de montagnes ...

a- aboutit à l'affleurement en surface de roches sédimentaires formées en profondeur.

b- s'accompagne d'une diminution de la profondeur de la racine crustale en raison de la remontée du Moho.

c- s'accompagne d'un réajustement électrostatique.

d- se réalise par une remontée de la limite lithosphère/asthénosphère et par des jeux de failles inverses dans la zone centrale de la chaîne.

a- Les granites et roches métamorphiques qui affleurent actuellement en surface dans le Massif Armoricain s'explique par l'aplanissement de l'ancienne chaîne de montagnes.

b- Les granites qui affleurent en surface subissent actuellement une fusion partielle génératrice de magma.

c- Les produits actuellement issus de l'érosion du Massif Armoricain se déposent obligatoirement dans le bassin parisien.

d- Le Moho et la limite lithosphère/asthénosphère sous le Massif Armoricain sont respectivement de l'ordre de -60 km et -110 km.

D'après Dercourt

2- Quelques aspects associés à la géologie du Massif Armoricain

Le Massif Armoricain correspond à la Bretagne et une partie de la Basse-Normandie et des Pays de la Loire.

Cette unité géologique de la pointe Ouest de l'Europe désigne une ancienne chaîne de montagnes formée entre le Dévonien (-400 millions d'années) et le Permien (-245 millions d'années).

Culminant jadis à plus de 7 000 m, le Massif Armoricain s'est considérablement aplani (le point le plus haut est aujourdh'hui de 385 m).

Géothermie et propriétés thermiques de la Terre

Pour chaque série d'affirmations, cocher celle qui est correcte.

1- Géothermie et pisciculture de Mios-le-Teich

L'installation de la pisciculture de Mios-le-Teich en Gironde a été mise en service sur un ancien forage pétrolier réhabilité pour un usage géothermique. Pour produire annuellement ses 70 tonnes d'esturgeons et quelques centaines de kilos de caviar, elle va chercher de la chaleur à 1 830 mètres de profondeur dans des eaux qui jaillissent à 74° C mais qui ne peuvent être utilisées directement pour l'élevage car leur salinité est trop forte. L'eau d'élevage est prélevée dans une rivière proche et un système d'échangeur permet de lui transférer la chaleur de l'eau géothermale. L'économie d'énergie annuelle est estimée à 4 000 tonnes équivalent pétrole (tep).

Coupe géologique schématique nord-sud du bassin de Parentis et du plateau continental aquitain (d’après Valéry et al., 1971).

a- L'installation géothermique de Mios-le-Teich est un exemple de géothermie à haute-énergie.

b- La décision d'exploiter de façon rentable l'aquifère d'âge Crétacé à l'aplomb de la pisciculture de Mios-le-Teich comme ressource géothermique se fonde sur la profondeur de la nappe aquifère.

c- Le flux géothermique présent actuellement en Gironde a pour unique origine la désintégration radioactive de certains isotopes mantelliques.

d- L'énergie géothermique utilisée à Mios-le-Teich peut être considérée comme une ressource inépuisable à l'échelle humaine et constitue un atout majeur pour lutter contre le réchauffement climatique.

2- La production d'électricité grâce aux ressources géothermiques ...

a- est d'autant plus importante que le gradient géothermique d'une région est faible.

b- se fonde sur le fonctionnement de turbines actionnées par des fluides chauds dont la chaleur est convertie en électricité.

c- découle de mouvements de convection dans le manteau lithosphérique causés par la désintégration radioactive d'isotopes (U, Th, K).

d- est d'autant plus importante que le flux géothermique d'une région est faible.

Socle « granitique » anté-triasique

Crétacé

Jurassique-Trias

Quaternaire-Tertiaire

Mios-le-Treich

La plante domestiquée

Pour chaque série d'affirmations, cocher celle qui est correcte.

1- Produire de nouvelles tomates

Dans le but de produire des tomates présentant un intérêt agronomique, un croisement entre une lignée pure de tomates à gros fruits et maturation rapide a été réalisée avec une variété homozygote à petits fruits et maturation inhibée la tomate reste jaune).

La première génération F1 de plants comporte tous de petites tomates dont la maturation est ralentie (les tomates mûrissent progressivement, deviennent rouges, mais se conservent facilement).

Un deuxième croisement est réalisé entre des plants de cette 1ère génération avec des plants produisant des gros fruits et à maturation rapide.

a- Les variétés paysannes de tomates à gros fruits et maturation rapide utilisés dans le 1er

croisement sont issus d'une domestication de plantes sauvages.

b- Le 2ème croisement est une hybridation et le but recherché de ces deux croisements successifs est de créer une variété cultivée de tomates à gros fruits et maturation ralentie.

c- En considérant que les deux caractères étudiés résultent de l'intervention de deux gènes, ces gènes sont liés si le 2ème croisement aboutit à

- 241 plants produisant de petites tomates à maturation ralentie,

- 258 plants produisant de petites tomates à maturation rapide,

- 249 plants produisant de grosses tomates à maturation rapide,

- 243 plants produisant de grosses tomates à maturation ralentie,

d- Les plants de tomates à gros fruits et maturation ralentie obtenus avec le 2ème

croisement ne peut être obtenus que par un autre procédé que la sélection scientifique de plants ici présentée.

2- Une plante transgénique ...

a- est obtenue grâce aux techniques du génie génétique qui permettent de transférer des cellules provenant de n'importe quel être vivant chez des végétaux.

b- s'obtient grâce à des procédés complexes qui s'affranchissent complètement des limites de la reproduction sexuée.

c- présente un intérêt qui "rend un service" dans de nombreux domaines et stabilise la biodiversité variétale de l'espèce.

d- produira des semences à l'origine de plants qui n'exprimeront pas le transgène.

La réaction inflammatoire, un exemple de réponse innée

Pour chaque série d'affirmations, cocher celle qui est correcte.

1- Les phagocytes ...

a- correspondent aux mastocytes et lymphocytes, cellules effectrices de la réponse immunitaire innée.

b- reconnaissent et fixent des débris cellulaires issus de l'action des LT cytotoxiques.

c- activent les cellules de la réponse immunitaire adaptative à médiation humorale en leur présentant les anticorps des éléments étrangers préalablement phagocytés.

d- ont une activité amplifiée par les médicaments anti-inflammatoires.

2- Immunité innée et pollution aux NTC

Les nanotubes de carbone (NTC) sont des particules tubulaires de taille nanométrique largement utilisées pour leur dureté et leur résistance. Dans le but de connaître leur effet sur la santé humaine, une équipe de chercheurs d'Helsinki a cultivé in vitro des macrophages humains en présence de NTC longs et fibreux. Au bout de 24H, les chercheurs ont mesuré la concentration du milieu de culture en une cytokine pro-inflammatoire, l'interleukine 1 (IL1). L'IL1 est sécrétée par les macrophages pour stimuler la prolifération puis la différentiation des lymphocytes T4.

a- Dans ce mode opératoire, la production d'IL1 est un indicateur de la présence de NTC longs et fibreux.

b- Les résultats expérimentaux montrent que les NTC longs et fibreux ont induit une production importante d'IL1 dans les macrophages humains.

c- Au regard des résultats obtenus, il est possible de penser que les NTC longs et fibreux peuvent amoindrir l'efficacité de la réponse immunitaire adaptative à médiation cellulaire.

d- Les NTC longs et fibreux sont probablement phagocytés dans des vésicules cytoplasmiques de lymphocytes B.

Extrait de la conférence de l'INRS de 2011 sur les risques liés aux nanopaticules

L'immunité adaptative, prolongement de l'immunité innée

Parmi les affirmations suivantes, cocher celle qui est correcte.

Immunité et cannabis

Le tétrahydrocannabinol (THC) est le principe actif du cannabis. Afin d'étudier le développement de tumeurs en présence de THC, l'expérience suivante a été réalisée.

1. Des souris ont été traitées par des injections de THC (5 mg/kg, quatre fois par semaine), pendant deux semaines.

2. Environ 105 cellules cancéreuses de souris ont été implantées dans deux lots de souris : des souris immunocompétentes et des souris SCID (souris dites immunodéficientes car elles ne possèdent pas de lymphocytes T).

3. Les souris ont continué à recevoir le même traitement par du THC, et le volume de la tumeur formée par les cellules cancéreuses a été mesurée trois fois par semaine pendant 35 jours. Les résultats sont comparés à des souris n'ayant pas reçu d'injections de THC ("contrôle").

Les informations issues de ce document permettent d'affirmer que ... :

a- En présence de THC, on observe une variation de la croissance du volume de la tumeur par rapport au témoin chez les souris immunodéficientes (SCID).

b- Le THC accélère l'action des lymphocytes des souris SCID qui lysent les cellules tumorales.

c- Au regard des résultats obtenus, le THC pourrait être considéré comme un anti-inflammatoire.

d- Le THC augmente nettement le développement des tumeurs des souris immunocompétentes.

Expérience menées sur des souris immunodéficientes (SCID)

Expérience menées sur des souris immunocompétentes

D'après Gilles Furelaud, Université de Jussieu

expérience témoin expérience témoin

Le phénotype immunitaire au cours de la vie

Pour chaque série d'affirmations, cocher celle qui est correcte.

1- Le phénotype immunitaire d'une personne ...

a- est défini par l'ensemble des antigènes qu'il possède.

b- ne dépend pas des interactions avec l'environnement microbien dans lequel elle vit.

c- évolue au cours de son existence.

d- repose sur un répertoire immunitaire fixé définitivement dès la naissance.

2- La production d'anticorps anti-GRM

Des cellules de la rate d'une Souris normale sont incubées, en présence de sérum, dans une boîte de Pétri. Les macrophages sont séparés des lymphocytes par grattage. Les deux types de cellules sont ensuite cultivées in vitro ensemble ou séparément en présence de globules rouges de Mouton (GRM). On évalue enfin le nombre de cellules sécrétrices d'anticorps anti-GRM par la technique des plages d’hémolyse, qui consiste à mettre en présence un échantillon de chaque tube avec des GRM et du sérum frais d’un mammifère quelconque. On appelle plage d’hémolyse une zone dans laquelle les hématies ont été détruites.

En utilisant vos connaissances et en exploitant les résultats obtenus, il est possible de penser que ...

a- l'hémolyse des hématies de Souris repose sur des mécanismes de la réponse immunitaire adaptative à médiation cellulaire qui visent à neutraliser un antigène.

b- la production d'anticorps anti-GRM ne s'effectue que si les macrophages coopèrent avec les lymphocytes produits initialement par la Souris.

c- l'expérience permet de vacciner la Souris contre les GRM.

d- les lymphocytes T auxiliaires extraits de la rate de la souris ont sécrétés des interleukines au cours de leur incubation dans la boîte de Pétri pour neutraliser les GRM

Le réflexe myotatique, un exemple de commande réflexe du muscle

Parmi les affirmations suivantes, cocher celle qui est correcte.

Acétylcholine, curare et contraction musculaire

On cherche à étudier les effets de l'acétylcholine sur le muscle droit abdominal de la Grenouille avec ou sans curare.

Ce muscle, après prélèvement, est maintenu dans un bain physiologique adéquat. Dans un 1er temps, on introduit dans le bain différentes concentrations d'acétylcholine et on enregistre, pour chaque concentration, l'amplitude de la réponse (courbe A). Dans un 2ème temps, on réalise de nouveau la même expérience, mais avant d'introduire l'acétylcholine, on déverse dans le bain une petite quantité définie de curare (courbe A+C).

Les résultats présentés ci-dessus mis en relations avec vos connaissances permettent d'affirmer que ... :

a- la fixation de l'acétylcholine sur des récepteurs membranaires provoque la contraction du muscle et l'amplitude de la réponse musculaire est maximale quand l'ensemble des récepteurs sont liés avec des molécules d'acétylcholine.

b- le curare accroît l'amplitude de la contraction du muscle abdominal de la Grenouille.

c- le curare est un neurotransmetteur dont la conformation spatiale présente des similitudes avec celles de l'acétylcholine.

d- les propriétés "myocontractantes" du curare pourrait justifier son utilisation en quantités maîtrisées pour permettre des contractions musculaires au cours de certaines interventions chirurgicales.

10-5 10-4 10-3 10-2 10-1

Courbe A

Courbe A+C

Amplitude de la contraction

Motricité volontaire et plasticité cérébrale

Pour chaque série d'affirmations, cocher celle qui est correcte.

1- La commande des mouvements volontaires ...

a- met en jeu les aires somato-sensorielles.

b- de la partie gauche du corps s'effectue depuis l'aire motrice primaire de l'hémisphère gauche.

c- ne se récupère pas en cas de paralysie accidentelle.

d- est indépendante des capacités de mouvements de la partie du corps concernée.

2- La motricité des personnes atteintes de la malade de Parkinson

La tomographie par émission de positons (TEP) est une méthode d'imagerie médicale qui permet de mesurer l'activité de certaines zones du cerveau. Grâce à un radiotraceur proche de la dopamine, on peut mesurer le volume d'une zone cérébrale impliquée dans la motricité volontaire.

Le document ci-dessous représente deux coupes transversales de cerveau obtenues par TEP. Contrairement à l'individu sain (S), une personne parkinsonienne (P) présente des tremblements des mains au repos et marche lentement.

S P

Les zones rouges et blanches révèlent la présence de nombreux neurones sécréteurs de dopamine contrairement aux zones violettes.

D'après la Société Américaine des technologies radiologiques

a- La maladie de Parkinson est une maladie neurodégénerative au cours de laquelle les symptômes de la maladie sont dus à une augmentation de la production de dopamine.

b- La motricité volontaire est indépendante de la production de dopamine.

c- Une personne parkinsonienne n'a plus d'activité réflexe myotatique.

d- Il serait possible d'aider les personnes parkinsoniennes par un traitement médicamenteux en dopamine.

Atmosphère, hydrosphère, climats : du passé à l'avenir

Parmi les affirmations suivantes, cocher celle qui est correcte.

L'évolution du climat du Golfe de Gascogne au Pléistocène supérieur

Le golfe de Gascogne est une partie de l'océan Atlantique nord qui borde la France et l'Espagne. Les résultats de l'analyse des faunes de Foraminifères dans les sédiments du golfe de Gascogne sont traduit dans le document ci-dessous.

La répartition des espèces de foraminifères planctoniques actuelles est donnée dans le tableau ci-contre.

D'après Caralp, Nathan spécialité Édition 1994

À partir des informations apportées par les documents et de vos connaissances, il est possible de penser que ...

a- le climat s'est réchauffé de +5°C +/-5°C entre le Würm et l'Holocène.

b- si les chercheurs l'évaluait, la valeur du δO18 des sédiments d'âge Holocène serait supérieure à celle du δO18 des sédiments du Würm.

c- la variation climatique entre le Pléistocène et l'Holocène est exclusivement liée à une modification de la concentration atmosphérique de CO2.

d- le paléoenvironnement de territoires émergés proche du golfe de Gascogne passe de forêts tempérées à des toundras/steppes froides.

Énergie et cellule vivante

Pour chaque série d'affirmations, cocher celle qui est correcte.

1- La production d'ATP ...

a- dans une fibre musculaire striée est possible à partir de l'oxydation cytoplasmique du pyruvate.

b- s'effectue au cours de la phase chimique (= non-photodépendante) de la photosynthèse.

c- permet l'incorporation et la réduction du CO2 en substances organiques dans les thylakoïdes des chloroplastes.

d- s'effectue uniquement le jour dans une cellule végétale pourvue de chloroplastes et de mitochondrie.

2- Le métabolisme des spermatozoïdes

Les spermatozoïdes sont des gamètes mobiles dont le déplacement s'effectue grâce aux battements du flagelle. Afin de déterminer les voies métaboliques de production d'ATP nécessaire aux mouvements des flagelles, on évalue la mobilité de ces cellules dans différentes conditions.

Apport de fructose1 Apport de dioxygène Apport exogène d'ATP

Milieu 1 3 g/L Apport renouvelé Non

Milieu 2 3 g/L Apport non-renouvelé Non

Milieu 3 3 g/L Apport non-renouvelé Oui

Le fructose, de formule C6H12O6, est un sucre présent dans le liquide séminal. Il se dégrade aussi facilement que le glucose en pyruvate (glycolyse).

À partir des informations apportées par les documents et de vos connaissances, il est possible de penser que ...

a- la mobilité des spermatozoïdes ne nécessite pas d''ATP.

b- la mobilité des spermatozoïdes est indépendante de la teneur en dioxygène.

c- la mobilité des spermatozoïdes est indépendante de la présence d'ATP exogène dans le liquide séminal.

d- les spermatozoïdes utilisent aussi le pyruvate par fermentation lactique pour se mouvoir.

Glycémie et diabète

Pour chaque série d'affirmations, cocher celle qui est correcte.

1- Les enzymes ...

a- sont des biocatalyseurs dont le site actif fixe et transforme toujours un substrat en des produits.

b- possède une double spécificité (spécificité de substrat et d'action) et ont toujours une activité optimale à la température corporelle et pH = 7.

c- atteint sa vitesse maximale en fin de réaction chimique puisque la concentration en substrat n'y est plus importante.

d- ne sont pas indispensables à la simplification moléculaire des aliments glucidiques.

2- Le rôle de l'adrénaline dans la régulation de la glycémie

Dans le but de déterminer le rôle de l'adrénaline dans la régulation de la glycémie, un foie de Mammifère est isolé de l'organisme et perfusé par du liquide physiologique avec ou sans adrénaline. Les valeurs de la glycémie sont mesurées à la sortie du foie et représentées par le graphique ci-contre.

Par ailleurs, on constate que les membranes des cellules d'un foie de Rat présente une radioactivité lorsque l'on injecte quelques minutes plus tôt un peu d'adrénaline radioactive.

Les résultats obtenus ...

a- infirment les conclusions obtenues par Claude Bernard en 1855 : "Dans un foie frais, le sucre est très soluble dans l'eau et est emporté par le lavage".

b- l'adrénaline est une hormone hypoglycémiante dont l'effet découle de sa fixation sur des récepteurs membranaires de cellules hépatiques.

c- l'adrénaline stimule les enzymes des voies de dégradation du glycogène hépatique.

d- suggèrent que l'injection d'adrénaline serait sans effet chez une personne diabétique.