Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule...

254
TuT'rentrée Découverte Année 2019-2020 Support de cours du Tuteur Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites 1

Transcript of Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule...

Page 1: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

TuT'rentrée Découverte Année 2019-2020

Support de cours du

Tuteur Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

1

Page 2: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

2

Page 3: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

Préface

Ce polycopié est destiné aux étudiants en Première Année Commune aux Études de Santé (P.A.C.E.S.) en guise d’initiation aux enseignements dispensés à la faculté.

En aucun cas les informations contenues dans ce polycopié ne pourront engager la responsabilité des facultés de médecine et de pharmacie ou de mesdames et messieurs les professeurs.

L'année 2010-2011 a été marquée par la réforme de la PACES, et nous avons fait tout notre possible pour réadapter ce polycopié aux nouveaux cours. Nous avons tâché autant que possible d'éliminer les items traitant de parties de cours obsolètes. Nous nous excusons d'avance si toutefois des QCMs inadaptés nous auraient échappés. Nous vous invitons à signaler toute erreur ou toute remarque sur le forum de Tutoweb.

Les QCMs proposés dans ce support de la Tut’rentrée ne reflètent pas la vrai difficulté de ceux proposés au concours. En effet, ils sont seulement une introduction aux futurs QCMs rencontrés pendant l’année. Il vous sera possible de vous entraîner avec des QCMs beaucoup plus représentatifs de la difficulté du concours dans les polys du tutorat et dans les annales de la fac. Ce polycopié a été réalisé, revu, corrigé et complété par les équipes successives de tuteurs.

Un merci tout particulier à Amélie CAYUELA, Juliette STEMBERGER, Eulalie LIORZOU et Gabin DIJS pour leur travail exemplaire. Compilé par Sarah CABANIE Merci à Neïla KEDDARI et Yann LE GUINIO pour leur aide précieuse

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

3

Page 4: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

4

Page 5: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

Sommaire UE 1 : Biochimie 7 Introduction aux Biomolécules 8

Les Glucides 10 Acides aminés, peptides, polypeptides et protéines 2 1

UE 1 : Chimie 3 5 Atomistique 3 8

Chimie organique 53

UE 1 : Génome 75 Généralités sur les Acides Nucléiques 77

UE 2 : BDR 89 UE 2 : Biologie cellulaire 107 Présentation des organites 109

La membrane plasmique 111

UE 2 : Histologie 1 17 COURS : Généralités sur l'histologie et l'embryologie 1 19

Le Tissu Épithélial 1 21

UE 2 : Embryologie 1 37 Généralités et cellules souches 1 39

Structure et modifications utérines, mécanismes pré-implantatoires 1 47

UE 3 : Physique 1 59

UE 4 : Mathématiques 1 95 I. Généralités des fonctions à une variable 1 96 II- Fonctions à plusieurs variables 202 III- Développement limité d’ordre 1 202 IV- Calculs d'incertitude et de variations 204

Atelier BEM/OREO 217

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

5

Page 6: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

6

Page 7: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

TuT'rentrée Découverte 2019-2020

UE 1 : Biochimie

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

7

Page 8: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

Comment présenter ce cours?

Ce cours de biomolécules doit être réalisé en 2h30. La première heure et demi sera consacrée aux glucides, quant à la dernière heure elle abordera les protéines et leurs structures.

Il s'agit d'une présentation généraliste de chaque chapitre.

Pensez à présenter la matière et les professeurs (Mme Doisneau-Sixou et M. Olichon), les TD sont très intéressants et essentiels pour comprendre le cours de biomolécules. Et qu'il est important de connaître son cours et d'avoir ses cours pour assister aux T.D.

Rappelez aussi qu'ils n'hésitent pas à poser des questions lors des T.D et qu'ils peuvent (doivent) préparer le TD avant.

Faites au mieux, prenez votre temps, n'hésitez pas à donner des conseils méthodologiques,

des moyens mnémotechniques, etc... Introduction aux Biomolécules

DÉFINITIONS

Biochimie : science qui étudie les molécules présentes dans les cellules et les organismes vivants ainsi que leurs réactions chimiques.

La biochimie a un fort impact réciproque avec la Médecine :

- Toute maladie a une base biochimique. - La pharmacologie recherche de nouvelles cibles moléculaires à visée

thérapeutique. - La biochimie clinique apporte une contribution essentielle au diagnostic et au

suivi des traitements.

Métabolisme : ensemble de réactions de synthèse (dégradation / oxydation) des molécules

biologiques présentes dans les cellules et les organismes vivants , on distingue :

- L'anabolisme : réactions enzymatiques de biosynthèse de macromolécules (grosses molécules) ou de leurs précurseurs indispensables à la vie et aux fonctions de la cellule.

- Le catabolisme : réactions enzymatiques de dégradation ou d'oxydation de macromolécules en molécules de plus petit poids moléculaire (PM), permettant la libération d'énergie ou sa mise en réserve sous forme d'ATP.

→ C'est une définition qui n'est pas essentielle ici, c'est une notion qu'ils vont retrouver très souvent permettant de faire des liens entre les chapitres donc autant l'expliquer dès maintenant.

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

8

Page 9: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

LES GRANDS CHAPITRES DU COURS

Il existe plusieurs grandes familles de molécules clés du vivant : les glucides, les protéines, les lipides, les acides nucléiques (ainsi que l'eau et le dioxygène bien sûr). Les acides nucléiques seront traités en long et en large en génome avec Mme Couderc. En biomol le programme de l'année est, dans l'ordre :

- Les glucides (4h) ;

- Les protéines (6h) : issues de la traduction des ARNm, constituées d'acides aminés, grande diversité de taille mais aussi diversité de structure spatiale, les protéines sous-tendent les grandes fonctions de la cellule (structure, enzymes catalyseurs biologiques, transporteurs, médiateurs et hormones, récepteurs membranaires et nucléaires, anticorps...) ;

- Les lipides (8h) : matière grasse, tailles et structures diverses ++++ ;

- Enzymologie et coenzymes (5h) : comme dit juste avant, les enzymes sont des protéines (sauf exception des ribozymes (ARN servant à catalyser la réaction : ex du ribosome)) qui servent à catalyser (accélérer) une réaction ;

- Notions de métabolisme (5h), où on parlera de la façon dont est métabolisé le glucose (glycolyse) et les acides gras (bêta-oxydation) afin de produire de l'énergie (ATP) grâce à différents cycles (Krebs, phosphorylation oxydative) qui se déroulent dans les mitochondries. Pas besoin d'en dire plus à ce sujet pour la pré-rentrée.

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

9

Page 10: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

Les Glucides

Introduction

On les appelle sucres, glucides ou encore hydrates de carbone car les oses simples s'écrivent tous avec la formule C n (H 2 O) n , mais attention, ce ne sont pas des carbones hydratés (ne contiennent pas d'eau)! Les glucides désignent les molécules contenant au moins 3 atomes de carbone , une fonction carbonyle (aldéhyde ou cétone) et au moins 2 fonctions alcool (ce qui font d'eux des polyols ).

Ils ont un rôle très important à travers divers aspects : • Glucose = carburant des cellules (énergie) ; • Amidon/Glycogène = réserve végétale/animale d’énergie; • Ils ont un rôle structural (paroi des végétaux) ; • Reconnaissance cellulaire

On peut distinguer 3 types de glucides :

→ Oses simples ou monosaccharides (-ose) ; → Oligosaccharides : 2 à 10 résidus glucidiques ; → Polysaccharides : plus de 10 résidus glucidiques.

Les polysaccharides peuvent être subdivisés en 2 catégories :

- Les homopolysaccharides qui sont des glucides composés uniquement d'oses - Les hétéropolysaccharides qui sont composés d'oses ou de dérivés d'oses et d'un

groupement non sucré : l 'aglycone .

I- Les oses

1) Définition

Ce sont les glucides les plus simples. Il s'agit de molécules constituées d'un enchaînement de 3 à 9 carbones , d'une fonction carbonyle (aldéhyde ou cétone) et d' au moins 2 fonctions alcool .

Exemples les plus simples :

Glycéraldéhyde Dihydroxyacétone

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

10

Page 11: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

2) Classement (numérotation des carbones)

• A partir de la fonction carbonyle :

Si fonction aldéhyde → aldoses Si fonction cétone → cétoses

Tous les aldoses dérivent du glycéraldéhyde :

Toujours en position n° 1 (car c'est le carbone

terminal le plus oxydé)

– CHOH - CH 2 OH

Tous les cétoses dérivent du dihydroxyacétone :

Toujours en position n°2 (position n°1 pour le C le plus près du C le plus oxydé)

• A partir du nombre de carbones :

ALDOSES CETOSES

3C trioses Aldotrioses (ex : glycéraldéhyde)

Cétotrioses (ex : dihydroxyacétone)

4C tétroses Aldotétroses Cétotétroses 5C pentoses ... ... 6C hexoses ... ...

3) Notion de série et filiation des oses

On prend comme exemple les aldoses. (Pour les cétoses on déterminera la série par rapport au groupe cétonique, et on numérote à partir du C terminal le plus proche du C le plus oxydé.)

Série (D ou L) = CONVENTION ≠ propriétés chimiques de la molécule !!!!

Série des oses : → Point de départ : glycéraldéhyde en FISCHER

Dessiner les molécules au tableau :

1

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

11

Page 12: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

D-glycéraldéhyde L-glycéraldéhyde

Pour déterminer la série on prend l'OH/ alcool secondaire de plus haut indice de numérotation (Rapp : on numérote à partir du C terminal le plus oxydé (Rapp : oxydation = gain d'O/perte d'H)) :

→ si cet OH est orienté à droite : série D → si OH vers la gauche : série L

Moyen mnémo 1 : D roite : série D L eft (gauche en anglais) : série L

Moyen mnémo 2 : Ne vous occupez pas de trouver à chaque fois le « C terminal le plus oxydé » pour la numérotation, repérez le groupe aldéhyde (pour vérifier que la molécule n'ait pas été retournée), descendez jusqu'à l'avant-dernier carbone, repérez l'orientation de l'OH, et c'est gagné. Attention, avant-dernier carbone ! Car sur le dernier C c'est un alcool primaire !

NB : Les sucres naturels sont presque tous de la série D. Filiation des aldoses de la série D :

Il est inutile de faire la filiation complète.

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

12

Page 13: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

Aldoses à connaître : Glycéraldéhyde, Ribose, Xylose, Glucose, Mannose, Galactose Cétoses à connaître : Dihydroxyacétone (seul glucide n'ayant pas de C*) et Fructose Question (un peu piège ça les réveillera ! ) : Combien existe-t-il d'aldohexoses ? → 16, ne pas oublier la série L !

4) Diastéréoisomères et épimères

Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose et L-glucose sont stéréoisomères par exemple. Le nombre de stéréoisomères d'un ose est égal à 2 n , où n est égal au nombre de C asymétriques. Il y aura donc deux fois moins de stéréoisomères chez un cétohexose que chez un aldohexose...

RAPPEL : carbone asymétrique = 4 substituants différents

Diastéréoisomères : Stéréoisomères qui ne sont pas énantiomères. En gros tous les stéréoisomères sont diastéréoisomères sauf son énantiomère. Deux molécules sont énantiomères si elles sont l'image l'une de l'autre dans un miroir. Le D- galactose et le L-galactose sont ainsi des énantiomères. Ex : D-Glucose est un diastéréoisomère du D-Mannose.

Epimères : (Dia)stéréoisomères différant par l'orientation de l'OH d'un seul C*. Ex : le mannose est l'épimère en C2 du glucose et le galactose est l'épimère en C4 du glucose

5) Structure cyclique des oses

Les oses ont tendance à se cycliser en milieu aqueux ce qui permet de former les oligosaccharides qu'on va voir juste après. Ne retenez pas le mécanisme de l'hémiacétalisation, vous le verrez plus tard en chimie organique et ce n'est pas très utile pour ce cours. Quand les oses sont représentés cyclisés, on dit qu'ils sont en représentation d' Haworth . Pour passer de la représentation de FISCHER à celle de Haworth : faire basculer la Fischer dans le sens des aiguilles d'une montre).

Une fois cyclisé, si le OH du 1er carbone est orienté du même côté que celui du dernier carbone, alors cet ose est en conformation cis , on parle d'anomerie β . Si le OH du 1er carbone est orienté du côté opposé à celui porté par le dernier carbone, alors l'ose est en conformation trans , et on parle d'anomérie α . Le 1er carbone est appelé le carbone anomérique . Anomérie : orientation différente du substituant du carbone hémi acétalique. Cette nomenclature est très importante et très utilisée donc attention aux pièges là-dessus.

Remarque : la cyclisation des oses apportent un carbone asymétrique supplémentaire (voir ci- dessous).

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

13

Page 14: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

and un aldose se cyclise en C1-C5, il donne un aldose de forme pyrane . Le glucose devient gluco pyran ose S'il se cyclise en C1-C4, l'aldose obtenu est de forme furane . Le glucose devient le glucof uran ose. Attention : Le glucose possède 4 carbones asymétriques alors que le glucopyranose en possède 5 ! En effet, le 1er devient asymétrique en s'engageant dans la liaison avec l'OH.

Pour définir la série d’un ose en représentation d’Haworth:

→ Si l’avant dernier carbone fait partie du cycle alors on regarde la position du dernier carbone: en haut = série D / en bas = série L

→ Sinon faire comme en Fisher en regardant la position de la fonction alcool de l’avant dernier

carbone: à droite= série D / à gauche = série L

II. Les oligosaccharides (2 à 10 résidus d'ose)

1) Les disaccharides (on ne voit que ça comme oligosaccharides en fait)

Liaison glycosidique : condensation du OH anomérique d'un monosaccharide avec la fonction hydroxyle d'un autre monosaccharide (anomérique ou non), entraînant la perte d'un H 2 O.

L’ose qui engage son carbone anomérique dans la réaction perd sa fonction réductrice: il devient un résidu d’ose d’où le suffixe -yl Si l’autre ose engage aussi son carbone anomérique alors le disaccharide est dit non réducteurs car ces deux oses ont perdue leur fonction réductrice: on utilise alors le suffixe -oside. Remarque: Un ose est réducteur si il est capable de passer de la forme linéaire à la forme cyclique.

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

14

Page 15: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

a) Le lactose

Association d'un galactose et d'un glucose (β-D-galactopyranosyl 1-> 4 D-glucopyranose) Liaison ß car engagement de l'anomère ß . Il est réducteur.

b) Le saccharose

Association d'un glucose et d'un fructose (α-D-glucopyranosyl 1->2 β-D-fructofuran oside)

Attention : Le nom finit par -oside car les 2 carbones anomériques sont occupés, faisant perdre de ce fait le caractère réducteur de la molécule.

c) Le maltose

Association de 2 glucoses (α-D-glucopyranosyl 1->4 D-glucopyranose). Il est réducteur.

III- Les polysaccharides (+ de 10 résidus)

→ Les homopolysaccharides

a) L'amidon Il est retrouvé chez les plantes et les champignons. Composé d'amylose (20%) et d'amylopectine (80%) qui sont des chaînes de glucose :

– Linéaires de forme hélicoïdale pour l'amylose ; – Ramifiées pour l'amylopectine, mais aussi hélicoïdale (structure arborescente)

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

15

Page 16: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

b) Le glycogène

Même rôle que l'amidon (stockage d'énergie) mais pour les animaux (dont nous) et certaines bactéries. Il est organisé quasi identiquement à l'amylopectine mais pas la peine d'entrer dans les détails.

2) Les hétéropolysaccharides Ils sont notamment retrouvés dans les tissus de soutien et les matrices extra-cellulaires - Protéoglycane : - de 50% de protéines (partie aglycone) : cartilage, tendon, os ... - Glycoprotéine : + de 50% de protéines : adhésion cellulaire, reconnaissance, signalisation - Glycolipide : ...Vous verrez avec les lipides.

[Vous devez être ici au bout d’une heure]

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

16

Page 17: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

QCM sur les glucides

QCM 1 : À propos des glucides. A. On les appelle hydrates de carbones car ils contiennent des molécules d'eau. B. Un ose est composé de 2 à 10 carbones. C. Tous les glucides sont composés d'oses. D. Ils occupent une place importante dans le monde animal mais pas dans le monde végétal. E. La partie aglycone d'un homopolysaccharide est sa partie non sucrée.

Correction QCM 1 : C

A. Les anglo-saxons les appellent hydrates de carbones malgré le fait qu'ils ne contiennent pas de molécules d'eau... B. 3 à 9. D. Le monde végétal possède aussi des glucides : amidon, cellulose (=paroi des végétaux).. E. D'un hétéropolysaccharide et non pas d'un homo.

QCM 2 : À propos des glucides.

A. Le saccharose est un disaccharide réducteur. B. Tous les cétoses contiennent la dihydroxyacétone. C. Le fait qu'un ose soit de série D ou de série L est du à ses propriétés physico-chimiques intrinsèques. D. On peut obtenir 16 cétohexoses en partant de la glycéraldéhyde. E. Le mannose est un épimère en C2 du glucose.

Correction QCM 2 : E

A. Non réducteur : liaison glycosidique formée par les deux OH des C anomériques. B. Ils proviennent de la dihydroxyacétone mais ne la contiennent pas. C. C'est une convention, donc indépendant des propriétés physico-chimiques. D. Vrai pour un Aldohexoses car il aurait 4 carbones asymétriques mais un cétohexoses en a 3 donc 12 stéréoisomères car 2 3 .

QCM 3 : À propos des glucides.

A. Le glycogène est le moyen de stockage du glucose chez l'animal. B. L'amidon est composé en majorité d'amylose. C. Le lactose et le saccharose contiennent tous les deux du galactose. D. Un protéoglycane contient proportionnellement plus de glucides que de protéines. E. La partie aglycone d'une glycoprotéine est constituée d'acides aminés.

Correction QCM 3 : ADE

B. D'amylopectine. C. Du glucose, seul le lactose contient du galactose. D. Vrai, pour le savoir facilement, on regarde par quoi le mot se termine. Ici on voit qu’il y

a “protéo” = protéine et “glycane” = glucide. C’est toujours le dernier “mot” qui est majoritaire.

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

17

Page 18: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

QCM 4 : A propos des glucides.

A. Les oses sont solubles dans l'eau. B. Le ribose est un pentose. C. La notion de série se définit à partir de la position de l'OH secondaire de plus haut indice de numérotation. D. Tous les oses de la série L sont lévogyres. E. Le fructose et le glucose sont isomères.

Correction QCM 4 : ABCE

D. Rien à voir, ce sont deux choses absolument différentes. QCM 5 :À propos des glucides.

A. Tous les oses possèdent au moins un carbone asymétrique. B. Le xylose est un cétose. C. Le mannose est un épimère du galactose D. Le mannose est un diastéréoisomère du galactose E. Le D-mannose est un diastéréoisomère du L-mannose

Correction QCM 5 : D

A . Pas le dihydroxyacétone. B. Aldose, c’est le xylulose qui est un cétose. C. Mannose est un épimère du glucose en C2 : mannose et galactose sont

diastéréoisomères E. Faux car ils sont énantiomères.

QCM 6 : Soit la molécule suivante :

A. C'est du D-Galactose B. C'est l'épimère en C4 du D-Glucose C. C'est du L-Mannose D. C'est un cétohexose E. Elle rentre dans la composition du maltose.

Correction QCM 6: Tout faux

A. L-Galactose B. Du L-Glucose C. cf A D. Aldohexose, car nous avons une fonction aldéhyde et non cétone. E. Pas de galactose dans le maltose (oui un QCM peut être tout faux ! )

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

18

Page 19: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

QCM 7 : À propos des glucides. A. Tous les glucides ont la formule 𝐶 𝑛 (𝐻 2 𝑂) 𝑛 B. L'amidon est un hétéropolysaccharide constitué majoritairement d'amylopectine. C. La fonction carbonyle de la glycéraldéhyde est en C1 D. Les glycoprotéines ont une partie protéique majoritaire. E. Le glycogène constitue la forme majeure de stockage d'énergie chez les végétaux.

Correction QCM 7 : CD

A. Faux, juste les oses simples ! B. Faux, HOMOpolysaccharide E. Faux : chez les animaux et quelques bactéries

QCM 8 : À propos des glucides.

A. Un cétohexose possède 4 carbones asymétriques. B. Tous les aldoses dévient la lumière polarisée C. L'amylose est constituée d'enchaînements de lactose D. L'amylose est constituée d'enchaînements ramifiés de forme hélicoïdale de glucose E. Le saccharose est l'association d'un glucose et d'un fructose

Correction QCM 8 : BE

A. Faux, 3 C. Faux, glucose D. Faux, linéaires

QCM 9 : Soit la molécule suivante. A. Le glucose se cyclisant en C1-C5 forme le glucopyranose. B. Le saccharose possède une liaison glycosidique ß 1-2. C. L'anomérie d'une molécule en position Fisher est visible sur le 1 er carbone. D. La molécule ci-dessus est de l'α-D fructofuranose. E. Toutes les propositions précédentes sont fausses.

Correction QCM 9: AD

A. Vrai, rappel : cyclisation C1-C5 forme pyrane / cyclisation C1-C4 forme furane B. Non c'est α (alpha) 1-2 C. Anomérie non visible en Fisher, que en Haworth ! E. cf AD

QCM 10 : Soit la molécule suivante.

A. C'est du ribopyranose. B. C'est du β -D-ribofuranose. C. Il est en conformation cis. D. Il possède 4 C asymétriques. E. On ne peut pas savoir si il est de série D vu qu'on voit pas l'avant-dernier carbone !

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

19

Page 20: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

Correction QCM 10: BCD A. cf B, cyclisation en C1-C4 donc furane et pas pyrane. E. Faux, si le C terminal est orienté en haut c'est qu'il est série D !

QCM 11 A propos des hexoses:

A. Il y a 16 hexoses B. Le saccharose est formé uniquement d’hexoses C. Ils ne possèdent qu’une seule fonction alcool primaire D. Un aldose a plus d’énantiomères qu’un cétose E. Le désoxyribose entre dans la composition de l’ADN

Correction QCM 11 : E

A. Il y a 16 aldohexoses mais aussi 12 cétohexoses donc 38 hexoses E. Il y a du ribose qui est un pentose C. Les cétohexoses ont deux carbones avec un alcool primaire donc deux fonctions alcool

primaire. D. Une molécule n’a toujours qu’un seul énantiomère

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

20

Page 21: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

Acides aminés, peptides, polypeptides et protéines

I- Acides aminés

A dessiner au tableau

RQ : A l'état physiologique ils sont sous forme ionisée (environ pH : 7,4)

1) Définition

Un acide aminé (AA) est une molécule organique amphotère (c'est-à-dire à la fois basique et acide) possédant un squelette carboné et deux groupes fonctionnels : une amine (-NH 2 ) basique et un carboxyle (-COOH) acide, attachés au carbone α. On dit donc que c'est un acide alpha-aminé . Ce carbone alpha est toujours asymétrique sauf sur la glycine (seul acide aminé ne possédant pas de carbone asymétrique, alors faire attention aux pièges dans les QCMs).

Les AA sont tous de série L (fonction amine à gauche) sauf la D-Ser et le D-Asp (libres dans le cerveau). "R"(radical) représente une chaîne latérale spécifique à chaque AA. Les AA sont en général classés d'après les propriétés de cette chaîne latérale en quatre groupes : polaires ionisables (5), polaires non chargés (5), hydrophobes (7) et particuliers (3). Il existe 20 acides aminés différents .

Les AA sont les unités structurales de base des peptides et des protéines. Ils sont reliés de manière covalente par des liaisons amides = liaisons peptidiques de très haute énergie. Cette liaison est issue de la condensation du groupe carboxylique d'un acide aminé 1 et du groupe amine d'un acide aminé 2 (peut-être faire un dessin au tableau pour leur montrer).

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

21

Page 22: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

2) Propriétés physico-chimiques générales

Leur solubilité dépend du pH de la solution considérée, mais libres ils sont solubles dans les solvants polaires comme l'eau (solubilité plus faible si radical hydrophobe). Leur point de fusion est élevé, >200°C. Ils absorbent tous la lumière UV jusqu'à environ 230nm et certains (les AA aromatiques) au-dessus de 250nm : tryptophane, tyrosine, phénylalanine (+ histidine vite fait). Le tryptophane a un pic à 280 nm.

3) InstaDessin

Bienvenue à Maraîchers, les AA sont à apprendre par-cœur . Il est conseillé de commencer à apprendre les acides aminés pendant la pré-rentrée, c’est un gros travail en moins pendant l’année. Tous les acides aminés sont à dessiner au tableau classés par famille comme ci-dessous. Les recopier en représentation de Fischer en remplaçant NH 2 /COOH par NH 3

+ /COO - existant à l’état physiologique.

→ Acides aminés polaires ionisables

Lysine

Groupe fonctionnel : amine

Arginine Groupe fonctionnel : guanidine

Histidine Groupe fonctionnel : imidazole

Aspartate Groupe fonctionnel : diacide

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

22

Page 23: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

Glutamate Groupe fonctionnel : diacide

→ Acides aminés polaires non chargés

Sérine Groupe fonctionnel : Alcool I

Thréonine Groupe fonctionnel : Alcool II

Tyrosine Groupe fonctionnel : Phénol

Asparagine Groupe fonctionnel : Amide

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

23

Page 24: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

Glutamine Groupe fonctionnel : Amide

→ Acides Aminés Hydrophobes (Aliphatiques et Non Soufrés)

Alanine

Valine

Isoleucine

Leucine

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

24

Page 25: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

→ Acides Aminés Hydrophobes (soufrés ou aromatiques)

Méthionine Groupe fonctionnel : thioéther

Phénylalanine Groupe fonctionnel : Phényl

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

25

Page 26: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

→ Acides Aminés Particuliers Cystéine

Groupe fonctionnel : thiol

Glycine Groupe fonctionnel : Pas de C *

Proline Groupe fonctionnel : Amine II sur le C α

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

26

Page 27: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

→ Acides Aminés Essentiels

Ile , Phe , Leu , Trp, Met , Val , Lys , Thr (+ Arg et His pour les enfants). Moyen mnémotechnique : Il fait le tri et met sa valise dans le train. Il y a donc 8 AA essentiels pour les adultes et 10 pour les enfants. (essentiels car non ou insuffisamment produits par l'organisme, ils doivent donc être apportés par l’alimentation). Au sein des peptides et protéines, les AA hydrophiles auront tendance à être retrouvés en surface à l'inverse des hydrophobes , repliés à l'intérieur de la molécule. Il existe également des acides aminés dérivés constitutifs ou non des protéines vus pendant l'année. II- Peptides, protéines

1) Définition

Un peptide est une chaîne comportant jusqu'à 50 AA reliés par des liaisons peptidiques. Il existe une énorme variété de peptides différents. Au-delà de 50 AA, on parle de protéines . Après la constitution de la chaîne peptidique, une extrémité est porteuse d'un groupe amine libre - l'extrémité N- ou amino-terminale , et l'autre d'un groupe carboxyl - extrémité C- ou carboxy- terminale . Par convention, et également à cause de la direction de leur synthèse, les séquences peptidiques sont toujours considérées dans le sens N vers C : la chaîne est polarisée, cela détermine le sens de lecture du peptide. Attention : il ne faut pas confondre la fonction ami N e, présente chez tous les acides aminés et la liaison ami D e, aussi appelée liaison peptidique.

2) Unité de masse des protéines : kDa (kiloDalton)

Taille des protéines : de 50 à 1000 AA Masse moléculaire (MM) moyenne d’un AA : 110 Da MM des protéines : 2,5 à 1000 kDa MM des peptides : <2,5 kDa 1 Dalton = 1u (assimilé à la masse d'une molécule)

3) Rappels sur la structure des protéines

Une protéine est composée par une chaîne (ou séquence) d'AA liés entre eux par des liaisons peptidiques.

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

27

Page 28: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

Cependant cette chaîne peptidique n’est pas linéaire : les AA possèdent des caractéristiques physico-chimiques dues à leur chaîne latérale R , responsables de son repliement dans l’espace (observable par diffraction des rayons X). Il y a donc une organisation (spontanée ou non) de la protéine en forme globulaire (sphérique et soluble dans les solvants polaires) ou fibrillaire (insoluble dans les solvants polaires). Cette structure tri-dimensionnelle ( tertiaire )est directement dépendante de la structure primaire et est essentielle au fonctionnement de la protéine (ex : creux/crevasses/zone hydrophile ou hydrophobe formant le site actif d’une enzyme). C'est sa forme native.

Reproduire ce tableau au tableau en guise de résumé (suit à la définition des différentes structures venant ci-dessous)

Pour résumer :

– Structure primaire : ordre dans lequel les AA sont liés les uns aux autres (codé par le génome).

– Structure secondaire : Arrangement spatial d'acides aminés proches dans une séquence

par implication de liaisons non covalentes (sans modification de la structure primaire) : liaisons hydrogène, interactions hydrophobes, interactions électrostatiques/salines/ioniques forces de Van der Waals.

On obtient alors des structures appelées hélices α, constituées par l' enroulement de la chaîne polypeptidique sur elle-même principalement à cause de la formation de liaisons hydrogènes entre 2 AA notamment entre les CO et NH des carbones alpha + Forces de Van der Waals.

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

28

Page 29: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

Ainsi que des structures appelées feuillets β (ou feuillets plissés), constitués par l'appariement par liaison hydrogène de segments (brins) disposés antiparallèlement les uns par rapport aux autres, formant alors une sorte de membrane plissée. Les AA sont disposés successivement au-dessus puis en dessous d'un plan.

Quand des feuillets β et/ou des hélices α s'assemblent cela forme des structures supersecondaires , mais on ne vous embêtera pas trop avec ça. Les protéines globulaires en structure secondaire sont constituées de 50% d'hélices et de feuillets, l'autre partie étant constituée de coudes et/ou des boucles (petites structures de quelques AA) permettant de relier ces feuillets et hélices. Les protéines fibrillaires seront constituées à 100% d'hélices ou de feuillets.

– Structure tertiaire : Arrangement spatial d'AA lointains dans une séquence, toujours via

des liaisons non covalentes/faibles (hydrogène, ioniques, hydrophobes) et aussi via des liaisons covalentes (ponts disulfures).

Il s'agit de la forme native ou fonctionnelle des protéines globulaires, elle s'arrange selon les motifs secondaires et supersecondaires. Attention, la structure tertiaire s'opère exclusivement pour les protéines globulaires, elle est quasi- inexistante chez les protéines fibrillaires . C’est dans cette conformation qu’apparaît la notion de domaine , à l’origine des propriétés fonctionnelles des protéines.

– Structure quaternaire : Arrangement spatial non covalent de plusieurs sous-unités

protéiques (monomères). Liaisons ioniques surtout, chez les globulaires, (pas de liaison covalente!)

Exception faite pour les protéines fibrillaires qui ont des liaisons covalentes en structures quaternaire ( Lys beaucoup et ponts S-S ). Attention : la structure quaternaire est facultative pour les protéines globulaires et quasi- systématique pour les protéines fibrillaires

RQ monomère : une chaîne polypeptidique ou plusieurs chaînes polypeptidiques reliées par des liaisons covalentes (ponts S-S).

Conclusion

Mise en conformation de la protéine. La protéine ne reste pas en structure primaire, dès la biosynthèse (traduction) elle commence à se conformer spontanément en structure secondaire. Puis, si elle est petite, elle pourra se conformer toute seule en sa structure native (c'est-à-dire sa

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

29

Page 30: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

structure fonctionnelle) afin d'accomplir son rôle. Si elle est plus grande (>100 AA), des protéines chaperonnes l'aideront à se conformer pour qu'elle puisse avoir la bonne conformation nécessaire à son bon fonctionnement.

Si elle n'y arrive pas (ça peut arriver), elle sera détectée par d'autres protéines chaperonnes (principalement à cause des AA hydrophobes qui seront là où ils n'ont rien à y faire, c'est-à-dire à la surface au contact de l'eau) qui l'enverront se faire dégrader dans les protéasomes (élément cellulaire qui sera vu en biocell) L’agrégation de ces protéines mal conformées peut entraîner des maladies du cerveau tel que Alzheimer, Parkinson.

[Vous devez être ici au bout de 2h]

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

30

Page 31: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

QCM

QCM 11 : Donner le caractère vrai ou faux des affirmations suivantes : A. Les acides aminés, encore appelés acides ß-aminés, sont caractérisés par la présence d'un groupement carboxylique et d'un groupement amine attachés à c-β. B. La grande majorité des acides aminés de l’organisme humain sont de série L, donc lévogyres. C. Les 2 AA de série D sont la Sérine et l'Aspartate. D. Les AA ont tous au moins un C asymétrique. E. La chaîne latérale R est commune à tous les AA.

Correction QCM 11 : C

A. Alpha-aminés, attachés au C-α B. Rien à voir D. Pas la glycine E. Faux, c'est ce qui les distingue.

QCM 12 : Donner le caractère vrai ou faux des affirmations suivantes :

A. La valine est un acide aminé essentiel chez l’adulte et l’enfant. B. Les liaisons reliant les AA sont des liaisons non-covalentes appelées liaison amide. C. La thréonine fait partie de la même famille d’acides aminés que la sérine : les acides aminés polaires non chargés. D. La thréonine possède un pic d'absorption dans l'UV à 280 nm. E. L'histidine est un AA essentiel chez l'adulte et chez l'enfant.

Correction QCM 12 : AC

B. Les liaisons amides (<=> peptidiques) sont des liaisons covalentes. D. Faux c'est le tryptophane. E. Pas chez l'adulte.

QCM 13 : Donner le caractère vrai ou faux des affirmations suivantes :

A. Au sein d'un peptide les AA sont reliés par des liaisons amines issues de la condensation des fonctions COOH et NH2 portées par les carbones alpha. B. L'extrémité amino-terminale est aussi appelée extrémité N-ter, l'extrémité carboxy-terminale est aussi appelée extrémité C-ter. C. Usuellement on étudie la protéine dans le sens C-ter → N-ter. D. On classe les protéines en 2 familles : les globulaires et les fibrillaires. E. La structure tri-dimensionnelle d'une protéine est très importante pour assurer sa fonction.

Correction QCM 13 : BDE

A. Amide /!\ aux pièges et à ne pas confondre fonction amiNe et liaison amiDe C. Non, c'est dans le sens inverse.

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

31

Page 32: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

QCM 14 : Donner le caractère vrai ou faux des affirmations suivantes : A. La structure primaire est directement liée à la traduction de l'ARNm. B. La structure secondaire est permise par l'arrangement d'AA proches dans une séquence exclusivement par des liaisons non-covalentes, et le plus souvent par des liaisons Hydrogènes. C. Les segments constituant les feuillets β sont antiparallèles entre eux. D. Les hélices α rentrent dans la catégorie des structures tertiaires. E. On ne trouve quasiment jamais de protéines globulaires avec une structure tertiaire.

Correction QCM 14 : ABC

D. Secondaires E. Faux, fibrillaires pas de structure tertiaire

QCM 15 : Donner le caractère vrai ou faux des affirmations suivantes :

A. La structure quaternaire d'une protéine globulaire comporte de nombreux ponts disulfures. B. Une protéine fibrillaire est constituée en général d'AA hydrophobes. C. Le passage de la structure primaire à la structure secondaire se fait spontanément, sans aide. D. Le passage de la structure secondaire à la structure tertiaire nécessite toujours l'intervention de protéines chaperonnes. E. Si la protéine se trouve mal conformée (c'est-à-dire si les AA hydrophobes se retrouvent à la surface de la protéine) celle-ci sera prise en charge par des protéines chaperonnes et envoyée vers les protéasomes pour être dégradée.

Correction QCM 15 : BCE

A. Protéine globulaire en structure quaternaire : pas de liaison covalente, c'est la fibrillaire qui a des liaisons covalentes!

D. Faux, que pour les grandes protéines (<100 AA) QCM 16 : A propos de la molécule suivante :

A. Il s'agit de l'arginine. B. C'est un acide aminé essentiel chez l'adulte. C. Elle sera plutôt retrouvée en surface des protéines. D. Elle possède une fonction guanidine. E. Toutes les propositions ci-dessus sont vraies.

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

32

Page 33: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

Correction QCM 16: BC A. il s'agit d'une lysine D. elle possède une fonction amine E. Voir A et D

QCM 17 : A propos des acides aminés :

A. Ils dévient tous la lumière B. Ils possèdent tous 2 fonction: une fonction amide et une fonction caboxyle C. Ils interagissent entre eux par des liaisons faibles pour former les protéines et les peptides D. Certains sont retrouvés sous forme libres et de série D E. Ils ont tous une fonction amine primaire.

Correction QCM 17 : D

A. Pas la glycine car elle ne possède pas de carbone asymétrique.

B. AmiNe. C. liaisons fortes, ce sont des liaisons covalentes. E. La proline a une fonction amine secondaire.

QCM 18 : A propos des protéines: A. Leur forme native est la forme tertiaire. B. Une liaison peptidique est une liaison amine C. Elles sont formées d’au moins 50 AA D. Les protéines fibrillaires peuvent avoir une structure tertiaires E. La partie protéique est minoritaire dans les glycoprotéines

Correction QCM 18: C

A. Secondaire B. Amide D. Non pas de structure tertiaire pour les fibrillaires E. La partie protéique est majoritaire car c’est par elle que se termine le mot.

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

33

Page 34: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

34

Page 35: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

TuT'rentrée Découverte

2019-2020

UE 1 : Chimie

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

35

Page 36: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

Chimie en PACES ?

Objectifs Étudier la structure de l'atome, des molécules et les réactions de chimie organique. C’est une matière qui allie apprentissage, compréhension et réflexion (+++).

Les cours à la faculté

– 2 professeurs : – Pr Baziard : atomistique, structure de l'atome, thermodynamique et oxydo-

réduction. – Pr El Hage : chimie organique.

– TD : différents enseignants, très important d'y aller pour acquérir le raisonnement++ – Support : diapos projetées en cours (données en début d'année dans deux polys

distribués par la fac)

Modalités de contrôle de connaissances

● 20 QCM en 1H : environ 10 pour chacun des 2 profs (cela peut varier 11/9) ● Premiers QCM à faire assez rapidement car cours ou besoin de peu de réflexion ; la suite

est plus difficile surtout les 3 derniers QCM de chimie organique qui sont en cascade donc attention, la moindre erreur surtout au début du premier QCM peut être fatale (si pas sûr surtout ne pas répondre, voir le risque qu'on est prêt à prendre parce que si on ne répond jamais, on n’aura jamais de points).

● Sujets longs donc ne pas perdre du temps sur les parties « faciles » du début pour le consacrer à la chimie organique. Attention tout de même à l'erreur d'inattention ! Relecture conseillée si temps en plus !

● Importance de l’entraînement en TD pour avoir le bon raisonnement donc gain de temps, de points ( et de places) ; ne pas négliger de faire beaucoup d'exercices pour avoir certains automatismes et surtout connaître les réactions, ce sont les mêmes qui reviennent.

Le programme

5 parties : difficulté augmentant au cours du quad → Ne pas négliger la chimie sous prétexte que le début est facile !

● Atomistique : étude des atomes, de leurs compositions, de leurs configurations, de leurs classifications, leurs interactions et leurs assemblages formant des molécules.

● La Thermodynamique : étude de l'énergie impliquée dans la réaction chimique ; ressemble un peu à de la physique ; formules à apprendre donc des calculs au concours.

● L'Oxydo-réduction : comme au lycée, en compliquant bien sûr. ● Chimie organique générale : c’est la chimie du carbone, étude des structures de

composés organiques, leurs nomenclatures, leurs formules, leurs représentations et leurs réactivités ; Bases essentielles +++ à savoir pour la suite ; que du cours.

● Chimie organique descriptive : études des réactions entre les différentes fonctions. Le plus complexe à comprendre, besoin du cours et de beaucoup d'entraînement (TD +++).

Comment travailler en chimie

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

36

Page 37: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

● La prise de note en cours : diapos projetées présentes dans le poly de la fac, il y a de la place à côté si besoin d'écrire mais généralement pas besoin de prendre beaucoup de notes, tout est écrit sur les diapos. Par contre très important de suivre avec attention le cours car il faut comprendre les mécanismes expliqués.

● L'apprentissage des cours : connaître son cours par cœur, plus facile après de faire les exercices. Regarder un peu, avant le cours, ce que vous allez voir pour avoir une petite idée et arriver donc avec un peu de chimie en mémoire.

● L’entraînement aux QCM : +++ polys distribués par la fac comportant les annales et les séances de TD ; quand vous ferez ces QCM sans problème vous serez prêts. (pas beaucoup de surprise au concours) → Se garder les annales pour la fin des révisions (++++) afin d'avoir des exercices inconnus type concours. → Bien savoir faire les TD avant de se lancer dans les annales.

● Présence en TD plus que recommandée : en effet les exercices ne sont que rapidement, voir pratiquement pas abordés dans le cours magistral, les enseignements dirigés sont faits pour s’entraîner.

Préparer les TD à l’avance en faisant les QCM pour suivre. Ne pas hésiter à poser des questions, les enseignants sont là pour ça. Il faut sortir des TD en ayant compris comment faire pour résoudre un problème.

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

37

Page 38: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

Atomistique

I- Généralités sur l’atome et ses constituants

1) Structure de l’atome

- L’ atome est constitué d'un noyau (positif) autour duquel gravitent des électrons (négatifs). - Le noyau est composé de protons et de neutrons. Ceux-ci forment les nucléons.

La masse de l’atome est concentrée au niveau du noyau . En effet : - Les électrons ont une masse très inférieure à celle des neutrons et protons - Les protons ont sensiblement la même masse que les neutrons mais celle du

proton est inférieure à celle du neutron. ✓ moyen mnémotechnique : “p” comme petit, donc proton plus léger que neutron

➢ Les charges q des particules diffèrent :

- 𝑞 𝑝𝑟𝑜𝑡𝑜𝑛

= +e

- Le proton porte la charge positive du noyau. - 𝑞

𝑛𝑒𝑢𝑡𝑟𝑜𝑛 = 0

- Le neutron étant neutre, on en déduit que le noyau est positif. - 𝑞

é𝑙𝑒𝑐𝑡𝑟𝑜𝑛 = -e

- Les électrons sont les particules négatives de l’atome. Sa charge est égale, en valeur absolue, à celle du proton.

➢ Le noyau a pour notation Z 𝐴 X

A : Nombre de masse - C’est le nombre de nucléons ( nombre de protons + nombre de neutrons )

Z : Numéro atomique ou nombre de charge - Il représente le nombre de protons dans le noyau

A-Z = le nombre de neutronsL’atome étant une entité neutre, il est dans son état le plus stable, on peut en déduire qu’il y a autant de protons ( charges + ) que d’électrons ( charges - ) . Il y a donc Z électrons dans un atome.

● Attention à ne pas confondre ion et atome : un ion est un atome ayant perdu ou gagné un ou plusieurs électrons : il n’a plus Z électrons, il est donc chargé.

● Le numéro atomique définit l’élément : chaque valeur de Z définit un élément (je trouve ça plus clair). Ce sont tous les atomes et ions qui possèdent le même nombre de protons dans leur noyau.

● Les isotopes d’un élément sont les noyaux avec un Z identique mais un A différent. ( Nb de neutrons différents)

✓ moyen mnémotechnique : i Z otope : Z identique Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

38

Page 39: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

■ Ex : Hydrogène 1 1 𝐻, Deutérium 1

2 𝐻, Tritium 1 3 𝐻

- Remarque : Les propriétés physiques d’un atome découlent de la masse de

son noyau alors que les propriétés chimiques d’un atome découlent de ses électrons car se sont eux qui réagissent lors de transformations.

→ La masse atomique ● La mole correspond à la quantité de matière d'un système contenant autant de particules individuelles (atomes, molécules, ions, ou de patates si on veut, c’est comme un sac) qu'il y a d'atomes dans 12 g de carbone 12C (définition à savoir par cœur).

- Le nombre d’Avogadro ( Na ) = 6.022x10 23 mol -1

- Une mole de 12C = Na atomes =

6.022x10 23 atomes

● La masse réelle d’un atome est infiniment petite. On utilise donc des échelles relatives de masse atomique pour comparer différents éléments entre eux.

- L’atome de référence est le 6 12 C

- 1 unité de masse atomique ( u ) = 1/12 de la masse d’un atome de 6

12 C

- Un atome de 6 12 C = 12 u

6 - La masse de l’atome est concentrée dans le noyau donc : masse de l’atome = masse des

nucléons en u = A u

● La masse atomique moyenne d’un élément est la masse moyenne de cet élément en « u » en prenant compte de l’abondance de ses différents isotopes. Cette masse relative n’est pas un nombre entier car un élément est un mélange d’isotopes.

Exemple : Abondance de l’isotope 6 12 C de masse 12 u = 98.89%

Abondance de l’isotope 6

13 𝐶 de masse 13.0063 u = 1.11%

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

39

Page 40: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

Masse atomique moyenne du carbone naturel =

(12 x 98.89/100) + (13.0063 x 1.11/100) = 12.01 u

Exercices d’application (ils les ont dans leur poly)

Exercice 1 : Un des isotopes du Molybdène est un atome constitué de 99 nucléons et 57 neutrons. - Quel est le nombre de masse ? Le numéro atomique ? 99, 42 - Combien de protons et d'électrons composent cet isotope ? 42 - Parmi ces atomes quel est l’isotope et pourquoi les autres ne le sont pas ? c’est le 3ème car il a

le même Z et un A différent. Le 1er a un Z différent et le 2eme n’est pas le même élément

- Parmi les trois atomes précédents, un n’existe pas : lequel et pourquoi ?

Le 43 98 𝑀𝑜 n'existe pas car l'élément qui a le Z 43 est le Tc ( rappel 1 Z = 1 élément )

Exercice 2 : Déterminer la masse atomique de l’élément naturel chlore sachant qu’il est composé des isotopes suivants :

- 75.4% de l’isotope 35

17 Cl

- 24,6% de l’isotope 37 17 Cl

de masse 34.96 u

de masse 36.96 u

Réponse : (34,96x0,754 + 36,96x0,246) = 26,36+9,09 = 35,45u

→ Structure électronique de l’atome

a) Le modèle de Bohr (attention ce modèle ne s’applique QUE pour l’atome d’hydrogène)

Bohr caractérise la lumière par sa nature ondulatoire et corpusculaire. La lumière est donc à la fois une onde, ce qui signifie qu’elle a une fréquence, appelée nu tel que ν = c / λ et à la fois composée de grain, aussi appelé photon. Un photon transporte un quantum d’énergie E tel que E = h.ν = h. (c / λ). Ainsi, la variation d’énergie ΔE = n.(h. ν).

Les électrons tournent sur des orbites circulaires autour de l’atome pouvant avoir des niveaux d’énergies différents . Ces orbites vont donc avoir différents rayons tel que r n = 0,53 x n² Angströms (= 10 -10 m) avec n un nombre quantique entier qui correspond à un niveau (ou orbite)

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

40

Page 41: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

que l’on appelle aussi orbitale atomique.

a) Les orbitales atomiques

Les électrons gravitent autour du noyau de l’atome, formant ainsi des couches électroniques. Ces couches regroupent les électrons d’énergies identiques . On dit que l’énergie de l’électron est quantifiée. En effet, l’énergie d’un électron sur une couche n ne peut prendre que certaines valeurs déterminées par l’équation : E n = −13,6 / 𝑛² 𝑒𝑉 (dans le modèle de Bohr)

Ecrire les valeurs autorisées pour l'atome d'Hydrogène (modèle de Bohr) au tableau : (c'est bien de les connaître).

– n=1 : E= -13,6 eV → état fondamental – n=2 : E= -3,4 eV → état excité – n=3 : E= -1,51 eV – n=4 : E= -0,85 eV etc...

L’état le plus stable pour un électron est appelé état fondamental. Il s’agit de l’état où l’électron possède le moins d’énergie. L’électron à l’état fondamental appartient à la couche située la plus près du noyau, on parle donc de couche n = 1, où l’énergie est de - 13,6 eV pour l’atome d’Hydrogène. ( Remarque : lorsqu'on parle de l'atome d'hydrogène dans les QCMs, il s'agit du modèle de Bohr ). On remarquera que cette énergie est négative, plus elle est négative et plus on aura de stabilité, d’où le fait que l’état fondamental est le plus stable, on parle de stabilité maximale puisque l’attraction électron/noyau est maximale.

Lorsque l’électron reçoit de l’énergie extérieure, il l’absorbe et passe donc aux niveaux supérieurs. On parle de transition de l’électron qui passe donc d’un état stable à un état excité. Il faut une énergie suffisante pour passer d’une niveau n à un niveau n+1. Soit ΔE = E n+1 – E n .

Si l’énergie transmise est supérieure à 13,6 eV, l’électron quitte son orbite : il passe à l ’état ionisé et il n’y a plus d’attraction électron/noyau.

Lorsque l’électron restitue cette énergie, il revient aux niveaux inférieurs en émettant un rayonnement qui a une énergie égale à la différence des 2 couches. Un retour sur E 1 provoque une transition UV qui correspond à la série de Lyman . Un retour sur E 2 provoque une transition dans le visible qui correspond à la série de Balmer . Un retour sur E 3 provoque une transition IR qui correspond à la série de Paschen . ✓ moyen mnémotechnique : LyBaPa

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

41

Page 42: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

Il est impossible de connaître la position exacte de l’électron autour du noyau. Il est donc possible de déterminer un volume dans lequel la probabilité de présence d'un électron donné est de plus de 95% : l’ orbitale atomique .

Exercice d’application : Remplir les blancs :

La couche d’un électron a pour expression -1,51 eV, cette couche est n = … . L’électron est alors à l’état … Il … de l’énergie et passe à la couche n = 1. Cette couche correspond à des électrons à l’état … . Elle est caractérisée par une énergie égale à … . Réponses : 3, excité, perd (libère), fondamental, -13,6 eV.

[FIN DE LA PREMIÈRE PARTIE : vous devez en être ici au bout de 1h]

b) Les nombres quantiques

Un atome possède plusieurs orbitales dont chacune est définie par ses trois nombres quantiques : {n ; l ; m}.

- Le nombre quantique principal ou n - définit la couche électronique et le niveau d’énergie de l’orbitale. - n est un nombre entier et non nul : n ≥ 1 .

- Le nombre quantique secondaire ou ℓ - Il définit la forme de l’orbitale. - ℓ est un nombre entier défini tel que 0 ≤ ℓ ≤ n-1 . - A chaque valeur de ℓ, on associe une lettre qui caractérise la forme de l’orbitale :

- ℓ = 0 on parle d’une orbitale de type s. - ℓ = 1 on parle d’une orbitale de type p. - ℓ = 2 on parle d’une orbitale de type d. - ℓ = 3 on parle d’une orbitale de type f.

- Il est donc possible de diviser les couches n en sous couches ℓ

- Le nombre quantique magnétique ou m.

- Il définit l’ orientation de l’orbitale. - m est un nombre entier défini tel que -ℓ ≤ m ≤ +ℓ. - Les sous couches ℓ sont divisées en orbitales atomiques d’orientation différente. - le nombre total d’orbital par couche = n²

Exemple : pour n = 2, nous avons 2² = 4 orbitales soit 1 orbitale s et 3 orbitales p.

Ainsi, l’orbitale 3f ou 2d ne peuvent exister.

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

42

Page 43: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

- Le nombre quantique de spin ou s : - Une orbitale va pouvoir contenir au maximum deux électrons.

- Pour différencier ces deux électrons, on utilise un 4 ème nombre quantique, selon la règle d’exclusion de Pauli : le spin

- Ce nombre définit le sens de rotation selon lequel tourne l’électron - Le spin ne peut prendre que deux valeurs :

– s = + ½ ou s = - ½

Pour représenter les orbitales atomiques, on utilise des cases quantiques que l’on remplit de flèches (pour les 2 électrons) Sachant qu’une OA est définie par 3 nombres quantiques, il est possible de décrire l’arrangement électronique d’un atome grâce à ces cases selon le nombre de possibilité que ℓ et m peuvent prendre

Exemple : La couche n = 2 :

→ Deux ℓ possibles (0 ; 1) sous couche 2s et 2p → Quatre m possibles (-1 ; 0 ; 1 si ℓ =1 et 0 si ℓ = 0) : 4 cases quantiques : une 2s et trois 2p → 6 électrons peuvent se caser dans une couche n = 2 car 2s 2 2p 6

- Cela se représente Astuce :

→ Ce n’est pas la peine de refaire cette démarche à chaque fois. Il suffit juste de se souvenir de

deux choses. → Que l’on ajoute deux cases quantiques à chaque fois que l’on augmente de sous couche.

Ainsi pour ℓ = 0 (s) 1 case / ℓ = 1 (p) 3 cases … ou alors ça fait une pyramide comme celle-ci :)

→ Que l’on peut caser seulement deux électrons par case.

La forme des orbitales est définie par le nombre quantique ℓ Mais si ℓ ≥ 1, alors m pourra prendre plusieurs valeurs. Cela a pour conséquence une multiplicité des possibilités d’orientation des orbitales atomiques p, d et f .

Exemple : un électron avec n = 3 ; ℓ = 2, les valeurs possibles de m sont : -2 ; -1 ; 0 ; 1 ; 2. L’orbitale peut donc s’orienter de 5 façons. Ci-dessous, un échantillon de ces possibilités Attention : l’électron peut s’orienter de différente façon mais la sous couche à laquelle il appartient prendra toujours la même forme

Ainsi, un électron de sous couche s aura une orbitale sphérique, et pour la sous couche p, cela prend la forme d’une cacahuète ou d’un huit en 3D.

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

43

Page 44: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

Exercice d’application : - Dire si ces orbitales atomiques existent :

A{3 ; -2 ; 2} ; B {1 ; 0 ; 0} ; C {4 ; 2 ; -1} ; D {5 ; 2 ; 3} - Pour celles qui existent donner :

- le nombre d’électrons que leur sous couche peut héberger - le nombre de formes possibles d'orbitales sur la couche correspondante

- Représenter la sous-couche à laquelle elles appartiennent

Solution :

B, C existent (vérifier avec la règle) • A n'existe pas car on a l = -2 <0

• D n'existe pas car m>3, alors qu'il faut que - l ≤ m ≤ l • la sous couche de B peut héberger 2 é : l=0, 1 seule orbitale 1s sphérique possible

• la sous couche de C peut héberger 10 é : l=2 donc sous couche de type d (5 orientations possibles car 5 valeurs de m possibles, -2;-1;0;1;2), on peut mettre deux électrons par orbitale, donc 5 x 2 =10 électrons potentiels dans la sous couche l=2

Représentation de la sous couche électronique :

B {1 ; 0 ; 0} : 1s

C {4 ; 2 ; -1}: 4d

5) Configuration des atomes polyélectroniques

Les électrons d'un atome ou d'un ion vont venir remplir les différentes orbitales de manière ordonnée. Les orbitales seront remplies en fonction de leur niveau d'énergie ( les moins énergétiques se remplissent en premier ).

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

44

Page 45: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

a) La règle de Klechkowski

On dit que l’on remplit les orbitales par ordre croissant d'énergie grâce à la règle de Klechkowski

La règle de Klechkowski ordonne donc les orbitales selon leur niveau énergétique. Selon cette règle, et en sachant qu' il y a deux électrons par case

quantique, les sous couches s possèdent une case quantique (car m ne peut prendre qu’une valeur), les p en possèdent 3, les d : 5 et les f : 7 On peut en déduire que le remplissage se fait de cette façon : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 …

Remarque : pour dresser la configuration électronique d'un atome (QCM +++) il faudra remettre les sous couche dans l'ordre croissant des n, sans tenir compte des priorités de remplissage de Klechkowski. ■ Exemple atome de nickel 28 Ni : - ordre de remplissage : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 8

- ordre d’écriture : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 8 4s 2

b) Principe d’exclusion de Pauli

«Deux électrons d’un même atome ne peuvent pas avoir leurs 4 nombres quantiques identiques. » Or, 2 électrons placés dans une même orbitale ont obligatoirement leurs 3 premiers nombres quantiques {n ; ℓ ; m} identiques. C’est donc le nombre quantique de spin ou s qui diffère.

À retenir :

- Une couche électronique est définie par 1 nombre quantique { n } - Une sous couche est définie par 2 nombres quantiques {n ; l } - Une orbitale est définie par 3 nombres quantiques {n ; ℓ ; m} - Un électron est défini par 4 nombres quantiques {n ; ℓ ; m ; s}

→ Les électrons d’une même orbitale auront obligatoirement leurs spins opposés.

c) Principe de stabilité

« À l’état fondamental (c’est-à-dire non excité), un atome est toujours à son niveau énergétique le plus bas. » On commence par remplir la couche la plus interne car c’est celle d’énergie la plus faible. Exemple : On remplit d’abord la 1s, puis la 2s. Il en va de même pour les anomalies de remplissage : on commence par remplir la 4s avant de faire la 3d.

d) Règle de Hund

« Les électrons se répartissent avec un nombre maximum de spins parallèles dans une même Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

45

Page 46: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

sous couche » Cela signifie qu’il faut toujours préférer laisser des électrons célibataires (c’est-à-dire des électrons seuls dans leur case quantique) pour remplir un maximum de cases quantiques. Attention, la règle de Hund ne concerne que les orbitales ayant la même énergie, et donc d’une

même sous couche

e) Anomalie de remplissage des sous couches

Certains atomes (à connaître par cœur, il y en a 4 à savoir) vont avoir un remplissage particulier notamment le chrome (Z = 24), le molybdène (Z = 42), le cuivre (Z = 29) et l’ argent (Z = 47). ✓ Moyen mnémotechnique : “CRoque MOn CUl en ArGent”

Effectivement, pour le cas du Cr et du Mo, qui sont en ns² (n-1)d 4 , la stabilité n’est pas totale, nous allons donc passer à un remplissage du type ns 1 (n-1)d 5 pour que les sous couches soient semi remplies et donc plus stables.

De même pour le Cu et l’Ar qui sont en ns² (n-1)d 9 et qui passent en ns 1 (n-1)d 10 pour avoir un remplissage total des sous couches.

f) Cas des ions (ici cations : atome positif)

Un cation est un atome positif, c’est-à-dire un atome neutre auquel on a arraché un ou plusieurs électrons. L’électron arraché en premier appartient à la couche qui a le n le plus grand , on parle de couche externe ou de couche de valence .

Exemple : le fer (Z = 26) est en 1s²2s²2p 6 3s²3p 6 3s²3p 6 3d 6 4s 2 . Sa couche de valence est donc n = 4.

Ainsi, l’ion Fe2+ est en (…) 3d 6 4s 0 . Et l’ion Fe3+ est en (…)3d 5 4s 0 .

g) Bilan

Exercice d’application : - Écrire la configuration électronique :

- Du néon (Z = 10) - De l’aluminium (Z = 13) - Du cuivre (Z = 29) - Du Al 2+

Ne : 1s²2s²2p 6 Al : (Ne)3s²3p 1 Cu : (Ne)3s²3p 6 3d 10 4s 1

Al 2+ : (Ne)3s 1 Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

46

Page 47: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

[FIN DE LA DEUXIÈME PARTIE : vous devez en être ici au bout de 2h]

II- La classification périodique des éléments

Mendeleïev a classé les éléments dans un tableau selon leur Z croissant : - Il est composé de 7 lignes = 7 périodes.

18 colonnes = 18 groupes d’éléments - Chaque case du tableau correspond à un élément.

Les éléments d’une même période ont le même nombre quantique n de la couche la plus externe.

- Exemple : Le Lithium (Z=3) et le Bore (Z=5) appartiennent tous les deux à la 2 ème

période. - La configuration électronique du Li : 1s 2 2s 1

- La configuration électronique du B : 1s 2 2s 2 2p 6

Ceux qui figurent sur une même colonne ont le même nombre d’électrons sur leur couche la plus externe. Et donc la même structure électronique externe.

- Exemple : Tous les gaz rares ont leur couche externe avec 8 électrons : Xs 2 Xp 6 Les éléments d’un même groupe présentent donc des propriétés chimiques similaires, c’est pourquoi on parle de familles d’éléments.

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

47

Page 48: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

1) Les groupes d’éléments

Les blocs regroupent les éléments dont leurs électrons les plus externes appartiennent à une orbitale de même nature

- Le bloc s : Les deux premières colonnes. – Les électrons les plus externes appartiennent à des orbitales de type s. – Ex : Li (Z=3) : 1s 2 2s 1 ; Mg (Z= 12) : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2

- Le bloc p : Les 6 dernières colonnes

– Les électrons les plus externes appartiennent à des orbitales de type p. – Ex : N (Z=7) : 1s 2 2s 2 2p 3 ; Al (Z= 12) : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2

- Le bloc d : Les éléments de la colonne 3 à 12

– Attention : Tous les éléments de ce bloc ont une configuration électronique en Xd y

(X+1)s 2 (sauf pour ceux avec anomalies de remplissage qui sont en s 1 ), mais ils appartiennent bel et bien au bloc d car c’est cette sous couche d qui est en remplissage.

– Ce bloc comprend tous les éléments de transition

- Le bloc f : les deux dernières périodes du tableau périodique (peu intéressant en Paces)

2) Les familles d’éléments

Comme nous l’avons vu, une colonne correspond à une famille d’éléments aux propriétés chimiques similaires. Il faut retenir certaines familles :

- Les alcalins :

- Colonne 1 - Leur configuration électronique se termine par ns 1

- Remarque : l’ hydrogène ( Z = 1 ) n’en fait pas partie.

- Les alcalino – terreux - Colonne 2 - Leur configuration électronique se termine par ns 2

- Les éléments de transition:

- Ce sont les éléments dont la sous couche d est en cours de remplissage - Ils sont donc assimilables au bloc d.

- Les métaux :

-Ce sont les éléments situés à gauche et au milieu du tableau périodique - Il n’est pas nécessaire d’en connaître la limite exacte.

- Les halogènes :

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

48

Page 49: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

- Colonne 17 - Leur configuration électronique se termine par ns 2 np 5

- Les gaz rares :

- Colonne 18 - Leur configuration électronique se termine par ns 2 np 6

Remarque : on utilise la configuration électronique des gaz rares pour abréger l’écriture d’autres éléments.

■ Exemple : - Ne ( Z = 10 ) 1s 2 2s 2 2p 6

- Mg ( Z = 12 ) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2

→ Mg : ( Ne )3s 2

Il est très fortement conseillé de connaître (ou savoir retrouver les numéros atomiques) des éléments de cette colonne

3) Comment connaître le groupe, la famille et la période d’un élément dans la

classification en fonction de son numéro atomique ?

En fait, on veut connaître sa position exacte dans le tableau de Mendeleïev. Pour connaître quelle période il occupe, il faut regarder la plus grande valeur que n prend dans la configuration électronique de l’atome : cela correspond à sa période.

- Pour connaître son groupe :

- Si la configuration électronique se finit par : – 𝑛𝑠 1 → Groupe 1 – 𝑛𝑠 2 → Groupe 2 – (𝑛 − 1)𝑝 6 𝑛𝑠²(𝑛 − 1)𝑑 𝑥 → Groupe (2+ x ) – 𝑛𝑠²𝑛𝑝 𝑥 → Groupe ( x + 2 +10)

Exemple : Iode (Z = 53 ) : [Kr] 5s 2 5p 5

- L’ iode est donc placé dans la 5 ème période (5 ème ligne de la classification) - Et dans la 17 ème colonne (5+2+10 = 17) ; il appartient donc à la famille des halogènes.

Le plus facile est d'apprendre au moins les trois premières lignes du tableau et même la quatrième, plus la colonne 18 des gaz rares : tracer le maximum du tableau avant de faire des QCMs aide car certains items demandent si les éléments ont la même configuration externe. S'ils sont dans la même colonne c'est vrai, pas besoin de faire la configuration, on regarde juste le tableau qu'on a tracé en 2 minutes.

Phrases mnémotechniques : Période 2 : Lili Becta Bien Chez Notre Oncle Ferdinand Nestor

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

49

Page 50: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

Période 3 : Na poléon M a n ga Al lègrement S ix P oulets S ans Cl aquer d' Ar gon Période 4 : K epler Ca lculait des Sc alaires Ti tanesques en V oyant M ag n on Fer le Co n Ni ché sur le Cu l d'un Z ébulo n Ga gnant Gé néralement As - sez de B iè r e Kr onembourg / K arim, Ca pitaine Sc andinave Ti ra sur sa V erge Cr asseuse et M i n able, Fe rmant le Co l de Ni cole, le Cu l de Zn erko et Ga rda Gé néreusement l’ As permique Se mence du Br ave K e r mit

4) Le rayon atomique

Il y a 2 types de liaisons entre les atomes : les liaisons de Van Der Waals et celles covalentes. Ce qui nous amène à 2 types de rayon

- le rayon atomique de Van Der Waals , qui permet de mesurer l’encombrement de l’atome. Il est égal à la moitié de la distance minimale à laquelle peuvent s’approcher 2 atomes quand ils ne sont pas liés.

- le r ayon atomique covalent est égal à la moitié de la distance séparant les noyaux des 2 atomes liés par des liaisons covalentes simples. Pour le rayon propre à l’atome, le rapport rayon de l’atome (10 -10 m)/rayon du noyau (10 -14 m) = 10 000 et c’est TOUJOURS exacte. Cela signifie que pour un noyau de 10 cm de rayon, l’atome correspondant fait 1 km de rayon.

Le rayon d’un atome va varier :

- au sein d’une période ( ligne ), le rayon diminue avec le numéro atomique - au sein d’un groupe ( colonne ), le rayon augmente avec le numéro atomique

Exemple : rayon du Be (Z = 4) < rayon du Ne (Z = 10) rayon du Be (Z = 4) > rayon du Mg (Z = 12)

5) Les ions

Par définition, un atome est neutre puisqu’il a autant d’électron(s) que de proton(s). Lorsque cet atome perd ou gagne un électron, il devient un ion. Plus précisément un cation si l’atome perd un électron et devient positif ou un anion s’il gagne un électron et devient négatif.

Ce phénomène permet à l’atome de se rapprocher de la configuration du gaz rare le plus proche Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

50

Page 51: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

puisque les gaz rares ont une stabilité maximale . Effectivement, ils ont leur couche externe pleine.

Moyen mnémotechnique : a N ion = N égatif

a) Energie d’ionisation

L’ énergie d’ionisation est l’énergie nécessaire pour perdre un ou plusieurs électrons. Autrement dit, l’énergie pour obtenir un cation . Chaque électron est retenu par une force électrostatique due aux charges positives des protons. Il faut donc fournir une énergie pour arracher les électrons. Plus l’électron est loin du noyau et plus il est facile à arracher. Ainsi, cette énergie est inversement proportionnelle au rayon atomique. Elle augmente quand la période augmente et quand le groupe diminue.

Exemple : Ei du Be (Z = 4) < Ei du Ne (Z = 10)

Ei du Be (Z = 4) > Ei du Mg (Z = 12)

b) Affinité électronique

L’ affinité électronique est la capacité à gagner un ou plusieurs électrons. Autrement dit, la capacité de devenir un anion .

c) Tendance des ions

Le bloc s a tendance à perdre des électrons pour se rapprocher du gaz rare le plus proche qui se situe sur la période (la ligne) du dessus.

Exemple : Be (Z = 4) 🡪 Be 2+ pour se rapprocher de l’Hélium (Z = 2)

Le bloc p a tendance à gagner des électrons pour se rapprocher du gaz rare le plus proche qui se situe au bout de la période.

Exemple : O (Z = 8) 🡪 O 2- pour se rapprocher du Néon (Z = 10)

d) Rayon ionique

Le rayon ionique est différent du rayon atomique puisque l’atome à un nombre différent d’électron. Ainsi, un cation va avoir un rayon atomique covalent plus faible que l’atome neutre alors qu’un

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

51

Page 52: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

anion va avoir un rayon plus grand.

Soit r atomique covalent > r cationique

Et r atomique covalent < r anionique

e) Electronégativité

L’électronégativité est la tendance d’un élément à attirer les électrons d’une liaison. Ce phénomène s’observe lorsque deux atomes sont liés par une liaison covalente. Il ne concerne pas les gaz rares puisque leur couche externe est complète.

L’EN varie dans le même sens que l’Ei et dans le sens inverse du rayon.

[FIN DE LA TROISIÈME PARTIE : vous devez en être ici au bout de 3h]

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

52

Page 53: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

Chimie organique

La chimie organique concerne l’étude et la description de molécules essentiellement composées de Carbone 12

6 C (on l’appelle également chimie du carbone). Les autres éléments les plus abondants sont H, O, N. La chimie organique est entre autre la chimie du vivant, que l’on oppose à la chimie minérale.

I- Formules brutes, planes, semi-développées et topologiques

La formule brute donne des informations sur le nombre et la nature des atomes. La formule semi- développée donne des informations sur toutes les liaisons sauf les liaisons avec les hydrogènes. C'est principalement des molécules représentées sous cette forme dans les QCMs. La formule plane développe toutes les liaisons. La formule topologique, au bout de chaque trait on a un carbone.

Exemples à faire au tableau :

Molécule Formule

brute Formule plane Formule semi-développée Formule topologique

(moins importante) Butane

C 4 H 10

H H H H | | | |

H-C-C-C-C-H | | | |

H H H H

CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 3

ou

CH 3 -(CH 2 ) 2 -CH 3

Pentan-1- ol

C 5 H 12 O

H |

O H H H H | | | | |

H-C-C-C-C-C-H | | | | |

H H H H H

CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 OH

Pentan-2- ol

C 5 H 12 O

H |

H O H H H | | | | |

H-C-C-C-C-C-H | | | | |

H H H H H

CH 3 -CHOH-CH 2 -CH 2 -CH 3

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

53

Page 54: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

II- Chaînes linéaires aliphatiques & leurs radicaux

Aliphatique : désigne les composés organiques non aromatiques

Chaînes linéaires aliphatiques Groupes alkyles Radicaux (Chaîne carbonée) CH 4 Méthane Méthyle

CH 3 -CH 3 Éthane Éthyle CH 3 -CH 2 -CH 3 Propane Propyle

CH 3 -(CH 2 ) 2 -CH 3 Butane Butyle CH 3 -(CH 2 ) 3 -CH 3 Pentane Pentyle CH 3 -(CH 2 ) 4 -CH 3 Hexane Hexyle CH 3 -(CH 2 ) 5 -CH 3 Heptane Heptyle CH 3 -(CH 2 ) 6 -CH 3 Octane Octyle CH 3 -(CH 2 ) 7 -CH 3 Nonane Nonyle CH 3 -(CH 2 ) 8 -CH 3 Décane Décanyle

C 11 Undécane

C 12 Dodécane

C 13 Tridécane

C 20 Eicosane

C 22 Docosane

C 24 Tétracosane

III- Dénomination des carbones

Un carbone primaire est lié à un seul autre carbone (et donc à 3 autres substituants). Un carbone secondaire est lié à 2 autres carbones (et donc à 2 autres substituants). Un carbone tertiaire est lié à 3 autres carbones (et donc à un seul substituant). Un carbone quaternaire n’est lié qu’à des carbones.

A faire au tableau :

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

54

Page 55: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

IV- Quelques radicaux fréquemment rencontrés …

A faire au tableau :

Méthyl Éthyl Vinyl Propyl Isopropyle (iPr)

R-CH 3

R-CH 2-CH 3

R-CH=CH 2

R-CH 2-CH 2-CH 3

Butyle primaire (nBu) Butyle secondaire (sBu) Butyle Tertiaire (tBu) Isobutyle (iBu)

Le « petit n » signifie linéaire.

V- Les principales classes fonctionnelles

Faire les molécules au tableau pour illustrer.

Une fonction est un groupement d’atomes que l’on rencontre dans les molécules. Toutes les molécules qui possèdent ce même groupement vont avoir des propriétés chimiques semblables.

● Alcanes : molécules saturées (sans double ou triple liaison) ne comportant que des atomes

de carbone et d’hydrogène. Préfixe : Aucun Suffixe : -ane Exemple : éthane

● Alcènes : Molécules insaturées ne comportant que des atomes de carbone et d’hydrogène.

Préfixe : Aucun Suffixe : -ène

Exemple : prop-1-ène

Remarque : pour la triple liaison on parle d’ alcyne (suffixe –yne) par ex: prop-1-yne

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

55

Page 56: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

● Dérivés halogénés : molécules comportant un atome de la famille des halogènes (avant dernière colonne de la classification : F, Cl, Br, I, At), les halogènes sont aussi représentés par la lettre X. Préfixe : Fluoro, Bromo, Chloro, Iodo …. Suffixe : JAMAIS (dernière place dans l'ordre de priorité des fonctions)

● Amines : Présence de dérivés de NH 3 sur une chaîne carbonée Préfixe : amino- Suffixe : -amine

Amine primaire Amine secondaire Amine tertiaire Amine

quaternaire

● Alcools : présence du groupement OH sur un carbone Préfixe : hydroxy- Suffixe : -ol

Alcool primaire Alcool secondaire Alcool tertiaire

Attention!! Dans un alcool secondaire le OH est relié à UN carbone relié à 2 autres carbones, alors que pour une amine secondaire, c'est l'azote qui est relié à 2 autres substituants!!

[FIN DE LA QUATRIEME PARTIE : vous devez en être ici au bout de 4h]

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

56

Page 57: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

● Aldéhydes et cétones : - aldéhydes : présence du groupement -CHO

➢ préfixe : formyl, oxo ➢ suffixe : al

- cétones : présence du groupe -CO- ( il ne doit pas être relié à un hydrogène sinon, il s’agit d’un aldéhyde )

➢ préfixe : oxo ➢ suffixe : one

Remarque : le terme “oxo” ( aldéhydes + cétones ) désigne le groupement -CO-

Les aldéhydes se situent en bout de la chaîne carbone alors que les cétones sont insérées dans la chaîne.

● Nitril

es : Préfixe : cyano- Suffixe : -nitrile

● Amid es : Préfixe : amido- Suffixe : -amide

● Acides carboxyliques :

Préfixe : carboxy- Suffixe : -oïque (avec ‘acide’ devant)

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

57

Page 58: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

Schéma 5 : (Situez-le dans leur poly de pré-rentrée)

Fonction Prioritaire (suffixe)

Nom prioritaire (préfixe)

Acide carboxylique Acide sulfonique

-COOH -SO 3 H

oïque sulfonique

carboxy sulfo

Ester -COOR' oate d'alkyle (R') carboxylate d'alkyle Amide -CONH 2 amide amido Nitrile -CN nitrile cyano Aldéhyde -CHO al formyl Cétone -CO- one oxo Alcool -OH ol hydroxy Thiol -SH thiol mercapto Amine -NH 2 amine amino Ether oxyde R-O-R' oxyde de R et R' oxy Halogénure R-X - halogéno

L’ordre hiérarchique correspond à l’ordre de priorité à utiliser lors de la nomenclature. Si dans une molécule on retrouve 2 fonctions différentes, celle placée le plus haut dans le tableau sera prioritaire ( il faut donc apprendre le tableau dans l’ordre !!! ). L'acide est prioritaire sur l'alcool…

Il existe des phrases mnémotechniques pour retenir l'ordre, en voilà une (ce n'est absolument pas obligé d'en apprendre une mais ça peut aider) : A bruti est l' ami de ni tro al lez c hantons l' alcool terrible amine, ether oxyde , halogénure . Acide E t Amid on Ni que Al lègrement pour C hercher l’ Alcool et le Th é Am er, ét offe d’ halogène.

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

58

Page 59: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

VI- Les règles de nomenclature (nommer les molécules)

Repérer l’enchaînement carboné le plus long possédant le plus grand nombre de fonctions.

Nommer la structure fondamentale : – Suffixe pour double ou triple liaison et fonction prioritaire – Préfixe pour substituants

Numérotation : – Fonction principale : indice le plus faible – Indice le plus faible aux substituants – Somme des indices la plus faible possible

Nomination : – Fonction précédée de l'indice entre 2 tirets – Indice de position avant le nom auquel il correspond.

Seul l’entraînement permet de maîtriser la nomenclature ; faites beaucoup de QCM.

VII- Exemples (à dessiner au tableau)

1) 2-méthylpentane 2) 3 méthylpent-2-ène 3) 3-méthylbutan-1-ol 4) 3-méthylbutanal 5) acide butanoïque 6) acide 2-méthylbutanoique 7) 1-amino 3,3-diméthylbutan-2-one 8) 2-fluorobutane 9) acide 2-oxobutanoïque ou acide 2-oxobutyrique ou acide alpha cétobutyrique

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

59

Page 60: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

10) acide 2-oxopropanoique ou acide pyruvique (cycle de Krebs)

Expliquer également rapidement la nomenclature grecque (carbone en alpha correspond au carbone relié à la fonction principale). Introduire aussi l'isomérie Z/E au niveau des doubles liaisons.

VIII- Notions d’isomérie

Deux molécules ayant même formule brute mais des formules développées ou semi-développées différentes sont des isomères . Ex: à C 4 H 8 O 2 peuvent correspondre CH 3 -CH 2 -CH 2 -COOH & CH 3 -CHOH-CH 2 -CHO

Il existe 3 types d'isomères de constitution :

● Isomères de fonction : possèdent la même formule brute mais des fonctions différentes (même exemple que ci-dessus). Donner l'exemple de la tautomérie (cétone/énol).

● Isomères de chaîne : possèdent la même formule brute mais des chaînes carbonées différentes. ● Ex : butane et méthylpropane.

CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 3 Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

60

Page 61: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

● Isomères de position : possèdent la même formule brute et les mêmes fonctions mais celles- ci sont positionnées à des endroits différents. Ex: butan-1-ol et butan-2-ol

Stéréoisomérie : c'est une isomérie spatiale, énantiomérie et diastéréoisomérie .

Même composition mais disposition spatiale différente.

3 types de représentation spatiale : Perspective, Fischer, Newman

Récap :

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

61

Page 62: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

QCM première partie : Atomistique

QCM 1 : Concernant la structure de la matière : A. Le noyau est électriquement neutre. B. Le noyau est constitué de 2 types de particules : protons et électrons. C. Les neutrons regroupent protons et nucléons. D. A=Z+N avec Z =nombre de protons, N =nombre de nucléons. E. L’électron est un peu plus lourd que le proton.

Correction QCM 1 : Tout faux

A. L'atome est neutre. Le noyau est chargé positivement. B. Protons et neutrons C. Les nucléons regroupent les protons et neutrons D. N = nombre de neutrons E. Il est beaucoup moins lourd, 𝑚 𝑛𝑒𝑢𝑡𝑟𝑜𝑛 > 𝑚 𝑝𝑟𝑜𝑡𝑜𝑛 ≫ 𝑚 é𝑙𝑒𝑐𝑡𝑟𝑜𝑛

QCM 2 et 3 : Soient les éléments suivants :

12 𝐶 13 𝐶 11 12

6 6 5 𝐵 5 𝐵

(I) (II) (III) (IV) QCM 2 : Donner le caractère vrai ou faux des affirmations suivantes :

A. A, correspondant au nombre de neutrons d’un atome, vaut 11 pour (III) B. (I) et (IV) sont un même élément car ils ont un Z identique. C. Le numéro atomique est le nombre de masse moins le nombre de neutrons. D. (I) et (II) ont le même nombre d’électrons. E. (III) et (IV) sont des isotopes.

Correction QCM 2 : CDE

A. Correspond au nombre de nucléons B. Leurs Z ne sont pas identiques, ce ne sont pas les mêmes éléments.

QCM 3 : Donner le caractère vrai ou faux des affirmations suivantes :

A. Chaque nombre de masse définit un élément. B. Deux isotopes ont un nombre de masse et un nombre de neutrons différents. C. Si (I) perd un électron, il devient (IV) D. (II) est plus lourd que (I) E. L’ion C + possède le même nombre d’électrons que les ions Be 2+ (Be : Z=4)

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

62

Page 63: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

Correction QCM 3 : BD A. Chaque numéro atomique définit un élément C. Pas de modification du nombre de proton, donc pas de changement d’élément D. VRAI : il y a un neutron en plus E. L'ion C + en possède 5 tandis que l'ion Be 2+ en possède 2.

QCM 4 : Concernant la structure de la matière. A. Le neutron et l’électron concentrent la masse dans le noyau. B. Pour avoir une unité de masse atomique complète, il faut 12 atomes de carbone. C. Une mole de carbone pèse 12 u. D. Deux isotopes ont les mêmes propriétés chimiques car ils ont le même nombre d’électrons. E. Dans la nature, les isotopes des éléments se trouvent présents en diverses proportions les uns par rapport aux autres.

Correction QCM 4 : DE A. Le neutron et le proton B. Il faut 1/12 d’atome de carbone C. Une mole pèse 12g et un atome pèse 12u

QCM Concours blanc 2013. Soit l'atome de 40

20 Ca :

A. Le nombre 40 représente la somme : protons + électrons B. Le nombre 20 représente le nombre de nucléons C. La masse de l'atome de Calcium est essentiellement due à la masse des neutrons. D. La masse de l'atome est quasiment concentrée au niveau du noyau. E. Le noyau de l'ion Ca² + contient 20 protons.

Correction QCM Concours Blanc 2013: DE

A. Proton + neutrons et non protons+électrons (/!\ : mais protons+électrons bien égal à 40!) B. Nombre de protons C. Dû à la masse des protons + neutrons

Modèle de BOHR : QCM 5 : A propos de l’atome d'hydrogène dans le modèle de Bohr.

A. Les niveaux d’énergies sont définis par la formule 𝐸 = 13,6 (en eV). 𝑛²

B. Un atome excité cherche toujours à perdre de l’énergie, ce qui entraîne l’émission d’un rayonnement par cet atome. C. Lorsqu’un électron reçoit de l’énergie, il va l’émettre sous forme de rayon électromagnétique pour gagner les couches supérieures. D. Lorsque l’électron est sur la couche n = 3 son énergie est de -1,5 eV. E. Un électron n’est pas ionisé s’il reçoit une énergie inférieure à 13 ,6eV.

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

63

Page 64: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

Correction QCM 5 : BDE

A. 𝐸 = −13,6 eV (piège courant) 𝑛²

C. Lorsque un électron reçoit de l’énergie, il va l’absorber. E. VRAI dans le modèle de Bohr, mais c'est quand même possible sur d'autres atomes ou les

couches supérieures sont occupées à l'état fondamental (énergie de liaison plus faible) QCM 6 : Concernant l’atome d'hydrogène. À partir de son état stable, on lui fournit 10,2 eV.

A. L’électron de l’hydrogène passe au niveau n=2. B. L’électron de l’hydrogène passe au niveau n=3. C. L’électron de l’hydrogène passe au niveau n=4. D. L’électron est rejeté à l’infini, c’est-à-dire qu’il passe à l’état ionisé. E. L'énergie que reçoit l'électron pour passer à un niveau énergétique supérieur est toujours positif.

Correction QCM 6: AE

A. 13.6 – 10.2 = 3.4 or -13.6/(2)² = 3.4 D. Il faut que l’énergie soit supérieure à 13.6 eV E. L'électron possède une énergie négative. Pour s'éloigner du noyau, il doit en recevoir : signe +. Pour se rapprocher du noyau, il doit libérer de l'énergie mais cette énergie sera aussi positive. E=hν avec E l'énergie du Quantum, h la constante de Planck et ν la fréquence du rayonnement

QCM 7 : A propos de l’atome d'hydrogène dans le modèle de Bohr.

A. Si l’atome reçoit 12,09 eV, son électron passe de la couche n=1 à la couche n = 3. B. Quand l’atome se désexcite en passant de la couche n = 3 à n = 2, il émet un rayonnement de 1,89 eV. C. Un état est d’autant plus stable que son énergie est faible. D. Les spectres d’émission correspondent à l'ensemble des photons que peut émettre un atome pour se désexciter. E. Le spectre d’émission de chaque atome est particulier.

Correction QCM 7 : ABCDE

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

64

Page 65: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

QCM deuxième partie

Cortège électronique : QCM 8 : A propos des nombres quantiques :

A. Le nombre quantique principal n, qui définit les couches électroniques est un nombre entier qui peut varier de 0 à l’infini. B. Le nombre quantique magnétique l définit les sous couches électroniques. C. m, qui définit à l’intérieur d’une même sous couche une case quantique, varie de – l a + l . D. Le spin s peut prendre plusieurs valeurs, si et seulement si celles-ci sont opposées. Par exemple : - 1/2 et +1/2, -1/4 ; 1/4 E. Une case quantique est définie par trois nombres quantiques n, l , m.

Correction QCM 8 : BCE

A. n ne peut pas prendre 0 comme valeur. D. Seulement -1/2 et +1/2 E. VRAI. C'est l'électron qui est défini par 4 nombres quantiques n, l , m, s.

QCM 9 et 10: Soient les éléments suivants :

(I) n = 2 ; l = 1 ; m = -1. (II) n = 4 ; l = 4 ; m = -3 (III) n = 3 ; l = 2 ; m = -3. (IV) n = 4 ; l = 3 ; m = -1. (V) n = 3 ; l = 2 ; m = -2.

QCM 9 : Parmi les associations de nombres quantiques suivantes lesquelles sont possibles ?

A. (I) ; (III ) B. (II) ; (V) C. (I) ; (V) D. (I) ; (II) E. (IV) ; (V)

Correction QCM 9 : CE

(I) : VRAI (II) : l ne peut pas être égal à 4 si n=4 car 0 ≤ l ≤ n - 1 (III) : m ne peut pas être égal à -3 si l=2 car -l ≤ m ≤ l (IV) : VRAI (V) : VRAI

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

65

Page 66: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

QCM 10 : Parmi les associations existantes trouvées au QCM précédent : A. Une association seulement correspond à une sous couche s B. Deux association correspondent à une sous couche de type identique. C. Une association peut contenir 14 électrons dans la sous-couche décrite. D. Aucune ne décrit de sous-couche de type s. E. L’association I est la sous couche 2p.

Correction QCM 10: CDE

A. Aucune (s : l=0) B. Non car tous les l sont différents C. Vrai, c'est la (IV) l=3 signifie que -3<m<3 soit 7 cases quantiques pouvant contenir 2 électrons.

C'est la sous couche 4f E. n = 2 et l = 1 donc m peut prendre 3 valeurs différentes ( -1,0,1 ) donc 2p QCM 11 : Parmi ces ordres de remplissage des sous-couches, lesquels sont faux ?

A. 1s 2s 2p B. 3p 4s 4p C. 5s 4d 5p D. 4s 3d 4p E. 2p 3s 2d

Correction QCM 11 : BE

E : Principe de stabilité : La stabilité maximale correspond à l'énergie minimale. Faire Klechkowski !

QCM 12 : A propos des couches électroniques.

A. L’orbitale atomique est un espace où l'on a 100% de chances de trouver l’électron. B. l est le nombre quantique principal. C. p est la sous-couche correspondant à l = 2. D. Le principe de stabilité stipule que 2 électrons d’un même atome ne peuvent avoir leurs 4 nombres quantiques identiques. E. Un électron est défini par 4 nombres quantiques.

Correction QCM 12 : E

A. 95% B. l est le nombre quantique secondaire. C’est n le principal. C. La sous-couche p correspond à l=1. D. C’est celui de Hund.

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

66

Page 67: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

QCM 13 : A propos des couches électroniques. A. Selon la règle de Hund, il ne peut y avoir que deux électrons dans une case quantique, et ceux-ci vont différer par leur spin. B. Une case quantique ne peut pas accepter deux électrons si toutes les cases de la même sous couche n’ont pas déjà un électron à spin identique. C. L’écriture de la configuration électronique du Cu (Z = 29) est : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 9 4s 2

D. L’écriture de la configuration électronique du Fe (Z = 26) est : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s² 3d 6 E. L’écriture de la configuration électronique du Calcium est : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2

Correction QCM 13 : BE

A. Il s’agit de la règle de Pauli B. VRAI : C’est la règle de Hund C. Attention à bien connaître les exceptions : 3p 6 4s 1 3d 10,

D. Attention, ici il s’agit de l’ordre de remplissage et non de l’ordre d’écriture. QCM 14 : A propos des ions . On considère les éléments suivants : 20 Ca, 21 Sc, 17 Cl, 23 V, 26 Fe.

A. Ca 2+ possède la configuration électronique de l’ 18 Ar. B. Sc + ne possède pas d’électrons célibataires sur sa couche externe. C. Fe 2+ et Cl - ont le même nombre d’électrons célibataires sur leur couche externe. D. V 2+ possède la même configuration électronique que 21 Sc. E. La configuration électronique de Fe 2+ est : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 4 4s 2 .

Correction QCM 14 : A B. Sc + : [Ar] 4s 1 3d 1 il en possède 2 C. Fe 2+ en possède 4 et Cl - en possède 0 D. V² + [Ar]3d 3 et Sc [Ar]3d 1 4s². Lorsque le V perds ses électrons, il perd en premier les électrons 4s (les électrons les plus externes quoi) E. 4s 0 3d 6 : Les 4s partent les premiers.

QCM 15 : A propos des orbitales

A. Les orbitales sont représentées par les cases quantiques. B. Les orbitales permettent de localiser précisément les électrons. C. Les orbitales p peuvent accueillir jusqu’à 10 électrons. D. Les orbitales p sont sphériques. E. Grâce à l’équation de Schrödinger, on peut déterminer la position d’un électron à un temps t.

Correction QCM 15 : AB

B. VRAI : c’est précis mais pas exact, attention aux mots ! C. 6 électrons D. ce sont les s. E. On ne peut jamais déterminer sa position, seulement un espace où il est probablement.

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

67

Page 68: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

QCM troisième partie La classification périodique des éléments : QCM 16 : A propos du tableau périodique.

A. La classification périodique est basée sur le numéro atomique A, en ordre croissant B. La période contient tous les éléments ayant même nombre quantique principal. C. Les éléments du groupe 18 sont les halogènes. D. Les gaz rares ont une instabilité chimique très importante. E. Les éléments du bloc d sont appelés éléments de transition.

Correction QCM 16 : BE

A. Z C. 17 = halogènes / 18 = gaz rares D. Ce sont les plus stables du tableau

QCM Julien Lepers (à faire sans tableau bien sûr !) : Top ! Ma période abrite des éléments de transition. N’en faisant moi-même pas parti, ces métaux ont des

utilisations diverses telles que la bijouterie, le BTP ou bien les comptoirs de bars. La colonne à laquelle j’appartiens n’est qu’à un électron de la perfection. Mon voisin de droite est

la planète d’où provient Superman. Il me sera difficile de me lier avec malgré mon électron célibataire. A une lettre de la brume, mon numéro atomique est la somme de ceux du phosphore, de l’oxygène et du magnésium. Je suis, je suis… A. Le Calcium B. L’or C. Le Bore D. L’iode E. Le Brome

Correction QCM Julien Lepers : E

Le Brome 35 ! Bien évidemment ! Le brome, à côté du krypton ! Krypton, kryptonite, la planète native de SuperMan ! À UNE lettre de la br u me... Le brome, bien joué ! Question suivante. Un indice pour vous qui êtes chez vous. Monique, vous prenez la main ?

QCM 17 : On considère l’élément 34 𝑆𝑒

A. 34 est le nombre de neutrons. B. Il appartient au groupe 14. C. Il appartient a la période 4. D. L’isotope Se 2+ est la forme la plus stable. E. Il appartient au groupe chimique de l' 8 𝑂

Correction QCM 17 : CE

A. Protons. B. 16 car 4 + 2 + 10=16 (et sans calculatrice!)

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

68

Page 69: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

D. Se 2- car il a la configuration électronique d’un gaz rare E. VRAI Ce genre de question tombe au concours, donc si vous savez tracer le tableau vous y répondez facilement.

QCM 18 : On considère les éléments suivants : 8 𝑂, 17 𝐶𝑙, 19 𝐾, 20 𝐶𝑎, 21 𝑆𝑐, 31 𝐺𝑎, 38 𝑆𝑟 A. O et Cl appartiennent au même groupe. B. Ga et Sc sont des éléments de transition. C. K et Ca sont les seuls à appartenir au bloc s. D. Sc, Ga et Cl appartiennent à la même période. E. Cl est un halogène.

Correction QCM 18: E

A. O = 16 / Cl = 17 B. Pas le Ga qui appartient au bloc p C. Sr aussi D. Sc et Ga = 4 / Cl = 3

QCM 19 : Donner le caractère vrai ou faux des affirmations suivantes :

A. À l’état fondamental, le souffre 16 𝑆 possède 3 électrons célibataires sur sa couche externe. B. Les électrons de la couche externe du manganèse 25 𝑀𝑛 sont célibataires

C. L’ion Mg 2+ ( 12 𝑀𝑔 ) possède la même structure électronique que l’argon 18 𝐴𝑟

D. Le phosphore 15 𝑃 appartient à la même colonne que l’arsenic 33 𝐴𝑠 et à la même période que le sodium 11 𝑁𝑎

E. La structure du 22 𝑇𝑖 est la suivante : 1s² 2s² 2p 6 3s² 3p 6 3d² 4s²

Correction QCM 19 : DE A. Deux B. Mn : [Ar] 3d 5 4s 2

C. Que le 10 Ne

QCM 20 : On considère les éléments suivants : 54 𝑋𝑒, 17 𝐶𝑙, 53 𝐼 A. Deux d’entre eux sont des gaz rares. B. Deux d’entre eux sont des halogènes. C. Ils appartiennent tous au même groupe. D. Deux d’entre eux seulement appartiennent à la même période. E. Deux d’entre eux seulement appartiennent au même groupe.

Correction QCM 20 : BDE

A. Seulement Xe C. Xe = 18 / Cl et I = 17.

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

69

Page 70: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

QCM 21 : On considère l’élément 6 C : A. La structure électronique de cet atome est : 1s² 2s²2p² B. 2 électrons d’un même atome ne peuvent avoir leurs 4 nombres quantiques identiques. C. Sa couche la plus externe contient une paire d’électrons de spins parallèle et antiparallèle. D. Dans la période de l’atome de carbone, l’atome avec le plus d’électron en a 18. E. L’atome de carbone appartient au bloc p dans la classification périodique.

Correction QCM 21 : ABCE

C. VRAI le 2s² D. C appartient à la 2 ème période, donc le maximum d’électrons possible est 10.

QCM 22 : A propos de la période numéro 2. A. Elle contient tous les alcalins. B. Elle contient tous les éléments appartenant au groupe 2. C. Elle est caractérisée par un nombre de couches électroniques égal à deux. D. Elle contient le 6 𝐶 E. Elle contient le 13 𝐴𝑙

Correction QCM 22 : CD

A. Les alcalins sont regroupé en colonne B. Le groupe 2 est une colonne. E. Al appartient à la 3 ème période

QCM 23 : On considère les éléments suivants : 26 𝐹𝑒, 27 𝐶𝑜, 28 𝑁𝑖 A. Ils sont tous trois des éléments de transition. B. Ils appartiennent à la même période. C. Ils présentent tous au moins un doublet d’électrons sur leur couche externe. D. Deux d’entre eux seulement sont des éléments de transition. E. Ils présentent tous des électrons célibataires.

Correction QCM 23 : ABCE

D. Tous appartiennent au bloc d.

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

70

Page 71: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

QCM quatrième partie

Chimie organique QCM 24 : Soient les molécules suivantes :

A. Les molécules 1 et 3 possèdent la même formule brute. B. Les molécules 2 et 4 possèdent la même formule brute. C. La molécule 2 est le but-1-ène, tandis que la molécule 1 est le but-3-ène. D. La molécule 6 compte 3 carbones primaires, 3 carbones secondaires et un carbone tertiaire. E. Les molécules 1,2 et 3 sont des alcènes, car elles possèdent une double liaison. Les molécules 4 et 5 sont des alcynes, car elles possèdent une triple liaison. Ces 5 molécules sont dites insaturées.

Correction QCM 24 : ADE

A. Vrai C 4 H 8.

B. La molécule 4 c’est C 4 H 6 et la 2 c'est C 4 H 8 . C. Il s’agit de la même molécule présenté différemment : but-1-ène. D. Vrai, Attention, 3 des 4 carbones liée à l’amine quaternaire ne sont ni primaires, ni secondaires … car ils ne sont pas liés à d’autres carbones.

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

71

Page 72: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

QCM 25 : Soient les molécules suivantes :

A. La molécule 1 est un aldéhyde B. La molécule 1 est le 1-chloro 4-fluoro 5-isopropyl 8-méthyl non-6-ène-3-one. C. La molécule 1 est le 9-chloro 6-fluoro 5-isopropyl 2-méthyl non3-ène-6-al. D. Dans la molécule 1 on dénombre 4 carbones primaires et sa formule brute est : C 13 H 22 OCl E. La molécule 2 est le 3-chloro 2-méthyl pent-3-ène.

Correction QCM 25 : BE

A. Fonctions présentes : alcène, halogènes, cétone. La fonction principale est une fonction cétone. C. Attention à la numérotation de la chaîne carbonée principale !

D. Il manque le fluor !!! E. Vrai ! La somme des substituants doit être le plus petit possible dans le cas du 3-chloro 4- méthyl pent-2-ène elle est de 9 (3+4+2) tandis que pour le 3-chloro 2-méthyl pent-3-ène elle est de 8 (3+3+2).

QCM 26 : Soit la molécule suivante :

A. La fonction amide (positionnée sur le carbone numéro 8) est la fonction principale de cette molécule. B. L’azote lié au carbone numéro 2 est relié à 2 hydrogènes, il s’agit donc d’une amine secondaire. C. La formule brute est : C 11 O 4 N 2 H 18

D. La nomenclature simplifiée donnée dans le cours ne permet pas de nommer cette molécule car les fonctions sont trop nombreuses. E. Cette molécule est l’acide 8-amido 2-amino 3-éthyl 5-méthyl 4-oxo oct-6-ènoique.

Correction QCM 26 : CE

A. C’est la fonction acide carboxylique. B. C’est une amine primaire car elle est liée à un seul carbone. D. Voir E

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

72

Page 73: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

QCM 27 : On parle d'isomérie lorsque deux molécules possèdent la même formule brute mais ont des formules semi développées ou développées différentes. Ces molécules (les isomères) ont des propriétés physiques, chimiques et biologiques différentes. Soit la formule brute 𝐶 4 𝐻 10 𝑂 . A. 6 isomères sont possibles avec : 2 alcools primaires, un alcool secondaire, deux éthers et un alcool tertiaire. B. Le butan-1-ol et le butan-2-ol sont 2 isomères possibles, ils possèdent tous les 2 une fonction alcool primaire. C. Le 2-méthylpropan-2-ol est un alcool tertiaire correspondant à la formule brute de l’énoncé. D. Le 1-1-dimethyléthan-1-ol est un alcool tertiaire correspondant à la formule brute de l’énoncé. E. La formule brute C 5 H 10 O possède plus d’isomères que la molécule de l’énoncé.

Correction QCM 27 : ACE

B. Le butan-2-ol est un alcool secondaire. C’est le 2-méthylpropan-1-ol l’autre isomère avec un alcool primaire. D. La nomenclature donnée nous donne une formule brute, mais celle-ci est la même que pour le 2-méthylpropan-2-ol, or lorsque l’on respecte les règles de nomenclature, la molécule prend le nom de 2-méthylpropan-2-ol car on doit choisir la chaîne carbonée la plus longue.

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

73

Page 74: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

74

Page 75: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

TuT'rentrée Découverte

2019-2020

UE 1 : Génome

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

75

Page 76: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

1. Présentation de la matière

La biologie moléculaire est une discipline scientifique dont l'objet est la compréhension des mécanismes de fonctionnement de la cellule au niveau moléculaire. Le terme « biologie moléculaire » désigne également toutes les techniques de manipulations d'acides nucléiques (ADN, ARN). Cet enseignement concerne l’étude des acides nucléiques (ADN, ARN), de leurs composés, de leurs mécanismes de formation et régulation (réplication, transcription, traduction, réparation), ainsi que des techniques de diagnostic qui en découlent. C'est une matière de compréhension. Cela dit, le cours est à savoir et il y a souvent au concours des QCMs qui font appel à la connaissance pure du cours donc ne le négligez pas. La biologie moléculaire fait appel à la réflexion et la compréhension des phénomènes cellulaires ayant lieu à l’échelle moléculaire.

2. Les cours de la faculté

2.1. Le professeur → Professeur Bettina COUDERC

2.2. Les livres

● Biologie moléculaire et médecine (Jean-Claude Kaplan et Marc Delpech) Médecine – Sciences Flammarion

● Précis de Biochimie (Harper), Presses de l’Université Laval

Remarque : ces ouvrages sont consultables à la bibliothèque universitaire. Cependant, en biologie moléculaire les cours de la fac sont très clairs et bien documentés. Pour répondre aux QCMs, seul le cours fait référence ; le mieux est donc de se limiter à ce qui est dit en amphi et en TD (d'autant plus avec Bettina !!) Inutile de s'entrainer sur les cours et QCM de Rangueil et Purpan.

3. Modalités du contrôle des connaissances

● 15 à 25 QCM en 1 heure (22 QCMs lors de la session 2015/2016) Le nombre varie en fonction de la difficulté du sujet et du temps jugé nécessaire par le professeur pour traiter chaque QCM.

● Importance de l’entraînement en TD : en effet, les types d’exercice posés au concours sont largement abordés en TD, ce qui permet de suivre un entraînement régulier (c'est pourquoi il est important d'assister à tous les TD).

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

76

Page 77: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

Généralités sur les Acides Nucléiques

Structure

Chez les cellules eucaryotes, l'ADN est contenu dans le noyau et dans les mitochondries. L'ARN, lui, se localise dans le noyau et le cytoplasme. Pour utiliser ces acides nucléiques, il existe des techniques d’extraction et de purification qui permettent d’isoler ADN et ARN d’une suspension cellulaire.

I- ADN

(Précisez qu'ils ont le schéma sur leur poly de pré-rentrée : schéma 1)

L'ADN, aussi appelé acide désoxyribonucléique est une molécule que l'on retrouve dans la plupart des organismes vivants. L'ADN est présent dans le noyau des cellules eucaryotes, mais aussi chez les procaryotes ainsi que dans les mitochondries.

On dit que l'ADN est le support de l'information génétique et de l'hérédité car cette molécule a la faculté de se répliquer et d'être transmise aux descendants lors de la reproduction des organismes vivants. Il est à la base de processus biologiques importants aboutissant à la production des protéines et enzymes nécessaires au fonctionnement cellulaire. L'ADN possède une structure en forme de double hélice complémentaires et antiparallèles (orienté 5' → 3' face à 3' ← 5' ). → si question sur 5' et 3' : correspond à la numérotation des atomes des bases azotées et permet de vectoriser (orienter) la chaîne de nucléotides Cette structure en double hélice est liée à la formation de paires C/G et A/T, maintenues par des liaisons hydrogènes (2 pour les paires A/T, 3 pour les paires C/G).

C’est donc un polymère de nucléotides formé d'un groupe phosphate (P sur le Schéma) lié à un sucre : le désoxyribose (D sur le schéma), et à une base azotée qui peut être soit un A (Adénine), T (Thymine), C (Cytosine) ou G (Guanine).

(Précisez qu'ils ont le schéma sur leur poly de pré-rentrée : schéma 2)

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

77

Page 78: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

Le squelette est formé de la répétition sucre - phosphate, ce qui change est la base. Chaque phosphate fait le lien entre 2 sucres qui eux sont porteurs d’une base chacun. Le phosphate se lie au sucre par une liaison dite « phosphomonoester ». Lorsque le phosphate est rattaché à 2 sucres (comme dans l’hélice d’ADN) on parle de liaison « phosphodiester ». Les nucléotides sont donc maintenus entre eux par des liaisons phosphodiesters.

Quand une base est associée à un sucre seul l'ensemble est appelé nucléoside . Et quand le sucre est phosphorylé, c'est-à-dire qu'il contient un ou plusieurs phosphate(s), l'ensemble est appelé nucléotide . Le sucre est lié à la base par une liaison osidique.

(Précisez qu'ils ont le schéma sur leur poly de pré-rentrée : schéma 3)

A retenir : Base + sucre = Nucléo side Base + sucre + phosphate = Nucléo tide

La liaison osidique se fait entre le C1 du sucre et le N1 de la base, pour les bases puriques. Tandis que pour les bases pyrimidiques la liaison se fait entre le C1 du sucre et le N9 de la base.

(Juste pour information ici, à leur expliquer après la numérotation des bases).

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

78

Page 79: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

II- Les bases

Il existe 5 bases majeures (ou bases essentielles), dont 4 bases sont présentes dans l'ADN ; ces bases sont de 2 types : purique ou pyrimidique , selon le noyau de la base qui les compose. Vous devez être capables, à partir de la nomenclature, de les dessiner. Il suffit de connaître le noyau et de savoir numéroter les carbones. En effet les deux noyaux ne se numérotent pas de la même façon (il faut faire attention au sens dans lequel on numérote la base).

A dessiner au tableau : (Bien faire remarquer la différence de numérotation entre les deux noyaux !!!)

Les deux noyaux à retenir :

Pyrimidine Purine

Ensuite, il faut compléter avec les fonctions caractéristiques : Hydroxyle (OH), Amine (NH 2 ), méthyle (CH 3 ). (Attention, il ne faut pas oublier d'équilibrer les liaisons après l'ajout des fonctions caractéristiques)

→ Bases pyrimidiques : (Mémo PYCUT) Elles possèdent un seul cycle: CYTOSINE (C) : 2-oxy-4-aminopyrimidine THYMINE (T) : 5-méthyl-2,4-dioxypyrimidine URACILE (U) : 2,4-dioxypyrimidine

→ Bases puriques : (Mémo GAPU)

Elles possèdent deux cycles: ADENINE (A) : 6-Amino-purine. GUANINE (G) : 2-amino-6-oxypurine

(Dessiner par exemple la cytosine, et leur dire de dessiner tout seul les autres bases et les faire au tableau par la suite). A partir de ces bases il existe des bases modifiées , des bases dérivées ou synthétiques ( ce sera détaillé en cours mais à bien distinguer car les pièges sont fréquents)

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

79

Page 80: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

Formes tautomériques : Forme lactame et lactime → Ces termes (forme lactime et lactame) n’ont pas été abordés en 2018, je pense qu’il n’est pas

nécessaire d’en parler pour une pré-rentrée. La tautomérisation et son phénomène sont intéressants seront revues en biomolécules

La tautomérie est la transformation d'un groupement fonctionnel par déplacement simultané d'un atome d'hydrogène et d'un doublet d'électron issu d'une double liaison adjacente. On obtient alors deux formes tautomères entre lesquelles se crée un équilibre qui va notamment varier en fonction du pH, comme c'est le cas pour les bases d'ADN, où on parle d'équilibre « céto- énolique », mettant en jeu une forme cétone, et une forme énol.

● La forme lactime est la forme obtenue grâce à la nomenclature des bases. C'est une forme instable à pH physiologique (pH = 7,4).

● La forme lactame est la forme obtenue après tautomérisation. C'est la forme stable et prédominante dans l'organisme à pH physiologique, et c'est donc sous cette forme qu'elle s'intègre dans la molécule d'ADN ou d'ARN. Plus simplement vous pouvez retenir: lact A me = st A ble. LactIme est donc Instable.

Exemple : La cytosine : 2-oxy-4-aminopirimidine

Forme lactime Forme lactame

(énol, Cf la fonction alcool) (céto, Cf la fonction cétone R-(C=O)-R)

Ici, l'hydrogène porté par la fonction alcool en 2 se déplace vers l'azote en 1. Au même moment le doublet d'électron de la double liaison 1-2 se déplace vers la liaison simple entre carbone et oxygène formant alors une fonction cétone en position 2. On voit alors bien apparaître l'hydrogène sur l'azote 1. On passe d'un cycle possédant 3 doubles liaisons, à un cycle possédant 2 doubles liaisons, sans compter les liaisons avec les substituants: ceci est un piège qui revient souvent dans les QCMs donc attention à supprimer la double liaison du cycle qui a été transférée par tautomérisation.

Il en est de même pour la guanine :

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

80

Page 81: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

Réexpliquer la liaison osidique selon les deux différents types de bases. Conformation de l'ADN :

L'ADN est formé d'une double hélice formée de phosphate et désoxyribose. Les bases elles, se placent perpendiculaire au plan. (voir schéma poly PACES)

La conformation de l'ADN peut varier car il n'est pas régulier. La plus stable dans les conditions physiologiques est la conformation B (seule à retenir, il existe aussi la A et la Z) :

– Enroulement droit – Pas de 3,4 nm – 10 paires de base par tour d'hélice – Diamètre de 2nm

Il est possible de retrouver plusieurs conformations (B, A et Z) sur le même brin d'ADN. Physiologiquement, l’ADN est chargé négativement à cause de la présence des groupements phosphates.

III- ARN

L'acide ribonucléique ou ARN est un polymère similaire à l'ADN, aussi bien en terme structurel qu'en terme fonctionnel (matérialisation et traitement de l'information génétique). Il y a plusieurs différences avec l'ADN :

● Le sucre désoxyribose est remplacé par un ribose . Ce changement explique l'instabilité des molécules d'ARN (dégradées par les RNases, présentes partout). En effet, le ribose a une fonction alcool en 2' de plus que le désoxyribose ce qui le rend plus instable car susceptible d'être hydrolysé.

● La base thymine est remplacée par un uracile (Vous verrez en cours que la thymine peut être présente dans certains types d'ARN, ne pas retenir aujourd'hui mais faire gaffe en cours).

● L'ARN est généralement simple brin , sauf chez quelques organismes tels que les rétrovirus, tandis que l'ADN est double brin avec une structure en double hélice ;

● L'ARN est court (50 à 5000 nucléotides et non pas des millions comme dans l'ADN).

Remarques générales sur l'ADN et l'ARN :

- Les brins des acides nucléiques sont polarisés : on distingue une extrémité avec un phosphate libre dite « 5’ » et une extrémité avec une fonction alcool (OH) libre dite « 3’ ». C'est une notion qui revient beaucoup dans les QCMs et sujet à de nombreux pièges, donc à retenir.

- En ce qui concerne l’ADN (double brin), les brins sont antiparallèles ; l’extrémité 5’ d’un brin regarde l’extrémité 3’ de l’autre brin et les bases complémentaires sont appariées deux à deux (A/T et G/C). Faire un exemple de quelques bases au tableau.

IV- Structures secondaires et tertiaires des différents ARN

Il existe différents types d’ARN tels que l’ARN messager (ARNm), ribosomal (ARNr) ou de Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

81

Page 82: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

transfert (ARNt). Il existe également des ARN interférants ou ARNi). La taille varie selon le type, la seule à retenir et qui est susceptible d’être posée est celle de L'ARNt avec 75 à 90 bases et non paires de bases !!!! Les ARNt sont les plus petits, les ARN ribosomaux sont les plus nombreux

➔ Les ARNm sont quantitativement très peu abondants par rapport aux autres catégories d'ARN (<5%) mais ils sont qualitativement très variés (il existe des milliers de molécules différentes) car ils correspondent à des portions d’ADN qui ont été transcrites. Les ARNm sont ensuite traduits en protéines, permettant ainsi l'expression du génome : ce sont des effecteurs de l'expression de l'ADN. Rappel :

- Transcription → passage de l’ADN à l’ARN - Traduction → passage de l’ARNm aux protéines

Chez les eucaryotes, l’ARNm se distingue par une coiffe en 5’ et une queue poly-A en 3’. La coiffe protège l’extrémité 5’ et signale l’ARNm aux acteurs de la traduction (ribosomes,...), elle est nécessaire à la traduction : en effet pas de coiffe, pas de traduction;car sans celle ci, l’ARNm ne serait pas reconnu et donc non traduit. La queue poly-A stabilise l’ARNm lors de son transfert du noyau vers le cytoplasme, en empêchant sa dégradation par les RNAses.

Seule une partie de l’ARNm code pour une protéine : c’est la séquence codante . Elle est délimitée par le codon AUG en 5’ et un codon STOP en 3’. (il existe de nombreux codons stop qui ne sont pas à connaître pour la PACES).

➔ Les ARNt sont un peu plus abondants mais ne présentent que 75 à 90 bases différentes. En 3 dimensions, ils prennent la forme d’un trèfle à trois feuilles. Les ANRt sont indispensables au processus de traduction. L’une des extrémités porte l’anticodon, qui est un groupe de 3 nucléotides qui s'apparient de façon complémentaire à un codon de l'ARNm, tandis que l’autre pôle (3' CCA OH) fixe de façon covalente l’acide aminé spécifique du codon par une liaison ester à l'acide aminé précédent. (Cf schéma 3 – Code génétique).

V- Dénaturation/Renaturation de l’ADN – Hybridation

Par mesure de la densité optique (DO) d’une certaine quantité d’ADN, on s’aperçoit que la DO varie en fonction de la température de chauffage. En fait, les molécules d’ADN absorbent la lumière (les photons) à cause du caractère aromatique des bases (composé qui est cyclique, formé de 6 atomes de carbone et/ou d'azote et qui contient 3 doubles liaisons). La variation de DO est liée à la rupture des liaisons hydrogènes entre les bases qui composent les paires C/G (3 liaisons hydrogènes) et A/T (2 liaisons hydrogènes). En augmentant la température, il y a dénaturation de l'ADN, soit la séparation des 2 brins. À une DO=260nm , l’ADN est complètement dénaturé car toutes les liaisons faibles A/T et C/G sont rompues. À T°= Tf (température de fusion), l’ADN est semi-dénaturé , c'est-à-dire que la moitié de l’ADN est dénaturé.

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

82

Page 83: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

Si on refroidit progressivement la solution, la dénaturation est réversible et il y a renaturation de l’ADN, les liaisons hydrogène se reforment. A retenir car sujet à de nombreux QCMs, si on chauffe l'ADN, on parle d'effet hyperchrome : - Augmentation de la DO - Perte de viscosité

Remarques : - Plus la molécule d’ADN est longue plus Tf est élevée . - Plus la molécule d’ADN est riche en paires G/C plus Tf est élevée (plus de liaisons hydrogènes, donc plus difficile à rompre)

Polynucléotides biologiques :

Ils ont, en plus du support moléculaire de l'information génétique, d'autres fonctions :

– Composés à haut potentiel énergétique – Sont structuraux de coenzymes – Seconds messagers – Régulateurs d'activité de protéines

[Vous devez être ici au bout d’une heure]

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

83

Page 84: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

QCM

QCM 1 : Soit le composé suivant : A. Ce composé est le TTP. B. Ce composé s'intègre dans l'ARN. C. Lorsqu'il est inclus dans l'ADN, la base qui le compose s'apparie à la cytosine par 3 liaisons hydrogène. D. Ce composé est un nucléoside. E. On le retrouve dans le noyau des cellules procaryotes.

Correction QCM 1 : Tout faux

A. Il s'agit du dTTP. Attention à bien vérifier s'il s'agit de ribose ou de désoxyribose ! B. La base thymine ne s'intègre pas dans l'ARN mais dans l'ADN + désoxyribose ici C. La thymine s'apparie à l'adénine par 2 liaisons hydrogènes. D. Il s'agit d'un nucléotide (= présence d'au moins un groupement phosphate). E. Les cellules procaryotes n'ont PAS de noyau.

QCM 2 : Soit la cytosine :

A. Elle est aussi appelée 2-oxy-4-aminopyrimidine B. Au sein de l'ADN, il s'apparie avec le composé suivant par 3 liaisons hydrogène : C. La cytosine s’apparie avec la guanine dans l’ADN et dans l’ARN. D. Chaque atome d'azote du cycle est porteur d'un atome d'hydrogène. E. La cytosine est une base pyrimidique

Correction QCM 2 : ABCE

D. Seul l'azote 1 porte un hydrogène.

QCM 3 : Soit les 3 composés suivants :

A. Le composé I est le dAMP. B. Le composé III est un précurseur de l'ADN dans le noyau des cellules. C. Les composés I et III peuvent s'associer par 3 liaisons hydrogène. D. Le composé II est la cytidine. E. Ces 3 composés sont sous leur forme stable à pH physiologique.

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

84

Page 85: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

Correction QCM 3 : BE A. C'est l'AMP, groupement OH en position 2 C. La thymine s'apparie à l'adénine par 2 liaisons hydrogènes. En plus on voit que ce ne sont pas les mêmes sucres, l'un est un ribose et l'autre un désoxyribose. D. Il s'agit de la cytosine (la base azotée seule sans le sucre).

QCM 4 : A propos des protéines : Le faire ensemble et expliquer. A. Une chaîne comportant moins de 5 acides aminés est un peptide. B. Une séquence peptidique est toujours représentée de l'extrémité C-terminale vers l'extrémité N-terminale. C. La liaison peptidique est une liaison amide. D. L'unité de masse des protéines est le kiloDalton (kDa). E. Une chaîne polypeptidique est toujours linéaire.

Correction QCM 4 : ACD

B. Elle est toujours représentée de l'extrémité N-terminale vers l'extrémité C-terminale. E. Il va y avoir des repliement dus aux différentes propriétés des chaînes latérales des aa.

QCM 5 : Soit une protéine Bip5 de 67 kDa dont une partie de la séquence d'ARNm est :

(5') CGUAAUCGGAUCGCUUACGGACUA (3') A. Sachant que la masse moyenne d'un acide aminé est de 110 Da, on peut affirmer que Bip5 est composée de 609 acides aminés. B. La séquence d'ARNm peut s'associer avec la séquence d'ADN suivante :

(5') TAGTCCGTAAGCGATCCGATTACG (3') C. On peut représenter le premier triplet de l'ARNm de la façon suivante :

D. Les liaisons entre la cytosine et la guanine de ce premier triplet sont des liaisons phosphomonoester. E. La guanine du 1 er triplet de l'ARNm contient 4 azotes.

Correction QCM 5 : AB A: Vrai : 67kDa = 67 000 Da, la masse d’un aa est de 110 Da, donc 110 * 609 = 66 990 ce qui est

environ égal à 67 000 B : Vrai, on écrit un brin d'acide nucléique de l'extrémité 5' vers l'extrémité 3'. Chaque brin

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

85

Page 86: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

étant lié de manière antiparallèle, la bonne séquence est bien : TAGTCCGTAAGCGATCCGATTACG

Rappel : un A → T / U → A / G → C / C → G C. La base sur le schéma est une thymine, or c'est un brin d'ARNm, il devrait y avoir une base d'uracile. D. Il s'agit de 2 liaisons phosphodiester. E. La guanine possède 5 atomes d'azote, attention à ne pas oublier celui du NH 2 sur le C 2 .

QCM 6 : A propos de la molécule ci-contre:

A. Il s'agit d'une base purique. B. Il s'agit de la cytosine. C. Sa méthylation en 5 forme la thymine. D. Il s'agit de l'uracile. E. Cette molécule est retrouvée à la fois dans l’ADN et dans l’ARN.

Correction QCM 6: CD A. Il y a un cycle donc ce n'est pas une base purique mais pyrimidique, c’est l’uracile B. La cytosine est une base pyrimidique, il s’agit ici de l’uracile.

E. L’uracile n’est retrouvée que dans l’ARN.

QCM 7 : A propos de l'ADN : A. L'ADN est complémentaire et parallèle B. L'ADN adopte une forme en double hélice C. L'unité de base de l'ADN est le nucléotide D. La dénaturation de l'ADN est irréversible E. La dénaturation de l'ADN entraîne une augmentation de la densité ainsi que de la viscosité

Correction QCM 7 : BC

A. L'ADN est complémentaire et ANTI parallèle D. Réversible E. Augmentation de la densité MAIS PERTE de la viscosité

QCM 8 : Structures des ARNs

A. Il existe un seul type d'ARN B. Les ARNt ont une taille de 75 à 90 pb C. La transcription se fait par la lecture de l'ARNm D. C'est l’extrémité CCA OH des ARNt qui possède l'Acide aminé correspondant aux codons E. Les ARNms sont entièrement traduits

Correction QCM 8 : D

A. Plusieurs :ARNm, ARNt, ARNi, ARNr B. Les ARNt ont une taille de 75 à 90 BASES PAS PAIRES DE BASES C. La TRADUCTION se fait par la lecture de l'ARNm E. Pas les extrémités, commence à AUG et se fini au codon STOP

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

86

Page 87: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

QCM 9 : A propos de l'ARN :

A. Cette molécule entre dans la composition de l'ARN :

B. Dans la molécule d'ARN, on retrouve de la cytosine, de la guanine, de la thymine et de l'adénine. C. Les ARN les plus abondants sont les ARNm D. C'est l'ARNt qui va être traduit en protéine par le ribosome. E. L'ARN est une molécule instable.

Correction QCM 9 : E

A. La molécule représentée est le désoxyribose qui entre dans la composition de l'ADN. B. On ne retrouve pas de thymine qui est remplacée par de l'uracile. C. Les ARNm sont peu nombreux (les plus nombreux sont les ARNr). D. L'ARNt sert à amener les acides aminés vers le ribosome pour la traduction.

QCM 10 : Soit les 2 brins d'ADN distincts suivants sous forme de double brins :

1 : (5') ATGCGCCTCGGGCTCCGG (3') 2 : (5') ATTACTAGAAACTTTAGC (3')

A. La dénaturation entraîne une rupture des liaisons hydrogène qui lient les brins complémentaires dans chacun des 2 brins. B. L'ADN 2 aura une température de fusion plus élevée que l'ADN 1. C. La renaturation des 2 brins est possible par chauffage. D. Si un double brin d'ADN contient 20 % de G, on peut affirmer qu'il contient 30 % de A. E. La température de fusion est la température à laquelle la moitié de l'ADN est dénaturé.

Correction QCM 10 : ADE

B. L'ADN 1 possède plus de paires G-C qui possèdent 3 liaisons hydrogènes. L'ADN 1 sera donc plus solide et nécessitera une Tf plus élevée que l'ADN 2. C. La renaturation se fait par refroidissement. C'est la dénaturation qui se fait par chauffage. D. Vrai, Si on a 20 % de G, on aura aussi 20 % de C puisqu'ils sont liés dans le double brin. Au total, on obtient 40 % de G + C. Par conséquent, il reste 60 % de A + T : 30 % de A et 30 % de T.

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

87

Page 88: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

88

Page 89: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

TuT'rentrée Découverte 2019-2020

UE 2 : BDR

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

89

Page 90: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

La méiose

I- Introduction

1) Définition de la reproduction

C'est l'ensemble des mécanismes par lesquels les espèces vont perpétuer et engendrer des descendants qui leur ressemblent.

Elle maintient l'espèce dans un état de fonctionnement optimal et permet sa survie. On en distingue 2 types : la reproduction asexuée et la reproduction sexuée.

2) Reproduction asexuée

C'est une multiplication qui va produire à partir d'une cellule mère, une cellule fille identique. (= photocopie). Elle ne concerne que les organismes inférieurs (bactéries...) et ne met pas en jeu la gamétogénèse (production de gamète, ovocyte et spermatozoïde) ou la fécondation. C'est une reproduction par simple mitose précédée par une phase S de synthèse d'ADN. On part d'une cellule mère ( n chromosomes n chromatides); chaque chromosome se duplique, on obtient n chromosomes 2n chromatides. Et la cellule mère se divise en 2 : on obtient donc 2 cellules filles identiques (n chromosomes n chromatides).

ȼ mère ( n

chromosomes → ȼ mère (n

chromosomes → 2 ȼ filles (n

chromosomes n chromatides ) phase S 2n

chromatides ) mitose n

chromatides )

La cellule mère et les cellules filles sont identiques, ce sont des clones sauf s'il y a des mutations pendant la division ou le développement. Il n'y a pas de brassage génétique donc pas de grandes variations génétiques ; seules des mutations ou des erreurs lors de la phase de synthèse de l’ADN (duplication, délétion, translocation, inversion) font évoluer l'espèce car elles modifient le code génétique. Cela induit une faible adaptabilité des espèces à l’environnement et un faible coût énergétique.

S'ils relèvent la contradiction, il faut leur expliquer qu'en théorie la RA se fait à l'identique mais comme la polymérase fait des erreurs il y a des mutations (n'épiloguez pas plus cf le cours de génome).

3) Reproduction sexuée ou procréation

Elle concerne les organismes supérieurs pluricellulaires. La cellule fille est formée par la fusion de deux cellules venant de deux individus différents, de sexe différent. Le nouvel individu est ainsi différent de ses parents . Le brassage génétique est énorme d'où une population hétérogène qui possède une meilleure adaptabilité aux conditions environnementales.

Il y a obligatoirement un nombre pair de chromosomes (un d'origine maternelle et un d'origine paternelle) qui est conservé dans l'espèce, on parle de conservation de la diploïdie. Cela nécessite un procédé réduisant le nombre de chromosomes par deux pour former des gamètes haploïdes = la

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

90

Page 91: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

méiose. Ainsi, la fécondation de deux gamètes haploïdes conduira à un nouvel individu (diploïde) ayant le même nombre de chromosomes que ses parents.

Remarque : Il existe deux formes de transmission : la transmission génétique (touche les gènes, les variations de leur séquence) qui se fait via la lignée germinale et la transmission épigénétique qui touche le niveau d’expression d’un gène (transmission de la modulation de l'expression des gènes indépendamment d’une modification de la séquence de l‘ADN, exemple : en réponse à des changements environnementaux in utero ou en post natal). Refaire le schéma au tableau :

Mâle : ȼ à 2n chromosomes → ȼ à n chromosomes

diploïde méiose* haploïde ȼ à 2n chromosomes Femelle : ȼ à 2n chromosomes → ȼ à n chromosomes * gamétogenèse gamètes

II – La méiose

On part d'une cellule souche diploïde (gonie), qui va se diviser par mitose jusqu'à aboutir à une cellule capable d'entrer en méiose (cyte de premier ordre).

C'est une série de deux mitoses successives, précédées d'une seule phase de synthèse, permettant la formation des gamètes, cellules haploïdes chez un individu diploïde. Elle est indispensable à la conservation du nombre de chromosomes. La méiose ne concerne que les cellules destinées à la reproduction : la lignée germinale. Les gonades qui permettent la gamétogenèse sont les testicules qui donnent les spermatozoïdes (spz) et les ovaires qui donnent les ovocytes.

1) Mitose réductionnelle

Précédée par une phase de synthèse d'ADN, c'est la phase de séparation des chromosomes homologues.

a) Prophase I

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

91

Page 92: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

Elle peut être très longue (plusieurs dizaines d'années pour l'ovocyte). Elle se divise en 5 stades :

_ Stade leptotène : les chromosomes sont compactés car les chromatides sœurs sont

très étroitement liées entre elles par un axe protéique formé de cohésines. Les chromosomes, sous forme de longs filaments dans le noyau, sont fixés par leurs télomères (extrémités) à la lamina nucléaire (composant de la paroi nucléaire) par des plaques d'adhérence. On assiste à la mise en place des axes protéiques nécessaires à l'appariement des chromosomes homologues. Il n'y a pas de transcription, car la chromatine est compactée. On a également le début des cassures double brins indispensables à la méiose.

_ Stade zygotène : Les télomères se regroupent à un pôle de l'enveloppe nucléaire. Les chromosomes homologues, formés chacun de 2 chromatides, s'apparient gène par gène (en débutant au niveau des télomères), par l'intermédiaire de l'axe protéique (comme une fermeture éclair). Formation du complexe synaptonémal, qui est constitué de 2 éléments latéraux reliés à un élément central par des filaments transverses. Au niveau de l'axe protéique (= élément central), des nodules de recombinaisons (complexes enzymatiques qui vont agir dans la section et la réparation de la chromatine) commencent à se mettre en place pour par la suite permettre la formation des crossing over.

_ Stade pachytène : Ce stade marque la fin de l'appariement des chromosomes et donc de la mise en place des nodules. Les chromosomes homologues appariés constituent des tétrades (4chromatides) ou bivalents (2chromosomes). Les crossing over ont lieu à proximité des sites de réparation de l'ADN suite aux cassures double- brins du début de la prophase. L'enzyme responsable de ces cassures est une endonucléase appelée Spo 11. Il va ensuite y avoir un échange réciproque de séquences à proximité des sites de réparation de l'ADN.

Au moins un crossing over est obligatoire à ce stade pour que la ségrégation des chromosomes homologues soit réalisée lors de l’anaphase. Petite spécificité pour les gonosomes X et Y: ils vont présenter des séquences pseudo-autosomales (séquences identiques entre X et Y) qui pourront s’apparier grâce à l’homologie des séquences (crossing over d’une chromatide du X avec une du Y).

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

92

Page 93: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

Attention! Les crossing over commencent à ce stade : il n’y en a pas au stade zygotène.

_ Stade diplotène : dissociation du complexe synaptonémal, les homologues se détachent, ils ne sont liés entre eux que par les chiasmas (site de crossing over), les chromatides sœurs sont toujours reliées par l'axe protéique. La chromatine se décondense, il y a donc possibilité de transcription. Ce stade peut durer plusieurs années pendant l'ovogénèse. En effet l’ovocyte 1 est bloqué à ce stade là de la méiose, il a donc besoin de protéines pour subvenir à ses besoins d’où l’ADN décondensé.

_ Stade diacinèse : Recondensation de la chromatine, la cohésine permet aux

chromatides sœurs de rester appariées. Les homologues sont reliés entre eux uniquement par les chiasmas. A la fin de ce stade, l'enveloppe nucléaire disparaît.

Petit moyen mnémotechnique pour retenir l'ordre des différentes phases : LE ZIzi du PACHYderme est DIPLomé DIAbolique / (variante : LE ZIzi du PACHYderme DIPLOdocus est DIAbolique).

[Vous devez être ici au bout d’une heure]

b) Métaphase I : ségrégation aléatoire

Les chiasmas des chromosomes homologues vont venir se positionner le long de la plaque équatoriale et exercent une contrainte qui facilite la ségrégation. Le fuseau de division se met en place : deux kinétochores (point d'ancrage du centromère aux microtubules kinétochoriens) par chromosome (un par chromatide donc) partent du centromère et se dirigent vers un seul pôle de la cellule.

Remarque importante : En méiose, les kinétochores des deux chromatides sœurs sont côte à côte tandis qu'en mitose ils sont opposés. En méiose on parle d'attachement synthélique qui aboutit à une non disjonction des centromères des chromatides sœurs en anaphase I (mono orientation des chromatides). Par contre, en mitose cet attachement est dit amphithélique , il y a donc une séparation des chromatides sœurs à l’anaphase ( bi orientation des chromatides). ✓ mnémotechnique : syn thélique → sym biose : les chromatides restent ensemble. ( ≠ amphitélique )

Ici en M1, les microtubules vont fusionner avec les kinétochores des chromatides sœurs qui vont avoir la même orientation pour un chromosome donné. Les deux chromatides migrent vers le même pôle de la cellule. C'est l'activation d'une enzyme appelée séparase qui va permettre de libérer les chiasmas mais cette enzyme n'a pas accès aux cohésines centromérique qui sont protégées par l'orientation des kinétochores.

c) Anaphase I :

On assiste à la rupture effective des chiasmas (cohésines au niveau des bras chromosomiques) et la Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

93

Page 94: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

ségrégation aléatoire des chromosomes homologues aux pôles opposés du fuseau de division méiotique (rappel : les chromosomes sont toujours bichromatidiens).

d) Télophase et Cytodiérèse I : formation de deux cellules (avec reconstitution de la

membrane nucléaire) contenant chacune n chromosomes à 2n chromatides. La cytodiérèse peut être incomplète (cf Spermatogénèse). On a à ce stade des cytes de second ordre.

2) Mitose équationnelle

Absence de phase S entre la fin de la MR et le début de la ME ! _ Prophase II : très courte. Individualisation et condensation des chromosomes. _ Métaphase II : les centromères des chromosomes se positionnent sur la plaque

équatoriale, les deux kinétochores partent des centromères vers des pôles opposés de la cellule (attachement amphitélique avec bi orientation des chromatides). La séparase va être active sur les cohésines centromériques.

_ Anaphase II : rétraction des kinétochores qui entraînent la séparation des chromatides sœurs chacune à un pôle de la cellule.

_ Télophase et cytodiérèse II : formation de deux gamètes haploïdes avec n chromosomes et n chromatides.

Petit mnémotechnique pour retenir l'ordre des mitoses : Réductionnelle puis Equationnelle = RE comme le Réticulum Endoplasmique de biocell ! Pour l’ordre des phases dans une mitose : PMAT (“spé maths”) III - Brassage génétique

• 1er brassage (brassage intra chromosomique) qui a lieu lors de la recombinaison par crossing over en prophase I (pachytène). Les possibilités sont infinies. Certains points sont plus susceptibles au crossing over : les hot spots.

• 2eme brassage (brassage inter chromosomique) : lors de la ségrégation en métaphase puis en

anaphase I, (chaque chromosome a 2 possibilités, chaque paire a 4 possibilités), il y a 2 n

possibilités, comme il y a 23 paires de chromosomes chez l'homme, il y a 2 23 soit environ 8,4 millions de possibilités de combinaison ;

+ brassage inter chromosomique en méiose II lors de la ségrégation aléatoire des chromatides sœurs en M2 et A2

• 3ème brassage lors de la fécondation où il y a une distribution aléatoire des

chromosomes maternels et paternels.

Il n'y a donc aucune chance de produire 2 gamètes identiques.

IV - Les anomalies de la méiose

Les anomalies de la méiose peuvent avoir des conséquences sur la fertilité des individus mais aussi sur le développement du zygote

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

94

Page 95: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

1) Les anomalies de ségrégation

Anomalies de nombre (aneuploïdies) : - concernant les autosomes : trisomies, monosomies - ou les gonosomes : syndrome de Turner (45X) et syndrome de Klinefelter (47 XXY)

✓ Mnémotechnique : “Turner” est plus court que “ Klinefelter” donc Turner = 45 chromosomes (

un en moins )

a) Lors de l'anaphase 1 , migration des deux chromosomes homologues vers le même pôle de la cellule. Résultat : on obtient deux gamètes disomiques qui vont conduire à une trisomie après fécondation (avec un gamète normal). Les seules trisomies viables sont la trisomie 21 (syndrome de Down) ou 18. On obtient également deux gamètes nullosomiques qui vont conduire à une monosomie qui ne donne pas d'embryon viable à part pour le chromosome X.

Faire un schéma

b) Il peut y avoir séparation prématurée des chromatides sœurs lors de la première division . Cela va conduire à 1 gamète disomique (qui donnera une trisomie après fécondation), 1 gamète nullosomique (monosomie) et deux gamètes normaux. Il y a souvent interruption de la grossesse. Faire un schéma

c) Lors de l'anaphase II migration de deux chromatides vers le même pôle. Résultat : on obtient 1 gamète disomique, l'autre nullosomique et 2 gamètes normaux.

Les trisomies sont principalement d'origine maternelle avec un risque qui augmente avec l'âge de la mère. Dans 90 % des cas il s'agit de la trisomie 21 . Fréquemment associées à un défaut de ségrégation des chromosomes homologues en méiose I par :

• absence de crossing over : bivalent achiasmatiques (45% des erreurs) • présence d'un seul crossing over en position télomérique

2) Les anomalies de la recombinaison génétique Anomalies de structures, dues à des crossing over inégaux en P1 : soit entre chromosomes homologues ce qui conduit à des inversions ou des duplications de gènes ; soit entre deux chromosomes non homologues ce qui conduit à des translocations.

[Vous devez être ici au bout de 2h]

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

95

Page 96: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

QCMs

QCM 1 : A propos de la reproduction. A. Elle permet de lutter contre la disparition d'une espèce. B. La reproduction sexuée est le mode de reproduction habituel des bactéries. C. La reproduction asexuée est une simple méiose. D. Contrairement à la reproduction sexuée, la reproduction asexuée permet une bonne adaptation à la pression de sélection du milieu. E. La reproduction sexuée impose un nombre impair de chromosomes.

Correction QCM 1 : A

B. C'est la reproduction asexuée. C. La reproduction asexuée est une simple mitose. D. C'est l'inverse. E. Un nombre pair de chromosomes.

QCM 2 : A propos de la méiose.

A. Elle se produit chez tous les êtres vivants. B. Elle concerne une population de cellules spécialisées : les cellules de la lignée germinale. C. Elle permet de produire des gamètes haploïdes. D. Elle est constituée de deux mitoses : la mitose équationnelle puis la mitose réductionnelle. E. Sa première mitose permet de diviser par deux le nombre de chromosomes

Correction QCM 2 : BCE

A. Elle ne se produit que chez les êtres pluricellulaires. D. La mitose réductionnelle puis la mitose équationnelle.

QCM 3 : Mitose réductionnelle vs mitose équationnelle.

A. Elles sont toutes les deux précédées par une phase S de synthèse d'ADN. B. Elles concernent toutes les deux des cellules à 4n chromatides. C. En anaphase, c'est la même partie des chromosomes qui se trouve sur la plaque équatoriale quel que soit la mitose. D. Des échanges de matériel génétique sont possibles entre les chromosomes homologues lors de ces deux mitoses. E. Elles participent toutes les deux au brassage génétique.

Correction QCM 3 : E

A. Pas la mitose équationnelle. B. La mitose équationnelle fait intervenir des cellules à 2n chromatides.(note à l'écrivain du QCM : le contraire ne marche pas puisque une cellule à 4n est une cellule à 2n par définition) C. En anaphase I ce sont les chiasmas et en anaphase II se sont les centromères. D. Les chromosomes homologues sont dans deux cellules différentes lors de la mitose équationnelle.

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

96

Page 97: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

QCM 4 : A propos de la mitose réductionnelle. A. Elle se divise en 5 phases qui sont chronologiquement : la prophase, la métaphase, la télophase, l'anaphase et la cytodiérèse. B. Lors de la métaphase, les chromosomes homologues sont reliés par les centromères. C. Deux kinétochores par chromosome partent du centromère et se dirigent vers un pôle de la cellule. D. En anaphase, les kinétochores se rétractent et les chromosomes homologues migrent le plus souvent du même côté de la cellule. E. Elle aboutit à la formation de deux cellules contenant chacune n chromosomes à 2n chromatides.

Correction QCM 4 : CE

A. la prophase, la métaphase, l'anaphase la télophase puis la cytodiérèse. B. Ils sont reliés par les chiasmas. D. Les chromosomes migrent de chaque côté de la cellule hors les cas d'anomalies de ségrégation.

QCM 5 : Et si nous examinions la prophase I ?

A. Elle est divisée en 5 stades qui sont respectivement : le stade leptotène, le stade zygotène, le stade pachytène, le stade diplotène puis le stade diacinèse. B. Au stade zygotène, tous les chromosomes s'apparient sauf les gonosomes. C. Des phénomènes de transcription peuvent avoir lieu au stade diplotène et au stade diacinèse. D. Des échanges de matériel génétique peuvent avoir lieu au stade zygotène. E. Au stade diacinèse, les chromatides sœurs sont reliées par un axe protéique.

Correction QCM 5 : A

B. Les gonosomes s'apparient par des zones d'homologie. C. Uniquement au stade diplotène (décondensation partielle). D. Au stade pachytène. E. Elles ne sont reliées que par les chiasmas.

QCM 6 : A propos de la mitose équationnelle.

A. Sa prophase peut être très longue comme dans l'ovogenèse. B. En métaphase, les chiasmas sont sur la plaque équatoriale. C. En métaphase, la rétraction des kinétochores entraîne la séparation des chromatides sœurs. D. En anaphase, les chromatides migrent vers des points opposés de la cellule, c'est un attachement de type amphitélique. E. Pour une cellule à n chromosomes et 2n chromatides, elle aboutit à la formation d'un gamète haploïde avec n chromosomes et n chromatides.

Correction QCM 6 : D

A. et B. c'est valable pour la mitose réductionnelle. C. En anaphase et non en métaphase E. Formation de deux gamètes. Item qui a peu de chance de tomber mais faut bien leur faire monter la pression.

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

97

Page 98: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

QCM 7 : Concernant les anomalies de la méiose. A. Elles peuvent survenir aussi bien en mitose réductionnelle qu'en mitose équationnelle. B. Elles peuvent conduire à une infertilité notamment sur la spermatogenèse. C. Les monosomies ne sont pas viables à l'exception du syndrome de Turner. D. Les gamètes disomiques peuvent être responsables de trisomies. E. Le clivage prématuré des chromatides sœurs entraîne la formation de 2 gamètes normaux, un nullosomique et un disomique.

Correction QCM 7 : ABCDE

QCM 8 : Concernant la méiose : A. Le clivage des cohésines centromériques par la séparase est une étape normale de la méiose équationnelle. B. La déficience en protéine spo11 engendre, au stade leptotène, un défaut d’assemblage du complexe synaptonémal. C. Le complexe synaptonémal se forme progressivement au cours du stade zygotène depuis les télomères vers les centromères. D. En métaphase de la division réductionnelle de la méiose, les kinétochores d’un même chromosome ont une disposition amphitélique. E. La membrane nucléaire se dissocie en fin de division réductionnelle.

Correction QCM 8 : AC

B. Au stade zygotène C. VRAI, quand le complexe est complètement formé, on parle de stade pachytène D. Synthélique E. Se reforme. Mais elle se dissocie à la fin de la prophase, au stade diacinèse.

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

98

Page 99: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

Ovogenèse I/ Les étapes de l'ovogénèse

1) Une production discontinue

Schéma général : Pendant la vie fœtale on a le début de la méiose I, pendant la puberté on a la reprise de la méiose I (car elle était bloquée au stade diplotène), l'ovulation marque la fin de la méiose I et le début de la méiose II et la fécondation la fin de la méiose II.

In utero : gonocytes primordiaux qui apparaissent au 21eme jour : ce sont des cellules de la lignée germinale indifférenciées qui vont se multiplier par mitoses pour donner des ovogonies.

Vie fœtale (premier trimestre) : toutes les ovogonies vont se multiplier par mitose et générer des ovocytes I. Au 7eme mois de la vie fœtale il n’y a plus d’ovogonie mais que des ovocytes I arrêtés en prophase I au stade diplotène (7 millions). A la naissance, on a un stock d’ 1 million d’ovocytes I. Beaucoup vont disparaître par apoptose. A la puberté, il reste 500 000 ovocytes I.

Puberté : on a la maturation de l'axe hypothalamo- hypophysaire donc production de gonadolibérine (GnRH) entraînant le début des cycles ovariens ainsi que la reprise de la méiose I.

Ovulation : L'ovocyte I va commencer la deuxième division de méiose avec libération d'hormone et va se bloquer en métaphase II.

Fécondation : Fin de la méiose II uniquement en cas de fécondation

NB : on ne peut pas parler d'ovules car dès la fécondation, il y a formation d'un zygote

2) Une gamétogenèse asymétrique

La méiose I va permettre la production d'un ovocyte II et d'un premier globule polaire contenant chacun n chromosomes bichromatidiens. L’ovocyte II contient la majorité du cytoplasme et des organelles, d’où sa taille plus importante. A la fécondation l'ovocyte II qui était bloqué en métaphase 2 va terminer sa deuxième méiose et élimine le reliquat nucléaire (deuxième globule polaire) qui va contenir n chromosomes à n chromatides. Donc on obtient 1 gamète potentiellement fonctionnel

3) Une production limitée de gamètes :

L’ovogenèse permet la production d’environ 450 ovocytes II fécondables durant la période de vie génitale active (de la puberté à la ménopause) à partir d’un stock initial d’environ 500 000 ovocytes I.

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

99

Page 100: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

II/ La folliculogénèse et cycle ovarien

L'ovocyte est contenu dans une structure appelée follicule qui va effectuer un rôle très important sur sa phase de croissance et de maturation. Les cellules du follicule sont somatiques : on parle de cellules folliculaires. Ces cellules vont proliférer et vont évoluer au fur et à mesure que le follicule va évoluer dans les différents stades de croissance.

Titre : Coupe ovaire montrant les différents stades folliculaires

Les croissances ovocytaires et folliculaires se font en parallèle. Il y a différents stades de croissance :

• Follicule primordial généré lors de la vie fœtale : l’ovocyte I est entouré d’une couronne (

une seule couche ) de cellules folliculaires aplaties. • Follicule primaire : les cellules folliculaires deviennent cubiques. • Follicule secondaire : les cellules commencent à proliférer et apparaissent très serrées, ce

sont les cellules de la granulosa (tissu épithélial dense formé de cellules cubiques)

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

100

Page 101: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

On observe également l’apparition des thèques internes et externes : ce sont des cellules du stroma qui se différencient et s’organisent en 2 feuillets autour du follicule. Elles jouent un rôle important dans la croissance et le développement de l’ovocyte I. Les thèques sont séparées des cellules de la granulosa par la membrane basale.

• Follicule pré-antral : formation de lacunes dans les cellules de la granulosa remplies de liquide folliculaire.

• Follicule antral : les lacunes fusionnent pour former une unique cavité : l’antrum • Follicule tertiaire / pré ovulatoire / follicule de Graaf : on peut voir qu'il ne reste plus que

quelques cellules en couronne autour de l'ovocyte : la corona radiata. On appelle corona radiata la couronne de cellules de la granulosa qui forment l'amas de cellule du cumulus oophorus et qui entourent l'ovocyte.

Remarque : il faut garder à l’esprit qu’à chaque stade de croissance, les follicules sont sélectionnés et éliminés ( = atrésie ) pour qu’un seul arrive à maturation : le follicule de Graaf !

Titre : Ovocyte dans un follicule de Graaf

La croissance des follicules s’étend sur 3 cycles et demi pour qu’un follicule secondaire puisse devenir follicule de De Graaf. Elle est composée de deux grands stades :

• 1ère phase indépendante des gonadotrophines • 2 nd phase où les follicules vont pouvoir répondre aux gonadotrophines et en

particulier ici à la FSH (hormone sécrétée par l'adénohypophyse sous l'effet de la GnRH).

Les hormones LH et FSH n'agissent sur les ovaires qu'à partir de la puberté (par la mise en place des cycles ovariens). On va d’abord assister pendant la phase folliculaire à une augmentation de FSH qui va aboutir à une sécrétion d'Oestradiol par les follicules secondaires. La LH déclenche quant à elle l'ovulation grâce au pic de LH qui précède l'ovulation et qui coïncide avec le démarrage du phénomène de maturation précédant la libération de l'ovocyte.

→ La FSH stimule la libération d'Oestradiol (hormone présente lors de la phase folliculaire) → La LH stimule la libération de progestérone par le corps jaune représentative de la phase

lutéale (elle permettra l'augmentation de l'épaisseur de l'endomètre pour permettre la nidation en cas de fécondation).

Suite à l’ovulation, les cellules du follicule de De Graaf formeront le corps jaune progestatif. S’il

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

101

Page 102: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

n’y a pas eu fécondation, le corps jaune dégénère (lutéolyse) et va devenir en cicatrisant le corpus albicans ; la diminution du taux de progestérone déclenchera les règles. En cas de fécondation, le corps jaune persiste sous l’effet d’une hormone HCG sécrétée par des cellules embryonnaires (syncytiotrophoblaste), il devient le corps jaune gestatif qui synthétisera de la progestérone (+++) et des œstrogènes (+) indispensables à la grossesse.

III/ Croissance et maturation ovocytaire

A) La croissance

Longue d'environ 10 à 12 semaines, elle se déroule chez la femme adulte, elle concerne les ovocytes I bloqués en prophase I au stade diplotène. La taille de l'ovocyte I va être multipliée par 300. Cette croissance ovocytaire s'accompagne d'une maturation folliculaire. Elle débute par le recrutement d'un follicule primaire grâce à des facteurs libérés par l'ovocyte I : le dialogue entre l'ovocyte I et le follicule va permettre d'envoyer des signaux pour stimuler la croissance et l'évolution des follicules.

A l'inverse il y a des signaux provenant des cellules folliculaires de la granulosa qui permettent de maintenir l'ovocyte I en prophase. Cela implique donc des liaisons entre les cellules de la granulosa et l'ovocyte I.

En effet des prolongements cytoplasmiques (TZP) provenant de la granulosa traversent la zone pellucide et émettent des jonctions avec l'ovocyte I. Il existe deux types de jonctions :

• Jonctions adhérentes impactant sur les voies de signalisation intracellulaire • Jonctions communicantes (gap junctions) qui permettent l'échange de molécules (nutriment,

ions, acides aminés, substances bloquantes comme l'AMPc ou l'OMI -Ovocyte MAturation Inhibitor- permettant le blocage en prophase I)

L'ovocyte I va pendant cette phase de croissance transcrire de l'ARNm qui va être traduit en protéines ou être déadénylés pour éviter sa dégradation. La croissance s'accompagne de l'augmentation du nombre de mitochondries avec une répartition homogène dans le cytoplasme, le développement de l'appareil de Golgi, la formation des granules corticaux (=lysosomes), la formation de la zone pellucide constituée de glycoprotéines.

B) La maturation

Elle dure environ 24h (phase courte) et est représentative du passage de l'ovocyte I à l'ovocyte II. La reprise de la méiose est déclenchée par:

• le pic pré-ovulatoire de LH (24H avant l’ovulation) • l'activation d'un facteur MPF (MAturation Promoting Factor) • la rupture des TZP aboutissant à l'arrêt de la propagation de l'OMI et AMPc (substances

bloquantes)

1) Maturation cytoplasmique

On assiste à la migration des granules corticaux par l'association aux filaments d'actine contre la membrane plasmique (en couronne), la fabrication de facteurs de décondensation de la tête du spermatozoïde (glutathion), la réorganisation du cytosquelette et des mitochondries autour de la

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

102

Page 103: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

région nucléaire, la diminution des synthèses protéiques et l'arrêt de la synthèse d'ARN.

2) Maturation nucléaire

Celle-ci est marquée par la fin de la méiose I s'accompagnant d'une cytodiérèse asymétrique avec expulsion du premier globule polaire dans l'espace péri-vitellin et conservation de la majorité du cytoplasme et des organelles dans l'ovocyte. La maturation nucléaire s'achève par le début de la méiose II et le blocage en métaphase II. Pour rappel celle-ci se terminera uniquement s’il y a fécondation.

[Vous devez être ici au bout de 3h]

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

103

Page 104: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

QCMs

QCM 9 : A propos de l' ovogenèse : A. La première cellule est une cellule souche de lignée germinale : le gonocyte. B. Elle est discontinue et symétrique. C. Dans l’ordre, il y a : le gonocyte, l’ovogonie, l’ovocyte I, l’ovocyte II et « l’ovule » en cas de fécondation. D. L’ovule est un gamète fini, à part entière, haploïde. E. L’ovocyte I est bloqué au stade diplotène de la prophase I.

Correction QCM 9 : ACE

B. Non discontinue et asymétrique. D. L'ovule n'existe que s'il est fécondé, on parle donc plutôt d'œuf, ou de zygote.

QCM 10 : A propos de l' ovogenèse :

A. C'est seulement après l'ovulation que l'ovocyte atteint sa taille maximale B. Pendant l’ovulation, l’ovocyte I termine la mitose réductionnelle par une cytodiérèse asymétrique. C. Le premier globule polaire s’obtient suite à la maturation de l’ovocyte, le second suite à la croissance. D. A partir de la naissance commencent enfin à apparaître les ovogonies et ovocytes. E. L’ovocyte II est bloqué en métaphase II.

Correction QCM 10 : BE

A. Il atteint sa taille maximale dès la fin de la phase de croissance. C. Le 1 er est expulsé à la fin de la phase de maturation, le second est expulsé après la fécondation. D. Les ovogonies se divisent toutes en ovocytes avant la naissance.

QCM 11 : A propos de l’ovocyte I :

A. Le docteur doit effectuer un dépistage d’une éventuelle trisomie chez une mère de plus de 37ans. B. L’ovocyte I est une très grosse cellule ronde. C. Si on fait une coupe de l'ovaire chez une femme en activité génitale, à un instant donné on ne peut observer qu'un seul stade folliculaire. D. L’ovocyte I est une grosse cellule dont le noyau contient des chromosomes et des chromatides encore accolés. E. L’ovocyte I, peu différencié, est bloqué au stade diplotène de métaphase I.

Correction QCM 11 : AB

C. On peut observer des follicules primordiaux comme des follicules primaires, secondaires,... D. L’ovocyte I est bloqué au stade diplotène donc le complexe synaptonémal est dissocié, les chromosomes homologues ne sont plus reliés que par les chiasmas; par contre les chromatides sœurs restent collées entre elles par l’axe protéique fait de cohésine qui disparaîtra au stade diacinèse. E. Il est bloqué au stade diplotène de la prophase I.

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

104

Page 105: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

QCM 12 : A propos du cycle ovarien et la folliculogénèse A. La naissance marque le début de la maturation des follicules déclenchée par l'activation de l'axe hypothalamo hypophysaire B. Le follicule est une structure entourant l'ovocyte mais ne jouant aucun rôle dans sa croissance. C. Le pic de LH précédant la phase de croissance de l'ovocyte déclenche l'ovulation. D. La LH stimule la libération de progestérone représentative de la phase folliculaire E. Les cellules folliculaires sont des cellules somatiques

Correction QCM 12 : E

A. C'est la puberté B. Le follicule et l'ovocyte ont un rôle mutuel grâce aux TZP C. c'est la phase de maturation D. Elle est représentative de la phase lutéale. L’oestradiol est représentative de la phase

folliculaire. QCM 13 : A propos du follicule :

A. L'espace péri vitellin est situé entre la zone pellucide et la corona radiata. B. Les cellules du follicule de Graaf ont un ADN à n chromosomes bichromatidiens C. Les ponts cytoplasmiques TZP relient la granulosa à un ovocyte II D. Les jonctions adhérentes permettent l'échange de substances bloquantes comme l'OMI E. La granulosa n'est pas séparée de la corona radiata par une lame basale

Correction QCM 13 : E

A. Entre la membrane de l'ovocyte et la zone pellucide B. Les cellules folliculaires ne sont pas des gamètes mais des cellules somatiques C. Ils relient la corona radiata à l'ovocyte I D. Ce sont les jonctions communicantes qui assurent ce rôle

QCM 14 : A propos de la maturation ovocytaire :

A. Sa durée est largement supérieure à celle de la croissance. B. Elle s'accompagne de l'augmentation du nombre de mitochondries C. Elle concerne à la fois le noyau et le cytoplasme. D. Elle permet l'arrêt de production d'ARN E. Entre le pic de LH et l’ovulation, le noyau expulse le second globule polaire dans l’espace péri- vitellin et débute la mitose équationnelle jusqu’à la métaphase II.

Correction QCM 14 : CD

A. Sa durée est plus courte, 24h contre 10 semaines. B. Cela concerne la croissance et non pas la maturation E. Le noyau expulse le 1 er globule polaire.

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

105

Page 106: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

QCM 15 : A propos de la croissance ovocytaire A. Elle dure environ 10 semaines. B. Elle s'accompagne de la répartition hétérogène des mitochondries C. Elle se traduit par une le développement de l'appareil de Golgi D. On y observe la formation de la zone pellucide composée de protéoglycanes E. Elle s'accompagne de la traduction d'ARN

Correction QCM 15 : ACE

B. répartition homogène D. Elle est composée de glycoprotéines

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

106

Page 107: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

TuT'rentrée Découverte 2019-2020

UE 2 : Biologie cellulaire

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

107

Page 108: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

Comment faire ce cours de biologie cellulaire ?

Ce cours est prévu pour une durée de 1h maximum, sachant qu'il peut être réalisé en moins de temps, ce qui vous permettra d'utiliser ce temps restant pour d'autres matières. Il est composé de 2 parties, la 1ère de 30min pour présenter tous les organites cellulaires, et une seconde partie de 30min sur la membrane plasmique (cf infra).

Vous présenterez tout d'abord la matière, ferez le « listing » des différents cours qui seront abordés (membrane plasmique, cytosol ...).Vous pouvez leur présenter brièvement à quoi correspond chaque cours et ce qu'il aborde.

Ensuite vous leur parlerez des polys de biocell, leur dire que l'intégralité du cours se trouve dans ces polys et que ce sont eux qui font foi pour le concours.

Vous ferez ensuite la présentation générale d'une cellule (ci-dessous) avec les différents organites qui la composent, en précisant que certaines de ces notions sont également utiles en histologie pour appréhender la classification des tissus et cellules; le tout en 30min. Le but essentiel de cette présentation des organites est la prise de note : aussi, n'hésitez pas à leur donner le maximum d'abréviations qui pourront également leur servir pour les autres matières.

Enfin, vous terminerez par un léger cours de 30min sur la membrane pour les mettre un peu dans le bain.

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

108

Page 109: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

Présentation des organites

Définition Organite : Ensemble des structures spécialisées et localisées dans le cytoplasme

Schéma 1 (Tous les schémas sont sur le poly des PACES) : Organisation générale de la cellule

Annotations du schéma et explications :

● Noyau : Il n'est présent que dans les cellules dites eucaryotes (def à préciser). Un eucaryote, à la différence d’un procaryote, possède une ou plusieurs cellules qui contiennent elles même un vrai noyau. Celui ci est entouré d’une enveloppe et l’ADN est porté par des chromosomes. Le noyau contient deux compartiments :

- La Matrice nucléaire : L 'enveloppe nucléaire : (rôle de squelette/structure nucléaire). Composée d'une double membrane (double bicouche lipidique) et de pores nucléaires, elle n'est visible qu'en interphase du cycle cellulaire et se désassemble en mitose.

- Le Nucléoplasme , (équivaut à un cytoplasme nucléaire) où se trouve la matrice nucléaire, qui est un réseau de protéines insolubles après traitement (par l'utilisation, par exemple de détergent) et l'ADN sous forme de chromatine ( ADN + protéines) ainsi que un ou plusieurs nucléoles. Le nucléole est le lieu de transcription des ARN ribosomiques. Ces ARN vont s'assembler afin de former les sous-unités des ribosomes, qui permettront la synthèse des protéines. (rappeler le parcours ADN transcription → ARN traduction → protéine !)

● Ribosomes : Les ribosomes sont les "machines" permettant la traduction de la molécule

d'ARNm en protéines . Ils se trouvent dans le cytoplasme, libres ou associés soit aux membranes du réticulum endoplasmique, soit à l'enveloppe nucléaire. On trouve aussi des ribosomes dans les mitochondries où ils assurent la synthèse des protéines codées par

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

109

Page 110: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

l'ADN mitochondrial.

● Appareil de Golgi : L'appareil de Golgi se trouve à proximité du noyau, il a une position péri-centrosomale et se fragmente en mitose. C'est un empilement de saccules où certaines protéines et lipides, sont maturés, notamment par glycosylation pour certaines protéines (ajout d'un ou plusieurs sucres). Il s'agit de modifications dites post-traductionnelles. A son niveau s'effectue aussi le tri et l'adressage des protéines.

● Réticulum endoplasmique : Le RE est un réseau de tubules et citernes, une sorte de grand

« sac ». Il est présent dans les cellules nuclées et communique avec l'enveloppe nucléaire. Comme l'AG, il se fragmente en mitose. Le RE est éliminé par autophagie (destruction par la cellule elle-même). On différencie :

- Le Réticulum Endoplasmique Granuleux (REG), dont la membrane est recouverte

de ribosomes (ce qui lui donne cet aspect granuleux). Il synthétise les protéines non-cytosoliques (membranaires ou sécrétées vers le milieu extra-cellulaire) et permet la maturation de certaines autres protéines (glycosylation), comme le Golgi.

- Le Réticulum Endoplasmique Lisse intervient dans plusieurs processus métaboliques. Il participe à la synthèse de lipides , notamment ceux participant à la structure des membranes cellulaires, et joue un rôle important dans le stockage du calcium et le métabolisme glucidique ainsi que la détoxification cellulaire.

● Mitochondries : Ce sont les organites qui permettent de produire et de stocker l'ATP chez

les Eucaryotes (qui est la principale source d'énergie pour la cellule), à partir des molécules organiques (glucose, lipides), grâce au cycle de Krebs et à la Phosphorylation oxydative. Cette production étant O2 dépendante. La mitochondrie permet également la synthèse de métabolite, la régulation du Ca2+ et joue un rôle dans le mécanisme de mort cellulaire par apoptose (mort cellulaire programmée).

● Cytosol (hyaloplasme) : C'est le cytoplasme sans les organites. Il représente la phase

liquide où baignent les organites (cytosquelette, ribosomes…), composé à 85% d'eau. Il est limité par la membrane plasmique et les membranes des différents organites intra-cellulaire. Sa viscosité est supérieur à celle de l'eau (x4) et son pH est neutre (=7).

● Cytosquelette : Il constitue le "squelette" de la cellule. C'est cependant une structure très

dynamique responsable des mouvements cellulaires. Il est composé (du plus faible calibre au plus grand) des microfilaments d'actine , des filaments intermédiaires et des microtubules (qui forment le fuseau mitotique lors de la division cellulaire).

● Endosome : C'est un compartiment alimenté par l'endocytose (=internalisation d'éléments

extra-cellulaires) et l'appareil de Golgi. Il existe divers types d'endosomes ( précoce, tardif, endolysosomes, corps multivésiculaires..). Il accepte des vésicules issues ou à destination de la membrane plasmique, de l'AG et des lysosomes.

● Lysosomes : Ils sont présents dans le cytosol de toutes les cellules eucaryotes. Ils

contiennent des hydrolases acides (enzymes), qui fonctionnent à un pH voisin de 5. Ils sont responsables de la dégradation des molécules endocytées, de la destruction de certains organites cellulaires et des structures phagocytées (endocytose de gros éléments comme

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

110

Page 111: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

des bactéries).

● Peroxysomes : Ils sont entre autres chargés de la détoxification de la cellule et de la synthèse de certains lipides.

● Vacuoles: Ce sont des organites cellulaires délimité par une simple membrane. Elles

contiennent des grains de sécrétions résultant de la fusion de vésicules de sécrétion produites par l'appareil de Golgi.

● Membrane plasmique : La membrane plasmique désigne une structure lipidique enfermant le cytoplasme de la cellule et délimitant deux compartiments : le compartiment intracellulaire et le compartiment extracellulaire . Elle est impliquée dans l'absorption et l'adhérence de la cellule aux autres cellules ou à la matrice extracellulaire.

● Le système endomembranaire: Ensemble des membranes internes, délimitant les

différents compartiments soit la membrane nucléaire, l'appareil de Golgi, le réticulum endoplasmique, les vésicules cellulaires et (membrane plasmique).

[Vous devez être ici au bout de 30 min]

La membrane plasmique

I- Caractères généraux

La MP permet de délimiter la cellule . Dans les cellules eucaryotes, toutes les membranes (plasmiques ou internes) sont des structures semblables et ont une même origine : une membrane initiale construite dans le RE (structure composée de lipides et de protéines).

II- Propriétés des MP

On parle de barrière hydrophobe à perméabilité sélective . Elle est à la fois étanche (ce qui maintient les différences de composition chimique entre le milieu intérieur et extérieur) mais aussi perméable à certaines substances comme les gaz (O 2 ), ou différents solutés (ions) par l'intermédiaire de transporteurs, de canaux et de vésicules. C'est ainsi qu'elle permet de nombreux échanges.

Elle participe aussi à la transmission de signaux extracellulaires (communication entre les cellules) , l'adhérence des cellules entre elles et à la matrice extracellulaire (sert de ciment intercellulaire), ainsi que la mobilité et la prolifération cellulaire.

Elle est aussi caractérisée par une fluidité membranaire définit par3 mouvements principaux: - La diffusion latérale: c'est le mouvement des lipides sur une même couche membranaire - La rotation: qui est tout simplement, le fait que la molécule amphiphile tourne autour d'elle-même et permet le mouvement

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

111

Page 112: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

- Le Flip-Flop: qui est un phénomène plus rare permettant le déplacement du lipide d'un feuillet à un autre de la membrane

La fluidité diminue avec le cholestérol et avec la longueur des chaînes d'acides gras. Au contraire, elle augmente avec le nombre d'insaturation (une insaturation se définit comme une double liaison sur la chaîne d'acide gras).

Schéma 2 : Coupe de Membrane Plasmique au Microscope électronique

III- Aspects morphologiques

Elle possède une organisation asymétrique sous forme de bicouche lipidique de 5 nm d’épaisseur, facilement observable au microscope électronique à transmission (MET). On remarque un feuillet interne et un feuillet externe . Elle a une composition chimique hétérogène (existence de microdomaines). Le système endomembranaire contribue à sa biosynthèse et à son renouvellement.

IV- Composition biochimique

Elle est constituée de lipides et de protéines (environ 50 molécules de lipides pour 1 molécule de protéine, mais les protéines représentent 50% de la masse de la MP).

Schéma 3 : Composition biochimique de la MP

1) Les lipides (Avant de vous affoler sur le nom des lipides et compagnie, sachez qu'il y aura plusieurs cours sur ce point dans la matière de biologie moléculaire)

On les range en trois catégories :

a) Les Phospholipides (PL)

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

112

Page 113: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

Ce sont les plus abondants. Ils comprennent les glycérophospholipides et les sphingolipides. Les glycérophospholipides jouant un rôle dans la structure membranaire sont au nombre de 4 : phosphatidylcholine (PC), phosphatidyléthanolamine (PE), phosphatidylsérine (PS) et le phophatidylinositol (PI). Parmi les sphingolipides, un seul est important : la sphingomyéline (SP). La distribution lipidique est asymétrique: les PC et les SP sont majoritairement sur le feuillet externe de la membrane, alors que les PE et les PI se trouvent pour la plupart sur le feuillet interne . Les PS sont exclusivement sur le feuillet interne .

Ces PL sont amphiphiles et présentent donc une tête hydrophile et deux chaînes hydrophobes. Ce caractère bipolaire est responsable de leur agencement spontané sous forme de liposome (double couche de PL repliée sur elle-même), les têtes hydrophiles à l'extérieur et les chaînes hydrophobes tournées vers l'intérieur du liposome. Cette organisation est retrouvée dans la membrane plasmique.

b) Les glycolipides

Lipides auxquels on a ajouté un sucre. On les retrouve exclusivement sur le feuillet externe et contribuent à la protection physique de la membrane plasmique mais aussi à la reconnaissance cellulaire par ses motifs sucrées présentés aux cellules voisines.

c) Le Cholestérol

Il est présent uniquement chez les eucaryotes , et permet de réguler la fluidité membranaire (la quantité de cholestérol est inversement proportionnelle à la fluidité) et rigidifie les membranes. Il se répartit uniformément sur les deux feuillets membranaires.

2) Les Protéines

Elles sont volumineuses et sont soit insérées dans la double bicouche lipidique, on parle alors de protéines transmembranaires , soit en périphérie, pour les protéines périphériques .

[Vous devez être ici au bout d’une heure]

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

113

Page 114: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

QCM

QCM 1 : A propos des organites intracellulaire. A. Le cytoplasme représente le cytosol sans les organites. B. Une partie de la membrane du RE est recouverte de ribosomes. C. Les endosomes sont alimentés par l'endocytose et le réseau à travers le REL. D. Les mitochondries permettent la production de l'ATP. E. La synthèse protéique est entre autre prise en charge par les péroxysomes.

Correction QCM 1: BD

A. C'est l'inverse. B. Vrai, il s’agit du REG. C. C'est le réseau à travers l'appareil de Golgi, pas du REL. E. Les péroxysomes participent à la synthèse lipidique (acides gras longue chaîne), la synthèse protéique se déroulant dans le RE et le cytosol.

QCM 2: A propos du noyau.

A. La chromatine se trouve dans la matrice nucléaire. B. La matrice nucléaire est constitué d'un réseau de protéines. C. Le nucléole est le lieu de traduction des ARNr. D. Le nucléole est impliqué dans la biosynthèse des ribosomes. E. Il n'est pas présent chez les procaryotes.

Correction QCM 2 : BDE

A. Elle se trouve dans le nucléoplasme. C. C'est le lieu de TRANSCRIPTION des ARNr. D. VRAI, les ARNr composent en partie les ribosomes E. Vrai, en effet les procaryotes ne possèdent pas de noyau.

QCM 3: A propos de la cellule.

A. La phosphorylation oxydative s'effectue dans les mitochondries. B. Le REG est impliqué dans la biosynthèse des lipides. C. Le REL permet le stockage du Ca2+ et le métabolisme glucidique. D. Les hydrolases acides contenues dans les peroxysomes, fonctionnent à un pH voisin de 5. E. Les différentes fonctions de l'Appareil de Golgi ne sont pas spécifiques à une région donnée.

Correction QCM 3: AC

B. Le REG est impliqué dans la biosynthèse des protéines, c'est dans le REL que sont produits les lipides. Vrai, rôle de détoxification en plus des deux autres rôles. D. Les hydrolases acides se trouvent dans les lysosomes. E. Au contraire, selon la localisation dans l'Appareil de Golgi, les fonctions vont être différentes.

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

114

Page 115: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

QCM 4 : A propos de la cellule. A. Les mitochondries, organites à simple membrane, sont spécifiques des cellules eucaryotes. B. Le cytosquelette permet la constitution du fuseau mitotique, et les mouvements cellulaires grâce à sa structure très dynamique. C. Le cytosol possède un pH égal à 7, et occupe la majorité du volume cellulaire. D. A partir d'une centrifugation différentielle, le REG sera plus dense que le REL. E. Les modifications protéiques effectuées dans l'appareil de Golgi sont dites « co-traductionelles ».

Correction QCM 4 : BCD

A. La mitochondrie est un organiste à double membrane tout comme le noyau, composée d'une membrane interne et externe. D. Vrai, en effet, le système de centrifugation permet de séparer différents éléments selon la densité. Ici, le REG a, en plus du REL, des ribosomes, ce qu'il fait qu'il sera plus lourd et se déposera plus rapidement dans le culot. E. On parle de modifications post-traductionnelles.

QCM 5: A propos de la cellule.

A. Le cycle de Krebs, qui se déroule dans les péroxysomes, permet la détoxification cellulaire. B. Dans le noyau, on trouve l'ARN sous forme de chromatine. C. L'ATP, nécessaire au bon fonctionnement cellulaire, est produit dans les mitochondries. D. Le REG prend en charge l'assemblage des protéines cytosoliques. E. La destruction des organites intracellulaire peut-être prise en charge par les lysosomes.

Correction QCM 5 : CE

A. Le cycle de Krebs se déroule dans les mitochondries et n'intervient pas dans la détoxification cellulaire, mais dans la production d'intermédiaires énergétiques qui permettront la production d'ATP. B. C'est l'ADN qui est sous forme de chromatine. D. Il assemble les protéines NON cytosoliques, destinées à la membrane ou au milieu extra- cellulaire.

QCM 6 : A propos de la membrane plasmique.

A. Son renouvellement est permis par le RE. B. Elle est constituée majoritairement de protéines. C. Elle est perméable à certains gaz et solutés, on parle alors de barrière hydrophile. D. Elle empêche toute communication avec le milieu extra-cellulaire. E. Son organisation asymétrique est facilement observable au microscope optique.

Correction QCM 6: A

B. Les lipides sont majoritaires. C. C'est une barrière hydrophobe, car elle est constituée en majorité de lipides, qui sont des molécules globalement hydrophobes. D. Elle permet de nombreux échanges par l'intermédiaire de transporteurs, de canaux et de vésicules. E. On peut observer l'asymétrie au ME(T).

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

115

Page 116: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

QCM 7 : A propos de la composition membranaire. A. Il y a 50 à 100 fois moins de protéines que de lipides dans la membrane plasmique. B. Elle présente trois grandes catégories de lipides : les glycolipides, les phospholipides et les sphingolipides. C. Les phophatidylsérines (PS) se trouvent en grande partie sur le feuillet interne de la membrane. D. On trouve autant de cholestérol sur le feuillet interne que sur le feuillet externe. E. Les phosphatidylcholine (PC) se trouvent en majorité sur le feuillet externe.

Correction QCM 7 : ADE

A. Vrai, néanmoins le poids moléculaire des protéines est supérieur à celui des lipides. B. Il y a bien 3 grandes catégories, mais ce sont: les glycolipides, les phospholipides et le cholestérol. Les sphingolipides sont des phospholipides . C. Ils sont en TOTALITE sur le feuillet interne.

QCM 8 : A propos de la composition membranaire.

A. Les phosphatidyléthanolamine (PE) se trouvent en majorité sur le feuillet externe. B. Les phospholipides sont les lipides les plus abondant, et jouent un rôle dans la fluidité membranaire. C. Le sphingolipide le plus abondant est la sphingosine. D. Les lipides hydrophobes de la membrane plasmique sont en rapport avec le milieu extra- cellulaire. E. Les phospholipides sont amphiphiles, ils possèdent une structure bipolaire avec une tête hydrophile et deux chaînes hydrophobes, ce qui permet leur agencement sous forme de liposome.

Correction QCM 8 : E A. Les PE sont sur le feuillet interne. B. C'est le cholestérol qui joue un rôle sur la fluidité membranaire. C. C'est la sphingomyéline. D. Hydrophobe = n'aime pas l'eau, par conséquent les chaînes hydrophobes sont tournées vers l'intérieur de la membrane ; seules les têtes hydrophiles sont en contact avec les milieux intra et extra-cellulaires.

QCM 9 : A propos de la membrane plasmique.

A. Les protéines membranaires périphériques sont insérées dans la membrane. B. Le cholestérol est uniquement présent dans les membranes eucaryotes. C. Elle permet le maintien des différences de composition chimiques entre les milieux intracellulaire et extracellulaire. D. Elle est impliquée dans de nombreuses fonction cellulaire, comme la mobilité, l'adhérence ou encore la prolifération cellulaire. E. Quel que soit l'endroit sur la membrane, la composition est identique sur toute la surface de la cellule.

Correction QCM 9 : BCD

A. Ce sont les protéines transmembranaires qui sont insérées dans la membrane. Les protéines périphériques sont liées à une structure transmembranaire. E. La membrane plasmique a comme propriété d'avoir des feuillets asymétriques et une composition hétérogène .

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

116

Page 117: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

TuT'rentrée Découverte

2019-2020

UE 2 : Histologie

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

117

Page 118: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

Présentation de la matière :

Le document distribué contient de nombreuses définitions de biologie cellulaire. Ces définitions ne sont pas faites pour être apprises. Elles sont faites pour pouvoir être consultées plus tard dans l'année, au milieu du 1 er quadrimestre, afin de mieux comprendre les cours d'histologie, et donc de mieux les apprendre. En particulier, la partie sur le lien entre la fonction et l'aspect d'une cellule peut permettre d'apprendre plus facilement les éléments de cytologie.

Introduction

1. Définition : c’est l’étude des tissus. Elle correspond à l'anatomie microscopique.

Objectif : connaître l’organisation des cellules dans un tissu. C’est une matière qui demande beaucoup de précision dans la connaissance du cours, les QCM sont très précis.

2. Les cours de la faculté :

1) 2 professeurs se partagent l’enseignement :Pr. Cussac et Pr. Sainte-Marie. 2) Les chapitres sont : Tissu épithélial, Tissu conjonctif, Tissu Musculaire, Tissu nerveux, Techniques d'études. Leur durée est très inégale. 3) La prise de notes : elle doit être la plus précise possible car les QCMs sont très portés sur des détails qu’on aurait tendance à oublier de noter. 4) Les livres : pas de livres, tout ce qui est nécessaire se trouve dans le cours et les QCM fournis par la faculté.

3. Modalités de contrôle de connaissances :

· Cette épreuve rassemble l'histologie, l'embryologie, la BDD/BDR et la biologie cellulaire, elle comprend 40 QCM en 1h30 dont 14 QCM propres à l'histologie. · Il faut apprendre à bien lire l’énoncé des items, certains sont assez complexes.

NdlR : Ce cours n'était initialement pas intégré dans le poly de pré-rentrée. Je l'ai ajouté pour que vous ayez une base pour assurer les 2h30 de cours dans cette matière. Cependant, je n'ai eu d'autre choix que de récupérer la partie de Rangueil et Purpan (bouh !). Le programme est assez équivalent, mais eux n'ayant pas la chance d'avoir le Pr. Cussac et Sainte-Marie, vous noterez certaines différences avec votre cours de PACES. Sachant cela, vous pouvez donc vous permettre certaines libertés vis-à-vis de ce poly : si une partie du cours ne vous parle pas ou qu'au contraire vous trouvez qu'il manque un détail important, n'hésitez pas à adapter votre cours en fonction (et au passage, signalez-le à la fin du poly).

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

118

Page 119: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

COURS : Généralités sur l'histologie et l'embryologie

« L'histologie » est un terme qui a été introduit au début du XIX ème siècle et qui correspond à l'étude des tissus ».

Un tissu est un ensemble de cellules différenciées et spécialisées dans une même fonction

– Étude des tissus => histologie générale. – Étude des organes => anatomie et physiologie – Étude des cellules => cytologie.

L'histologie est donc une science descriptive qui s'est plus particulièrement développée avec l'avènement de la microscopie et l'essor des biotechnologies médicales.

Il existe deux types de microscopes :

– Microscope optique (MO) ou photonique : il a un pouvoir de résolution de 0.2 μm et ce sont des photons qui traversent la préparation ; – Microscope électronique (ME) : il a un pouvoir de résolution de 0.2 nm et ce sont des électrons qui traversent la paroi. Dans le cas de la microscopie électronique, l'image n'est jamais observée à l’œil nu mais sur un écran. On appelle « pouvoir de résolution » la distance minimale séparant deux points pour que le système optique les considèrent comme distincts. Plus cette distance est petite plus le pouvoir résolutif est puissant. En comparaison le pouvoir de résolution de l’œil humain est simplement de 0,2mm.

Il existe 4 groupes de tissus : – Tissus épithéliaux (TE) : – Tissus conjonctifs et ses dérivés => TC (embryonnaire et mature) + Tissu osseux + tissu cartilagineux + tissu sanguin – Tissus musculaires (TM) - Tissu Nerveux (TN)

Ces familles de tissus ne sont jamais isolées dans l'organisme, mais s'associent entre elles pour constituer des organes dans lesquels un tissu prédominera sur les autres et déterminera la fonction. Exemple : le muscle est constitué de TM + TN + TC + TE et TM prédomine.

Les familles dérivent de feuillets fondamentaux de l'embryon mis en place au cours de la 3 ème

semaine de vie intra-utérine. Au cours de la 3 ème semaine, l'embryon a une structure feuilletée : on parle de disque tridermique :

– ECTOBLASTE (bleu) : c'est le feuillet superficiel, il est à l'origine de l'épiderme, épithélium des placodes optiques et acoustiques

– MESOBLASTE (rouge) : cellules apparentées telles les cellules endothéliales

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

119

Page 120: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

– ENTOBLASTE (vert) : tissus épithéliaux tapissant les cavités internes de notre organisme

À dessiner au tableau

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

120

Page 121: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

Le Tissu Épithélial

I- Généralités

1) Définition

C'est un tissu qui est presque exclusivement constitué par des cellules juxtaposées, étroitement associées entre elles par des jonctions, polarisées (pôle basal/pôle apical) réparties en une ou plusieurs couches. Toutes les cellules d'une même couche ont la même forme et sont très spécialisées. Il existe deux grandes catégories de tissu épithélial : – Glandulaire – Revêtement : il sépare deux compartiments et se retrouvent aux zones d'interface (ex: épiderme sépare notre corps du milieu extérieur)

1) Caractéristiques

– C'est un tissu non vascularisé mais innervé. – Le Tissu épithélial est toujours associé à un tissu conjonctif, appelé chorion , ainsi qu'à une membrane basale , aussi appelée « basale ». – La cohésion des cellules est assurée par des jonctions cellules-cellules, et cellules- lame basale – L’épithélium est nourri par diffusion d’éléments nutritifs à partir des vaisseaux du chorion.

ATTENTION : Le chorion est vascularisé .

Cellule Basale

Chorion

A dessiner au tableau

2) Les différentes jonctions

Toutes les jonctions ont une organisation tripartite ( sauf les gap jonctions ): - molécule du cytosquelette ( “squelette” interne de la cellule ) : actine ou filament intermédiaire - plaque cytoplasmique - molécule transmembranaire : cadhérine, occludine, intégrine …

➢ jonctions cellule-cellule ○ jonctions serrées / zonula occludens : elles différencient le pôle apical du pôle basal dans la cellule. ○ jonctions adhérentes : jonctions moins solides que les jonction serrées. Elles forment des

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

121

Page 122: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

“ponts” entre les cellules et contribuent à la cohésion des cellules entre elles. ○ desmosomes : “bouton à pression” qui permettent le maintien de la morphologie. ○ jonctions communicantes / gap jonction : forme particulière par rapport aux autres ( absence de

l’aspect tripartite ). Elles sont formées de 2 connexons, chacun composé de 6 connexines. Ces jonctions permettent les échanges d’ions, de nutriments ( glucose … ), d’eau …

Remarque : toutes ces jonctions ne sont pas propres aux tissus épithéliaux mais c’est l’organisation de ces dernières qui lui sont propres. En effet elles apparaissent toujours dans cet ordre ( en partant du pôle apical ) : jonction serrée, puis adhérente et enfin desmosome.

➢ jonction cellule-matrice ○ hémidesmosome ○ plaque d’adhérence

3) Mise en évidence au microscope

Au niveau des épithéliums se trouvent toujours des filaments intermédiaires spécifiques des épithéliums appelés filaments de cytokératine . Ces filaments sont des éléments du cytosquelette (« squelette » interne de la cellule). Connaître cette information n'est pas sans intérêt puisqu'elle permet en effet de mettre en évidence au microscope les épithéliums.

4) Fonctions

Au niveau de l'interface l'épithélium a deux rôles principaux : – Protection du tissu sous-jacent (ex épiderme) – Effectue des échanges de substances : eau, ions, protéines, AA, glucose. Le transport peut être bidirectionnel absorption (intestin), sécrétion (glandes), ou excrétion (rein)

Rappel : Sécrétion = phénomène de production de substances // Excrétion = phénomène de sortie des substances

Il existe 2 types de mécanisme de passage de barrière :

- Mécanisme transcellulaire : les substances passent à travers la cellule. C'est un

système de transport sélectif . Il est très souvent associé à des protéines et nécessite de l'énergie . Les particules doivent être suffisamment liposolubles pour traverser les membranes.

- Mécanisme paracellulaire : passage des substances à travers les espaces entre les

cellules. Il s'agit d'une diffusion ou « solvent drag » à travers les jonctions adjacentes par gradient de concentration ( du plus concentré au moins concentré ). C'est un transport passif , il ne nécessite pas d'énergie.

5) Classification

On classe les épithéliums en épithéliums de revêtement et glandulaires.

6) Configuration générale Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

122

Page 123: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

Les cellules épithéliales ont une polarité morphologique elles possèdent un pôle basal (lié à la membrane basale, en bas) et un pôle apical (en haut, généralement en contact avec la lumière d'un compartiment). Les deux pôles présentent des spécificités particulières, avec une polarisation des organites cellulaires :

- Pôle basal : noyau, mitochondries, appareil de Golgi, réticulum endoplasmique granuleux (REG)

- Pôle apical : vésicules de sécrétion pour les épithéliums glandulaires et prolongements cytoplasmiques pour les épithéliums de revêtement.

Elles ont également une polarité moléculaire :

- Zone basolatérale = pôle basal + le côté des cellules - Zone apicale

Elles sont délimitées par les jonctions serrées. Ces jonctions empêchent les protéines de migrer d'une zone à l'autre. Les protéines de la zone apicale sont différentes de la celles de la zone basolatérale, elles sont définies en amont par une synthèse et un adressage différents. La polarité moléculaire est à la base des activités de transport et de sécrétion des cellules épithéliales.

Schéma 1 : Polarité moléculaire

L'ensemble épithélium + basale + chorion constitue soit une muqueuse, soit une séreuse : – Une muqueuse est une paroi qui recouvre une cavité en relation avec le milieu

extérieur. Par exemple, on parle de muqueuse digestive, respiratoire, urinaire …

– Une séreuse est une paroi qui recouvre une cavité close, sans relation avec le milieu extérieur.

Il existe trois séreuses :

• La séreuse péricardique = le péricarde (entoure le cœur) • La séreuse péritonéale = le péritoine (entoure les viscères abdominaux) • La séreuse pleurale = la plèvre (entoure les poumons)

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

123

Page 124: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

Attention piège dans les QCM : un épithélium n'est pas vascularisé, mais la muqueuse/séreuse qu'il forme oui, puisqu'elle regroupe l'ensemble épithélium + basale + chorion

Le système circulatoire possède des appellations particulières. L' intima représente l'ensemble endothélium + basale + chorion au niveau des vaisseaux, et l' endocarde représente l'ensemble endothélium + basale + chorion au niveau du cœur (c'est la partie du cœur au contact du sang dans les cavités).

Certaines cellules ne possèdent pas tous les critères et sont définies comme cellules apparentées aux cellules épithéliales. C'est le cas des :

- Cellules mésothéliales : elles tapissent les séreuses. Et elles ne s'appuient PAS sur une

lame basale. Les cellules mésothéliales produisent le liquide des cavités des séreuses qui permet le glissement..

- Cellules endothéliales : elles tapissent la surface interne des vaisseaux et reposent seulement dans certains vaisseaux sur une lame basale ( il n'y en a pas au niveau des capillaires) et elles ne possèdent PAS de jonction.

[Vous devez être ici au bout d’une heure]

II- Classification morphologique

On classe les épithéliums selon 3 critères : – La forme des cellules : les cellules peuvent être aplaties , l'épithélium est alors

pavimenteux. Les cellules peuvent être cubiques , l'épithélium est alors dit cuboïde. Les cellules peuvent être cylindriques , l'épithélium est alors dit cylindrique ou prismatique.

– Le nombre d'assises cellulaires : c'est-à-dire le nombre de couches de cellules. Un épithélium simple est constitué par une seule couche, un épithélium stratifié contient plus d'une couche. On trouve également un épithélium dit pseudostratifié qui est en fait un épithélium simple (toutes les cellules sont en contact avec la lame basale).

– La différenciation du pôle apical en fonction de la présence de microvillosités, de stéréocils, et de cils vibratiles.

Faire un schéma pour montrer la différence au moment où vous détaillerez les différents épithéliums.

Schéma 2 : Forme des cellules et Nombre de couches

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

124

Page 125: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

1) Épithéliales simples (A faire au tableau par un tuteur alors qu'un autre lit la suite)

Épithéliums Simples Stratifiés

Pavimenteux = squameux

Épithélium : - Glomérules du rein - Alvéoles des poumons

Endothélium : - Revêtement des vaisseaux - Revêtement des cavités cardiaques

Mésothélium : - Revêtement des séreuses

Fonction : Ils permettent le passage des substances par diffusion et filtration ( gaz … ) ainsi que la sécrétion de substances lubrifiantes dans les séreuses.

= Malpighiens Kératinisés : Épiderme : présence d’une couche cornée, constituée de résidus cellulaires aplatis

Non kératinisés : - Muqueuse de l'oesophage, du canal anal, de

la bouche, du vagin, de la cornée Fonction : rôle de résistance mécanique et de protection des tissus sous-jacents.

Cubiques - Tubules rénaux - Conduits et parties sécrétrices des petites glandes - Surface des ovaires

Fonction : sécrétion et l'absorption

- Conduits les plus gros des glandes sudoripares - Conduits mammaires

Fonction : protection

Cylindriques ou Prismatiques

Non ciliés : - Majeure partie du tube digestif - Vésicule biliaire - Conduit excréteur de certaines glandes

Ciliés : - Petites bronches - Trompes utérines - Certaines régions de l'utérus

Fonction : l'absorption, la sécrétion de mucus, d'enzymes et d'autres substances. Pour les ciliés leur fonction est la propulsion de mucus et cellules. Remarque : les cellules sont plus hautes que larges , leurs noyaux sont alignés et sont plus proches du pôle basal.

Rare - Urètre de l'homme - Gros conduits de certaines glandes - Pharynx - Épiglotte Fonction : protection et sécrétion

Remarque : la classification des épithéliums stratifiés dépend de la forme des assises les plus superficielles .

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

125

Page 126: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

2) Cas particuliers

a) Pseudo-stratifiés

Les noyaux des cellules sont situées à différents niveaux mais les cellules reposent toutes sur la basale. Ce sont des épithéliums simples.

Sont des épithéliums pseudo-stratifiés non ciliés :

• Conduit des grosses glandes • Certaines parties de l'urètre de l'homme (attention, pas uretère !) • Épididyme

Sont des épithéliums pseudo-stratifiés ciliés:

• Trachée • Majeure partie des voies respiratoires supérieures • Trompes auditives

Ils ont pour fonction la sécrétion et pour les ciliés la propulsion de mucus et cellules. b) Épithélium

de transition (=polymorphe) ou urothélium

L'épithélium transitionnel tapisse les uretères , la vessie et une partie de l'urètre.

Leur fonction et de s'étirer facilement et de permettre ainsi la distension des organes contenant l'urine. La forme des cellules va se modifier selon l'étirement des parois. Si la vessie est vide, c'est- à-dire en état de vacuité , les cellules sont plutôt cubiques et ont tendance à remplir l'espace. Si la vessie est remplie, c'est-à-dire en état de réplétion , les cellules sont plutôt aplaties (squameux). Il a donc une forme inconstante.

III- Différenciations membranaires

1) Pôle apical

Il existe trois principales différenciations membranaires au niveau du pôle apical : – Microvillosités – Cils vibratiles – Les stéréo-cils

a) Microvillosités

Les microvillosités sont des expansions en doigt de gants. Elles peuvent être isolées , en faibles nombre ou au contraire très nombreuses en rangées ordonnées elles forment alors un plateau strié = bordure en brosse.

Elles sont notamment localisées au niveau des cellules épithéliales de l'intestin et des cellules des tubules contournés proximaux du rein. Dans ces deux organes l'activité de transport est très

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

126

Page 127: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

actives ( intestin : absorption des aliments, rein : absorption de liquide, d'ion)

Les microvillosités ont donc une fonction: – D 'échanges entre les cellules épithéliales et les deux compartiments qu'elles délimitent.

Elles permettent l'amélioration des transports en augmentant la surface d'échanges du tissu épithélial.

– De protection grâce à la présence au niveau de leur surface d'une couche de glycoprotéines qui prend le nom de glycocalyx ou cell coat. Le glycocalyx recouvre la totalité des microvillosités et contient des enzymes à activité bactéricide ( qui peuvent induire une altération sur la membrane des bactéries). Il permet également de ralentir la progression des bactéries, ce qui est très important au niveau intestinal.

Le glycocalyx peut être observé au MO après coloration à l'acide périodique de Schiff (PAS) particulièrement intense à son niveau.

Les microvillosités peuvent avoir une mobilité propre, elles utilisent leur mobilité propre pour revenir à leur position de départ. Elles sont à une position X, et vont aller à une position Y de façon passive et revienne à leur position X par leur propre mobilité, mobilité active. Structure : elles sont composée d'un axe central des microvillosités qui est constitué de quelques dizaines de micro filaments d'actine. Cet axe s'insère perpendiculairement sur un plateau terminal qui est localisé à la base des microvillosités. Schéma 3 : Microvillosités

b) Stéréocils

Les stéréocils n'ont PAS de mobilité, ils sont très fins. Ils sont composés d’un squelette d’actine et par rapport aux microvillosités, ils sont plus longs mais moins bien organisés (ils ressemblent à “des poils de pinceau mouillés”). Ils sont notamment retrouvés au niveau des cellules épithéliales de l'épididyme. Ils bougent de façon passive et permettent d'immobiliser pendant un temps donné des structures à leur surface ( au niveau de l'épididyme ils ralentissent les spermatozoïdes)

c) Cils vibratiles

LOCALISATION ET RÔLE :

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

127

Page 128: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

À l'inverse des microvillosités, les cils sont vibratiles . Ce sont des digitations mobiles présentes au pôle apical de certaines cellules en particulier : celles de l'épithélium respiratoire (présents sur les cellules ciliées, leur mouvement permet l'évacuation du mucus sécrété par les cellules caliciformes, celui-ci ayant piégé les poussières et autres particules), ainsi que les cellules de l'épithélium tubaire (épithélium recouvrant l'intérieur des trompes de Fallope, les cils permettent l'acheminement de l'œuf fécondé vers l'utérus). Le mouvement des cils vibratiles est synchrone et dans la même direction.

Les cils sont très nombreux. Ils sont facilement visibles au MO classique.

STRUCTURE : L' axonème (=squelette de microtubules) s'insère sur une plaque basale en rapport avec un corpuscule basal, connecté à des racines ciliaires. Les racines ciliaires se connectent aux cellules du cytosquelette des cellules épithéliales.

L'axonème est formé de 9 doublets périphériques et 1 doublet central. Les doublets sont constitués de 4 types de microtubules qui suivent une organisation spatiale très précise :

– A et B : ils constituent les 9 doublets périphériques Le A est complet, constitué de 13

protofilaments. Le B est incomplet, il a une forme de C, il s'accroche au microtubule A et est constitué de 10 protofilaments .

– C1 et C2 : ce sont les microtubules centraux, il prennent le nom de singleton centraux et

sont entourés par une membrane basale.

Les microtubules sont reliés par:

– La nexine connecte les microtubules A entre eux. – Les bras rayonnants connectent les microtubules périphériques à la membrane basale des

singletons centraux – A partir de chaque microtubule A démarrent deux bras, un interne et un externe, prenant le

nom de dynéine. Ils sont responsables du mouvement de l'axonème grâce à leur activité ATPasique.

– Le corpuscule basal est une structure de type centriole. Il est constitué de 9 triplets périphériques et permet le maintien et le renouvellement de l'axonème.

Schéma 4 : Cils vibratiles

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

128

Page 129: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

d) Cas particuliers

Un cas particulier des cellules épithéliales concernent les cellules à pôle muqueux ouvert et celles à pôle muqueux fermé.

• Les cellules à pôle muqueux ouvert : sont des cellules produisant au niveau de leur pôle apical un mucus avec des glycoprotéines colorées de façon spécifiques au PAS. La partie apicale n'est pas visible au MO car l'activité de sécrétion de mucus est tellement importante qu'on ne voit plus la membrane. Elle est cependant visible au ME.

Ce sont les cellules caliciformes, telles que celles de l'intestin.

• Les cellules à pôle muqueux fermé : contrairement aux cellules à pôle muqueux ouvert, la membrane plasmique est visible au niveau du pôle apical. Elles produisent également du mucus, mais de façon moins abondante.

Elles sont surtout retrouvées au niveau du tissu épithélial gastrique.

IV- La lame basale

C'est le point d'appui des cellules épithéliales. C'est une structure généralement continue. Elle contient des composantes du TC mais fait partie intégrante du tissu épithélial (attention le TC sous le tissu épithélial ne comprend pas la lame basale). La lame basale est constituée de deux couches superposées :

– la lamina lucida ou lamina rara : une couche très fine, transparente au MO. Elle contient surtout des protéines d'ancrage formant un réseau, telle la laminine. Ce réseau est un réseau de reconnaissances des intégrines localisées sur les cellules épithéliales.

– la lamina densa : plus profonde et beaucoup plus épaisse. Elle contient un réseau de

collagène IV assemblé grâce à des fibrines d'ancrage elle même constituées de collagène VII.

La lame basale a principalement 3 fonctions :

– l'ancrage via les jonctions – un rôle de barrière/ filtration : elle ne permet le passage que de certaines substances – maintien de la morphologie et de la fonction des cellules épithéliales. Elle permet avec les

jonction de maintenir leur état de polarité et leur différenciation. La lame basale peut être responsable de la dédifférenciation des cellules épithéliales qui peuvent alors devenir des cellules cancéreuses, si il y a par exemple perte de la lame basale.

V - L'épiderme

Il a une structure en couche. Plus on va vers l'extérieur, plus les cellules perdent leur capacité à se multiplier et se chargent en kératine donnant la solidité à notre peau.

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

129

Page 130: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

– La membrane basale : partie la plus profonde, – Couche basocellulaire : on trouve les progéniteurs de l'épiderme. Dès que les cellules

commencent à se multiplier elle migrent vers l'extérieur. Cette cellule est responsable du renouvellement de l’épithélium.

– Couche spinocellulaire / épineuse : caractérisée par la différenciation des cellules et une activité mitotique très importante. On trouve à ce niveau des connexions cellules-cellules sous la forme de desmosome, donnant l'aspect spineux en microscopie.

– +/- couche hyaline : présente dans les peaux épaisses. – Couche granulaire : il n y a plus de mitose, elles commencent à accumuler la kératine ce

qui les rend plus solides et commence en même temps à partir en apoptose. – Couche cornée : elles ne sont plus qu'une enveloppe de kératine, il n'y a plus de noyau.

Elles se desquament et disparaissent.

C'est un cycle continu qui permet le renouvellement de notre épiderme. L'épiderme contient des

cellules qui ne sont pas épithéliales:

– Mélanocyte : cellules de la couche basocellulaire en contact avec la membrane basale. Elles produisent la mélanine. Celle-ci s'accumule et permet la protection de l'épiderme des rayons UV.

– Cellules de Langerhans : ce sont des cellules dendritiques, donc présentatrices d'AG au lymphocyte T. Elles permettent à l'épiderme de constituer la première barrière vis à vis des agents pathogènes. Ce sont des cellules immunitaires.

– Cellules de Merckel : contiennent de la cytokératine et des neuropeptides. La sécrétion de neuropeptides contribuent fortement à la perception sensorielle de la peau. Elles sont exclusivement au niveau des zones de sensibilités maximales des pieds et des mains.

Schéma 5 : Épiderme

[Vous devez être ici au bout de 2h]

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

130

Page 131: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

QCM

QCM 1 : Généralités sur le tissu épithélial : A. L'épithélium est un tissu non vascularisé et non innervé. B. La nutrition d'un tissu épithélial se fait par diffusion de vaisseaux sanguins de la lame basale. C. Les cellules épithéliales ont une morphologie polarisée. D. L'épithélium est un tissu constitué par des cellules étroitement juxtaposées, réparties en une ou plusieurs assises. E. Les épithéliums du tube digestif dérivent de l'entoblaste.

Correction QCM 1: CDE

A. Les épithéliums sont innervés. B. Les vaisseaux sanguins sont dans le chorion sous-jacent.

QCM 2 : A propos des épithéliums :

A. Les protéines du côté apical sont les mêmes que les protéines du côté basolatéral. B. La séreuse est un épithélium qui entre dans la composition d’une cavité complètement close. C. Le mécanisme transcellulaire est un mécanisme d'échange actif et sélectif. D. Dans toutes les cellules épithéliales on trouve des microfilaments de cytokératine. E. L’intima est l’épithélium pavimenteux simple qui tapisse l’ensemble des vaisseaux.

Correction QCM 2 : C

A. Non ce sont des protéines différentes. B. La séreuse n'est pas un tissu épithélial mais l’association épithélium basale chorion. D. Ce sont des filaments intermédiaires de cytokératine. E. De même intima = association épithélium basale chorion. Attention QCMs très récurrents !

QCM 3 : A propos du tissu épithélial :

A. L'épithélium cornéen est de type malpighien. B. On qualifie l'épithélium stratifié en fonction de la forme des cellules les plus superficielles. C. L'épithélium des glomérules du rein est cuboïde simple, tout comme l'épithélium de la surface des ovaires. D. Une muqueuse telle que le péricarde est une paroi qui recouvre une cavité en relation avec le milieu extérieur. E. Le pôle basal est la région de la cellule épithéliale la plus éloignée du chorion.

Correction QCM 3 : AB

C. L'épithélium des glomérules du rein est pavimenteux simple, et l'épithélium de la surface des ovaires est cuboïde simple. D. Le péricarde est une séreuse. E. C'est la région la plus proche du chorion.

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

131

Page 132: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

QCM 4 : A propos des épithéliums : A. Le tissu épithélial, du fait qu’il soit vascularisé est très actif. B. La nutrition de ce tissu épithélial se fait par diffusion d’éléments nutritifs provenant des vaisseaux sanguins du tissu conjonctif sus-jacent. C. L’épiderme dérive de l'ectoblaste. D. L’endocarde est l’ensemble épithélium basale chorion directement au contact du sang dans la cavité cardiaque. E. Les vésicules de sécrétion sont généralement au niveau du pôle basal.

Correction QCM 4 : CD A. Le tissu épithélial n’est pas vascularisé ! C'est le chorion sous-jacent qui l'est. B. Le chorion est le tissu conjonctif sous-jacent . E. Généralement au niveau du pôle apical.

QCM 5 : A propos des épithéliums :

A. L’urothélium est un épithélium polymorphe situé dans la vessie et l’uretère qui a une forme variable selon que la vessie est en état de réplétion ou de vacuité. B. Les tubes collecteurs du rein sont tapissés d’un épithélium cubique simple et prismatique simple quand le diamètre augmente. C. Les échanges de substances au niveau des épithéliums sont toujours unidirectionnels. D. Les épithéliums simples prismatiques non ciliés permettent la propulsion de mucus. E. Les trompes auditives possèdent un épithélium pseudo-stratifié prismatique.

Correction QCM 5 : AE

B. Que du prismatique, pas de cubique ! C. Le transport peut être bidirectionnel absorption (intestin), sécrétion (glandes), ou excrétion (rein) D. Ceux sont les ciliés

QCM 6 : A propos des épithéliums :

A. L'épiderme est formé d'une seule couche. B. Les cellules de Merckel, dans l’épiderme, sont les cellules de l’immunité. C. L’épithélium des trompes utérines est un épithélium simple prismatique cilié. D. L'ensemble des épithéliums dérive du feuillet ectoblastique superficiel de l'embryon. E. Au niveau de la couche granuleuse de l'épiderme, la kératine commence à s'accumuler.

Correction QCM 6 : CE

A. Il a un structure en plusieurs couches. B. Ce sont les cellules de Langerhans. Les cellules de Merckel sont responsables de la perception

sensorielle. D. Seul l'épiderme et ses annexes dérivent de l'ectoblaste. Les épithéliums peuvent dériver des trois feuillets embryologiques.

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

132

Page 133: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

QCM 7 : A propos des épithéliums : A. Une séreuse est formée notamment d’un épithélium pavimenteux simple. B. Les mélanocytes appartiennent à la couche basocellulaire de l'épiderme. C. Les noyaux cellulaires des épithéliums pseudo-stratifiés sont tous au même niveau. D. Les épithéliums prismatiques sont très répandus dans le tractus digestif. E. Les uretères ont un épithélium de surface qui est prismatique et pluri-stratifié.

Correction QCM 7: ABD C. Faux. Au contraire, ils sont à des niveaux différents. E. Attention ! C'est l'urètre et non les uretères.

QCM 8 : A propos des épithéliums :

A. Les épithéliums pavimenteux stratifiés sont favorables aux échanges. B. Seul l’épiderme est formé d’un épithélium pavimenteux stratifié kératinisé. C. La lamina lucida (rara) est une couche transparente au MO, composé de laminine. D. La lamina densa contient un réseau de collagène VII assemblé grâce à des fibrines d’ancrage. E. La muqueuse du canal anal est formé d'un épithélium stratifié pavimenteux kératinisé.

Correction QCM 8 : BC

A. C’est les pavimenteux simples car les particules ont une seule couche de cellules à traverser. D. Faux, elle contient un réseau de collagène IV. E. Non kératinisé.

QCM 9 : A propos des épithéliums :

A. La lamina densa est composé d'intégrines. B. La vésicule biliaire est constituée d'un épithélium simple prismatique cilié. C. Les squames de la couche cornée de l’épiderme sont anucléés. D. L’uretère, la vessie et une partie de l’urètre sont formés du même type d’épithélium. E. Dans un épithélium pseudostratifié comme celui de la trachée, toutes les cellules reposent sur la basale.

Correction QCM 9 : CDE

A. Elle est composée d'un réseau de collagène IV associé à des fibrines d'ancrage qui sont composée de collagène VII. B. Non cilié D. VRAI. Ils sont formés d’un épithélium pseudo-stratifié transitionnel (ou urothélium).

QCM 10 : A propos des épithéliums :

A. Dans les cellules épithéliales, le pôle basal comprend notamment le REG et l’appareil de Golgi. B. Les cellules épithéliales du pharynx sont de forme prismatique simple. C. L’épithélium des petites bronches est cylindrique simple. D. Une altération de la lame basale peut être responsable de la dédifférenciation de certaines cellules les amenant à être des cellules cancéreuses. E. En état de réplétion, un épithélium polymorphe est un épithélium simple.

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

133

Page 134: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

Correction QCM 10 : ACDE B. Prismatique stratifié. E. VRAI. Épithélium stratifié quel que soit l’état de vacuité ou réplétion.

QCM 11 : A propos du tissu épithélial :

A. L'épithélium cornéen est de type pavimenteux stratifié. B. Il y a de nombreuses mitoses au niveau de la couche cornée de l'épiderme. C. L'épithélium œsophagien est de type malpighien non kératinisé. D. Les épithéliums pseudostratifiés sont des épithéliums simples. E. L’ectoblaste est à l’origine de l’épiderme et de ses annexes.

Correction QCM 11 : ACDE B. Il n'y a pas de mitose au niveau de la couche cornée. C’est au niveau de la couche basocellulaire qu’elles sont nombreuses.

QCM 12 : A propos du tissu épithélial :

A. Il peut être mis en évidence en immunohistochimie avec des anticorps anti-cytokératine. B. Les hémidesmosomes sont des liaisons cellule-cellule. C. Les épithéliums pavimenteux simples comme l'épithélium alvéolaire permettent des échanges. D. Le transport paracellulaire nécessite de l’énergie. E. La mélatonine produite par les mélanocytes protègent l'épiderme des rayons UV.

Correction QCM 12 : ACE

B. Ce sont des liaisons cellule-matrice. D. C’est le transport transcellulaire qui nécessite de l’énergie.

QCM 13 : A propos des microvillosités :

A. Les microvillosités sont notamment présentes au niveau de l'épididyme B. Le glycocalyx n'est pas mis en évidence au PAS C. Le rôle principal des microvillosités est d'augmenter la surface d'échange entre le milieu extra et intra-cellulaire, d'où leur localisation au niveau de l'intestin et du rein. D. Le glycocalyx contient des enzymes à activité bactéricide. E. Le plateau strié de l'intestin correspond à des invaginations cytoplasmiques jouant un rôle important dans l'absorption des nutriments.

Correction : CD

A. Non les microvillosités sont notamment localisées au niveau de l'intestin et des tubules contournés proximaux du rein. Ce sont les stéréocils qui sont situés au niveau de l'épididyme. B. Si ! E. Ce sont des évaginations !

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

134

Page 135: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

QCM 14 : A propos des microvillosités : A. Les microvillosités ont une faible densité et une organisation irrégulière. B. Elles ont une mobilité propre. C. Au centre des microvillosités, les microtubules sont ancrés à un plateau terminal. D. Elles sont plus courtes que les stéréocils. E. L’axe central des microvillosités est constitué de quelques centaines de micro filaments d'actine.

Correction QCM 14 : BD

A. C’est tout le contraire ! Elles ont une densité importante et une organisation irrégulière. L’item décrit plutôt les stéréocils.

C. Les microvillosités sont constituées d’actine. Ce sont les cils vibratiles qui présentent un squelette de microtubules.

E. Quelques dizaines de micro filaments d'actine. QCM 15 : A propos des stéréocils :

A. Les stéréocils avec des microfilaments d'actine dans leur axe ont une constitution proche des microvillosités. B. Ils ont une mobilité propre. C. Ils sont à l'origine du plateau strié de l'intestin. D. On les trouve uniquement dans l'épididyme. E. Ils permettent de ralentir certaines substances.

Correction QCM 15 : AE

B. Faux, ils n'ont pas de mobilité. C. Le plateau strié est formé de microvillosités! D. Vrai, par exemple les spermatozoïdes lors de leur passage dans l’épididyme.

QCM 16 A propos des cils :

A. Ils sont difficilement visible au MO. B. Le microtubule B est composé de 13 protofilaments. C. Le microtubule A a toujours une section de coupe complète. D. Les bras rayonnants ont une activité ATPasique permettant le mouvement de l'axonème. E. Ils permettent le mouvement de l'oeuf fécondé des trompes vers l'utérus.

Correction QCM 16 : CE

A. Très facilement visible au MO. B. C'est le A qui est composé de 13 protofilament, le B est composé de 10 protofilaments. D. C'est les bras de dynéine qui ont l'activité ATPasique.

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

135

Page 136: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

QCM 17 : A propos des cils : A. Les bras de dynéine jouent un rôle essentiel dans le mouvement ciliaire via leur activité ATPasique. B. L'axonème est composé de 9 doublets périphériques et d'un doublet central. C. Les singletons centraux (doublet central) est composé d'une membrane. D. Le corpuscule basal est composé de 9 doublets périphériques. E. La structure des cils vibratiles est la suivante (du haut vers le bas) :axonème, plaque basale, corpuscule

basal et enfin racine ciliaire.

Correction QCM 17: ABCE D. 9 triplets périphériques pour le corpuscule basal.

QCM 18 : A propos des cils :

A. Les microtubules A sont des microtubules incomplets, alors que les microtubules B sont complets. B. Le corpuscule basal est connecté à des racines ciliaires. C. Les cils vibratiles sont présents au niveau du pôle apical de l'épithélium des voies aériennes. D. Les bras rayonnants connectent les microtubules périphériques à la membrane des singletons centraux. E. Le battement ciliaire bidirectionnel permet de ramener le mucus au pharynx pour être dégluti.

Correction QCM 18 : BCD

A. C'est le contraire. E. Le battement ciliaire est unidirectionnel.

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

136

Page 137: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

TuT'rentrée Découverte

2019-2020

UE 2 : Embryologie

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

137

Page 138: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

Présentation des matières : Embryologie, BDD, BDR : I- Définition

L'embryologie : c'est l'étude et la description du développement de l'embryon. La BDR correspond à l'étude de la reproduction (spermatogenèse, ovogenèse, fécondation)... La BDD c'est l'étude des modifications moléculaires, de l'apparition des hormones, et du développement fœtal. C'est une matière qui demande aussi de la précision dans la connaissance des cours (le plus petit détail peut compter) et les QCMs sont très précis.

II- Les cours à la faculté

1. Le Pr. Parini s'occupe de l'embryologie. Pour la BDR, ce sont les Pr Parini et Pr Douin qui s'en occupent. Pour la BDD, ce sont les Pr Trémollières et Pr Cussac qui s'en occupent.

2. L'embryologie correspond à l'étude de la 1 ère et de la 2 ème semaine de développement, de la gastrulation, de la délimitation, de la neurulation, phase somitique et développement des cavités cœlomiques. (M. Parini considère que cette période va s'étendre de la deuxième à la huitième semaine, avant on parle de zygote ou d’oeuf, après de fœtus, attention dans les QCMs).

La BDR c'est l'étude de la méiose, de la spermatogenèse, de l'ovogenèse et des différentes méthodes médicalisées d'aide à procréation.

La BDD c'est l'étude du développement de la thyroïde et des hormones thyroïdiennes, de l'unité foeto-placentaire, du développement et de la croissance des os, de la différenciation sexuelle, du développement des gonades masculines et féminines. En gros, il s'agit de l'ensemble des phénomènes qui vont conduire à un organisme mature et fonctionnel.

3. La prise de notes : elle doit être la plus précise possible car les QCM sont très portés sur des détails qu’on aurait tendance à oublier de noter. Note aux tuteurs : présenter pour chaque prof comment vous preniez le cours :)

4. Les livres : pas de livres, tout ce qui est nécessaire se trouve dans le cours et les QCM fournis par la faculté.

3. Modalités du contrôle des connaissances :

· 40 QCM en 1h30 (avec le reste de l’UE2) · Il faut apprendre à bien lire l’énoncé des items, certains sont assez complexes. ATTENTION QCMs ! En embryologie (surtout), un item qui n’a rien à voir avec l’énoncé doit être compté FAUX!

NdlR : Suite du problème de l'histologie : ce cours en revanche occupait les heures dévolues à l'Embryo ET à l'histo. Dans ce cas les tuteurs le finissaient toujours en avance ; mais là, vu que vous aurez moins d'heures pour le faire, il se peut que le cours deviennent trop long. Dans ce cas, ne paniquez pas, faites ce que vous pouvez à votre rythme, quitte à enlever des parties de cours (dans ce cas, pareil : faites-en la remarque à la fin du poly).

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

138

Page 139: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

Généralités et cellules souches

Pourquoi étudier l’embryologie ? – Connaissance des mécanismes fondamentaux du développement normal et pathologique

– Prévention et dépistage des malformations congénitales – Utilisation de cellules souches embryonnaires pour

– L’application à la thérapie cellulaire ; – L’étude des mécanismes de développement et processus pathologiques chez l’individu

adulte ;

– La mise au point de modèles in vitro de processus pathologiques ;

– Le screening pharmacologique et toxicologique des médicaments.

I- Cellule souche, définition Ce sont des cellules non spécialisées capables de se multiplier à l’identique, c’est-à-dire indifférenciées, ou de se transformer en un ou plusieurs types cellulaires spécialisés de l’organisme. La multiplication à l’identique permet le renouvellement du stock des cellules souches.

On va pouvoir classer les cellules souches en différentes catégories selon leur niveau de différenciation :

– Totipotentes : donnent toutes les cellules de l’organisme y compris les annexes embryonnaires. Ce sont les cellules du stade zygote jusqu’à 8 cellules.

– Pluripotentes : donnent toutes les cellules de l’organisme et de 3 annexes embryonnaires (cavité amniotique, sac vitellin, allantoïde). Ce sont les cellules du bouton embryonnaire seulement.

– Multipotentes : donnent seulement certains types cellulaires – Unipotentes : ne donnent qu’un seul type cellulaire.

Définition d'un progéniteur : cellule qui bien qu'elle génère un ou plusieurs types cellulaires, elles possèdent déjà des marqueurs des cellules dans lesquelles elles vont se différencier. Elles ont de plus à l'inverse des vraies cellules souches un pouvoir d'auto-renouvellement limité.

II- Les cellules souches au cours du développement Plus on s’approche de la fécondation, plus la potence des cellules est importante, donc les cellules souches sont les plus présentes comparées aux progéniteurs.

Après 5-6 j, le blastocyste présente une masse cellulaire interne ou bouton embryonnaire . Les cellules de ce bouton sont des cellules pluripotentes → ce sont les vraies cellules souches embryonnaires. À partir de ces cellules, on peut générer toutes les cellules de l’organisme.

Avec le développement, il va y avoir une diminution du pouvoir des cellules souches vers une multipotence. C hez l’adulte, on trouve exclusivement des cellules multi et unipotentes

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

139

Page 140: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

Ex : - Les cellules souches de la lignée hématopoïétique (globules rouges/blancs/plaquettes) qui sont multipotentes ;

- Les cellules satellites des muscles striée s qui vont pouvoir régénérer le muscle. Ou encore certaines cellules épithéliales (couche profonde de la peau) qui sont quant à elles unipotentes.

Dans le cordon ombilical, il y a des cellules souches circulantes → énormément dans le cordon et surtout dans le sang du cordon ombilical. On pourra les congeler pour les utiliser en thérapie cellulaire.

[Vous devez être ici au bout d’une heure]

III- Cellules souches embryonnaires Ce sont les cellules du bouton embryonnaire. On va les prélever et les séparer des cellules du trophoblaste puis les placer dans un milieu de culture adapté où elles vont se développer.

Ces cellules sont ensuite incubées en présence de facteurs de transcription (ce sont des protéines qu i vont se lier à l'ADN et induire ou réprimer l'expression d'un gène )pour les orienter vers un type cellulaire particulier. La démonstration de l'existence de facteurs de transcription a un impact sur la connaissance du mécanisme de développement du cancer et de l'insuffisance cardiaque. En théorie, à partir de cellules pluripotentes, on peut générer toutes les cellules de l’organisme. Mais en pratique c’est quelque chose d’extrêmement complexe et délicat à maîtriser.

Mises en culture avec des fibroblastes, les cellules vont se différencier dans telle ou telle voie cellulaire puis on pourra les utiliser pour diverses choses :

- Utilisation des cellules souches pour comprendre les mécanismes de développement des maladies (ex : mucoviscidose). Elles permettent d'étudier les mécanismes moléculaires utilisables pour élaborer une thérapie.

- Screening pharmacologique et toxicologique : fait en général sur des cellules animales différentes des cellules humaines. Utiliser des cellules souches différenciées dans une voie est efficace pour comprendre l’effet d’un médicament sur sa cible humaine.

- Thérapie cellulaire : soigner une maladie chronique avec une perte de fonction.

IV- Problèmes - Difficulté à obtenir une différenciation complète ; - Difficulté à obtenir des lignées cellulaires pures (s'il y a des cellules contaminantes, l’échantillon est à jeter, de même un milieu de culture peut être favorable à plusieurs types cellulaires) ;

- Multiplication excessive (apparition de cancer) ; - Instabilité phénotypique : une fois différenciées dans un phénotype particulier, il peut y avoir perte de celui-ci ;

- Problèmes éthiques : jusqu’au stade blastocyste, on ne peut pas définir un embryon. On le définit entre la deuxième et la huitième semaine de développement. La recherche embryonnaire est

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

140

Page 141: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

en réalité menée sur des œufs fécondés ce qui limite l’avancée des découvertes ;

- Rejet immunologique ; Pour palier le rejet immunologique, on veut obtenir des cellules souches embryonnaires à partir d’un individu adulte. On dispose pour cela de deux techniques :

– Le clonage thérapeutique ; – La reprogrammation des cellules somatiques (déjà différenciées).

V- Quelques de notions d'embryologie

Le développement d'un œuf humain se réalise de manière continue durant les 38 semaines en moyenne séparant la fécondation de la naissance.

Il y a 2 grandes phases : – La phase embryonnaire . – La phase fœtale .

• La phase embryonnaire : Elle correspond au premier mois de développement (plus exactement de la 2ème à la 8ème semaine de développement). Attention : on ne parle pas d'embryon à la 1ère semaine !!

→ 1ère semaine :

Segmentation de l’œuf : importantes divisions cellulaires (les cellules sont nommées blastomères ) et création de la morula (sphère pleine avec plusieurs blastomères. On parle de morula car cette structure cellulaire prend la forme d'une mûre) qui devient ensuite le blastocyste (sphère creuse) après la migration des cellules à un pôle du blastocyste nommé pôle embryonnaire . Cette migration laisse un espace dans le blastocyste : le blastocèle.

En même temps, l’œuf a une vie libre et se déplace dans la trompe grâce à des mouvements ciliaires jusqu'à la cavité utérine qu'il atteint au moment du stade morula compactée ;

Au 6ème jour : début de l'implantation-nidation : l’œuf s'accole à la muqueuse utérine que l'on appelle endomètre . Attention: on ne parle de nidation qu'à partir de la 2ème semaine de développement.

→ 2ème semaine :

L’œuf poursuit l'implantation-nidation , il va se loger à l'intérieur de la muqueuse maternelle et l'endomètre (muqueuse utérine) qui doit être préparé pour accueillir l’œuf (→ implantation due à différents phénomènes durant le cycle menstruel, certains se passant indépendamment de la fécondation, certains spécifiques à celle-ci). Il y a donc diverses phénomènes pré-nidatoires qui vont permettre la préparation de l'endomètre à l'implantation d'un éventuel blastocyste ;

Développement du disque embryonnaire : épiblaste (rond, plat, seul feuillet embryonnaire) et hypoblaste . L’embryon a la forme d’une sphère creuse (sphère choriale) dont la paroi s’appelle le

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

141

Page 142: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

chorion ;

Mise en place de la somatopleure et de la splanchnopleure qui sont des structures extra- embryonnaires ;

Mise en place de la cavité amniotique et du lécithocèle primaire puis secondaire ; Mise en place du mésenchyme et du cœlome extra-embryonnaire ;

Début de sécrétion d'une hormone : l'hCG . Son dosage dans le sang et les urines est à la base du test de grossesse .

→ 3ème semaine :

Gastrulation : le disque embryonnaire didermique (2 feuillets) devient tridermique (3 feuillets) par différenciation de l'épiblaste. Les trois feuillets composant alors l'embryon sont :

- En bas : l'entoblaste

- Au milieu : le mésoblaste - En haut : l'ectoblaste

cf. schéma du début du cours

À la fin de la 3ème semaine , le disque est circulaire et non rond ;

Début de la neurulation (c'est-à-dire de la mise en place de l’ébauche du futur système nerveux) ; Apparition des cellules germinales primitives ; Mise en place de l'allantoïde , cette structure sera plus tard à l'origine de la vessie, de l'urètre et d'une partie du tube digestif. Formation de la chorde neurale .

→ 4ème semaine:

Suite de la neurulation : mise en place de l'ébauche du Système nerveux (SN) Délimitation de l’embryon : repliement et rotation de l’embryon Évolution de la cavité amniotique et formation du cordon ombilical

→ 4ème à la 8ème semaine :

Les feuillets de l'embryon vont se développer et se différencier en ébauches d'organes (mais ces ébauches ne sont pas fonctionnelles pour la plupart) ;

Modification de forme : avant la 4ème semaine, l'embryon est noyé dans un milieu extraembryonnaire puis à partir de la 4ème semaine, on a l'individualisation, la délimitation, une augmentation du volume de la tête, un développement des membres et de la face. Sensibilité aux

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

142

Page 143: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

facteurs externes pouvant être à l'origine de malformations congénitales.

À savoir : durant la première semaine, l’œuf fécondé (on ne parle d’embryon qu’à partir de la 2 ème

semaine) répond à la loi du tout ou rien : soit il est bien formé et vit, soit il présente des lésions et meurt. Entre la 2 ème et la 8 ème semaine, sensibilité maximale aux agents tératogènes (entraînant des malformations).

Pour un embryologiste, la grossesse dure 38 semaines = 266 jours. Pour un gynécologue-obstétricien, la grossesse dure 40 semaines = 280 jours (2 semaines avant l'observation de l'aménorrhée = absence des menstruations). En effet, celui-ci va se baser sur la date du premier jour des dernières règles à laquelle on ajoute 14j. Pour connaître l'âge de l'embryon et du fœtus, jusqu'à la fin du 1er mois : on utilise le nombre de somites (Chaque jour apparaissent 3 nouvelles paires de somites).

– 20ème jour : 1 à 4 paires de somites. – fin de la 5ème semaine : 42 à 44 paires de somites.

[Vous devez être ici au bout de 2h]

Première semaine de développement

I- Métabolisme énergétique et production d’ARN Stade zygote – 8 cellules : stade d'œuf régulateur : le substrat est le pyruvate car le glucose est toxique. Après le stade 8 cellules, c’est le glucose qui devient le métabolite énergétique principal.

Concernant les ARNm : jusqu’à l’ovulation, la synthèse est assurée par le génome de la mère. À partir de la fécondation, diminution de la synthèse des ARNm maternels et à partir du stade zygote, augmentation graduelle de la transduction du génome de l’embryon entre 8 et 10 cellules → prise en charge par l’embryon.

Deux phénomènes se déroulent simultanément : la segmentation et la migration tubaire vers la cavité utérine.

II- Migration La fécondation a lieu dans l’ampoule tubaire et l’œuf va migrer via deux mécanismes au sein d’un milieu liquide. Ce transit va durer environs 3 jours avec un phénomène de segmentation. Les deux

mécanismes de la progression de l’œuf sont :

- Le mouvement des cils de l’épithélium tubaire qui ont un mouvement synchrone (ils bougent en même temps) et dans la même direction. Ce mouvement rythmique pousse l’œuf fécondé vers la cavité utérine.

- Les contractions péristaltiques (rythmiques) de la musculature lisse de la trompe : une onde va naître de la partie de la trompe la plus proche de l'ovaire et va se diriger vers la cavité utérine, poussant ainsi le contenu de la trompe dans la même direction.

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

143

Page 144: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

L’épithélium tubaire a un rôle dans le maintien et la croissance de l’œuf en synthétisant des facteurs de croissance agissant sur le blastomère et favorisant la multiplication, tels que l'IgF1 qui favorise la maturation de l’œuf fécondé.

À 24h-30h, on est au stade 2 cellules, l'œuf se trouve dans l'isthme de la trompe, à 4 cellules, l'œuf se trouve dans la l’isthme de la trompe, à 8 blastomères, il se trouve dans le segment interstitiel, à 10-12 cellules, l'œuf traverse l'ostium de l'utérus (porte d'entrée). Pendant son « voyage », l’œuf continue de se multiplier.

À 30h, on est au stade 2 cellules, l'œuf se trouve dans l'isthme de la trompe, à 4-8 cellules, l'œuf se trouve dans la zone de transition, à 12-16 cellules, l'œuf traverse l'ostium de l'utérus (porte d'entrée). Pendant son « voyage », l’œuf continue de se multiplier.

Titre : Migration tubaire de l'œuf jusqu'à la cavité utérine

III- Segmentation On observe une mitose toutes les 10h environs. Or, l’œuf est limité par la zone pellucide qui est inextensible. La chronologie des divisions est précise mais les divisions ne sont pas toujours synchrones et on pourra avoir un nombre impair de cellules.

- 24h – 30h : 2 blastomères

- 36h – 40 h : 4 blastomères

- 40h – 50h : 8 blastomères = oeuf régulateur Jusqu’au stade 8 blastomères, chaque cellule est totipotente, c’est-à-dire qu’elle peut donner toutes les cellules de l’organisme mais aussi les annexes, donc tout ce qui est nécessaire au développement d’un embryon normal.

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

144

Page 145: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

On peut prélever sans aucun risque un blastomère pour un diagnostic préimplantatoire (diagnostic effectué dans le cadre d'une fécondation in-vitro afin de vérifier que l'embryon ne présente pas d'anomalies génétiques et qu'il peut être implanté dans la muqueuse utérine) jusqu’au stade 8 cellules. Après le stade 8 cellules, les blastomères se différencient et prélever une cellule conduirait à des anomalies au cours du développement.

Étant confinées, les cellules en division vont se compacter → formation de la MORULA qui désigne la masse cellulaire pleine.

- Stade morula non compactée : entre 10 et 16 cellules

- Stade morula compactée : 32 cellules Juste après la fécondation, la corona radiata et le cumulus oophorus disparaissent, ce qui reste c'est la zone pellucide. Etant une coque inextensible, tant qu'elle est présente l'ovocyte fécondé ne changera pas de taille. Mais les cellules continuent de se multiplier, elles vont donc se coller, c'est le phénomène de compaction de la morula. C’est la morula compactée qui entre dans la cavité utérine. Ce phénomène est concomitant au début des premiers phénomènes de différenciation des blastomères.

IV- Différenciation des blastomères 2 grands phénomènes :

- Concernant les cellules périphériques : elles vont constituer une couche de cellules aplaties et polarisées : le trophoblaste primitif.

- Concernant les cellules centrales : elles vont migrer à un pôle de l’œuf et former le bouton embryonnaire ou masse cellulaire interne .

Il y a également formation d’une cavité, d'un espace libre à la suite de la formation du bouton embryonnaire. Cette cavité va se remplir de liquide et forme le blastocèle .

L’ensemble de cette structure forme ce que l’on appelle alors le blastocyste . Ce blastocyste est toujours entouré par la zone pellucide.

La différenciation concerne les cellules trophoblastiques qui acquièrent une morphologie et une fonction précise pour les échanges blastocystes – milieu extérieur. Ces cellules vont devenir des cellules épithéliales qui vont réguler les échanges. Elles vont former une barrière et sont maintenues jointives par des jonctions.

Cette cohésion est assurée par trois grandes catégories histologiques de jonctions :

- Adhérentes : elles ont un rôle d’adhésion mais aussi de filtre - Serrées : rôle dans la polarité des cellules

- Communicantes : communication entre les cellules (échanges de petites

molécules) Sur ces cellules polarisées on va pouvoir distinguer deux parties :

- Une zone basolatérale appuyée sur une membrane basale - Une zone apicale avec très souvent des protrusions (microvillosités) dirigées vers l’extérieur.

V- L’eau est les électrolytes

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

145

Page 146: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

Ces jonctions vues ci-dessus régulent les échanges hydroélectrolytiques. Il y a des systèmes de transports spécifiques d’un côté et de l’autre qui permettent le passage d’électrolytes (ions) de l’extérieur à l’intérieur de la cellule et des cellules au blastocèle.

Il y a des canaux à eau qui vont faire rentrer l’eau dans les cellules puis dans le blastocèle. Cette entrée d’eau est très importante car elle permet le maintien des cellules et la formation du blastocèle.

Les cellules du bouton embryonnaire vont devenir des cellules pluripotentes, c’est-à-dire qu’elles donnent toutes les cellules de l’organisme mais PAS LES ANNEXES !!

Entre le 4 ème et le 5éme jour, on aura formation du blastocyste. Au 6 ème -7ème jour, le blastocyste commencera la nidation pour pénétrer l’endomètre. Cependant, la zone pellucide devenant un obstacle, elle va s’amincir due aux divisions cellulaires du blastocyste et sera éliminée par rupture : c'est l'éclosion du blastocyste. La taille de ce dernier va pouvoir commencer à augmenter : c'est l'expansion du blastocyste.

Le blastocyste se positionne alors face à l’endomètre (plus précisément le bouton embryonnaire), c’est le début de la deuxième semaine de développement , le début de la phase embryonnaire .

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

146

Page 147: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

Structure et modifications utérines, mécanismes pré-implantatoires

Au stade morula, l’œuf est au niveau de l’ostium utérin (dernière partie de la trompe avant la cavité

utérine). Au 4ème jour, il va entrer dans la cavité utérine. Au 4 – 5 ème jour, des modifications vont avoir lieu pour transformer la morula en blastocyste, puis il y a expulsion de la zone pellucide. On se retrouve donc avec une structure qui présente :

- Un trophoblaste à l’extérieur ;

- Un blastocèle qui est une cavité ;

- Un bouton embryonnaire . Le blastocyste est en suspension dans la cavité utérine qui est relativement virtuelle car remplie de liquide et sécrétions. Il va se préparer pour la nidation puis s’installer dans la paroi utérine petit à petit, et de façon précise.

I- Rappels sur la paroi utérine La paroi utérine est constituée de 3 couches:

- La plus interne, l'endomètre , est la muqueuse utérine, en regard de la cavité utérine. C'est elle qui accueille l'embryon lors de la nidation;

- Au milieu, le myomètre est une couche épaisse de tissu musculaire lisse (que l'on ne contrôle pas par la volonté) responsable de la contraction de l’utérus au moment de l’accouchement ou de l'expulsion des menstruations (qui sont en fait dues à la destruction d'une partie de l'endomètre) ;

- À l’extérieur du myomètre se trouve une séreuse qui sépare l’extérieur des autres organes. C'est une enveloppe de tissu conjonctif qui protège l’utérus.

II- Structure de l’endomètre La structure de l’endomètre va varier en suivant le cycle menstruel. Plusieurs facteurs en modifient la structure :

Hormones :

- Les œstrogènes , produits par le follicule essentiellement durant la première phase du cycle menstruel ;

- La progestérone , produite par le corps jaune en deuxième phase du cycle menstruel, pendant la phase lutéale.

La sécrétion hormonale de l’ovaire va être contrôlée et régulée par les hormones de l’adénohypophyse . La GnRH, qui est sécrétée par l'hypothalamus , va aller agir sur l’adénohypophyse et stimuler des cellules spécifiques. Ces cellules vont ensuite produire et sécréter de la LH ( Luteinizing Hormone, hormone lutéinisante, mise en jeu pour le maintien du corps jaune (luteus = jaune)) et de la FSH ( Follicle Stimulating Hormone , hormone folliculo-stimulante). La LH et la FSH vont, à leur tour, stimuler les gonades pour qu’elles produisent oestrogènes et

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

147

Page 148: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

progestérone.

L’endomètre va présenter différentes couches :

- La couche la plus profonde est la basale , en contact avec le myomètre ; - On a ensuite une couche spongieuse ;

- Puis une couche compacte . C’est avec elle que le blastocyste va interagir au moment de la nidation.

Dans la couche basale, il y a naissance d' artérioles endométriales . Cette couche basale n’est pas modifiée au cours du cycle menstruel, elle est à l’origine des autres couches (suite aux menstruations, elle va permettre la régénération de la couche spongieuse et de la couche compacte qui sont éliminées).

La couche spongieuse est riche en tissu conjonctif et sa composition et épaisseur sont très modifiées avec le cycle menstruel.

III- Modifications de l’endomètre Ces modifications sont réglées selon le cycle menstruel qui, rappelons-le, dure 28j. Ce cycle démarre avec le premier jour des dernières règles. Il va y avoir détachement des couches compacte et spongieuse qui sont donc éliminées durant les règles uniquement s'il n'y a pas eu fécondation .

Il ne va rester que la couche basale qui, comme nous l’avons dit, va reconstituer les autres couches.

Les menstruations durent environs 4 j. Pendant ce temps il y a maturation folliculaire donc augmentation de la production d’hormones (surtout les œstrogènes et un peu de la progestérone). Cette sécrétion modifie surtout la couche spongieuse qui va sécréter des glycoprotéines ce qui conduit à l’augmentation de l’épaisseur et au développement d'artères perpendiculaires à la couche compacte que sont les artères spiralées. Ne pas hésiter à faire un schéma ici.

Cette phase, qui va de la fin des menstruations à l’ovulation est la phase proliférative de l’endomètre surtout en raccord avec les oestrogènes. Elle va durer une dizaine de jours du 4 ème au 14 ème jour. Au 14éme jour, c’est l'ovulation (pic de LH et à moindre niveau de FSH) À ce moment-là, l’endomètre passe en phase sécrétoire .

Au niveau de l’ovaire, on assiste à la transformation du follicule en corps jaune progestatif qui va produire de la progestérone en très grande majorité. Cela va avoir pour conséquence d’augmenter la taille et les fonctions de la zone spongieuse.

Il y a deux possibilités :

– Il n’y a pas eu de fécondation : Le corps jaune va dégénérer, c’est ce que l’on appelle la lutéolyse . Il va ensuite cicatriser et devenir le corpus albicans (corps blanc). De ce fait, il y a une baisse de la production de progestérone ce qui va déclencher les règles.

– S’il y a eu fécondation : Le corps jaune va persister sous l'effet de l'hCG produite par l'embryon et devenir le corps jaune gestatif qui va produire de la progestérone indispensable à la grossesse.

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

148

Page 149: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

IV- Mécanismes post-ovulatoires NB : toutes les dates qui suivent sont données en fonction du jour de l’ovulation, donc ovulation = J0. La plupart du temps, le Pr Parini donne les dates en fonction de la fécondation sauf pour celles-ci donc attention en QCM !

Il y a une période critique pour la nidation. En effet, la viabilité maximale de l’ovocyte est de 24h. La fécondation a lieu au premier jour environ. Au niveau de l’endomètre, au 5ème jour après ovulation, il va y avoir un début, qu’il y ait ou non fécondation, de sécrétions glandulaires dans la couche spongieuse. Au 6ème jour, il y a apparition des pinopodes au niveau des cellules épithéliales endométriales. Ces pinopodes flottent dans le liquide de la cavité utérine et le réabsorbent. Le volume de la cavité va donc diminuer, ce qui de fait augmente les chances de rencontre entre un éventuel blastocyste et l’endomètre.

Au 7ème jour, un œdème apparaît dans la zone spongieuse suite à une accumulation de liquide. Cette accumulation d'eau est dûe à la présence de structure osmotiquement actives : les protéoglycanes ( = éponge ) produits par les fibroblastes de la zone spongieuse. Cet œdème va augmenter la taille de la zone spongieuse et diminuer la consistance de la zone spongieuse, la rendant plus facile à traverser par le blastocyste.

Au 9 ème jour après ovulation, il y a un phénomène qui s’appelle la transformation pré-déciduale de l’endomètre. Ce phénomène a lieu qu'il y ai, ou non, fécondation. Cette accumulation d'eau est dûe à la présence de structure osmotiquement actives : les protéoglycanes produits par les fibroblastes de la zone spongieuse.

Entre le 6 ème et le 10 ème jour après ovulation (soit entre le 20 ème et le 24 ème jour du cycle) se met en place la fenêtre d’implantation qui correspond à la période favorable pour l’implantation et la nidation du blastocyste.

Va ensuite suivre la période réfractaire (J10-J14) qui correspond à une période durant laquelle les possibilités d’implantation et de nidation de l’embryon sont quasiment nulles.

S’il y a fécondation, la partie du trophoblaste qui se sera transformée en syncytiotrophoblaste, va se mettre à produire de l'hCG ou hormone gonadotrophique chorionique (ou human Chorionic Gonadotropin). Cette hormone va stimuler le maintien et la maturation du corps jaune et donc le maintien de la production de progestérone indispensable pour la grossesse.

Cette progestérone va induire la transformation déciduale (cf partie sur le placenta) responsable de la formation des caduques de l’endomètre. Le corps jaune va prendre le nom de corps jaune gravidique ou gestatif. Cette transformation dépendante de la production d’hCG et de progestérone va se mettre en place uniquement si la fécondation a eu lieu.

[Vous devez être ici au bout de 3h]

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

149

Page 150: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

QCM QCM 1 : A propos des généralités sur l'embryologie quelles sont les réponses fausses ? :

A. Le développement de l'œuf a lieu pendant 38 semaines pour les embryologistes. B. Une grossesse est divisée en 2 phases, d'abord fœtale puis embryonnaire. C. La phase embryonnaire se déroule durant le premier mois de grossesse. D. L'embryon est le plus sensible aux facteurs externes pouvant provoquer des malformations génitales de la 2 ème à la 8 ème semaine. E. Une grossesse pour tout médecin gynécologue dure 276 jours.

Correction QCM 1: BCE attention, on demandait les réponses FAUSSES !

B. D'abord embryonnaire puis fœtale. C. Durant les deux premiers mois de grossesse E. 280 jours.

QCM 2 : A propos de la phase embryonnaire :

A. Lors de la segmentation, les cellules appelées blastocystes se divisent formant d'abord la morula puis le blastomère.

B. L'œuf fécondé se déplace dans la trompe grâce à des mouvements ciliaires jusqu'au col de l'utérus. C. L'implantation et la nidation commencent au 6ème jour. D. Au cours de la 2ème semaine, on a le développement du disque embryonnaire, aussi appelé épiblaste. E. Au cours de la 2ème semaine, l'œuf poursuit son implantation et nidation et l'endomètre doit être préparé pour accueillir l'œuf.

Correction QCM 2 : CE

A. C'est l'inverse, les cellules sont appelés blastomères et les cellules se divisent formant la morula puis le blastocyste . B. Le début est vrai mais c'est jusqu'à la cavité utérine. D. Le disque embryonnaire ou didermique est composé de l’épiblaste ET de l’hypoblaste. Attention seul l’épiblaste est considéré comme le feuillet embryonnaire.

QCM 3 : A propos de la phase embryonnaire :

A. La morula est constituée de blastomères formant une sphère pleine. B. L'implantation et la nidation correspondent à l'accrochage de l'œuf à l'endomètre qui est le muscle de la cavité utérine. C. Au cours de la 3ème semaine, on a la gastrulation qui est un phénomène permettant la transformation du disque embryonnaire didermique en disque embryonnaire tridermique. D. Les 3 feuillets embryonnaires sont l'ectoblaste, le mésoblaste et l'entoblaste de l'intérieur à l'extérieur. E. A la fin de la 3ème semaine, le disque tridermique commence son repliement.

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

150

Page 151: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

Correction QCM 3 : AC B. L’œuf s'accroche à la muqueuse utérine = endomètre. Le myomètre = muscle de l'utérus. D. C’est de l’extérieur vers l’intérieur ou du plus superficiel au plus profond. E. Le repliement ne commence que durant la 4ème semaine.

QCM 4 : À propos de la phase embryonnaire :

A. Entre le début de la 4 ème semaine et la fin de la 8 ème semaine, on a la création des différentes ébauches d'organes qui sont fonctionnelles pour la plupart. B. Cette phase se caractérise par un nombre croissant de mitoses symétriques toutes les 10h environ. C. Le stade 4 blastomères s'observe à la 50ème heure

D. Entre le début de la 4 ème semaine et la fin de la 8 ème semaine, le fœtus est sensible aux facteurs

externes pouvant provoquer des malformations congénitales. E. Avant la 2 ème semaine, l'embryon obéit à la loi du tout ou rien.

Correction QCM 4 : E

A. Le début est vrai, mais elles ne sont pas toutes fonctionnelles. B. Elles peuvent être asymétriques C. Il s'observe de la 36ème à la 40ème heure D. L’embryon !!! On ne parle de foetus qu’après la 8ème semaine.

QCM 5 : A propos des premières semaines de développement

A. L'implantation de l'œuf commence au 9ème jour B. Les cellules périphériques de la morula sont à l'origine du trophoblaste primitif C. Les pinopodes des cellules épithéliales de l'endomètre facilitent la phase d'accolement de la nidation D. La perte de la zone pellucide par la morula est le mécanisme déclencheur de la différenciation du trophoblaste en synciotrophoblaste E. Le blastocyste expansé adhère aux cellules épithéliales utérines par le trophoblaste situé au niveau du pôle embryonnaire

Correction QCM 5 : BCE

A. Elle commence au 6ème-7ème jour D. C'est le blastocyste qui perd la ZP, et la différenciation du trophoblaste est permise par son interaction avec les cellules utérines

QCM 6 : À propos de l'embryologie :

A. On évalue l'âge de l'embryon jusqu'au 1 er mois par le nombre de somites.

B. Au 20 ème jour, on a la formation de 3 somites. C. Au 35 ème jour, on a entre 52 et 54 paires de somites. D. Il y a deux semaines de différences entre le nombre de semaines de grossesse d'un embryologiste ou

bien d'un gynécologue. E. Pour un embryologiste, la grossesse dure 266 jours.

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

151

Page 152: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

Correction QCM 6 : ADE

A. Vrai, même jusqu'à la 5 eme semaine. B. ATTENTION ! ce sont des PAIRES de somites ( on aurait donc 6 somites ).

C. On a jusqu’à 42 à 44 paires de somites à la fin de la 5 eme semaine.

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

152

Page 153: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

QCM généralités et cellules souches QCM 1 : A propos des cellules souches embryonnaires :

A. Une cellule souche se définie comme une cellule différenciée et spécialisée. B. On va différencier 4 grands types de cellules souches. C. Une cellule pluripotente sera capable de donner des cellules des annexes embryonnaires. D. Les cellules du bouton embryonnaire sont des cellules totipotentes. E. Plus on se rapproche de la fécondation plus la potence des cellules sera importante.

Correction QCM 1 : BCE

A. Ce sont des cellules non spécialisées capables de se multiplier à l’identique, c’est-à-dire indifférenciées, ou de se transformer en un ou plusieurs types cellulaires spécialisés de l’organisme. B. Totipotente, pluripotente, multipotente et unipotente C. Vrai, elles peuvent donner 3 annexes embryonnaires : la cavité amniotique, le sac vitellin et

l’allantoïde. D. Non, ce sont des cellules pluripotentes.

QCM 2 : A propos des cellules souches embryonnaires

A. On retrouve beaucoup de cellules souches dans le cordon ombilical. B. Les facteurs de transcription sont des lipides régulateurs de l'expression génique. C. Dans la pratique, les cellules souches présentent souvent une instabilité phénotypique. D. Le screening pharmaco-toxicologique est généralement réalisé sur des cellules humaines. E. La thérapie cellulaire est l'avenir de la recherche biomédicale.

Correction QCM 2 : ACE

B. Les cellules totipotentes ne sont présentes que du stade 2 blastomères à 8 blastomères. D. Non, il est réalisé sur des cellules animales.

QCM 3 : A propos des cellules souches

A. Au stade fœtus, la majorité des cellules souches sont unipotentes. B. Chez l’adulte, on retrouve des cellules pluripotentes et multipotentes. C. En général les cellules souches sont différenciées D. Au stade 4 blastomères, le prélèvement d’une cellule n’endommage pas l’oeuf. E. Entre 2 et 8 blastomères les cellules de l'œuf fécondé sont totipotentes

Correction QCM 3 : DE

A. Elles sont pluripotentes et multipotentes B. PAS de pluripotentes, mais multipotentes et unipotentes C. INdifférenciées

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

153

Page 154: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

QCM première semaine de développement, utérus, mécanismes post-ovulatoires

QCM 1 : Concernant la première semaine de développement embryonnaire

A. Jusqu'au stade 8 cellules, les divisions sont parfois asynchrones ce qui explique que l'embryon puisse posséder un nombre impair de cellules. B. 24 à 30 heures après la fécondation, l'embryon possède 2 blastomères totipotents et unis par des jonctions intercellulaires. C. La morula est une structure qui existe du stade 10 au stade 64 blastomères. D. Parallèlement à la segmentation, les mouvements des cils des cellules épithéliales de l'épithélium utérin permettent la migration de la morula.

E. De la phase de croissance ovocytaire jusqu'au stade deux blastomères, seuls les transcrits maternels sont présents.

Correction QCM 1 : A

B. Les jonctions se développement au stade blastocyste C. Le stade morula s’étend de 10 à 32 blastomères. A 64 cellules, on parle de blastocyste. D. Il s'agit de l'épithélium tubaire, pas utérin. E. Les transcrits embryonnaires sont présents à partir du stade zygote ( un peu après ). Au stade 2 blastomères, il y a donc les transcrits maternels ET embryonnaires.

QCM 2 : Concernant la première semaine de développement embryonnaire, quelles sont les

réponses fausses ? A. Du stade zygote au stade 8 cellules, l'embryon utilise le glucose comme substrat énergétique, le pyruvate étant toxique. B. Le blastocyste migre dans la trompe et pénètre vers le 4ème jour dans la cavité utérine où il achève son expansion pour être prêt à commencer sa nidation. C. Les cellules trophoblastiques sont des cellules cuboïdes polarisées dont le pôle apical porteur de microvillosités est dirigé vers l'extérieur. D. La morula est entourée par la zone pellucide jusqu'au stade 32 cellules, stade auquel aura lieu l'éclosion. E. Jusqu'au stade 8 cellules, un blastomère peut être prélevé hors de l'embryon par exemple pour effectuer un diagnostic prénatal lors d'une procréation médicalement assistée sans que cela ne nuise au développement embryonnaire.

Correction QCM 2 : ABDE Attention au demandait les réponses FAUSSES !!!

A. C'est l'inverse, c'est le glucose qui est toxique et le pyruvate qui est le substrat énergétique utilisé. B. La migration tubaire ne concerne pas le blastocyste mais la morula. D. Le stade 32 cellule est un stade de compaction, l'éclosion se déroule au stade blastocyste donc plus tard, dans la cavité utérine. E. ATTENTION ! on ne parle pas d’embryon la 1 ère semaine de développement mais plutôt d’oeuf. Le terme embryon est utilisé de la 2 eme à la 8 eme semaine, ensuite on parle de foetus

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

154

Page 155: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

QCM 3 : À propos de la première semaine de développement A. Dans l’œuf fécondé, les premières mitoses ont lieu environ toutes les 10 heures au cours de la phase de segmentation. B. La compaction du blastocyste est maximale 3 à 4 jours après fécondation, lors du passage du stade 10 au stade 32 cellules. C. Les glandes mucipares de la couche spongieuse de l'endomètre sont fonctionnelles à partir du 5ème jour du cycle. D. Parallèlement à sa migration, l’œuf subit une phase de segmentation ce qui lui permet d'arriver dans l'utérus sous forme d'un blastocyste apte à s'implanter dans le myomètre. E. Un embryon d'environ 2 jours possède 8 cellules assurant leur croissance uniquement par traduction des ARNm synthétisés préalablement dans l'ovocyte.

Correction QCM 3 : A

B. Compaction de la morula et pas du blastocyste. C. 5ème jour après fécondation. D. Attention ! Pas dans le myomètre, ça c'est le muscle utérin, l'implantation se fait dans la muqueuse qui est l'endomètre. E. Au stade 8 cellules, les blastomères ne contiennent que des ARNm embryonnaires, les ARN de l'ovocyte ont disparus.

QCM 4 : Concernant la première semaine de développement

A. Dans la morula compactée, les premières cellules à se différencier sont celles de la périphérie qui vont constituer le trophoblaste du blastocyste, à l'origine d'un des 2 feuillets embryonnaires primitifs. B. Le liquide contenu dans la cavité utérine est réabsorbé au travers des pinopodes des cellules conjonctives de la muqueuse utérine ce qui favorise l'implantation du blastocyste. C. Jusqu'au stade 8 cellules, les blastomères sont totipotents et sont à l'origine de toutes les cellules de l'organisme ainsi que des annexes D. Le blastocyste arrive dans la cavité utérine avant éclosion. E. Dans un blastocyste, les cellules du trophoblaste sont reliées par des jonctions adhérentes, des jonctions serrées et des jonctions communicantes.

Correction QCM 4 : CE

A. Il n’existe pas 2 feuillets embryonnaires mais un seul : l’épiblaste. Le reste est juste. B. Épithéliales et pas conjonctives

QCM 5 : Concernant la première semaine de développement

A. Du 24ème au 28ème jour du cycle, l'endomètre est dans une période réfractaire car la zone spongieuse a commencé sa régression qui la prépare aux règles. B. La compaction de la morula permet une différenciation et une spécialisation cellulaire indispensables à la formation du blastocyste au 6ème jour. C. La qualité de la croissance ovocytaire est indispensable aux premiers stades de développement embryonnaire. D. L'éclosion du blastocyste expansé a lieu au 4ème – 5ème jour. E. La progestérone sécrétée par le corps jaune gestatif en cas de grossesse agit sur l'endomètre et provoque la transformation déciduale de ce dernier.

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

155

Page 156: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

Correction QCM 5 : ACE B. Au 5ème jour

D. L'expansion (jour 6) a forcément lieu après l'éclosion (jour 5-6). QCM 6 : À propos de l'utérus

A. Les contraction rythmiques du myomètre sont notamment essentielles pour expulser le fœtus lors de l'accouchement. B. Au cours du cycle menstruel, sous l'influence des sécrétions d’œstrogènes et de progestérone du corps jaune, les cellules de l'endomètre prolifèrent de façon à permettre l'implantation du blastocyste au cours de la phase lutéale. C. La phase lutéale qui débute après l'ovulation est une phase durant laquelle le corps jaune sécrète exclusivement de la progestérone. D. En cas de fécondation, le corps jaune progestatif devient un corps jaune gestatif dont la sécrétion de progestérone permet le maintien de la grossesse. E. La couche compacte est la couche de l'endomètre la plus proche du myomètre.

Correction QCM 6 : AD

B. La prolifération se fait sous l'influence des sécrétions folliculaires d’œstrogènes. C. Essentiellement de la progestérone mais pas uniquement, il y a aussi un peu d’œstrogènes. E. La couche compacte de l'endomètre est au contact de la lumière de l'utérus. La couche la plus proche du myomètre est la couche basale.

QCM 7 : À propos de la constitution de l'utérus

A. L’œdème du chorion se développe dans la couche compacte de l'endomètre utérin. B. La structure du myomètre est modifiée tout au long du cycle menstruel par la sécrétion des hormones ovariennes. C. La composante musculaire de l'utérus ne joue aucun rôle dans la nidation. D. Les artérioles sont disposées perpendiculairement à l'endomètre utérin. E. La contraction du myomètre lors des menstruations favorise l'hémorragie.

Correction QCM 7 : CD

A. Spongieuse B. Endomètre E. Au contraire puisqu'elle favorise l'expulsion de l'endomètre et comprime les artères.

QCM 8 : À propos de la première semaine de développement

A. La nidation du blastocyste débute lors de la phase proliférative du cycle utérin B. Au 5ème jour, le blastocyste est dans la cavité utérine C. Les protéoglycanes de la couche spongieuse participent à la réabsorption de l’œdème du chorion. D. La progestérone produite par le follicule ovarien est nécessaire aux modifications morphologiques de l'endomètre en vue de la nidation. E. La nidation se fait au pôle anti-embryonnaire du blastocyste à partir du 6ème jour.

Correction QCM 8: BC

A. Sécrétoire

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

156

Page 157: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

D. Corps jaune E. Embryonnaire

QCM 9 : À propos des cycles ovarien et utérin

A. Le cycle menstruel commence par une phase proliférative de l'endomètre qui s'achève a l'ovulation. B. En absence de fécondation, le corps jaune ovarien régresse et porte le nom de corps albicans. C. Les modifications morphologiques de l'endomètre au cours de la phase proliférative sont liées à la sécrétion d’œstrogènes. D. La couche spongieuse sert à la régénération des autres couches pendant le cycle. E. Le corps jaune ovarien est sécréteur de progestérone au cours de la phase sécrétoire du cycle utérin.

Correction QCM 9 : BCE

A. Non, il commence par les menstruations. D. Phase sécrétoire.

QCM 10 : À propos de l'organisation de l'endomètre

A. Les menstruations contribuent à l'expulsion de la seule couche compacte de l'endomètre utérin B. La couche basale de l'endomètre est riche en glandes mucipares C. La couche basale de l'endomètre ou couche la plus profonde est une séreuse. D. La couche spongieuse de l'endomètre est un tissu conjonctif vascularisé notamment par des artères spiralées. E. La couche basale de l’endomètre joue un rôle au cours de la nidation.

Correction QCM 10 : D

A. Mais aussi de la spongieuse B. Spongieuse C. La séreuse est en dessous du myomètre E. Ce sont les couches spongieuse et compacte seulement.

QCM 11 : À propos des modifications de l'endomètre

A. Le 5ème jour après l'ovulation est marqué par l'apparition d'un œdème dans la couche spongieuse de l'endomètre. B. La mise en route de la sécrétion des glandes utérines débute 4 jours après fécondation. C. La transformation déciduale de l'endomètre utérin est contrôlée par la progestérone produite par le corps jaune gestatif. D. L'hCG produite par le corps jaune est détectée dès le 6ème jour après la fécondation E. La fenêtre d'implantation est comprise entre le 20ème et le 24ème jour après fécondation.

Correction QCM 11 : BC

A. 7ème jour B. Vrai, débute 5 jours après l'ovulation, donc 4 après fécondation? Attention à bien lire tous les

mots de l’item ! D. Sécrétée par le syncytiotrophoblaste E. Du cycle, soit 6 – 10 jours après fécondation.

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

157

Page 158: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

QCM 12 : À propos de la grossesse

A. La zone pellucide est présente dans un blastocyste de 6 jours. B. La durée d'une grossesse est de 38 semaines à partir du premier jour des dernières règles. C. La nidation se déroule dans la couche séreuse de l'utérus à partir du pôle embryonnaire d'un blastocyste de 6 jours. D. Les modifications morphologiques de l'endomètre lors de la nidation sont exclusivement liées à la sécrétion des œstrogènes. E. Pour un gynécologue, la durée d'une grossesse normale est de 280 jours.

Correction QCM 12 : E

A. Absente puisque l’éclosion a eu lieu. B. 40 C. Endomètre D. Et à la progestérone.

QCM 13 : A propos des modifications de l'endomètre

A. La fécondation est nécessaire à la transformation prédéciduale du chorion au 9ème jour. B. Le contact entre blastocyste et couche compacte de l'endomètre est favorisé par la mise en place des pinopodes d’origine endométriale. C. La fenêtre d'implantation est suivie par une période réfractaire du 24ème au 28ème jour du cycle. D. La sécrétion des glandes mucipares de la couche spongieuse de l'endomètre débute au 5ème jour après ovulation. E. Le fonctionnement du corps jaune gestatif est sous la dépendance de l'hCG.

Correction QCM 13 : BCDE

A. Non, elle n'est pas nécessaire. La transformation prédéciduale se fera qu'il y ait ou non fécondation ; en revanche, la transformation déciduale du chorion ne pourra avoir lieu que dans le cas où il y a bien eu fécondation.

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

158

Page 159: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

TuT'rentrée Découverte

2019-2020

UE 3 : Physique

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

159

Page 160: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

Aide à la présentation de ce cours : La TR de physique peut sembler complexe à appréhender en tant que tuteur, afin de simplifier les choses pour le tuteur le présentant et pour les nouveaux PACES, mes fiches m’ayant aidées à la présentation de ces 5 heures de cours sont jointes entre les parties cours et QCMs. Pour simplifier la préparation du cours, il vaut mieux imprimer les fiches en couleurs. Leur contenu est destiné à être reporté au tableau lors du cours par un tuteur non spé ou le tuteur spé lui-même (il vaut mieux trop écrire que pas assez) . Les fiches comportent tous les schémas qu’il est conseillé d’effectuer au tableau. Le moment du cours se référant aux différents schémas/relations seront répertoriés de la façon suivante : (1) Ces fiches ne sont bien évidemment qu’une proposition d’aide et le cours peut être présenté sans. Le premier cours peut sembler long mais est en réalité rapidement exposé, c’est pourquoi une présentation synthétique de l’UE 3 est la bienvenue.

I- Énergie d'un corps en mouvement Le propre d'un rayonnement est de transporter de l'énergie. Définissons l'énergie comme

telle: c'est ce qui est capable de produire un changement , que ce changement soit de nature thermique (augmentation de la température), mécanique (passage de l'immobilité au mouvement/ création d'une force), électrique etc.

1) Énergie d'un corps en mouvement (mémo à ne pas oublier) - Possibilité d'une transformation réciproque entre énergie potentielle Ep et énergie cinétique Ec

- Un système tend TOUJOURS vers une position où son énergie potentielle est minimale (à n'oublier en aucun cas) à illustrer par ces exemples : ● Une bille qui glisse au bas d'une pente pour diminuer son énergie potentielle. ( 1 ) ● Un objet tombe et ne reste pas en l'air ; ( 2 ) - Un système est dit stable lorsque l'énergie du système est minimale. (ex: un corps chaud refroidit, un atome trop riche en énergie éjecte des particules etc …) ;

En l'absence de frottement, l'énergie totale est constante: Et= Ep + Ec

Il est important de retenir que Ep et Ec varient ainsi de manière opposées. => illustration de TAFANI par l'expérience d'une bille qui descend une pente et la remonte en face à la même hauteur. ( 3 )

Pour exprimer l'énergie d'un corps en mouvement, on distingue deux domaines: la mécanique classique et la mécanique relativiste .

2) Dynamique (ou mécanique) classique On l'utilise pour les faibles vitesses. C'est en réalité une approximation de la dynamique relativiste, valable quand la vitesse du corps en question est très inférieure à la vitesse de la lumière.

Deux types d'énergies coexistent :

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

160

Page 161: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

- L'énergie potentielle : E =mgz avec un corps de masse m à une hauteur z et avec la constante de gravitation g;

- L'énergie cinétique: 𝐸𝑐 = ½ 𝑚𝑣² (corps de masse m animé d’un mouvement rectiligne et allant à la vitesse v) qui constitue la majeure partie de l'énergie totale à l'échelle des particules.

L'unité utilisée est le Joule dans le système international (SI). Pour l'étude des RI on utilise plutôt l'électron volt, plus petite (eV) telle que . (utilisation plutôt du keV et du eV 1, .10 J1 = 6 19− MeV)

3) Dynamique relativiste Pour des objets ou particules en mouvement dont les vitesses sont proches de celle de la lumière, les relations de la mécanique classique ne suffisent plus. C'est le domaine de la relativité. En mécanique relativiste, l'énergie totale (Ert) d'une particule s'écrit:

; c = 2,998 que l’on arrondira à c = 3 ²ERT = 1

√(1 v² c²)− / × m × c 10. 8 10. 8

avec (f acteur de Lorentz à connaître) γ = 1√(1 v² c²)− /

Donc: avec Eo=m.c²= énergie de la particule au repos=énergie intrinsèque à la particule, ERT = E0 + ER

C non liée à sa vitesse, mais uniquement à sa masse et 𝐸𝑟𝑐 = (𝑤 − 1)𝑚𝑐² =énergie cinétique relativiste (penser à faire remarquer le w-1).

4) Energie potentielle de masse: l'équivalence masse-énergie .

Au repos, Eo=mc², il s'agit d'une énergie potentielle liée à la masse m de la particule

Il faut savoir que la masse d'un système est une forme d'énergie. On utilise l'uma ou l'eV pour unifier l'énergie et la masse d'une particule comme si on quantifiait l'énergie potentielle de la particule en quelque sorte. On parle alors d'énergie potentielle de masse. On verra comment de la matière peut se transformer en énergie et vice versa: c'est la base du phénomène de radioactivité et de ses conséquences.

II- Énergie d'une onde électromagnétique Contrairement aux rayonnements particulaires ( Ɓ + Ɓ- alpha) , les ondes électromagnétiques  

comme la lumière transportent de l'énergie sans transporter de matière , c'est une propriété générale des ondes. Elle peut, et DOIT être appréhendée, selon les cas, sous sa nature corpusculaire ou ondulatoire.

1) Aspect ondulatoire (Maxwell, de Broglie) La lumière peut être considérée comme une onde électromagnétique, constituée d'un champ électrique et d'un champ magnétique se déplaçant tous les deux en vibrant perpendiculairement à la direction de propagation de l'onde . (4) Les rayonnements électromagnétiques se déplacent donc selon un mouvement périodique de longueur d'onde J (λ) et de fréquence ν avec pour unité le Hertz (nu, attention!! à ne pas confondre avec la vitesse v!). Ces deux paramètres sont reliés par la relation : c est la célérité, nu λ ν = c/ la fréquence et λ la longueur d'onde

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

161

Page 162: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

Le caractère ondulatoire des ondes électromagnétiques a été démontré par notamment les expériences sur la lumière de diffraction (5) , polarisation, et d'interférences lumineuses (6) .

2) Aspect corpusculaire ou quantique (Planck, Einstein) L'énergie d'un rayonnement électromagnétique de fréquence ν varie par quantités

discontinues, multiples entiers d'une quantité élémentaire d'énergie ou quantum d'énergie. Une OEM est constituée d'un certain nombre de photons tous de même énergie (=multiples entiers d'une quantité élémentaire d'énergie). On en déduit alors une formule permettant de calculer l'énergie transportée par une OEM à partir de sa fréquence :

E=hν , avec h=6,62.10 - 34 J.s (Constante de Planck) (E est ici en Joule)

/!\ vérifier qu'ils ont bien compris les relations de proportionnalité entre fréquence/période et énergie, mais sachant qu'ils sortent du lycée, ils devraient être au point. ( 7 )

Assimilant le quantum d'énergie à une particule sans masse, Einstein introduisit la notion de photon se déplaçant à la vitesse de la lumière.

On peut aussi calculer l'énergie d'une OEM à partir de sa longueur d'onde: /!\ (keV ) 1, 4 λ(nm) E = 2 / leur faire remarquer les unités de grandeurs !

La longueur d'onde, ou l'énergie, peuvent caractériser les différents domaines couverts par les rayonnements électromagnétiques (grâce à cette relation!).

(A faire au tableau vite fait). Les valeurs ne sont pas à connaître sauf les limites du visible pour l'optique, et les domaines qui l'encadrent. Il faut retenir les ordres de grandeur ainsi qu'une valeur : 13,6 eV au-delà de laquelle les rayonnements sont ionisants, dans le domaine des ultra-violets. (8)

Domaine Longueur d'onde λ Énergie (d'après E= hν) en eV Radiofréquences (OC, OM, GO, FM) Km à m 10-10 à 10-3 Radar et Micro-ondes m à mm 10-2 à 10-1 Infrarouge mm à μm 10-1 à 1,77 Visible 800 nm à 400 nm 1,77 à 3,1 Ultraviolet 400 nm à 1 nm 3,3 à 124 Rayons X « mous » <0,1 nm >12,4 keV

Deux expériences ont démontré cette nature corpusculaire, celles de l'effet photoélectrique et celle de l'effet Compton dans laquelle le bombardements d'un métal par des photons permet d'ioniser des électrons grâce au quantum d'énergie transporté par les photons.

III- Énergie de première ionisation

C'est l'énergie minimale nécessaire pour ioniser un atome. Pour l'hydrogène et l'oxygène, cette énergie vaut 13,6 eV. C'est pourquoi, un rayonnement sera dit ionisant si l'énergie transportée est supérieure à 13,6 eV. Dans le cas des photons, cette gamme d'énergie s'étend des UV les plus énergétiques jusqu'aux rayonnements X et gamma. Attention, un

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

162

Page 163: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

atome est électriquement neutre mais pas un noyau par exemple. Si un atome subit une ionisation, alors on ne le nommera plus atome mais Ion, attentions aux pièges!!

[FIN DE LA PREMIERE PARTIE : vous devez en être ici au bout de 1h30]

Effectuer un petit rappel du III- pour être sûr que les PACES soient au point. IV- Ionisation et réarrangement électronique

Énergie de liaison définition : Ceci représente l’énergie qu'il faut dépenser pour rompre sa liaison avec le noyau. Elle est caractéristique d'une couche de l'atome et augmente au fur et à mesure que la couche est plus interne. Une partie de l'énergie de la masse des électrons disparaît et donc diminue au profit de l'énergie de liaison quand ce dernier est relié à un atome.

Ainsi lorsqu'un électron absorbe une quantité d'énergie (9.1) supérieure à son énergie de liaison, il se trouve libéré (9.2) . La fraction d'énergie transférée au-delà de l'énergie de liaison se retrouve sous forme d'énergie cinétique (Ec) pour l'électron arraché : . L'atome se retrouve déstabilisé, avec une charge électrique positive et va donc se comporter comme un cation : on dit qu'il y a eu ionisation, on lui a arraché un électron. (Commencer à faire un schéma au fur et à mesure de l'explication.)

Il s'en suit dans l'atome une succession de réorganisation concourante à le stabiliser de nouveau. Pour cela, un autre électron va venir combler la lacune (9.3) créée sur la couche de l'électron libéré créant une nouvelle lacune qui sera comblée à son tour (9.4) etc. Les électrons se déplaçant viendront toujours d'une couche plus périphérique en abandonnant une partie de leur énergie de masse , ils augmentent ainsi leur énergie de liaison. On peut donc en déduire que plus l'électron est périphérique, plus son énergie de liaison est faible (en physique, à la différence de la chimie, on ne tient pas compte du signe négatif de l'énergie de l'électron.) et qu'un système (ici l'électron) tend toujours vers son énergie minimale.

Cette différence d'énergie n'est pas perdue (en physique rien ne se perd, ni ne se crée, TOUT SE TRANSFORME ! (comme l'a dit monsieur Lavoisier ( Inception )))... Elle apparaît sous forme d'un photon dit de luminescence . Lorsque ces photons ont des énergies importantes, on parle de fluorescence X , et les photons émis sont appelés X de réarrangement . Les énergies et le nombre de ces photons sont caractéristiques de l'atome. L'analyse des photons émis par un échantillon après ionisation permet d'analyser la composition de l'échantillon ( spectrophotométrie de fluorescence X). Ces photons émis ont des énergies correspondantes à l'exacte différence des énergies de liaison du niveau de départ et du niveau d'arrivée. Ce réarrangement en cascade produit donc des photons d'énergies bien précises! On parle de spectre de raies.

V- Excitation et Désexcitation

Avant de commencer très explicitement, il est important de rappeler une notion: une ionisation se produit chaque fois que l'énergie transmise à un électron est plus grande ou égale que son énergie de liaison et qu'elle permet aussi de libérer l'électron hors de l'atome. On parle d'ionisation. Quand cette énergie n'est pas suffisante pour ioniser l'atome, c'est-à-dire que l'électron ne peut pas être libéré mais peut changer de couche, on parle d'excitation. L'électron sera alors amené sur un niveau d'énergie supérieure (couche K à couche L par exemple, à dessiner en même

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

163

Page 164: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

temps). (10)

Un tel phénomène implique l'existence d'une place sur cette orbite, ce qui est le cas surtout pour des couches périphériques.

Dans ce cas, l'énergie transférée E T à l'électron est inférieure à l'énergie de liaison E L , et est exactement égale à la différence énergétique des couches électroniques considérées: E T =E1-E2 => cad que l'électron ne peux prendre au photon incident que l'énergie nécessaire pour changer de couche, autrement dit un électron ne peut pas se trouve entre deux couches et pour une couche donnée l'énergie des électrons qui y sont présents est définie. ( 11)

L'atome revient ensuite à son niveau énergétique initial, le seul stable, en restituant plus ou moins rapidement son énergie d'excitation toujours sous forme de photons, appelés dans ce cas « photons de fluorescence ». (12)

La désexcitation se produit généralement par étapes successives. Pour chaque atome, il existe ainsi des schémas de désexcitation (13) montrant les changements possibles et leurs probabilités, on y reviendra.

VI- Les électrons Auger Lors d'un réarrangement, les photons X (produits au cours d'un réarrangement d'un atome

après une ionisation) peuvent interagir avec des électrons des couches les plus externes d'autres atomes et les libérer. Dans ce cas, l'énergie du photon X peut être totalement communiquée à un électron, pour le libérer de sa couche et lui communiquer une certaine énergie cinétique (effet photoélectrique). Ces électrons émis lors de la désexcitation d'un atome sont appelés électrons Auger. (14) Ils sont émis avec des énergies bien précises (ce qui forme un spectre de raies) et leur apparition aggrave le phénomène de radiotoxicité de l'élément.

Les éléments légers (de faibles numéro atomique Z) produisent davantage d'électrons Auger, tandis que les atomes lourds (Z élevé) produisent essentiellement des photons X.

Résumer par : Photon de luminescence = tous photon sauf celui incident ; Photon de fluorescence = photon issu de la désexcitation d'un électron. Électrons de fluorescence X : électron de fluorescence à forte énergie.

VII- Défaut de masse La masse d'un atome est toujours inférieure à la somme de la masse de chacun de ses constituants. Cette différence est appelée défaut de masse, on la note ∆ m.

Soit un atome de masse Ma comportant Z protons et A nucléons:

∆𝑚 = [𝑍(𝑚𝑝 + 𝑚𝑒) + (𝐴 − 𝑍)𝑚𝑛] − 𝑀𝑎

Exemple:

L'atome d'hélium 4 𝐻𝑒 : somme des constituants = 2 × (𝑚𝑝 + 𝑚𝑒) + 2 × 𝑚𝑛 = 2(1,007276 + 5,5.10 − 4) +

2 × 1,0086655 => Si ces exercices tombent au concours, le poids des entités sera donné. = 4,033 Ua

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

164

Page 165: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

masse réelle de l'atome 4 𝐻𝑒 = 4,0026 uma

Défaut de masse ∆ m= 4,033 – 4,0026 = 0,0304 uma

[FIN DE LA DEUXIEME PARTIE : vous devez en être ici au bout de 3h]

VIII- Énergie de liaison (Leur rappeler le pré-requis suivant : Par sa célèbre formule, E=mc², Einstein nous montre que la masse peut devenir de l'énergie et vice-versa.) Ce défaut de masse est en réalité l'énergie des constituants cédée pour qu'ils s'unissent au sein d'un

noyau. Elle est appelée énergie de liaison totale du noyau , on la note E l .

𝐸𝑙 = ∆𝑚 × 𝑐² Expliquer qu'on a parlé des uma avant et qu'on a comme référence 1 uma = 931,5 MeV d'énergie (sachant que Tafani se fiche qu'on soit avec ou sans c^2 )

La masse des électrons étant négligeable, le défaut de masse est directement calculé grâce aux nucléons et détermine leur cohésion au sein de l'atome. L'énergie de liaison d'un noyau est donc la masse (ou énergie puisqu'il y a équivalence masse- énergie) que perdent les nucléons lors de la cohésion de l'atome. C'est aussi, par conséquent, l'énergie qu'il faut fournir à un noyau pour dissocier les nucléons qui le constituent.

(à faire au tableau comme exemple ) Exemple: pour l'hélium de poids 0,0304 uma E l = 0,0304 x 931= 28,3 MeV 0,0304 Uma= (0,0304 x 1,66.10 -27 ) = 5,0768.10 -29 kg

E l = 5,0768.10 -29 x (3.10 8 ) 2 = 4,569.10 -12 Joules soit environ 28,3 MeV. Énergie de liaison moyenne par nucléon:

On l'obtient lorsqu'on divise l'énergie de liaison totale du noyau par le nombre de nucléons qui le constitue ( on a donc ainsi une valeur moyenne), on la note El/A.

Exemple: pour l'hélium El/A = 28,3/4 = 7,1 MeV par nucléons. (15)

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

165

Page 166: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

Énergie de liaison moyenne par nucléons pour les noyaux stables ( = non radioactifs) en fonction du nombre de masse A du noyau (à refaire au tableau et expliquer la courbe)

Interprétation de la courbe dite d'Aston:

• Pour les noyaux légers tels que A≤ 30 l'énergie de liaison moyenne par nucléon augmente rapidement quand A augmente ;

• Pour les noyaux intermédiaires tels que 30≤ A≤100, les énergies de liaisons moyennes par nucléons sont comprises entre 8 et 9MeV avec un stabilité maximale pour le fer. Il est à noter que le fer est avec une stabilité maximale.

• Pour les noyaux les plus lourds où A≥100, l'énergie de liaison moyenne par nucléon diminue progressivement et lentement vers la valeur du plomb à 7,86MeV.

IX- Stabilité et instabilité nucléaire

Avant tout rappelons du vocabulaire :

Nombre de masses (nucléons ) <= => Nombre de neutrons

Numéro atomique de l'élément ( protons) <=

On a donc N+Z = A

Ainsi, on peut qualifier deux éléments entre eux selon ce qu'ils ont en commun : Des i so topes ont ainsi le même Z mais un N différent, il existe une notion d'abondance isotopique, c'est à dire que dans la nature un élément existent sous différentes formes isotopiques. Des isob a res, Z varie A reste le même. Des isoto n es, A et Z varient N reste le même. Des isomères ont A Z et N identiques mais leur énergie varie par exemple : le Tc 99 et le Tc 99m (pour métastable).

Noyaux stables:

Les noyaux stables se situent autour d'une ligne courbe appelée « vallée de stabilité ». (16) Pour les noyaux légers, cette ligne est proche de la droite N=Z. Pour les éléments plus lourds, on observe une augmentation de plus en plus grande de N et donc

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

166

Page 167: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

N/Z augmente jusqu'à 1,5. Le noyau stable le plus lourd est le plomb Z=82 et N=126 => chiffres pas nécessaires à retenir. (17)

Schéma 1 (présent dans leur poly)

Noyaux instables:

Les noyaux instables se situent de part et d'autre de la « vallée de stabilité ». • S'il y a un excès de neutrons par rapport à la vallée de stabilité , on observe une instabilité

de type β - ; • Si il y a un excès de protons par rapport à la vallée de stabilité , on observe des instabilités

de type β + ou capture électronique CE ; • À partir du plombs, tous les noyaux sont instables, • Pour les noyaux lourds de la radioactivité de type alpha peut avoir lieu pour stabiliser

l'atome ( noyaux d'hélium expulsés). Pour les très lourds ce sont surtout des fissions spontanées qui se produisent, cad que le noyaux se scindent en plusieurs parties.

(L'atome avec ce schémas de désintégration le plus connu étant sans doute l'Uranium 235 (18) utilisé dans les centrales nucléaires pour produire de l'énergie !)

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

167

Page 168: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

Diagramme protons-neutrons pour l'ensemble des noyaux stables et instables (schéma dans le

support de cours des PACES) Remarque : si on trace un diagramme de l'énergie de liaison moyenne par nucléon en fonction du nombre de protons et de neutrons pour les noyaux stables et instables, on comprend que les noyaux instables ont un excès d'énergie ( une masse trop élevée) par rapport aux stables.

Or un système tend toujours vers un minimum d'énergie potentielle.

Soit un noyau X instable libère une partie de son énergie potentielle de masse Mx tout en se transformant en un autre noyau X' de plus faible énergie potentielle et de masse Mx'. L'énergie qui est libérée vaut: 𝛥𝑚. 𝑐² = (𝑀𝑥 − 𝑀𝑥′). 𝑐² avec Mx'<Mx (IMPORTANT : leur faire remarquer qu'un noyau fils a TOUJOURS une masse inférieure au noyau père, et un défaut de masse supérieure à celui du noyau père)

Et cette énergie est libérée sous la forme d'un rayonnement ( particulaire ou photonique). Les atomes instables sont donc appelés des radioéléments ou éléments radioactifs et la transformation est appelée transformation radioactive ou désintégration radioactive .

[FIN DE LA TROISIÈME PARTIE : vous devez en être ici au bout de 4h]

X- Lois de conservation

Il existe deux types de modifications d' un noyau: – Soit par transformation radioactive (spontanée) ; la somme des nucléons reste

inchangée avant et après la réaction : a+A=a’+A’ – Soit par réaction nucléaire ( interaction d'un projectile sur un noyau cible) : la somme des

charges reste la même avant et après la réaction : c+Z=c’+Z’.

On obtient ainsi de nouveaux noyaux le plus souvent instables.

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

168

Page 169: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

Lois de conservation appliquées aux réactions nucléaires:

Une réaction nucléaire s’écrit : X ( r , r’ ) X’ et est le résultat de l’interaction d’un rayonnement avec le noyau d’un atome : avec r : rayonnement incident, r X r C X r AZ + ca → Z + c

A + a → A′Z′ ′ + a′c′ ′

: rayonnement diffusé, X : noyau incident, X’ : noyau diffusé, C : noyau composé

Il existe deux grands types de réactions nucléaires: ➔ Les transmutations où X' sera un noyau différent de X (elle sont utilisées pour la préparation de

radioéléments artificiels en imagerie médicale nucléaire) : . = X X / ′ ➔ Les diffusions où r = r', sous deux formes:

− Diffusion élastique : X' équivaut à une augmentation de l'énergie cinétique de X ( X'=X) et r' à une diminution de l'énergie cinétique de r ;

_ Diffusion inélastique : X' est un état excité de X (X'= X* qui est une augmentation de l'énergie du noyau) et r' est de plus faible énergie que r.

Lois de conservation - Conservation du nombre de masse ou conservation du chiffre baryonique : la somme des nucléons reste la même avant et après la réaction ; - Conservation de la charge électrique : la somme des charges (électrons et protons) reste la même avant et après la réaction - Conservation de l'énergie totale : la somme énergie de masse + énergie cinétique est conservée avant et après la réaction ; - Conservation de la quantité de mouvement : la quantité de mouvement reste inchangée avant et après la réaction.

Remarque: on peut utiliser plusieurs sources de rayonnements incidents r dans les réactions nucléaires

➢ Émetteur α : on utilise un élément radioactif α ➢ Particules chargées (électrons, protons...): les particules chargées sont utilisées comme

rayonnement incident dans des accélérateurs de particules. ➢ Neutrons : on utilise des sources de neutrons comme les réacteurs nucléaires ➢ Photons : les réactions où le rayon incident est un photon peuvent se pratiquer par divers

procédés : source radioactive gamma, réacteur nucléaire, faisceau x de haute énergie. Lois de conservation appliquées aux transformations radioactives:

Lors d'une transformation radioactive de noyaux instables on observe une libération d'énergie sous la forme d'un rayonnement . Ce sont ces rayonnements qui sont utilisées en imagerie médicale dans un but de diagnostic pour visualiser les organes; ou encore utilisés en radiothérapie pour détruire des cellules cancéreuses par exemple. Il s'agit de la transformation d'un noyau père X en un noyau X' fils avec émission d'un rayonnement. Le noyau fils aura une masse inférieure à celle du père, puisque les particules émises posséderont une certaine masse.

On note la transformation radioactive: (+ éventuellement des P ère F ils P articules A

Z → A′Z′ + A"Z"

photons γ) Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

169

Page 170: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

Lois de conservations: - Conservation du nombre de masse : A'+A''= A ; - Conservation de la charge électrique : Z'+Z''= Z ; - Conservation du nombre leptonique : Cad que chaque particule a un nombre leptonique défini :

+1 (particules), 0 ou -1 (anti-particules) ainsi la somme des leptons ( neutrinos et électrons) est conservée lors de la réaction. Ce nombre leptonique est une caractéristique quantique des particules subnucléaires.

- Conservation de l'énergie : il y a conservation de l'énergie totale ( cinétiques + potentielles + celle éventuellement du photon γ).

- Conservation de la quantité de mouvement.

Règle obligatoire : Toute transformation radioactive aboutit OBLIGATOIREMENT à une augmentation du défaut de masse (donc à une augmentation de l'énergie de liaison entre les nucléons).

Préambule nécessaire : XI- La désexcitation de noyaux excités Le noyau excité est noté X* ou en fonction de la durée de l’état excité Xm

1) L'émission (19)

Le photon γ est un photon énergétique du même type que le photon de luminescence (ou fluorescence) sauf que au lieu d'être issu de l'énergie du cortège électronique, l'énergie provient du noyau, directement ou indirectement (comme pour l'annihilation ).

2) La conversion interne (20)

Les noyaux excités peuvent également se désexciter en transmettant leur énergie superflue à un électron du cortège électronique alors nommé électron de conversion interne (couche K). L'électron de conversion interne aura donc une énergie égale à ΔE-El .

Faire bien la différence entre électron de conversion interne qui tire son énergie du noyau et est issu d'un couche interne, alors que l'électron Auger est issu d'une couche superficielle et tire son énergie du réarrangement du cortex électronique.

À noter que suite à l'émission de l'électron de conversion interne, on arrive à un réarrangement électronique et donc à des électrons Auger.

XII- Transformations isobariques

Des transformations isobariques sont donc des transformations où le nombre de masse A du noyau fils est identique à celle du noyau père: ce sont les transformations β + ,β − et capture électronique (CE).

1) Transformation β - Elle se produit quand le noyau possède un excès de neutrons par rapport à la vallée de stabilité. Un

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

170

Page 171: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

neutron se transforme en proton et il y a émission d'électrons négatifs dits particule β − . Soit schématisé de la façon suivante : ( en abscisse le nombre de protons, en ordonnées l'énergie potentielle de masse): (21)

ATTENTION au sens de la flèche. Les électrons β − émis possèdent des énergies E β allant de 0 à une énergie maximale E β max qui est la différence entre l'énergie de masse du noyau père et du noyau fils.

E β max = Δ Mc²

Le fait que la particule β − ne soit pas toujours émise avec l'énergie maximale s'explique par l'existence d'une particule de charge nulle et de masse très faible: l'antineutrino qui va emporter la différence énergétique. C'est l'anti neutrino qui est émis lors de la transformation β − ,on le note ν̅ avec une barre dessus.

Toutes les particules β − ne sont donc pas émises avec la même énergie cinétique, en raison de cet antineutrino emportant plus ou moins d'énergie. En revanche, certaines énergies sont plus fréquentes (22) que d'autres et peuvent être résumées dans un spectre. Prenons le cas du Phosphore 32 (23) :

On remarque que l'énergie cinétique des particules β- émises par le phosphore 32 est le plus fréquemment d'une valeur de 0,7 MeV, alors que son énergie maximale est d'environ 1,7 MeV. Cette énergie moyenne des particules β- peut être approchée par la formule :

E β− moyenne =E β− max / 3

Bilan de la transformation radioactive β − :

soit au niveau des nucléons:

En premier lieu le noyau perd la particule β − soit un perte de 0,511 MeV (=équivalent énergétique de la masse d'un électron) Comme il y a un proton de plus l'atome a besoin d'un électron périphérique en plus qu'il capte dans les électrons libres, étant donné que le proton est légèrement plus léger que le neutron, il n'y a pas de différence de masse entre l'atome père et le fils.

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

171

Page 172: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

Remarque: La transformation β − PURE est une transformation où il y a uniquement émission d'une particule β − et d'un antineutrino, car une fois la transformation faite le noyau peut rester excité, il libère alors un photon γ . Il n'y a pas donc pas d'émission de γ de désexcitation ni de conversion interne en cas de transformation « pure ». Quand la transformation n'est pas pure on dit que le noyau fils est un noyau métastable. Lorsque la transformation est pure il est possible de déterminé la valeur

énergétique maximale de l'antineutrino en faisant : (E β− max) - (E β− moyenne) Cette transformation pure émet donc un spectre continu (une infinité d'énergies différentes sont possibles pour la particule β − ). Cependant une β- est rarement pure. (24)

2) Transformation β +

Il y a transformation β + quand un atome présente un excès de protons par rapport à la vallée de stabilité. Un proton se transforme en neutron , il y a émission d'un électron positif ou antiélectron ou positon ou bien particule β + qui a la même masse que l'électron ( 0,511 MeV) mais avec une charge positive.

Soit le schéma de la transformation : (25)

Les énergies cinétiques des particules β + émises sont comprises entre un peu plus que 0 et l'énergie maximale (E βmax ) et un neutrino est émis dans un même temps (ν). L'énergie maximale correspond à la différence de masse entre le noyau père et le noyau fils; à laquelle on déduit la valeur de 1,022 MeV, qui représente le seuil de l'émission ( voir la suite). Attention il n'existe pas de seuil pour la β-. (26)

De la même manière que pour la radioactivité β-, les particules β+ ne sont pas toujours émises à leur énergie cinétique maximale, en raison du neutrino qui emporte plus ou moins d'énergie. Prenons le cas du Cuivre 64 : (27)

Les particules β+ sont le plus fréquemment émises avec une énergie de 0,2 MeV alors que leur énergie maximale est de 0,65 MeV environ. Leur énergie moyenne peut être approchée par la formule :

E β+ moyenne = 0,4xE β+ maximale Remarque : Comme vous êtes attentifs et intelligents, vous remarquez que les particules β+ ne sont jamais émises avec une énergie cinétique de 0. En effet la courbe commence un peu après la valeur de 0 MeV. Pourquoi ? Et bien car la particule β + a une charge positive, comme le noyau. Le noyau repousse donc la particule lors de son émission, lui conférant une énergie cinétique de base.

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

172

Page 173: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

Bilan de la transformation radioactive β + :

soit au niveau des nucléons: La particule β + est émise en premier, sa masse est de 0,511 MeV comme celle de l'électron, puis un proton se transforme en neutron, et il y a donc un électron en excès qui va partir du cortège électronique, ce qui correspond à une perte de masse supplémentaire de 0,511 MeV; soit au final une différence minimale entre le noyau père et le noyau fils de 1,022MeV ( =seuil de l'émission β + ). Il faudra donc qu'il y ait au minimum 1,022MeV de différence de masse entre un noyau père et son fils pour qu'il se passe une transformation β + . La particule β + (positon) perd son énergie cinétique par interactions électrostatiques successives et termine son chemin en entrant en contact avec un électron négatif: il y a annihilation ( 28 ) ; les deux électrons ( positif et négatif) disparaissent tout en entraînant l'apparition de deux photons de 0,511 MeV chacun, de même direction mais dont le sens est opposé ( soit à 180°). Ce type de réaction est nécessaire à la TEP (tomographie par émissions de positons) dans le milieu médicale.

Remarque: une transformation β + pure est un transformation où il n'y a émission que d'un neutrino et d'une particule β + (29) il n'y a pas d'émission de photons γ associé. La transformation β + émet un spectre continu.

3) Capture électronique ou CE

Elle est aussi appelée conversion externe, elle se produit quand il y a un excès de protons par

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

173

Page 174: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

rapport à la vallée de stabilité ( comme pour la β + ) (Attention : il y a néanmoins un seuil !). Mais un proton est transformé en neutron par capture d'un électron par le noyau et émission d'un neutrino. ( 30)

On l'écrit:

soit au niveau des nucléons:

À faire au tableau (31) Le noyau va capter un électron situé sur une couche profonde du cortège électronique, cet électron possède une énergie de liaison ε L , donc la masse qui est absorbée par le noyau vaut 0,511- ε L . Le trou laissé par la capture de l'électron est comblé par des réarrangements électroniques successifs à partir d'électrons plus périphériques; cela s'accompagne d'émission de photons de réarrangements (photons X de réarrangement) dont l'énergie totale est environ égale à celle de l'énergie de liaison de l'électron capturé ε L . Le seuil de l'émission de la CE est donc égal à ε L ce

qui est plus faible que celui de la β + ( de l'ordre du keV).

Remarque : Lorsque la différence de masse entre noyaux père et fils excède 1,022 MeV, le noyau père peut soit se désintégrer par β + ,soit par CE. (Leur expliquer que pour chaque noyau il existe des schémas de désintégration plus probables que d'autres). Le spectre d'une CE est un spectre de raie. Le spectre d'une CE est un spectre de raies et correspond au spectre de raie du noyau fils (et non du père) car s'est chez lui que s'est produit les réarrangements électroniques successifs.

XIII- Transformations non-isobariques

Le noyau père se subdivise en deux noyaux fils : ici A n'est pas constant contrairement aux réactions vu précédemment. (soit A différents pour le noyau père et les fils).

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

174

Page 175: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

Il s'agit surtout de : • L'émission α qui produit un noyau fils et une particule α ( noyau d'hélium / !\ Noyaux pas

atome !!) ; • La fission spontanée : le noyau père se divise en deux noyaux fils de masses

sensiblement égales.

1) Emission α (32)

Elle se produit pour des atomes lourds dont le numéro atomique est supérieur à 52 (exception pour le

Béryllium 8 𝐵𝑒 ). 4

(Leur faire noter qu'en PACES, les exceptions sont importantes à retenir)

Une particule α est émise, composée de deux protons et de deux neutrons (d'où deux charge positive). Donc le noyau fils possède A-4 nucléons et Z-2 protons ( schématisé par la double flèche sur la gauche). Soit le schéma suivant: La particule α émise correspond à la masse d'un atome d'hélium soit M α = 4,0026 uma soit une énergie de 4,0026 x 931,5= 3728 MeV. (= existence d'un seuil de 3728 MeV, pas à retenir mais à comprendre) L'énergie disponible se divise en l'énergie de recul du noyau fils et l'énergie cinétique de la particule α émise. Cette énergie disponible est calculable par la formule : Ed=(ΔM- M α ) x C² ( leur détailler les termes de la formule pour qu'ils comprennent qu'on soustrait la masse du noyau d'hélium à la différence de masse des noyaux père et fils, x C² pour convertir masses en énergie) Comment calculer l'énergie cinétique avec laquelle est expulsée le noyau alpha ?

; Avec Mx’ masse du noyau fils et Mx masse du noyau père [(Mx ) (Mx α)] d Eα = ′ / ′ + M × E

Note : On peut ainsi calculer l'énergie de recul : E recul =E d -Eα. Remarque : le spectre d'émission α est un spectre de raie alors que celui des β est un spectre continu.

2) Fission spontanée

Elle concerne uniquement des noyaux très lourds pour lesquels Z²/A ≥ 45. Le noyau initial se fragmente de façon spontanée en deux noyaux fils plus légers et quelques

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

175

Page 176: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

neutrons. Les noyaux de fission sont en majorité radioactifs mais le plus fréquents sont : 131 I, 144 Ba, 137 Cs... La fission nucléaire est à l'origine d'une importante quantité d'énergie . Ce principe est utilisé dans les centrales nucléaires.

[Vous devez être ici au bout de 5h]

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

176

Page 177: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

177

Page 178: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

178

Page 179: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

179

Page 180: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

180

Page 181: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

181

Page 182: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

182

Page 183: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

183

Page 184: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

184

Page 185: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

185

Page 186: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

186

Page 187: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

QCM 1ère partie QCM 1 : Donner le caractère vrai ou faux des propositions suivantes :

A. Dans la dynamique classique, 3 énergies cohabitent : l'énergie de masse, l'énergie cinétique et l'énergie potentielle.

B. L'énergie cinétique d'un corps en mouvement se calcule via la formule : c mv²E = 21

C. En mécanique relativiste, . Ert = 1

√(1 v c)− /

D. Pour calculer l'énergie d'une particule circulant à très haute vitesse on utilise la dynamique classique. E. Une particule d'énergie infinie pourrait aller plus vite que la lumière dans le vide.

Correction QCM 1 : B

A. Deux énergies : énergie potentielle et énergie cinétique. C. ERT = 1

√(1 v² c²)− /

D. A forte vitesse (plus de 1/10ème de c) on ne peut utiliser que la dynamique relativiste. En revanche à faible vitesse, on peut utiliser soit la classique soit la relativiste, on trouvera les mêmes valeurs. E. Aucune PARTICULE ne peut aller plus vite que la lumière, quelle que soit son énergie.

QCM 2 : A propos de l'énergie d'une onde électromagnétique

A. La lumière est une onde qui transporte énergie et matière ; B. La lumière a deux aspects : un aspect ondulatoire et un aspect corpusculaire. C. La lumière peut être vue comme une onde composée d'un champ électrique et d'un champ magnétique,

parallèles entre-eux. D. Une onde électromagnétique se déplace à la vitesse c et possède une longueur d'onde et une fréquence,

reliées par la relation . λ υ = c/

E. Un quantum d'énergie vaut 𝐸 = ℎ𝜈.

Correction QCM 2: BDE A. Une onde ne transporte pas de matière ! C. Ces deux champs sont perpendiculaires entre-eux et non parallèles entres eux. De plus ils sont en phase.

QCM 3 : Soit une onde électromagnétique vibrant à une fréquence de 750 Hz et se déplaçant à la

vitesse de la lumière (constante de Planck h = 6,64.10 -34 J.s). A. Sa longueur d'onde est de 1/250× 10 8 mètre. B.Sa longueur d'onde est de 250 x 10 8 mètres. C. Son énergie est de 4084.10 -28 J. D. Son énergie est de 4, 995.10 -34 J. E.Son énergie est de 4,98.10 -31 MeV.

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

187

Page 188: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

Correction QCM 3 : A A et B : On a . c λ λ ν 3.10 750 1.10 250 ν = / ⇔ = c/ = 8/ = 8/

C et D : 𝐸 = ℎ𝜈 = 6,64 × 10 −34 × 750 = 4,980 × 10 −31 . Même sans faire le calcul exactement, 750 étant 7,5x10², on ne pouvait obtenir les puissances proposées. Mais le calcul était possible ! E : C'est le bon résultat, au détail près que la formule E=hv donne un résultat en JOULE, pas en MeV.

QCM 4 : A propos des ondes A. Plus la fréquence d'une onde est faible, plus sa longueur d'onde est grande. B. Une OEM de longueur d'onde 620nm a une énergie d'environ 2,00x10 -3 MeV. C. Les rayonnements ultraviolets sont plus énergétiques que les rayonnements micro-ondes. D. La longueur d'onde d'un rayon X est plus grande que la longueur d'onde d'un rayonnement visible. E. Les radiofréquences sont les rayons dont la fréquence est la plus élevée.

Correction QCM 4: AC A. v=C/λ donc v et lambda sont INVERSEMENT proportionnels ! B. On utilise la formule : E(keV)=1,24/λ(nm), ce qui nous donne le bon résultat, mais pas à la

bonne unité, attention à l'unité particulière de cette formule ! D. Les rayons X ont au contraire une longueur d'onde plus courte. E. C'est l'inverse ! Ils ont la fréquence la plus faible ! Bien différencier fréquence de longueur d'onde

QCM 5 : Donner le caractère vrai ou faux des propositions suivantes :

A. L'énergie de première ionisation correspond à l'énergie minimale qu'il faut fournir à un atome pour lui arracher un électron.

B. Après ionisation l'atome n'est plus électriquement neutre. C. Les photons X issus de réarrangements électroniques peuvent éjecter un nouvel électron appelé alors

électron Auger. D. Plus un électron est interne plus son énergie de liaison est faible. E. Les électrons peuvent passer à un état d'excitation par l'absorption de photons.

Correction QCM 5 : ACE

B. Vrai si seulement on parlait encore d'atome après ionisation. D. Faux, plus son énergie de liaison est forte.

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

188

Page 189: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

QCM 2ème partie QCM 6 : Une interaction entre un rayonnement et la matière aboutit à l'éjection d'un électron

atomique avec une énergie cinétique de 200keV et d'un rayonnement diffusé d'énergie 900keV. A. L'énergie du rayonnement incident est supérieure à l'énergie de liaison de l'électron à l'atome. B. L'énergie des photons incidents est de 0,7 MeV. C. Le photon éjecté peut produire de nouvelles ionisations. D. L'énergie des photons incidents est d’au moins 1,1 MeV. E. L'éjection d'un électron crée une lacune électronique.

Correction QCM 6 : ACDE

B. Faux, 𝐸 𝑖 = 𝐸 𝐿𝑖 + 𝐸 𝑟𝑎𝑦𝑜𝑛𝑛𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡 = 1,1𝑀𝑒𝑉 = 1100𝑘𝑒𝑉 . QCM 7 : Donner le caractère vrai ou faux des propositions suivantes : A. Plus on se rapproche du noyau, plus l'énergie de liaison des électrons est faible. B. Après une excitation, l'électron cible n'est pas arraché mais change de niveau énergétique. C. A même distance d'interaction d’un atome, un électron incident transférera plus d'énergie cinétique à l'électron de la couche K qu'à l'électron de la couche N. D. Plus un électron est rapide, moins il est énergétique. E. Si l'interaction a pour effet d'exciter un électron de la couche K à la couche L d'un atome, l'électron cible serait appelé électron Auger.

Correction QCM 7 : BC A. Faux, plus elle est forte. D. Faux, il y a une plus grosse énergie de liaison pour la couche K donc moins d’énergie cinétique une fois ionisé. E. Faux, un électron Auger est un électron ionisé par désexcitation d’un électron du même atome.

QCM 8 : A propos de l'excitation et de l'ionisation

A. L'excitation correspond au passage d'un électron d'une couche électronique à une autre, supérieure. B. Si l'on fournit 13,6 eV à un atome d'hydrogène, celui-ci sera ionisé. C. Un photon d'énergie E=10,5 eV peut faire passer l'électron de l'atome d'hydrogène de la couche K

(-13,6 eV) à la couche L (-3,4 eV). D. Lors de la désexcitation d'un atome d'hydrogène, il y a libération de photons formant un spectre

d'énergie continue. E. La désexcitation se fait généralement en une seule étape.

Correction QCM 8 : AB

C. Le photon doit apporter l'exacte différence d'énergie, ce qui n'est pas le cas ici. D. Les photons de désexcitation forment un spectre de raie. E. En plusieurs étapes généralement.

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

189

Page 190: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

QCM 9 : Donner le caractère vrai ou faux des propositions suivantes (Pré-requis : masse proton : 1,00727 uma ; masse neutron 1,00866 uma ; masse atome de Nickel 58 : 58,43305 uma )

A. La masse d'un atome est inférieure à la masse de ses constituants. B. Le défaut de masse ne peut pas s'exprimer sous forme d'énergie. C. L'énergie moyenne de liaison par nucléon de l'atome de Nickel 58 (Z=28 et A=58) vaut

approximativement 0,486 MeV/nucléons. D. La stabilité des noyaux est fonction de Z et N. E. Les noyaux instables ne sont pas radioactifs.

Correction QCM 9 : ACD

B. Faux, d’après E=mc C. D’abord on somme la masse des constituants (on peut négliger les électrons), on obtient 58,46336. On calcule ainsi le défaut de masse en la soustrayant à la masse de l'atome lié, on obtient un Δ m de 0,03031 uma. On convertit ce défaut de masse en énergie en multipliant par c² (=931,5 pour un résultat en MeV), on obtient 28,23376 MeV et on divise par le nombre de masse du noyau, soit 58, ce qui nous donne 0,48678 MeV/nucléons E. Faux il n'y a pas de lien direct entre instabilité et radioactivité.

QCM 10 : Donner le caractère vrai ou faux des propositions suivantes :

A. Le défaut de masse est l'énergie qu'il faut fournir au noyau pour en extraire les électrons. B. Plus l'énergie de liaison augmente, plus le noyau est solide. C. L'énergie de liaison correspond à l'énergie nécessaire pour dissocier l'atome. D. Pour un noyau stable, il faut plus de protons que de neutrons. E. Un noyau peut-être stable sans pour autant avoir de neutron.

Correction QCM 10 : BCE

A. Faux, les nucléons. D. Faux, ce n’est pas une généralité, il faut plus de neutrons que de protons pour les noyaux lourds. E. Vrai, l’hydrogène est stable sans neutron.

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

190

Page 191: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

QCM 3ème partie

QCM 11 : Donner le caractère vrai ou faux des propositions suivantes : A. Des nucléides (=noyaux) isotopes sont des nucléides ayant le même numéro atomique mais un nombre

de masse A différents. B. Le nombre de masse A correspond au nombre de protons. C. N correspond aux nombre d'électrons de l'atome. D. Il existe une notion d'abondance isotopique. E. La masse atomique réelle est la moyenne non pondérée des masses atomiques des différents nucléides

dans l'élément naturel.

Correction QCM 11 : AD B. Faux : nucléons. C. Faux : N correspond au nombre de neutrons et N peut être différent de Z D. Vrai : Effectivement, dans la nature, il y a plus ou moins de tel ou tel isotope de tel atome (détail en chimie) E. Elle est pondérée, c'est à dire qu'on multiplie les poids des nucléons par un coefficient (le nombre de neutron par le poids des neutrons etc.) plutôt que de faire une somme de poids.

QCM 12 : A propos de l'atome

A. Le défaut de masse correspond à l'énergie de liaison du noyau. B. Ce défaut de masse est principalement dû aux nucléons. C. L'énergie de liaison moyenne par nucléon est proportionnelle au nombre de nucléons, c'est-à-dire au

nombre de masse A. D. L'énergie de liaison par nucléons est nulle pour l'atome d'hydrogène 2 H (deutérium) E. Plus l'énergie de liaison par nucléons est grande, plus un noyau est stable.

Correction QCM 12 : ABE C. Attention, l'énergie de liaison décrit une courbe, donc elle n'augmente pas proportionnellement avec A ! D. Le deutérium contient un proton ET un neutron, qui nécessitent d'être liés entre eux.

QCM 13 : Soit l'atome , dont on considère l'énergie de liaison des électrons comme négligeable. Mg 5525

Données : - Masse d'un proton : 1,007u - Masse d'un neutron : 1,009 u - Masse d'un électron : 5,5.10 -4 u - Masse de l'atome de Mg : 54,938 u

A. Le défaut de masse de l'atome de Mg est de 0,507 uma. B. Le défaut de masse de l'atome de Mg est de 0,52575 uma. C. Le défaut de masse du noyau de Mg est de 0,52575 uma. D. L'énergie de liaison du noyau est d'environ 1,57.10 15 MeV. E. L'énergie de liaison du noyau est d'environ 1,57.10 8 MeV.

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

191

Page 192: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

Correction QCM 13 : AD A et B. 25 × (1,007 + 5,5.10 −4 ) + 30 × 1,009 = 55,46375 et 55,46375 − 54,938 =

0,52575 uma. C. 0,52575 uma correspond au défaut de masse de l'atome ! Celui du noyau, sans les électrons, est de 0,507 eV. D et E. Il faut être logique et simplificateur ici : 0,525 x 3.10 8 = 1,575 x10 8 MeV ( l Δm E = × c(ou c² mais peu importante pour Tafani)

QCM 14 : Lois de conservation : Les interactions nucléaires obéissent aux grandes lois de conservation de :

A. La charge. B. La quantité de mouvement. C. La masse. D. L'énergie. E. Nombre baryonique.

Correction QCM 14 : ABDE C. Faux : Il n’y a que 4 lois conservation pour les réactions nucléaires

QCM 15 : A propos des réactions nucléaires

A. Les transmutations conduisent à la formation d'un noyau différent. B. Les diffusions conduisent à la formation d'un noyau différent. C. Les diffusions sont de deux types : élastiques et inélastiques. D. La diffusion élastique conduit à l'excitation du noyau père. E. La diffusion élastique n'engendre pas de rayonnement diffusé.

Correction QCM 15 : AC

B. Dans les diffusions, le noyau ne change pas ; il ya une augmentation de l’énergie cinétique ou une excitation de l’atome. D. C'est la diffusion inélastique qui conduit à l'excitation du noyau père (X*). E. Il y a quand même un rayonnement diffusé (= rayonnement « produit » par la transformation), attention !

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

192

Page 193: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

QCM 4ème partie

QCM 16 : Soit la désintégration radioactive du en et X Na 3211 Mg 32

12

A. X correspond à un rayonnement électromagnétique. B. La masse du Mg obtenu est supérieure à celle du Na. C. Le Mg a une énergie de liaison par nucléon supérieure à celle du Na. D. Une antiparticule est créée lors de la désintégration. E. X a un numéro atomique nul

Correction QCM 16 : CD

A. D'après les lois de conservation, notamment conservation du nombre de charges, X s'écrit

. C'est donc une particule : l'électron. X 01− B. Le noyau père perd de l'énergie dans la désintégration, donc de la masse par la formule E=mc². Donc le Mg a une masse plus faible que son père le Na. D. Vrai, il y production d’une antiparticule au cours d’une transformation béta - : un antineutrino. E. L'électron a un numéro atomique de -1 !

Correction QCM 17 : BE C. Explication : ou on en déduit Be Li e ν (+ ) 74 → 73 + 01 + ~0

0 γ Be e Li ν (+ ) 74 + 01− → 73 + ~0 0 γ

qu’il sagit de β + ou CE. Pour savoir ensuite, il faut faire un bilan énergétique. A. pour β + : xm 931, W WM Be − M Li − 2 e × 5 = eK + ν or, 𝑀 𝐵𝑒 − 𝑀 𝐿𝑖 − 2𝑥𝑚 𝑒 < 0 donc 𝑊 𝑒 𝐾 < 0 ... Impossible ! Pour CE : [𝑀 𝐵𝑒 − 𝑀 𝐿𝑖 − ] x 931,5 = 𝑊 𝐾 ν𝑒 = 0,857𝑀𝑒𝑉 931, W eK/ 5 D. Faux, positon.

QCM 18 : A propos de la stabilité et de l’instabilité des noyaux atomiques : A. Sur le diagramme protons-neutrons vu en cours, les noyaux instables se trouvent dans une région dite « vallée d’instabilité ». B. Certains noyaux stables deviennent naturellement (i.e. hors réaction nucléaire) instables. C. Les noyaux instables d’intérêt médical ne sont généralement pas produits par réaction nucléaire. D. Un noyau stable possède généralement une énergie de liaison moyenne par nucléon plus importante que celle de ses isobares instables. E. Un noyau stable possède généralement un défaut de masse par nucléon plus important que celle de ses isobares instables

Correction QCM 18: DE A. Faux : c'est la vallée de stabilité . B. Faux. C. Faux au contraire, le nucléoïdes utilisés ont souvent une faible demi-vie qui nécessite leur

synthèse juste avant l’utilisation.

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

193

Page 194: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

QCM 19: Soit la désintégration d’un noyau de 125I qui fournit du 125Te, par capture électronique et émission d’un photon gamma d’énergie 35 keV :

A. La désintégration de l’Iode provoque l’émission d’un neutrino. B. La différence de masse entre l’Iode et le Tellure correspond aux 35 keV du photon g. C. Le Tellure est instable, il peut être émetteur d’un autre photon. D. La désintégration de l’Iode peut produire des électrons de conversion interne. E. La masse de l’atome de Tellure est inférieure à celle de l’atome d’Iode .

Correction QCM 19 : ADE B. Faux : les 35 keV correspondent à la différence de masse est entre le 125Te * et le 125Te C. Faux : seul un atome excité peut émettre un photon, un atome instable induit une

transformation isobarique.

QCM 20 : Soit la désintégration de en et x. C 14 6 N 14

7

A. x peut être un électron. B. x peut être un positon. C. Cette désintégration est due à un excès de protons. D. La désintégration émet un anti-neutrino. E. La désintégration est une β - .

Correction QCM 20: ADE C. Faux, neutrons

QCM 21 : Donner le caractère vrai ou faux des propositions suivantes.

A. Une transformation radioactive aboutira toujours à une augmentation du défaut de masse. B. Un noyau excédentaire en proton libérera un antineutrino. C. La particule alpha est un atome d’hélium. D. La conversion interne utilise un électron du cortège électronique pour dissiper l'énergie du noyau

excité. E. La moyenne d'énergie de la particule β- lors d'une transformation radioactive sur un noyau

excédentaire en neutron est de Δm/3, le reste de l'énergie est donné à l'antineutrino issu de la transformation radioactive.

Correction : ADE

A. Vrai car augmentation du Δm= augmentation de l'énergie de liaison ( Δm.c² = énergie de liaison des nucléons) = augmentation de la stabilité = but d'une transformation radioactive.

B. Faux ! Neutrino, ce sera une transformation β+ C. Faux ! Noyau d'hélium pas atome.

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

194

Page 195: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

TuT'rentrée Découverte

2019-2020

UE 4 : Mathématiques

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

195

Page 196: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

L'épreuve de mathématique dure 1h et est composée de 20 QCMs. Il y a environ 5 QCMs sur les fonctions le jour du concours, ce qui représente ¼ du sujet.

Avant de s’attaquer aux notions nouvelles de mathématiques du programme de PACES, il est nécessaire de maîtriser quelques notions essentielles. Celles-ci ont été vues en terminale S. Ainsi, il ne sera ici question que de bref rappels et de quelques QCMs d’entraînement qui vous permettront de mieux cibler vos lacunes et vos points forts. Nous allons donc revoir les fonctions usuelles, leurs limites, et leurs dérivées. C’est parti ! I. Généralités des fonctions à une variable

1) Domaine de définition et parité

Une fonction est un objet mathématique, qui permet de transformer schématiquement un nombre en un autre. Toute fonction est définie sur un intervalle nommé domaine de définition comportant tous les nombres (antécédents) dont on pourra calculer l’image. Il possède des limites (qui peuvent être finies ou infinies) à ses bornes. Ex : - f(x) = x²+ 3 a pour domaine de définition R l’ensemble des réels ; - g(x) = 1/x a pour domaine de définition R-{0} on ne peut pas calculer g(x) pour x= 0 Si le domaine de définition est centré sur 0 (ex : R-{-2 ; +2} ou R), on pourra chercher une symétrie à la fonction concernée : - Elle sera paire si f(-x)=f(x) . La fonction est symétrique par rapport à l’ axe des ordonnées . Ex : f(x) = x 2 ; f(-x) = (-x) 2 = x 2 et donc f(x) = f(-x) - Elle sera impaire si f(-x)= -f(x) . La fonction sera symétrique par rapport à l' origine (0). Ex : f(x) = 1/x ; f(-x) = 1/(-x) = -(1/x) ; f(-x) = -f(x).

Quelques règles sur la parité :

Somme ou différence Fonction paire Fonction impaire Fonction paire Paire FI Fonction impair e FI Impaire

Produit ou quotient Fonction paire Fonction impaire Fonction paire Paire Impaire Fonction impaire Impaire Paire

Composé de 2 fonctions impaires → impaires ex : sin (x 3 ) Composé d'une fonction paire et d'une fonction impaire → paire cos (x 3 ) Attention ! f(x) ne peut pas être paire ou impaire si son domaine de définition n'est pas symétrique par rapport à 0 car il faut pouvoir calculer l'image, pour chaque nombre, de son opposé.

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

196

Page 197: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

1) Dérivées et variations

La dérivée d'une fonction va permettre d'étudier le sens de variation cette fonction, il est donc très important de savoir la calculer. La dérivée d'une fonction en un point donné correspond au coefficient directeur de la tangente de la courbe en ce point. - Une dérivée positive sur un intervalle donné signifie que la fonction sera croissante , c'est à dire que pour x<y on a f(x)<f(y) (on ne change pas le sens) ; - Au contraire si elle est négative la fonction sur l’intervalle sera décroissante soit si x<y alors f(x)>f(y) (on change le sens).

Fonction usuelle (où u est une fonction) Dérivée - 𝑓(𝑥) = 𝑎 (où a est un réel quelconque) - 𝑓′(𝑥) = 0 - 𝑓(𝑢) = 𝑘𝑢 - 𝑓′(𝑢) = 𝑢′𝑘

- 𝑓(𝑢) = √𝑢 - 𝑓′(𝑢) =

- 𝑓(𝑢) = 1 / 𝑢(x) - 𝑓′(𝑢) = −𝑢′( x ) / [u( x )]²

- 𝑓(𝑢) = exp(𝑢) - 𝑓′(𝑢) = 𝑢′exp(𝑢) - 𝑓(𝑢) = ln(𝑢) - 𝑓′(𝑢) = 𝑢′ / 𝑢

- 𝑓(𝑢) = cos(𝑢) - 𝑓(𝑢) = −𝑢′sin(𝑢) - 𝑓(𝑢) = sin(𝑢) - 𝑓(𝑢) = 𝑢′cos(𝑢) - 𝑓(𝑢) = tan(𝑢) - 𝑓′(𝑢) = 𝑢′ / cos 2 (u) = 𝑢′[1 + 𝑡𝑎𝑛²(𝑢)]

- 𝑓(𝑢) = 𝑢 𝑛 (rappel : 1 / 𝑢 𝑛 = 𝑢 −𝑛 ) - 𝑓′(𝑢) = 𝑢′𝑛𝑢 𝑛−1

Le problème ? On est ici très limité! Il existe donc des formules permettant de calculer la dérivée d'une fonction composée de fonctions usuelles!

- Forme - Dérivée - 𝑦(𝑥) = 𝑘 × 𝑢(𝑥) (où k est un réel) - 𝑦′(𝑥) = 𝑘 × 𝑢′(𝑥) - 𝑦(𝑥) = 𝑢(𝑥) × 𝑣(𝑥) - 𝑦′(𝑥) = 𝑢′(𝑥)𝑣(𝑥) + 𝑢(𝑥)𝑣′(𝑥) - 𝑦(𝑥) = 𝑢(𝑥) / 𝑣(𝑥)

- y′(𝑥) =

- 𝑦(𝑥) = 𝑢(𝑥) ∘ 𝑣(𝑥) = 𝑢[𝑣(𝑥)]

- 𝑦′(𝑥) = 𝑢′[𝑣(𝑥)] × 𝑣′(𝑥)

2) Limites

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

197

Page 198: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

Les limites c'est ce vers quoi va tendre f(x) lorsque x va devenir de plus en plus grand, de plus en plus petit, ou bien lorsque x tend vers un réel. On distingue les cas classiques des formes indéterminées. Ces formes peuvent être résolues par quelques petits bricolages mathématiques plus ou moins complexes (voir parfois quasi impossibles). Pour les cas classiques, voici quelques règles : • Limite de la somme et de la différence

Somme b +∞ -∞ a a + b +∞ -∞ +∞ +∞ +∞ FI -∞ -∞ FI -∞

Pour la différence inutile d'apprendre par cœur, il suffit de jouer avec les signes !

Différence b +∞ -∞ a a - b -∞ +∞ +∞ +∞ FI +∞ -∞ -∞ -∞ FI

• Limite du produit et du quotient Que ce soit pour le produit ou le quotient, se servir des règles de calculs usuelles mais attention à ne pas oublier de considérer les signes !!

Produit 0 b ≠ 0 +∞ - ∞ 0 0 0 FI FI a ≠ 0 0 ab +∞ ou -∞ +∞ ou -∞ +∞ FI +∞ ou -∞ +∞ -∞ -∞ FI +∞ ou -∞ -∞ +∞

Quotient 0 b ≠ 0 +∞ - ∞ 0 FI 0 0 0 a ≠ 0 +∞ ou -∞ a/b 0 0 +∞ +∞ ou -∞ +∞ ou -∞ FI FI -∞ +∞ ou -∞ +∞ ou -∞ FI FI

De plus le signe de « +∞ ou -∞ » dépend certes du signe de a et b pour les cases concernées, mais aussi de la façon dont la fonction tend vers 0 (par valeur positive ou négative). Par exemple, on a un produit : a x (-∞) → si a<0 alors le produit tend vers +∞ → si a>0 alors le produit tend vers -∞ • Et les formes indéterminées dans tout ça ? Il existe des techniques pour passer d'une forme indéterminée à une forme « classique » que l'ont retrouvera dans le tableau ci haut ! Voici quelques petites astuces qui vous permettront de passer outre le problème : -FI de type 0/0 ou infini/infini : on peut appliquer le théorème de Hospital. Vous pouvez aussi

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

198

Page 199: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

factoriser, mais ce sera plus rapide avec ce petit théorème. Il suffit de dériver le numérateur et le dénominateur (séparément) puis de regarder vers quoi ce nouveau quotient tend. Soit ce sera un nombre fini et vous avez votre réponse bravo ! Soit vers un nombre encore indéterminé et vous dérivez de nouveau !

Attention : n'appliquez ce théorème que pour les formes indéterminées de ce type, et pas à tout bout de champ ! (cette technique ne fonctionne pas pour les sommes, les différences et les produits et quotient impliquant 0 et ∞)

- FI « +∞ -∞ » avec des racines carrées : multipliez la racine par son expression conjuguée pour retrouver une fonction type polynôme. Rappel : l’expression conjuguée de ( a + √b ) est ( a - √b ). -FI avec des exp(x) , des ln, et des polynômes de plus haut degré pair : gardez à l'esprit qu'en +∞, exp(x) « l'emporte » sur les polynômes qui l'emportent sur ln (on parle de fonction « négligeable » devant une autre). Dans l’ordre on a : ln < < x < e x l’exponentielle aura toujours le dessus. Pour déterminer plus facilement la limite d'une fonction, on peut la remplacer par sa fonction équivalente : une fonction a est équivalente à une fonction b en c lorsque, pour x → c on a a(x)/b(x) = 1 ● Une fonction polynôme est équivalente : ○ en ∞ à son terme de plus haut degré ○ en 0 à son terme de plus bas degré ● Une fonction rationnelle est équivalente en ∞ au quotient de ses termes de plus haut degré. ● sin (ax) équivalent en 0 à ax ● tan (ax) équivalent en 0 à ax ● ln (1 + ax) équivalent en 0 à ax ● 1 - cos(x) équivalent en 0 à x 2 / 2 ● cos (x) équivalent en 0 à 1

[FIN PREMIÈRE PARTIE : vous devriez en être ici au bout d'1h]

4) Continuité

On dit d'une fonction qu'elle est continue si on peut la tracer "sans lever le crayon", c'est à dire que : • Si une fonction à une seule variable est dérivable en un point alors elle est continue en ce point. • Si une fonction à une seule variable n'est pas dérivable en un point alors elle peut être continue comme discontinue. • Si une fonction à une seule variable n'est pas continue en un point alors elle n'est pas dérivable en ce point. • Si une fonction à une seule variable est continue en un point alors elle peut être dérivable ou non.

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

199

Page 200: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

5) Fonction composée

Elle se présente sous la forme f(x)= goh qui signifie g(h(x)) . Pour trouver f(x) on applique h(x) en premier puis g(x) au résultat précédemment obtenu. Illustration par un exemple :

H(x) = f o g = f(g(x)) Ex : f(x) = x² g(x) = 2x-3 On applique g(x) en premier puis f(x) par-dessus

On a donc : H(x) = (2x-3)² Rappel : savoir dériver (cf cours précédent) H(x) = √cos (x) est une fonction composée où : - f(x) =fonction “racine” - g(x) = cos(x) f ’[g(x)] = 1/ [2 √cos (x)] g’(x) = -sin(x) Donc H’(x) = ) ( sin(x)−

2 √cos (x) Pour simplifier les variations de ces fonctions on peut les résumer dans un tableau lorsque les fonctions sont considérées comme monotones sur un intervalle donné :

Variations G ↗ G ↘

F ↗ fog ↗ fog ↘ F ↘ fog ↘ fog ↗

1) Quelques rappels de calculs

Pour les racines carrées il ne faut pas oublier que l’on a : <=> |x| donc si la limite est en -∞, x sera ≤0 Si la limite ²√x

est en +∞, x sera ≥ 0 Pour les exponentielles le domaine de définition étant R : exp(𝑎 + 𝑏) = exp(𝑎) × exp(𝑏) exp(𝑎 − 𝑏) = )( exp(b)

exp(a) exp(−𝑎) = 1

exp(a)

exp(𝑎 × 𝑏) = (exp(𝑎)) 𝑏 ou (exp(𝑏)) 𝑎 exp(𝑎) = exp(𝑏) alors 𝑎 = 𝑏 Pour les logarithmes dont le domaine de définition correspond à : Df = ]0 ; +∞[ ln(𝑥 × 𝑦) = ln(𝑥) + ln(𝑦) ln( ) = x

y ln(𝑥) − ln(𝑦) ln(𝑥 𝑝 ) = ln(𝑥) × 𝑝

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

200

Page 201: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

Voici un bilan des principales fonctions à connaître PAR COEUR avec les différentes propriétés que l'on vient de voir.

Fonction Ensemble de def Dérivabilité Continuité et variations

Limite Prop. particulières

√x

[0 ; + ∞[ ]0 ; + ∞[ [0 ; + ∞[ strictement croissante

0+ : 0 +∞ : +∞

En 0 la fonction est définie mais non dérivable

�⁄𝑥

]-∞ ; 0[ ; ]0 ; +∞[ ]-∞ ; 0[ ; ]0 ; +∞[ Non continue, décroissante sur R-* et sur R+*

-∞ : 0 - 0 - : -∞ 0 + : +∞ +∞ : 0 +

Symétrie de centre O (origine du repère), c'est une fonction impaire.

exp(𝑥)

ℝ Continue est croissante sur R

-∞ : 0 +

+∞ : +∞

ln(𝑥) ]0 ; +∞[ ]0 ; +∞[ Continue et croissante sur ]0 ; +∞[

0 + : -∞ +∞ : +∞

log(x)= ln(x)/ln10

cos(𝑥)

ℝ Continue Périodiq ue 2π

Fonction paire

sin(𝑥)

ℝ Continue Périodiq ue2π

Fonction impaire

tan(𝑥) ℝ ∖⎨π/2 + kπ ⎬ Non continue et croissante sur ] -π/2 + kπ ; π/2 + kπ [

Périodeπ π/2- : +∞ π/2+ : -∞

tan(x) = sin(x) / cos(x) Fonction impaire

ATTENTION : On dit que la fonction f(x)=1/x est décroissante sur R+* et R-* mais elle n'est PAS décroissante sur R* (ou sur son domaine de définition). De même pour la fonction tan qui est croissante. Ce piège revient souvent ! Il est recommandé de connaître certaines valeurs trigonométriques et de savoir dessiner le cercle trigo et y placer les valeurs. Rappel : tourner dans le sens négatif (vers la droite) sur le cercle revient à dériver les fonctions cos(x) et sin(x) (pratique si on doute au concours sur la dérivée de -cos(x) par exemple !)

2π 3

π 4π 6

π 0

cos 0 21

2√2 2

√3 1

sin 1 2

√3 2√2 2

1 0

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

201

Page 202: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

II- Fonctions à plusieurs variables

• Lorsque la fonction a 1 variable, sa représentation est une courbe et la dérivée est alors le coefficient directeur de la droite tangente à cette courbe en un point. • Lorsque la fonction a 2 variables, sa représentation est une surface et la dérivée sera associée au plan tangent à cette surface. • Lorsque la fonction a plus de deux variables on parle d'hypersurface ou d'hyperplan. On ne peut alors pas les représenter (il faudrait plus de 3 dimensions pour le faire). III- Développement limité d’ordre 1

1) Applications partielles

A partir de la fonction de base on peut créer des applications partielles ou fonctions partielles on fixe toute les variables sauf UNE. A partir de ces fonctions partielles on peut calculer des dérivés partielles (c'est le même principe : on fixe toutes les variables sauf une que l'on dérive). Mise en pratique : l’IMC C’est une fonction à deux variables (le poids et la taille). On l’écrira : avec le x le poids (x; )f y = x

et y la taille. La représentation graphique en étant la suivante on voit bien le concept de surface en 3 dimensions. Première fonction partielle : k étant une constante pour y Deuxième fonction partielle : k’ étant une constante pour x. Les deux courbes obtenues avec ces fonctions dépendront de k et k’ fixés . Les dérivées partielles seront les suivantes :

qui correspond à df/dx. 1 (x; ) f ′ y = 1y²

qui correspond à df/dy. 2 (x; )f ′ y =y 3

( 2x)−

On les réunies en une seule équation qui prend le nom de différentielle : f . dx dyd = dfdx + df

dy

Ici on a f .dx .dyd = 1y² +

y 3( 2x)−

On peut grâce à cela intuitivement connaître les variations de la fonction f en regardant indépendamment chaque variable. Le signe – nous renseigne sur le fait que si la variable taille augmente la variation de l’IMC

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

202

Page 203: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

sera négative donc l’IMC baissera. On ne peut pas à notre stade étudier les variations des deux variables en même temps. C’est une astuce précieuse lors des QCM . • Lorsque la différentielle s'annule en un point (c'est à dire que toutes les dérivées partielles s'annulent pour ce point), on parle de point critique . • Important : Lorsqu'on a un point critique, il peut s'agir d'un extremum mais ce n'est pas tout le temps le cas. Mais si on a un extremum c'est toujours un point critique. • Pièges : faire attention aux valeurs interdites de la différentielle, surtout si on propose comme point critique (x=0,y=0) vérifier qu’un dénominateur ne s’annule pas ! (piège fréquent).

[Vous devez être ici au bout de 2h]

2) Développement limité avec une seule variable

Un développement limité d'ordre 1 est un procédé mathématique grâce auquel on « simplifie » une fonction complexe en l'approchant par une fonction affine. En sciences, on se retrouve avec des fonctions très compliquées, et en utilisant un développement limité, on se facilite grandement la vie.

Sur cette figure, on retrouve la courbe représentative d'une fonction polynôme et sa tangente au point d'abscisse x. L'objectif est de faire une approximation de f(x+h). Pour cela, on découpe la courbe en 3 portions : -(1) : c'est la distance entre l'axe des abscisses et f(x). Cette distance correspond donc à f(x) -(2) : c'est la distance entre f(x) et la tangente au point d'abscisse x+h. (h peut aussi se notre dx ou Δx). Cette distance correspond donc à 𝑓(𝑥 + ℎ)– 𝑓(𝑥) . -(3) : c'est la distance entre la tangente et la courbe représentative de la fonction f au point x+h. Pour cette distance, on parle de terme d'erreur noté o(h) : en effet, ce nombre sera d'autant plus petit que l'on Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

203

Page 204: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

prendra un h faible, donc que l'on fera l'approximation affine proche du point connu. Mathématiquement, cela se traduit par : lim𝑜(ℎ) = 0 ℎ→0 A partir de là, découle directement le développement limité d'ordre 1 de la fonction au point x+h, c'est à dire l'approximation affine de la fonction au point d'abscisse x+h :

DL : (x ) (x) h (h)f + h = f + a + o

Δ et d sont à peu près égaux car Δ représente une différence et d une petite variation autour de la valeur de x. Donc on considère que dans une formule h=dx=Δx. De plus, on sait que le coefficient directeur de la tangente en un point correspond à la dérivée en ce point : 𝑎 = 𝑓′(𝑥 + ℎ) . On en déduit ainsi :

DL : (x x) (x) (x) x (dx) f + d = f + f ′ * d + o

Certes tout ceci parait super compliqué mais au final il n'y a pas grand-chose à savoir, la démonstration sert juste à illustrer et à vous faire comprendre ! Au final il faut surtout retenir cette formule du développement limité :

DL : 𝑓(𝑥 + 𝛥𝑥) = 𝑓(𝑥) + 𝑓′(𝑥) × 𝛥𝑥 + 𝑜(𝛥𝑥) 3) Développement limité avec plusieurs variables La plupart des formules que l'on retrouve en physique, en biologie, en maths.... sont construites avec plusieurs variables. Il est donc important de savoir étudier ces fonctions : trouver sa différentielle et son développement limité. A 2 variables, c'est quasiment la même chose. Le DL est : avec et (x , y ) (x, ) a h h ] (h , )f + h1 + h2 = f y + [ 1 1 + a2 2 + o 1 h2

∂f∂x

= a1∂f∂y = a2

Sachant qu’on note une dérivée partielle : si le “𝜕 x” est au dénominateur cela correspond à dériver la ∂f∂x

fonction f(x,y) en fixant le paramètre y. On peut ainsi déterminer le DL de la fonction avec la notation des dérivées partielles :

(x , ) (x , ) (h)f + h1 y + h2 = f y + ∂f∂x

+ ∂f∂y + o

Reprenons l’exemple de l’IMC : f ( x,y ) = On se souvient que la différentielle de f(x,y)est : df = dx + dy ! x

y²∂f∂x

∂f∂y

On peut calculer le développement limité d’ordre 1 tel que : (x x; y) (x; ) .dx .dy (dx, y)f + d y + d = f y + 1

y² +(y )3( 2x)− + o d

IV. Calculs d'incertitude et de variations

Jusqu'ici, nous avons vu pas mal de cas où on prenait des valeurs connues de manière précise, sans incertitudes sur la valeur de x. Que se passe-t-il lorsque cette valeur est connue avec un certain degré d'erreur ? Et bien les valeurs de la fonction restent encadrées dans certaines valeurs « seuil », qu'il convient de calculer. C'est parti !

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

204

Page 205: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

1) Définitions Une variation est notée “delta” . Elle correspond à la différence entre la valeur vraie et la fΔ valeur obtenue/calculée. Une incertitude est la maximisation de la variation, on utilise les valeurs absolues pour la calculer car des variations peuvent parfois se compenser dans certaines formules à cause de signes “-”. Les incertitudes grâce aux valeurs absolues font réellement la somme de toutes les variations possibles. Elle est notée max fΔ Attention : nous allons voir que dans les formules, la seule différence entre variation et incertitude sont les valeurs absolues, il est donc important de bien repérer dans les énoncés si on parle de l’un ou de l’autre !! 2) Calcul des variations absolues et des incertitudes absolues Grâce au développement limité, on peut approcher linéairement les variations et incertitudes absolues d’une fonction. On écrit le développement limité d'ordre 1 :

(x x) (x) (x) x (Δx) f + Δ = f + f ′ * Δ + o f (x x) (x) (x) x (Δx) Δ = f + Δ − f = f ′ * Δ + o fmax f (x x) (x)∣ f (x) x∣ o(Δx)∣ Δ = ∣ + Δ − f = ∣ ′ * Δ + ∣

Bon, maintenant déchiffrons cette petite équation : on a - Δx qui représente l'incertitude sur la valeur x - Δf qui représente la variation sur la valeur f(x), le tout en fonction de Δx. - qui représente l’incertitude sur la valeur f(x). fmaxΔ Pour obtenir la formule finale, il suffit de retirer le terme d'erreur o(x). On a donc comme formule finale Variation absolue : f (x) x Δ ~ f ′ * Δ Incertitude absolue : f Δ max ~ f (x) x∣ ′ * Δ ∣ 3) Plusieurs variables ? C'est possible ! L'idée est exactement la même. La formule aussi. N'oubliez surtout pas la valeur absolue pour les incertitudes . En effet, ici, les incertitudes sur les différents termes peuvent parfois se compenser et minimiser l'incertitude sur la fonction. En pratique, on va donc maximiser l'incertitude en rajoutant la valeur absolue. Soit une fonction f, considérons seulement l’incertitude (variation = même formule sans les valeurs absolues) on a donc :

f ..Δ max ~ x ∣ ∣

∂f∂x1 * Δ 1

∣ ∣ + x ∣

∣ ∂f∂x2 * Δ 2

∣ ∣ + . + x ∣

∣ ∂f∂x * Δ n

∣ ∣

4) Calcul des variations relatives et des incertitudes relatives

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

205

Page 206: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

L'idée du modèle relatif est tout à fait logique : une petite erreur est d'autant moins importante qu'elle porte sur une valeur de mesure élevée. Elle se calcule à partir de la formule « de base » suivante :

= xfΔf = b * Δ f

df

Cela revient donc à calculer la dérivée de f que l’on divise par la fonction f , ou à calculer la différentielle de f (si c’est une fonction à plusieurs variables) que l’on divise aussi par f. Souvenons nous que la dérivée/différentielle correspond à l’incertitude absolue que nous avons vu juste avant ! Selon les cas, il existe deux façons de calculer la variation ou incertitude relative : • Soit notre fonction est uniquement composée de produits et de quotients, dans ce cas, on applique ln à la fonction puis on dérive et on obtient alors la variation relative. Encore une fois, il ne faut pas oublier d'ajouter les valeurs absolues pour obtenir l’incertitude relative. • Soit on c alcule l'incertitude ou variation absolue puis on divise le tout par la fonction f en espérant que les termes s'annulent. Résumé : Il est important de bien retenir ce tableau : /!\ Lorsque l'on parle de variation relative (et non d'incertitude), on ne met pas les valeurs absolues. C’est pour ça qu’on note “max” pour les incertitudes (on maximise les variations), c’est la seule différence avec les variations et source de nombreux pièges !

Variation Incertitude (valeurs absolues)

Absolue Une variable : f (x) x Δ = f ′ * Δ Plusieurs variables :

f x x ..Δ = ∂f∂x1 * Δ 1 + ∂f

∂xn * Δ 2 + .

Pour une fonction à une variable : f Δ max ~ f (x) x∣ ′ * Δ ∣ Pour une fonction à plusieurs variables :

f ..Δ max ~ x ∣ ∣

∂f∂x1 * Δ 1

∣ ∣ + x ∣

∣ ∂f∂xn * Δ 2

∣ ∣ + . + x ∣

∣ ∂f∂xn * Δ n

∣ ∣

Relative = f(Δf ) ln(f )Δ = )( f

Δfax m ..f

(Δf ) = ∣ ∣ x

(Δx) ∣ ∣ + ∣ ∣ y

(Δy) ∣ ∣ + . + ∣ ∣ n

(Δn) ∣ ∣

[Vous devez être ici au bout de 3h]

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

206

Page 207: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

QCM première partie

QCM 1: Généralités sur les fonctions A. Quel que soit x réel, exp(ln(𝑥)) = 𝑥 B. La courbe représentative de la fonction inverse admet une seule asymptote C. La fonction sinus est paire, sa courbe représentative est donc symétrique par rapport à l'origine du repère D. La fonction sinus est périodique de période 2π E. La fonction tan est strictement croissante sur son ensemble de définition.

Correction QCM 1 : D A. ln n'est pas définie pour x≤0 B. Deux asymptotes, une horizontale y=0 et une verticale x=0 (Rq : si on avait dit « une asymptote » et non « une seule », l'item serait juste) C. Impaire et symétrique par rapport à l'origine E. Non pas sur l'ensemble de définition ! (piège classique)

QCM 2: 𝑓(𝑥) = (x 5)−(3x 5x² + 3x 7)3 − −

Lim en +∞? Lim en -∞? Lim en 5-? Lim en 0?

Correction QCM 2 :

lim en +∞ = +∞ car f équivaut au monôme de plus haut degré x²→ x3x 3 → 3

lim en -∞ = +∞ car idem lim en 5- = -∞ car (~258)/0- lim en 0= 7/5

QCM 3 : (x)f = √x3x ²

Trouver l'intervalle de définition ainsi que la dérivée de f(x) et sa limite en +∞, -∞ et 0. Correction QCM 3 : Intervalle de définition : car √𝑥 est définie sur R+ et sur R*. R +

*1

3x²

Dérivée : on est sur une fonction de type avec donc vu u = √x u′ = 1

2√x

𝑣 = 3𝑥² donc 𝑣′ = 6𝑥 La dérivée d’une fonction de type est v

uv²

u v u v′ − ′

Donc ici : (x)f ′ = (3x ²)²

[( 3x²) ( 6x)]12√x * − √x* = 9x 4

[( 3x ²) (6x )]12 √x * − √x

par factorisation par 3x. (x)f ′ =9x 4

3x( 2 )x2√x − √x

en multipliant par (x)f ′ =9x 4

3x( x2√x − 4x

2 )√x 2√x

(x)f ′ =9x 4

3x( )2√x3x−

(x)f ′ = 9x 4( )9x ²

2 )√x

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

207

Page 208: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

en divisant par 9x (x) f ′ = x ²( )1−

2√x en mettant en bas. (x) f ′ = 1−

2x ²√x 2√x

car le carré l’emporte sur la racine. (x)limx→ +∞

f = limx→ +∞

13x ² = 0

n’existe pas car f(x) n’est pas définie pour des valeurs négatives. (x)limx→ ∞−

f

d’après le théorème de l’Hospital (sinon 0/0 = FI) (x)limx→ 0

f = limx → 0

12x²√x = + ∞

QCM 4: A propos des dérivées Soit 𝑓(𝑥) = exp( ) x

1

A. 𝑓′(𝑥) = (−𝑥²)

B. 𝑓′(𝑥) = exp( ) x ²1−

C. 𝑓′(𝑥) = x ²exp( )− x

1

Soit 𝑔(𝑥) = (𝑥³ − 𝑥)² D. 𝑔′(𝑥) = 2(3𝑥² − 1) E. 𝑔′(𝑥) = 2(𝑥³ − 𝑥)(3𝑥² − 1)

Correction QCM 4 : CE

QCM 5: Soit la fonction 𝑓(𝑥) = ln(3𝑥²) A. Elle est définie sur R*+ B. Elle est définie sur R+ C. Elle est définie sur R*

D. 𝑓′(𝑥) = 13x

E. 𝑓′(𝑥) = x2

Correction QCM 5 : CE A, B et C. ln est définie pour ]0;+∞[. Donc (3x²)>0 et donc x²>0, ce qui est toujours le cas sauf pour x=0 donc 𝑥 ∈ ℝ * D et E. Formule : Si 𝑓(𝑢) = ln(𝑢) alors 𝑓′(𝑢) = u

u′

QCM 6: On pose et (x)f = 2sin(x) (x)g = (x 1)−

(2x + 1)

Donnez les ensembles de définition ainsi que les dérivées.

Correction QCM 6 : Df= R-{ 0 + kπ, k entier} 𝑓′(𝑥) = 2( ) sin² x

cos x−

Dg= R-{1} 𝑔′(𝑥) = 3−

(x 1)²−

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

208

Page 209: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

QCM deuxième partie

QCM 7 : 𝑔(𝑥) = tan(𝑥) A. Cette fonction est définie sur R. B. Cette fonction est paire C. Cette fonction est impaire D. Si 𝑥 = lors 𝑔(𝑥) 2

π = 0 E. Si 𝑥 = 𝜋 alors 𝑔(𝑥) = 0

Correction QCM 7 : CE A. Elle est définie sur ]-π/2 + kπ ; π/2 + kπ[ ; B et C. an( ) an(x)t − x = (sin x)−

(cos x)−= (cos x)

( sin x)− =− t

D. tan(x) n'est pas définie pour x= π/2. Donc elle ne sera pas égale à 0.

QCM 8 : ℎ(𝑥) = cos(𝑥) + sin(𝑥) − ln(𝑥) A. ℎ′(𝑥) = sin(𝑥) + cos(𝑥) − x

1

B. ℎ′(𝑥) = −sin(𝑥) + cos(𝑥) − x1

C. ℎ′(𝑥) = −sin(𝑥) − cos(𝑥) + x1

D. lim ℎ(𝑥) = −∞ 𝑥→+∞

E. limℎ(𝑥) = 0 𝑥→0

Correction QCM 8 : BD A, B et C : ℎ′(𝑥) = −sin(𝑥) + cos(𝑥) − x

1

D. Si x tend vers +∞, cos(x) et sin(x) seront compris entre 1 et -1 (TOUJOURS) et -ln(x) tendra vers -∞ donc h(x) tendra vers -∞. E. Si x tends vers 0, cos(x) tend vers 1, sin(x) vers 0 et -ln(x) vers +∞ donc h(x) tend vers +∞

QCM 9 : Cherchez la réponse : 𝑓(𝑥; 𝑦) = 3𝑥² − 4𝑦³ + 3𝑥𝑦

A. ?dfdx =

B. ?dfdy =

C. 1ère application partielle pour y=0 D. 2ème application partielle pour x=1 E. On représente f par une courbe, une surface ou une hypersurface?

Correction QCM 9 : A. x ydf

dx = 6 + 3 B. 2y² 3xdf

dy = − 1 +

C. 𝑓1(𝑥) = 3𝑥² D. 𝑓2(𝑦) = 3 − 4𝑦³ + 3𝑦

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

209

Page 210: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

E. Surface

QCM 10: 𝑔(𝑥; 𝑦) = ln(−3𝑥³) + 3𝑥𝑦²– exp²(𝑦) Ensemble de définition de , , , 1ère application partielle pour y=2, 2ème application ?g = ?dx

dg = ?dydg =

partielle pour x= 1.

Correction QCM 10 : Rq: exp²(𝑥) = exp(2𝑥) Dg=(R*-;R)

y ² 3( ²)dxdg = 9x ²−

3x − 3 + 3 = x1 + y

xy 2e dydg = 6 − 2y

𝑔1(𝑥) = ln(−3x³) + 12x– exp(4) g n'est pas définie pour x=1 donc pas d'application partielle

QCM 11 : f(x) = (6x² ²)√ + y

A. Le domaine de définition de f(x) est R B. Les applications partielles fy (x) et fx (y) sont des fonctions strictement croissantes sur leur domaine

de définition C. La fonction f admet un point critique en (0,0) D. il existe un couple de valeurs (x,y) qui annule les dérivées partielles de la fonction f E. il existe un couple de valeurs (x,y) qui annule les applications partielles de la fonction f

Correction QCM 11 : AE B. FAUX, fy(x) c’est la composée de la fonction carrée décroissante sur ]-∞ ; 0] et croissante sur [0 ;

+∞[ avec la fonction racine carrée croissante sur son domaine de définition. Donc les deux applications partielles sont décroissantes sur ]-∞ ; 0] et croissantes sur [0 ; +∞[ .

C. FAUX car la différentielle n’est pas définie en (0;0) car le dénominateur s’annule ! Piège très très fréquent attention ;)

dx+ dy fd = 6x√(6x² +y²)

y√(6x²+y²)

D. FAUX cf C, les dérivées partielles ne pourraient s’annuler que pour x=y=0, or ce sont des valeurs interdites !

E. VRAI pour x=0 et y=0 les applications partielles sont définies (≠ de la différentielle !!).

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

210

Page 211: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

QCM troisième partie QCM 12 : 𝑓(𝑥) = 𝑥 2 + 2𝑥 + 2 Calculer le développement limité d'ordre 1 en 0.

Correction QCM 12 : 𝑓(𝑥 + ℎ) = 𝑓(𝑥) + 𝑓′(𝑥)ℎ + 𝑜(ℎ) 𝑓(0 + ℎ) = 2 + 2ℎ + 𝑜(ℎ)

QCM 13 : 𝑔(𝑥) = 5x4x ² + 6

Calculer le développement limité d'ordre 1 en 2

Correction QCM 13 :

𝑔(𝑥) = 5x4x ² + 6

DL 1 : 𝑔(𝑥 + ℎ) = 𝑔(𝑥) + 𝑔′(𝑥) × ℎ + 𝑜(ℎ) Donc en 2 : , donc (2)g = 10

22 (x) g′ = 5x ²4x ² 6− (2) g′ = 2

1 DL 1 : 𝑔(𝑥 + ℎ) = 2,2 + 0,5h + o( h )

QCM 14 : 𝑓(𝑥; 𝑦) = 3x²y A. La différentielle de f est : 𝑑𝑓 = 3xy. dx + 𝑥². 𝑑𝑦 B. L'incertitude absolue est : 𝛥𝑓 = 6xy. 𝛥𝑥 + 3x². 𝛥𝑦 C. On peut calculer les variations relatives approchées en appliquant la formule 𝑑𝑓⁄𝑓 = 𝑑(ln(𝑓))

D. L'incertitude relative est : fdf = . dx ∣

∣ x2 ∣

∣ + . dy ∣ ∣ y1 ∣

E. L'incertitude relative est : fdf = . dx ∣

∣ x3 ∣

∣ + . dy ∣ ∣ y1 ∣

Correction QCM 14 : CD A. 𝑑𝑓 = 6xy. dx + 3x². dy B. ATTENTION ! Sans les valeurs absolues c'est faux, c'est pas cool mais il faut faire avec. D et E. ln(𝑓) = ln(3) + 2ln(𝑥) + ln(𝑦) . 𝑑(ln(𝑓)) = d’où . dx . dyx

2 + x1 .Δx . Δyf

Δf = x2 + y

1

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

211

Page 212: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

QCM 15 : On donne la fonction de la question précédente 𝑓(𝑥; 𝑦) = 3x² × 𝑦. On s'intéresse aux incertitudes absolues. A. La valeur de x étant supposée connue sans imprécision, l'incertitude obtenue sur f pour une incertitude Δy = 1 autour de y=30 est sensiblement supérieure à l'incertitude obtenue sur f pour une incertitude Δy' = 1 autour de y' = 20 B. La valeur de y étant supposée connue sans imprécision, l'incertitude obtenue sur f pour une incertitude Δx = 1 autour de x=60 est sensiblement supérieure à l'incertitude obtenue sur f pour une incertitude Δx' = 1 autour de x' = 50 C. La valeur de y étant supposée connue sans imprécision, l'incertitude obtenue sur f pour une incertitude Δx = 1 autour de x=10 lorsque y=30 est sensiblement supérieure à l'incertitude obtenue sur f pour une incertitude Δx' = 1 autour de x' = 10 lorsque y=20 D. La valeur de x étant supposée connue sans imprécision, l'incertitude obtenue sur f pour une incertitude Δy = 1 autour de y=40 lorsque x=60 est sensiblement supérieure à l'incertitude obtenue sur f pour une incertitude Δy' = 1 autour de y' = 40 lorsque x=50 E. La valeur de x étant supposée connue sans imprécision, l'incertitude obtenue sur f pour une incertitude Δy = 1 autour de y=60 lorsque x=20 est sensiblement égale à l'incertitude obtenue sur f pour une incertitude Δy' = 1 autour de y' = 50 lorsque x'=x=20

Correction QCM 15 : BCDE L’incertitude absolue de la fonction est : Δ f max =│ 6xy. dx│ + │3x². dy│ A. On a Δ f max =│ 6xy. dx│ + │3x². dy│ x étant connue sans incertitude, le premier terme disparaît. On a donc Δ f max = │3x². dy│ . L'incertitude donnée ne dépend donc pas de y. B. VRAI. Le second terme disparaît ici. On a donc Δ f max = │6xy. dx . │ Plus x est grand plus l'incertitude sera importante. C. VRAI. Idem D. VRAI. Comme au A on a Δ f max =│ 3x². dy│ . Plus x est grand plus l'incertitude sera donc grande. E. VRAI. On a Δ f max = │3𝑥². 𝑑𝑦│ . Ici les deux facteurs variables ( Δy et x) sont égaux, les incertitudes le seront donc également.

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

212

Page 213: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

QCMs toutes les parties

QCM 1 : Donner le caractère vrai ou faux des propositions suivantes : A. La dérivée de f(x)= √(𝑥) − ln(𝑥) est f'(x)= 1

2√x + x1

B. La limite de f(x) lorsque x tend vers 0 est égal à sa limite lorsque x tend vers +∞

C. La dérivée de g(x)= est xe x+1

(x) g′ = x ²e (x 1)x+1

* −

D. La limite de g(x) lorsque x tend vers -∞ est égal à -∞ E. f(x) et g(x) ont le même domaine de définition qui est ]0;+∞[

Correction QCM 1 : BC A. Faux, f'(x)= 1

2√x − x1

B. Vrai, cela fait +∞ dans les deux cas C. Vrai D. Faux, c'est égal à 0 E. Faux, c'est vrai pour f(x) mais g(x) est défini sur R* (Ensemble des réels privés de 0)

QCM 2. Soit f la fonction définie par f(x)= 2

1 + sin(x)

A. La dérivé de f(x) est f'(x)= cos(x)−(sin(x)+1)²

B. La fonction x → 1+sin(x) est décroissante sur . ; ][ 2π

23π

C. La fonction f est donc croissante sur . ; ][ 2π

23π

D. La fonction f est impaire E. Il existe plusieurs asymptotes verticales

Correction QCM 2 : BE A. Faux, −2cos(𝑥) , (2/u)'=-2u'/u² et sin(x)'=cos(x)

(sin(𝑥)+1)² B. Vrai, s'aider du cercle trigonométrique C. Faux, la fonction n'est pas définie en 3 𝜋⁄� il fallait écrire ; [] 2

π2

D. Faux, Paire si f(x)=f(x) impaire si f(-x)=-f(x) E. Vrai

QCM 3. Soit f la fonction définie par f(x)= 𝐭𝐚𝐧( − 𝒙) 4π

A. La dérivée de f(x) est (x)f ′ = (cos ²( x))4π −

( cos ²( x)+sin ²( x))− 4π − 4

π −

B. La fonction x → tan(x) est croissante sur R C. Pour , f admet une asymptote verticale x = 4

D. f est décroissante sur l'intervalle ]0 ;π/3[ E. f est croissante sur l'intervalle ]0 ;π/3[

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

213

Page 214: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

Correction QCM 3 : ACD A. Vrai, tan(x)=sin(x)/cos(x) donc cos( x)4

π −tan( x)=sin( x)4

π − 4π −

B. Faux, Elle est bien croissante mais la fonction n'est pas définie en [𝜋⁄� + 𝑘𝜋] C. Vrai D. Vrai E. Faux, décroissante

QCM 4 : Donner le caractère vrai ou faux des propositions suivantes : A. f(x)=cos(x)+x²+1 est une fonction paire B. g(x)=3x²+2x+1 admet un extremum en x = 3

1−

C. h(x)=x/sin(x) est une fonction impaire D. i(x)= e 2x+1 − 2𝑒 𝑥 + 1 est croissante sur l'intervalle ]0;+∞[ et décroissante sur l'intervalle ]-∞;0[ E. La limite de i(x) en -∞ est 0

Correction QCM 4 : ABD A. Vrai B. Vrai, faire tableau de variations C. Faux, paire D. Vrai E. Faux, 1

QCM 5. Le développement limité, correspondant à l'approximation d'une fonction, s'écrit sous la forme f(x)=f(x0)+x.f'(x0)+0(h), 0(h) étant un reste négligeable lorsque x tend vers 0 . A. Lorsque x tend vers 0, e 𝑥 peut être approximé par x+1 B. Lorsque x tend vers 0, ln(1+x) peut être approximé par x C. Lorsque x tend vers 0, sin(x) peut être approximé par x D. Lorsque x tend vers 0, e 1x−

ln(1+x) = 1

E. Lorsque x tend vers 0, x(sin(x)) = 1

Correction QCM 5 : tout vrai

QCM 6. (x, , )f y z = (2z² z)−

(x ² + 2x 3y² + y)−

A. f est définie sur R×R×R* B. la différentielle de f s'écrit f d = ∂f

∂x + ∂f∂y + ∂f

∂z

C. La différentielle s'annule au point de coordonnée (-1 ; 1/6 ; ¼) D. La première application partielle est une fonction polynôme E. La troisième application partielle est une fonction polynôme

Correction QCM 6 : CD A. Faux, pas pour z=1/2 B. Faux, il manque les dx, dy et dz

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

214

Page 215: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

C. Vrai D. Vrai E. Faux, fonction polynôme sous la forme ax²+by+c, il ne faut pas de variable au dénominateur (La D est vrai car les termes au dénominateur sont fixé et ne sont donc plus considérer comme des variables)

QCM 7. Soit . on s'intéresse aux variations et incertitude absolue .a².hV = 3

1

A. La variation absolue de V s'écrit sous la forme V ah.da a².dhΔ ~ 32 + 3

1

B. Si a est connu sans imprécision, la variation absolue de V peut s'écrire 𝛥𝑉 ~ 𝑎². 𝑑ℎ 31

C. Si a est connu sans imprécision, l'incertitude absolue de V est d'autant plus grande que a est grand. D. Si a est connu sans imprécision, l'incertitude absolue de V est d'autant plus grande que h est grand. E. Si h est connu sans imprécision, l'incertitude absolue de V ne dépend pas de h

Correction QCM 7 : ABC A. Vrai « Variations/incertitude absolue » → Somme des dérivées partielles . (La différence entre variation et incertitude est que l'incertitude maximise l'erreur, il faudra donc faire une somme de terme positifs (avec des valeurs absolues si les termes ne sont pas déjà positif)) /!\ Variation absolue → Pas besoin de valeurs absolue !! B. Vrai C. Vrai D. Faux, l'incertitude absolue ne dépend pas de h si a est connu sans imprécision (voir B) E. Faux, si h est connu sans imprécision, l'incertitude absolue de V est égal à 𝑎ℎ. 𝑑𝑎 3

2

QCM 8. Soit PV=nRT, on s'intéresse aux variations et incertitude relative, R étant une V = P

nRT

constante strictement positive, n correspond au nombre de mole (n>0), T à la température, V au volume et P à la pression A. Les variations relatives peuvent s'écrire sous la forme V

ΔV = nΔn + T

ΔT − PΔP

B. Les incertitudes relatives peuvent s'écrire sous la forme maxVΔV

= nΔn + T

ΔT + PΔP

C. L’incertitude relative sur V est donnée par la somme des incertitudes relatives sur n, T, P D. La variation relative sur V est donnée par la somme des variations relatives sur n, T, P E. n et T étant connu sans imprécision, l’incertitude relative sur le volume est d’autant plus grande que l’incertitude sur P est grande F. n et T étant connu sans imprécision, l’incertitude relative sur le volume est d’autant plus grande que la pression est grande

Correction QCM 8 : ACE A. Vrai B. Faux, il manque les valeurs absolues pour ∆T et ∆P C. Vrai D. Faux, ce n'est pas une somme de tous les termes car il y a un – (voir A)

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

215

Page 216: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

E. Vrai ( ) = si augmente alors ( ) augmente VΔV

PΔP

PΔP

VΔV

F. Faux ( ) = si 𝑃 augmente diminue donc ( ) diminue VΔV

PΔP

PΔP

VΔV

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

216

Page 217: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

TuT' Rentrée Avancée 2019-2020

Ateliers BEM Tuteur

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

217

Page 218: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

Ateliers BEM Tut’rentrée Découverte 2019-2020 Bien Être - Méthodologie

Avant propos aux tuteurs Il n’est pas facile d’animer et d’encadrer des séances sur le bien être ou encore la réorientation. Ce sont des sujets pour lesquelles les primants ne se sentent pas concernés. Cependant, ils sont fondamentaux dans la réussite et l’épanouissement pendant et après la Paces. Essayez de mettre de votre énergie et de votre bienveillance pour les intéresser. Les thèmes changent chaque jour, avec une alternance Bien être / Méthodologie / OREO.

Lisez les ateliers que vous devrez organiser en avance pour pouvoir être le plus à l’aise possible, notamment en préparant les quelques energizers de prévus. On compte sur vous pour ne pas sauter une partie de ces ateliers car vous n’êtes pas à l’aise : les Paces en ont besoin ! N’hésitez pas à demander de l’aide à votre binôme, et rassurez vous : tout va bien se passer. On vous envoie tout notre tutolove, transmettez le au Paces <3 !

Energizer (durée indicative < 10 min)

Pendu des prénoms : Former des groupes de 3 ou 4 (n’hésitez pas à vous intégrer dans des groupes !). Le but est simple : faire un pendu pour deviner le prénom des autres membres du groupe. Donner au début : la première lettre et le nombre de lettre. Une fois que tout le monde à son prénom marqué, utiliser la feuille pour afficher le prénom de tous (y compris des tuteurs) toute la durée de la Tutrentrée. Il faut donc faire le pendu en gros sur une moitié de feuille.

Bingo : Un bingo est simple : vous écrivez une liste de 8 caractéristiques, et le premier des étudiants qui trouve les 8 attributs chez les autres gagne. Il faut qu’il puisse réciter les 8 attributs avec le prénom des 8 personnes qui confirment. Une personne ne peut servir qu’à un seul attribut. Le 8ème attribut est forcément un des vôtres : visez quelque chose d’inhabituel pour forcer les PACES à venir vous poser la question. S'ils vous reste du temps, faites un second Bingo (attention à ne pas trop dépasser les 10 minutes).

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

218

Page 219: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

Premier Bingo : 1. Quelqu’un qui est né hors de la région Toulousaine 2. Quelqu’un qui a un chien ou un chat 3. Quelqu’un qui n’aime pas le café 4. Quelqu’un qui porte des lentilles ou des lunettes 5. Quelqu’un qui a au moins deux fréres ou soeurs 6. Quelqu’un qui sait jouer de la musique 7. Quelqu’un qui fait du sport à haut niveau ou régulièrement 8. Une de vos caractéristiques

Second Bingo :

1. Quelqu’un qui aime cuisiner 2. Quelqu’un qui est en couple 3. Quelqu’un qui aime peindre / dessiner / faire des animations 4. Quelqu’un qui sait danser (rock, valse, salsa, classique, electro, etc) 5. Quelqu’un qui a les yeux bleus ou verts 6. Quelqu’un qui a le permis moto 7. Quelqu'un qui vit en appartement 8. Une de vos caractéristiques

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

219

Page 220: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

Premier Atelier BEM Vendredi 31 Août (durée indicative < 50 min) Le but de cet atelier BEM est de lancer la réflexion sur l’organisation et la méthodologie du travail en Paces. Le principal objectif est d’être interactif ! N’hésitez pas à répondre aux questions des Paces, pendant et après les ateliers. N’hésitez pas non plus à interroger certains étudiants pour débloquer le dialogue

Appropriez vous l’atelier et n’hésitez pas à reformuler ou rajouter votre expérience personnelle si vous le jugez pertinent. Faites attention aux mots employés.

Plan : (Ne pas annoncer le plan à l’oral, c’est pour vous repérer. Les paces n’auront que le plan et quelques petites notes)

1. Où travailler et comment organiser son espace de travail ? 2. Comment organiser sa journée ? 3. Comment organiser sa semaine ? 4. Prise de notes 5. Conseils généraux sur l’apprentissage des cours 6. Conseils généraux sur les qcms

1. Où travailler et comment organiser son espace de travail ?

Où travailler : posez leur la questions pour voir à quels lieux ils pensent, et complétez si besoin.

- Chez soi : faire attention aux bruits, perturbations si famille, collocation, etc. Essayer d’avoir une pièce dédiée et séparée.

- Aux bibliothèques universitaires (n’hésitez pas à donner votre ressenti personnel si vous avez été dans une des BU)

- Santé 8h30-20h en semaine, pas le weekend, en haut des amphis de Rangueil. Possibilité de réserver des salles de travail de groupes

- Purpan 9h-20h en semaine, le Samedi 9h-18h45, Métro Palais de Justice. - Arsenal 9h-22h en semaine, le Samedi de 9h30-17h. Métro Compans Caffarelli. - Science 8h30-21h en semaine, le Samedi 9h-17h. Métro Paul Sabatier,

proche à pied des amphis (Maraîchers mais aussi Rangueil / Purpan). - Dans les salles à l’étage du bâtiment A1 sur Rangueil, quand il n’y a pas de cours. - Dans les salles d’études à Maraîchers. - Autres

Comment organiser son espace de travail :

- Restez minimaliste : rangez tout ce que vous n’avez pas besoin ! N’embrouillez pas votre champ visuel.

- Attention aux téléphones et ordinateurs : si vous ne travaillez pas avec, mettez les en silencieux. On perd du temps et de la concentration si on les consulte régulièrement.

- Attention à la musique : garder une musique adaptée à la concentration ! - Faire attention à bien être installé, avec suffisamment de lumière.

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

220

Page 221: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

- Faites des micro-pauses pour marcher et boire, pour protéger votre dos et votre articulations, toutes les heures.

N’hésitez pas à partager votre propre organisation ! Des questions ?

2. Comment organiser sa journée ?

Essayer d’avoir une journée type, pour faciliter le travail. Prévoir une heure de lever et de coucher et s’y tenir ! Prévoir les moments de pauses pour manger, mais aussi de pauses générales ! Des pauses régulières et prévues dans un planning ne font pas culpabiliser et sont efficaces.

→ Vous devez partagez votre expérience d’une journée type. Si vous n'aviez pas de rythme, n'hésitez pas à le dire aussi, et comment vous faisiez.

Il ne faut pas oublier d’intégrer à l’avance les TDs dès que les dates sortent ! Mais aussi les colles du Tutorat, les permanences, etc. Chaque personne à son propre rythme de travail, donc sa propre journée type ! Des questions ?

3. Comment organiser sa semaine ? La encore, il faut faire un planning pour ne pas se disperser, rester efficace. Répartir la charge de travail durant la semaine.

Vous devez partagez votre expérience d’une semaine type.

Il faut savoir quand travailler chaque matière, où travailler en fonction du jour, etc. Il faut prévoir des moments / soirées de détente et pour le sport, au moins une fois par semaine. Le mieux pour le sport est le matin, car il fait sécréter de l’adrénaline. Des questions ?

4. Prise de notes Dictaphone : un moyen d’enregistrer les cours est indispensable. Un bon téléphone avec une batterie qui tient peut aussi faire l’affaire. Toujours noter la minute d’enregistrement qui correspond à la partie qui vous manque. Un appareil photo ou un téléphone peut aussi être utile pour les photos de diapo.

Les différents supports:

- Informatique : - Facile de relire et de corriger, possibilité de travailler à plusieurs en même temps

(GoogleDoc, en répartissant les tâches entre personnes de confiances) - Nécessité d’une bonne batterie - Attention à la taille des ordinateurs ou des tablettes

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

221

Page 222: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

- Attention aux réseaux sociaux et autres parasites en cours - Connexion internet via le identifiants de la faculté - Ne pas hésiter à s'entraîner dès la tutrentrée à la prise de note sur ordinateur - Attention au coût de l’impression

- Papier : - Attention à ne pas prendre le réflexe d'écrire sur les polys, cela peut devenir très

brouillons par manque de place - Prévoir des feuilles libres : conseil, écrire sur le recto et laisser le verso pour la

relecture et l’’ajout d’info. - S'entraîner à faire une prise de notes directe : respecter une mise en page

standard et faire l’ajout des couleurs, surligner, etc lors de la relecture. De manière générale pour le fluotage : préparer dès à présent un code couleur : à eux de trouver ce qui leur correspond. Ex : une couleur pour les chiffres, une couleur pour les dates ou les emplacements, une couleur pour les infos très importantes, etc. Il faut s’entrainer à fluoter utile dès la tutrentrée. Garder un code couleur constant et précis permet de mieux retenir visuellement les informations !

Partagez votre prise de note. Si vous ne l’avez pas déjà décrit avant, à quel moment vous relisez et corrigez votre prise de note.

Des questions ?

5. Conseils généraux sur l’apprentissage des cours

Faire les qcms et les TDs assez tôt possible pour savoir quelle partie du cours est importante.

Ne pas délaisser les qcms et se focaliser uniquement sur les cours. Faire des fiches peut être utile, mais pas pour tout, cela prend du temps. Il y a deux écoles : une qui conseille de changer régulièrement de matière pour rester concentré, une autre qui conseille de faire de grosses sessions, voir une matière par jour, pour limiter le temps perdu à changer et à se remettre dans une nouvelle matière. A eux de voir ce qui leur correspond, ou même à faire un entre deux. Ne pas hésiter à aller voir les articles des polys de Noël et de Pâques de l’année dernière qui en parle !

Et vos conseils ! Quelles ont été les trucs et astuces pour bien retenir vos cours ? Prenez votre temps pour bien expliquer ! Temps libre : à vous de décrire comment vous apprenez vos cours : moyens mnémotechniques, fiches, etc. Précisez la place des qcms dans votre méthode d’apprentissage. N’hésitez pas non plus à souligner ce qui a changé entre le lycée et la Paces sur votre méthode. Soyez le plus interactif possible avec eux.

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

222

Page 223: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

Des questions ?

6. Conseils généraux sur les qcms Petit quiz, demandez leur ce qu’il faut faire pour bien répondre à des qcms lors d’une épreuve, et complétez si jamais ils ne disent pas tous.

● Toujours prendre le réflexe de lire l’énoncé ! Beaucoup d’informations ou de pièges y

sont ! ● Toujours lire tous les items avant de commencer à répondre. ● Ne pas hésiter à faire des schémas s’il s’agit d’un problème. ● Faire attention à gérer son temps. ● Reporter assez régulièrement les réponses sur la feuille de coche, pas tout d’un coup à la

fin. ● Ne pas répondre quand on ne sait pas ! ● Ne pas perdre du temps si on bloque, revenir si il reste du temps. ● Commencer par les qcms les plus rapides / faciles pour éviter de manquer de temps sur

des points faciles en fin d’épreuves. ● Relire si on a le temps.

Pour la relecture : astuce possible : avoir un système de signes, après avoir reporté sur la feuille de coche les réponses. Un signe pour dire que la relecture du qcm n’est pas prioritaire. Un signe quand vous avez des doutes ou vous avez des items non traités. Un signe si vous avez bloqué / sauté et qu’il faut revenir dessus en priorité à la fin.

Au final, avec l'entraînement, cela devient très rapide et permet de mieux gérer le temps de relecture, parfois très courte.

Bien hiérarchiser les qcms : lesquels faire en priorité, lesquels garder pour les révisions, etc : il faut mieux apprendre son cours avec ceux du Tat et garder les annales pour les révisions par exemple.

Et vos conseils !

Des questions ?

Voilà, c’est fini pour cet atelier. Si vous avez fini en avance, n’hésitez pas à faire un temps de pause pour éventuellement répondre à des questions plus personnelles. Merci de l’avoir animé et bonne fin de pré rentrée !

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

223

Page 224: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

Ateliers BEM Tutrentrée Découverte 2019-2020 Bien être - Méthodologie

Avant propos aux tuteurs

Voir premier atelier

Energizer (durée indicative < 10 min) Présenter l’autre : faire des paires d’étudiants (n’hésitez pas à faire partie d’une paire). Tout le monde à 1 min pour poser des questions à son binôme, puis en 1 min c’est à son binôme de poser des questions. Au bout de 2 min donc, on fusionne deux paires ensemble, et chacun doit à tour de rôle présenter le maximum d’info sur son binôme.

Jeu du Chef : désigner un volontaire pour sortir de la pièce. Les étudiants se mettent en cercle, et pendant que le volontaire est dehors, on désigne un “chef”. Le but est que tous les membres du cercle imitent les actions du chef : par exemple le chef se gratte la jambe, tout le monde se gratte la jambe jusqu’à ce que le chef change de signe. Le but pour le cercle est de protéger l’identité du Chef, le volontaire devant trouver son identité. Il a droit à trois tentatives en tout. S’il vous reste du temps, vous pouvez le faire plusieurs fois. Jouez avec eux !

Second Atelier BEM Lundi 3 Septembre (durée indicative < 50 min)

Le but de cet atelier BEM est de présenter des bases et des conseils sur la gestion du stress et de la motivation, le principal problème de la Paces. Il est fondamental que vous soyez dans une posture détendue mais sérieuse. Le principal objectif est d’être interactif ! N’hésitez pas à répondre aux questions des Paces, pendant et après les ateliers. N’hésitez pas non plus à interroger certains étudiants pour débloquer le dialogue

Appropriez vous l’atelier et n’hésitez pas à reformuler ou rajouter votre expérience personnelle si vous le jugez pertinent. Faites attention aux mots employés.

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

224

Page 225: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

225

Page 226: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

Plan : (Ne pas annoncer le plan à l’oral, c’est pour vous repérer. Les paces n’auront que le plan et quelques petites notes)

1. Définition de la “Santé” 2. Comprendre le stress. 3. Gérer son stress. 4. Isolement et Parrainage. 5. Les activités bien être du Tat Santé pendant l’année.

Commencez par préciser qu’ils ne sont pas obligés de prendre des notes et qu’ils sont invités à participer et à poser toutes les questions qu’ils ont envie. Chaque personne à ses propres besoins, il faut apprendre à se connaître soi-même et trouver sa propre recette personnelle. Il faut savoir se remettre en question et rester ouvert au changement.

1. Définition de la “santé”

Qu’est ce que la santé ? “Être en bonne santé ?” -> Définition de l’ Organisme Mondial de la Santé : “La santé est un état global de bien être physique, mental et social, et ne consiste pas seulement en une absence de maladie ou d’infirmité.” Être en bonne santé # ne pas être malade. C’est avoir un équilibre social, physique et mental. Il faut prendre soin de soi. Ne pas être en bonne santé = ne pas être efficace et donc mal travailler. Le temps pour prendre soin de soi n’est pas du temps perdu ! C’est du gain de temps car gain d’efficacité. La Paces est un marathon : c’est une année longue , fatigante, qui nécessite un investissement continu et régulier ! Négliger sa santé c’est risquer de ne pas arriver au bout en n’ayant pas donné le meilleur de soi même.

Vous pouvez partager des expériences personnelles : positives ou négatives ! Comment négliger votre santé a impacté sur votre efficacité et votre travail, ou comment prendre soin de vous a pu vous rebooster et vous permettre d’aller jusqu’au bout.

Petit moment dessin ou mime ! Il s’agit, au fur à mesure que vous leur expliquez la petite histoire, d’essayer de dessiner au tableau : une corde (avec deux extrémités : à gauche la tutrentrée, à droite le concours), un bonhomme sur la corde, avec deux sacs : un remplis de travail, un autre rempli d’activités BEM. Bon courage les artistes. Vous pouvez aussi mimer la scène : désigner le départ d’un coin de la pièce comme étant la tutrentrée, un autre coin comme étant le concours, et prenez deux sacs. Pas la peine de faire la comédie, aider les simplements à visualiser la balance.

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

226

Page 227: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

L’équilibre, c’est ce qu’il faut chercher durant la Paces. Il faut s'imaginer comme un funambule . Vous avancez en équilibre sur une corde, vers le concours au bout de la corde. Dans le bras gauche, vous avez un sac lourd. Il est remplis de cailloux : c’est la grande quantité de travail à fournir. Vous ne pouvez pas enlever de cailloux, car sinon vous arriverez au concours mal préparé. Dans votre main droite, vous avez un sac vide. C’est le sac de l’hygiène de vie : il faut le remplir le plus vite possible et suffisamment pour trouver son équilibre et pouvoir avancer sur la corde. Sans hygiène de vie, vous arriverez mal préparé au concours, voire vous ne pourrez plus avancer !

Quand on vacille, quand on se sent fatigué, un peu perdu, quand on a du mal à dormir, quand on est irritable, quand on arrive plus à travailler, c’est qu’on a perdu notre équilibre. Il faut faut alors venir voir le Tat Santé pour discuter et essayer de remplir son sac BEM !

Attention : chacun à son propre équilibre, chacun à besoin d’une dose de travail précis et d’une hygiène de vie personnalisée. Mais si chacun équilibre est différent, tout le monde doit trouver le sien ! Il ne faut pas attendre d’être en difficulté pour contacter le Tat Santé !

Des questions ?

2. Comprendre le stress

Qu’est ce que le stress ? Demandez à un étudiant d’essayer de le définir.

Définition “ Le stress est une réponse normale de l’organisme pour l’aider à faire face à une situation problématique ou vécue comme telle. Il s’agit donc d’une réaction automatique dont le but premier est de permettre au sujet de survivre à un danger ou de surmonter une difficulté, soit en éliminant la menace, soit en s’adaptant aux circonstances, soit en fuyant ! “ => Le stress est donc physiologique , naturel. Être stressé n’est ni honteux, ni une fatalité ! Nous sommes tous exposés au stress . On stress face à un examen comme on stresse lors de montagnes russes ou face à un lion !

Demander aux étudiants : “Le stress est il une bonne chose ou une mauvaise chose ?”

Le stress permet à l’organisme d’être plus efficace ! Il y a donc un “ bon niveau de stress ”, un peu comme l’adrénaline.

La courbe suivante n’est comprise dans le poly des Paces. Dessinez là et commentez là. Elle s’appelle la courbe de Yerkes & Dodgson.

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

227

Page 228: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

Il faut arriver à contrôler son niveau de stress pour continuer à avancer sur son travail et ses projets, sans perdre le contrôle et avoir un stress négatif.

Des questions ?

3. Comment gérer son stress

On veut vous donner des pistes, mais n’hésitez pas à partager votre expérience personnelle +++ ! Qu’est ce qui vous a aidé cette année à gérer votre stress ? Vous pouvez (presque) tout dire ! Rien n’est “banal” : amis, sorties, loisirs, etc !

1ère étape : Admettre son stress ! Prendre du recul et définir son stress et ses manifestations permet de reprendre le contrôle.

2nde étape : En parler ! Ce n’est pas forcément pour trouver une solution, mais pour pouvoir se confier et se soulager. Parler d’un problème, c’est le résoudre à moitié.

3ème étape : Agir pour le maîtriser ! Voici plein de petits conseils et astuces, ne pas hésiter à les cumuler pour gérer au mieux sa motivation et son stress :

- Faire du sport : c’est le remède ultime pour être en bonne forme ! Il permet de se dépenser

et de se défouler ! Il permet de se fixer des objectifs, de travailler le mental et de diminuer le stress. En cas de sensation de burn-out : arrêtez tout et allez marcher / faire du sport !

- Être organisé et gérer son emploi du temps

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

228

Page 229: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

- Pratiquer la sophrologie et auto-hypnose : il y aura en Novembre les ateliers de

sophrologie et d’auto-hypnose. Ils seront animés par des professionnels certifiés, pour vous apprendre à maîtriser le stress et ses manifestations. Vous pouvez dès à présent chercher des tutos sur Youtube !

- Avoir des loisirs : Le vendredi ou le samedi soir sont des moments idéaux !

N’abandonnez pas vos passions ! Il faut les garder en les adaptants à la Paces : musique, dessin, activité sportive, séries, sorties, etc…

- Se créer des rituels : c’est entrainer son cerveau à ressentir un certain état de bien

être quand vous réalisez une routine précise. Ce que vous pouvez faire : toujours écouter la même musique quand vous faites une pause. Vous entraînez votre cerveau à se détendre dès qu’il entend la musique ! C’est très efficace notamment avant des épreuves ou des colles ! C’est aussi important de ritualiser ses moments de pauses ou de loisirs : à la même heure les mêmes jours. Ils seront bien plus efficaces et reposants.

- Préparer son orientation et sa réorientation : Cela peut paraître paradoxal, mais

savoir où l’on va quelle que soit la situation est très rassurant.

- Ne JAMAIS se comparer aux autres. N’écoutez pas les personnes qui se vantent de ne pas avoir de retard ou d’un bon classement. Ce genre de comparaison est toxique et génère du stress. Sans vous couper des autres, il faut savoir rester dans sa bulle ! Temps de sommeil, temps de travail, loisirs, classements, méthodes : tout le monde à son propre rythme !

Des questions ?

4. Isolement et Parrainage

C’est le moment, si vous avez coché que vous vouliez faire parrain ou marraine, de leur rappeler qu’ils peuvent demander aux tuteurs de la tut’rentrée avec qui ils ont un bon feeling d’être leur parrain / marraine (c’est noté dans leur poly). Il faut alors que le parrain / marraine note le Nom / Prénom / Numéro de téléphone du filleul.le et en informe le vice président ! Attention à ne pas en accepter trop, soyez raisonnables (< 7) ! Précisez bien qu’ils auront un parrain marraine même si ils n’ont pas demandés précisément un tuteur de la tut’rentrée !

Il faut profiter de la tut’rentrée pour discuter avec les autres étudiants, et continuer en amphi le long de l’année. Ils peuvent également demander à leur parrain / marraine d’organiser une petite rencontre avec tous les filleul.les.

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

229

Page 230: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

Ils ont également un forum détente sur Tutoweb pour parler de tout et de rien et nouer des liens avec d’autres utilisateurs ! Le parrainage se met en place en Septembre / Octobre. Il est soumis à une charte.

Il est important que les filleuls discutent avec leur parrain / marraine des règles de leur relation et des attentes de chacun. Certes les parrains marraines sont des étudiants avec leur propre vie personnelle, mais il ne faut pas hésiter à les contacter tout le long de l’année !

Rappeler que le parrainage est avant tout un soutien moral durant l’année et pas un moyen de récupérer des cours ou des explications de cours : il y a les polys du Tat et les tuteurs de matières pour cela, ainsi que le forum !

Le Tat Santé et ses tuteurs sont là pour eux s’ils ont envie de parler ! S'ils ont un souci avec le parrainage, il ne faut pas hésiter à contacter vos Responsables de Faculté pour trouver une solution !

Des questions ?

5. Les activités bien être du Tat Santé pendant l’année

Si vous avez participé à un de ses événements, n’hésitez pas à partager votre expérience !

Les ateliers pré-rentrée : ne pas hésiter à poser des questions ! Les trophées Tat : ce sont des petites compétitions interfac, en trois manches qui se déroulent trois Mercredi entre midi et deux durant l’année. Ils sont composés de jeux d’équipes. Ils ont pour but de faire des rencontres et de leur faire une pause ! Les ateliers de Sophrologie et d’Auto-hypnose : ils auront lieu en Novembre. Il faudra rester attentif pour les inscriptions. Les permanences : pour venir parler avec des tuteurs Santé-OREO. Les stands des résultats : le Tat BEM sera présent lors des distributions des résultats toute l’année : c’est l’occasion de venir discuter avec des tuteurs, et de profiter d’un goûter. Le forum : toute l’année, 24H/24, 7J/7, ils peuvent poser leur questions ou interrogations (de manière anonyme). De plus ils peuvent contacter des membres de la team Santé-OREO via la messagerie privée !

Des questions ?

Voilà, c’est fini pour cet atelier. Si vous avez fini en avance, n’hésitez pas à faire un temps de pause pour éventuellement répondre à des questions plus personnelles. Merci de l’avoir animé et bonne fin de pré rentrée !

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

230

Page 231: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

Ateliers BEM Tutrentrée Découverte 2019-2020 Bien être - Méthodologie

Avant propos aux tuteurs

Voir premier atelier

Energizer (durée indicative < 10 min) 2 vérités 1 mensonge : Faire des groupes de 3 ou 4 Paces. Le but est que, chacun à tour de rôle, ils disent deux vérités et un mensonge. A chaque fois que quelqu’un se trompe et ne devine pas le mensonge, le menteur gagne 1 points. Arrêter le jeu au bout de 5 min !

Le tueur : Trouver un volontaire pour faire le shériff. Il sort de la pièce. Pendant ce temps, le groupe décide de désigner un tueur. Si il fait un clin d’oeil à une personne, elle doit faire semblant de mourir et attendre la fin de la partie. Le but du shériff est de trouver le tueur, le but du groupe est de rester discret pour protéger son identité. Toutes les personnes encore vivantes marchent dans la pièce. Quand il en reste plus que le tueur, le shériff, et deux autres joueurs, la partie se termine ! Le shériff à 10 s pour désigner le tueur parmi les trois personnes restantes !

Troisième atelier BEM Mercredi 5 Septembre (durée indicative < 50 min)

Le but de cet atelier BEM est de présenter les différents supports et ressources mises à disposition par le Tutorat et la Fac pour ce qui concerne les supports pédagogiques. Il comprend également une étape de présentation de chaque UE, mais aussi du forum du Tat, de moodle, etc.

Le principal objectif est d’être interactif ! N’hésitez pas à répondre aux questions des Paces, pendant et après les ateliers. N’hésitez pas non plus à interroger certains étudiants pour débloquer le dialogue

Appropriez vous l’atelier et n’hésitez pas à reformuler ou rajouter votre expérience personnelle si vous le jugez pertinent. Faites attention aux mots employés.

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

231

Page 232: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

Plan : (Ne pas annoncer le plan à l’oral, c’est pour vous repérer. Les paces n’auront que le plan et quelques petites notes)

1. Présentation de chaque UE 2. Supports de la Faculté 3. Supports du Tutorat 4. Fonctionnement de Moodle 5. Fonctionnement du Site du Tutorat 6. Fonctionnement du Forum du Tutorat 7. Fonctionnement et but des permanences

1. Supports de la Faculté

Il s’agit de citer les différents supports de travail que donne la faculté, pour permettre aux Paces de les utiliser aux maximum. Pour chaque support, ayez le réflexe de leur dire où récupérer ces supports : sur Moodle, en amphithéâtres, dans des salles de EDs pour certaines matières, directement en ED.

Reprendre chaque matière, et décrire :

- Les supports de cours : donné où, quand (Moodle, Amphis, salle de TD, au fur à mesure, au début de l’année, etc).

- Les supports d’ED : donné où, quand (Moodle, Amphis, salle de TD, au fur à mesure, au début de l’année, etc).

- Les supports en plus de QCM / Annales donnés par la Fac - Si il y a des EDs : s'ils sont présentiels (où) ou en ligne.

Il est important de rappeler où chercher l’informations :

- Aux panneaux des amphis - A l’administration - Sur le Moodle (pour les EDs et leur pdf, les planning parfois) - Sur le site de la Faculté

Le but est d’éviter au maximum que des Paces ratent la distribution de support ou soit perdu pour leur TD.

2. Présentation de chaque UE

Le but est de prendre UE par UE les différentes matières et leurs spécificités. Un point prise de note à déjà été fait lors de l’atelier N°1, mais très général. Il est important :

- De présenter rapidement le contenu des chapitres (ne pas rentrer forcément dans les détails si trop de chapitres, donner les grands thèmes), car ils ne verront qu’un bref aperçu à la Tutrentrée

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

232

Page 233: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

- De parler des spécificités de la prise de note : support donné, nécessité d’enregistrement / photo.

- De la spécificité du concours aux niveaux des qcms : par coeurs, exercices, mixtes, importance des annales et des TDs.

- Du coefficient de chaque matière et donc de souligner le ratio temps de travail / points gagnés…

- De parler des parties les plus difficiles ou exigeantes : par exemple, l’UE6 à Maraîchers ou la chimie organique de l’UE1 pour Rangueil ou le génome de l’UE1 pour Purpan.

- De rester neutre et factuel : ne PAS juger les profs sur leurs compétences pédagogiques !!! Vous représentez l’image du Tat.

Voici les différents coefficients / matières, ils sont notés sur le poly de Paces UE1 : coeff 10 : Biomolécules 4, Chimie 3, Génome 3. UE2 : coeff 10 : Biocell 3, Histologie 3,5, Embryologie 1,5, Bdr Bdd 2 UE3 : coeff 6 (dont une partie au S2) : Physique UE4 : coeff 4 : Mathématique

Des questions ?

3. Supports du Tutorat

Le but est de présenter tous les supports offerts par le tutorat pour travailler, pas seulement les cours. Il faut aborder :

- Les packs de polys . Distribués en début de semestre, payant (prix de l’impression, pas

de bénéfices). A commander. Disponibles en début d’année gratuitement sur la librairie du Tat. Ils sont relus tous les étés et mis à jour. Mais fait à partir des cours de l’année passée. Il faut aussi les décrire : cours, parfois des fiches, qcms d’entrainements. Les packs de polys de l’année dernière sont déjà sur tutoweb !

- Les annales : des concours, mais aussi des concours blanc de la fac S1 et du Tat S2, des

trois facs, sur la librairie. Signaler qu’il y a des corrections détaillées fait par le Tat et les grilles de corrections officielles.

- Les colles : toutes les semaines (dire le jour selon votre faculté) : qcms portant sur le

cours de l’année en cours, rédigées par des tuteurs, avec correction donnée dès la fin de l’épreuve. Le planning des colles sera affiché sur les panneaux des amphis. Les sujets et les corrections des colles des années précédentes sont déjà sur tutoweb !

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

233

Page 234: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

- Des vidéos sur la chaîne Youtube du Tat : Anatomie, Immunologie, Biostatistique

- Les formations : RMN à Rangueil, SSH dans les trois facs et Génome à Purpan. En amphi, avec parfois des fiches méthodes. Diapo de formations et fiches des années précédentes sont déjà dispo sur tutoweb !

- Les permanences : une fois par semaine pour chaque Faculté. Elles permettent de venir

poser directement des questions de cours ou des qcms à des tuteurs. Ne pas hésiter à venir, à préparer ses questions, et à venir voir les tuteurs Santé-OREO pour toutes questions !

- Les polys de Pâques et de Noël : distribués avant le départ en vacances : plusieurs

sujets types concours + qcms divers + corrections. Inédit chaque année ! Les années précédentes sont déjà dispo sur tutoweb = banque de qcm assez importante !!! Ils sont gratuits et distribués en format papier.

- Des flashcards d’anatomie pour le S2, aussi sur la librairie

- Aussi pour le S2, le “ Tatourésumé ”, pour s'entraîner au résumé de texte. Tous les sujets

de l’année dernière sont sur tutoweb.

- La plateforme QCM Santé , lancée à la rentrée. Elle contient des QCM rédigés par des tuteurs pour s'entraîner en ligne.

Des questions ?

4. Fonctionnement de Moodle

Moodle est l’équivalent de l’ENT de la Faculté. Il faut s'inscrire avec ses identifiants de la Faculté. Il faut ensuite aller chercher dans : Tous les cours > Santé > Paces > Choisir sa Faculté > Cliquer sur chaque UE et sur “M’inscrire”.

Ensuite vous pouvez naviguer dans tout les UE pour :

- Trouver les supports et polycopiés de cours donnés par les profs selon les matières - Retrouver certains EDs en ligne (notamment Maths) ou les polys pour les EDs

présidentiels - Retrouver les pdf des EDs une fois la séance terminée - Parfois les annales - Parfois des concours blancs en ligne (2nd quad notamment) - Un forum pour chaque UE : vous pouvez posez vos questions directement aux

professeurs, mais attention, ils ne répondent pas tous, et pas à toutes les questions.

5. Fonctionnement du Site du Tutorat

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

234

Page 235: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

Il faut bien leur expliquer qu’il y a deux sites différents “le site général” et le “forum”. Le site général est sous la forme du page d'accueil. Il faut être connecté pour avoir à certains onglets.

Il y a plusieurs onglets : “Le Tutorat” : il y une présentation du Tutorat et de ses services, mais aussi une présentation de la Paces, les soutiens, les agréments des ministères, les contacts, etc. “Forum” : c’est l’onglet qui renvoie au Forum. “Librairie” : c’est l’onglet qui permet d’accéder à la librairie (le contenu est décrit dans les supports pédagogiques du Tat). Il faut être connecté pour y avoir accès. “Errata” : c’est l’onglet qui leur permet de signaler des erreurs dans les polycopiés s'ils en trouvent, pour permettre une meilleure correction pour les prochaines générations. “Orientation” : c’est un onglet qui présente les différentes orientations (filières) et réorientations, les passerelles, des documents utiles ou encore un agenda de l’orientation. “ Autre ” : au fur à mesure de l’année, certains onglets seront temporairement disponibles pour certaines inscriptions, etc !

Tout à droite : le nom du compte . En cliquant dessus, ils ont accès à leur numéro d’anonymat (qu’il faut créer en début d’année), et surtout à leur résultat de colle et de concours blanc dès leur publication.

Enfin, le plus gros de la page est occupé par le canal des annonces : toutes les informations importantes, le programme des colles, etc y sont affichées ! Il faut aller regarder régulièrement pour se tenir au courant. Il y a un canal par Fac, et un canal général : toujours regarder les deux ! S'ils sont curieux, ils peuvent déjà aller voir ce qui a été publié l’année dernière.

6. Fonctionnement du Forum du Tutorat

En cliquant sur “Forum”, ils seront redirigés vers le forum du Tat. C’est un lieu d’échange pédagogiques (pour des questions de cours ou de qcms), mais aussi de partage méthodologique, avec un espace détente, un espace hygiène de vie, etc.

Il est divisé en deux parties : une partie générale et une partie sur les cours. La partie générale comprend (pour ce qui les concernent) :

- “Informations tutorat” : pour poser des questions générales sur le tutorat - “Les études, la facultés” : pour poser des demandes d'échanges, mais aussi pour les

questions sur la faculté, sur les différentes filières de santé

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

235

Page 236: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

- “Élus” : pour les représentants de leur faculté - “L’espace détente” : où ils peuvent parler de tout et de rien en respectant les règles du

forum. - D’un espace “Bien être Méthodologie Hygiène de vie” et d’un espace

“Orientation Réorientation” où ils peuvent poser, anonymement s'ils le souhaitent, leur questions liées à ces branches.

La partie sur les questions de cours comprend :

- Trois sous parties en fonction de la faculté : toujours faire attention de bien poster

dans sa faculté, sinon les tuteurs ne pourront pas répondre ! - Dans chaque faculté, il y a tout les chapitres : toujours bien poster dans le bon

chapitre. - Une partie cours communs : par exemple les maths au premier quad. - Ex : je suis à Maraîchers, j’ai une question sur le cycle de Krebs : c’est un cours

spécifique de Maraîchers, je vais poser ma questions dans la section Biomolécules Maraîchers.

- Ex : je suis à Rangueil, j’ai une questions sur l’analyse en maths : c’est un cours commun, je vais poser ma question sand la section cours commun de mathématique.

Sur le forum, on peut aussi : utiliser la messagerie personnelle ! Avec d’autres Paces, des tuteurs, etc. Pour une questions de cours => On préfère utiliser les sections de cours et on fait un post. Pour des questions de bien être => On peut poster un message, anonymement ou non, mais aussi contacter les tuteurs Santé-OREO, qui l’auront indiqués dans le signature :D !

En haut à droite du forum, vous avez accès à votre profil , que vous pouvez compléter et personnaliser.

La fonction recherche : elle permet, en entrant des mots clés, de chercher un sujet pour voir si il n’y a pas déjà un post et donc une réponse ! Il faut avoir ce réflexe pour gagner du temps.

Ne pas hésiter à fouiller sur le forum pour comprendre comment il fonctionne ! Ne pas hésiter à poser des questions / créer des posts !

Qui répond : tout le monde ! MAIS : tout est relu par des tuteurs et des RMs spécialisés : même si c’est un autre Paces qui vous répond, la réponse est vérifiée. C’est aussi le cas pour les questions hors cours : Santé-OREO, questions sur le tat ou la Faculté, etc.

Attention : il faut respecter des règles de bon comportement. N’oubliez pas que cela reste un forum PUBLIC.

Des questions ?

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

236

Page 237: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

Voilà, c’est fini pour cet atelier. Si vous avez fini en avance, n’hésitez pas à faire un temps de pause pour éventuellement répondre à des questions plus personnelles. Merci de l’avoir animé et bonne fin de pré rentrée !

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

237

Page 238: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

Ateliers BEM Tutrentrée Découverte 2019-2020 Bien être - Méthodologie

Avant propos aux tuteurs (Voir Premier Atelier

BEM)

Energizer (durée indicative < 10 min) Jeu de l’évolution : C’est un chi-fu-mi (pierre papier ciseau), mais avec une règle particulière : tout le monde commence en tant que “algues”. Il faut mimer une algue, les bras joints vers le haut, et s'arrêter uniquement pour faire le chi-fu-mi. Si on gagne on devient un poisson, si on perd on reste une algue. Une algue ne peut jouer qu’avec une autre algue. On passe d’algue à poisson (mimer la nage) à grenouille (accroupi) à gorille (se tapper le torse avec les poigts) à humain (on a évolué et on se met de côté). A la fin, il ne restera que des humains et une personne de chaque sous espèce qui auront perdu leur chi-fu-mi. Un poisson ne peut jouer qu’avec un poisson, etc. Si vous avez du temps, n’hésitez pas à recommencer le jeu !

Temps libre : si vous avez un petit jeu de cohésion, reprendre un jeu déjà fait dans les autres ateliers, ou directement passer à la suite.

Quatrième Atelier BEM Jeudi 6 Septembre (durée indicative < 50 min)

Le but de cet atelier BEM est de présenter les bases et les conseils de l’hygiène de vie en Paces. Il est fondamental que vous soyez dans une posture détendu mais sérieuse. Le principale objectif est d’être interactif ! N’hésitez pas à répondre aux questions des Paces, pendant et après les ateliers. N’hésitez pas non plus à interroger certaines étudiants pour débloquer le dialogue

Appropriez vous l’atelier et n’hésitez pas à reformuler ou rajouter votre expérience personnelle si vous le jugez pertinent. Faites attention aux mots employés.

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

238

Page 239: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

Plan : (Ne pas annoncer le plan à l’oral, c’est pour vous repérer. Les paces n’auront que le plan et quelques petites notes)

1. Définition de la “l’Hygiène de vie et de l'Équilibre” 2. Alimentation 3. Addictions 4. Sport 5. Sommeil

Commencez par préciser qu’ils ne sont pas obligés de prendre des notes et qu’ils sont invités à participer et à poser toutes les questions qu’ils ont envies. Chaque personne à ses propres besoins, il faut apprendre à se connaître soi-même et trouver sa propre recette personnel. Il savoir se remettre en question et rester ouvert au changement.

1. Définition de “l'Hygiène de vie et de l'Équilibre” Poser la question : pour eux, qu’est ce que l’hygiène de vie ?

Définition : “L’hygiène de vie regroupe les moyens positifs et volontaires que se donne une personne pour conserver une bonne santé mentale et physique.” Avoir une bonne hygiène de vie nécessite donc prendre un peu de temps pour être mise en place ! Elle est fondamentale en Paces pour continuer à être en forme et donc efficace toute l’année. Il faut se rappeler l’image du funambule du premier atelier !

On va donc aborder 4 piliers d’une bonne hygiène de vie.

2. Alimentation

Vous avez la possibilité de raconter votre expérience personnel au fur à mesure de l’atelier : en restant sobre, mais surtout uniquement si vous vous sentez à l’aise avec. Ne vous forcez pas <3!

Dans l'alimentation, il faut un équilibre : entre ce que l’on mange et ce que l’on dépense. Quand on est en Paces, on peut facilement perdre cet équilibre. Beaucoup de Paces cèdent au grignotage et prennent du poids. Il faut éviter de travailler près d’un distributeur ou de sa cuisine si on a du mal à résister → BU ! Ne pas hésiter à se mettre des posts its sur les placards sensibles (auto-suggestion). En cas d’envie de grignotage, il faut avoir un réflexe : se lever, aller prendre l’air, et s’hydrater (de l’eau, pas de sirop, de jus ou de sodas). On peut aussi prévoir des fruits secs ou d’autre aliments peu caloriques.

Beaucoup de Paces sautent des repas : manque d’organisation, stress. C’est LA fausse bonne idée : ils n’auront pas d’énergie pour réfléchir et travailler. Quand on ne mange pas, on est moins efficace, donc on ne gagne pas de temps…. Le cerveau a besoin de sucres en continu pour fonctionner ! Il est donc nécessaire : de prendre

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

239

Page 240: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

un petit déjeuner suffisant le matin pour travailler après le réveil, de bien manger à midi. A l’inverse : on évite les repas trop chargés le soir : car cela perturbe le sommeil, et car le cerveau se repose donc on ne va stocker une grande partie de ce que l’on mange.

Manger équilibré : ce n’est pas seulement la quantité, ni seulement la fréquence, mais aussi la qualité ! Beaucoup de Paces sont carencés : il faut faire attention à manger des fruits et surtout des légumes. Normalement, une alimentation équilibrée suffit. A partir du mois d’Octobre à Décembre, il peut être utile de se complémenter en vitamine C, minéraux et magnésium car le corps est à rude épreuve et les fruits et légumes sont moins accessibles. Les carences nuisent au système immunitaire, à la concentration et à la mémoire.

Il faut prendre le temps de manger, prévoir une vraie pause ! Cela facilite la digestion, aère la tête. Listes des lieux où manger près de la faculté : Rangueil : cafétéria, restaurant universitaire, food truck en bas des amphis Purpan : food truck s'ils sont à la bibliothèque avant leur TD par exemple Maraîchers : cafétéria gérée par les étudiants, il y a la possibilité de s'amener des repas maisons et de les réchauffer dans un micro onde, il y a également le restaurant universitaire de Paul Sabatier qui est proche.

De nombreuses recettes sont à retrouver dans les polycopiés de Noël et de Pâques de l’année dernière, dans la librairie ! Il s'agit de recettes simples et faciles à préparer.

De plus, ils peuvent prendre contact avec la corpo médecine à Rangueil ou Pharmacie à Maraîchers pour acheter des paniers de fruits et légumes frais toutes les semaines, avec des recettes ! (FEL)

Des questions ?

3. Addictions

Ce n’est pas une partie facile à aborder. C’est un sujet un peu tabou. Mais il est indispensable pour faire de la prévention. On vous déconseille de partager une expérience personnelle pour cette partie.

Une règle simple : ne touchez pas aux médicaments sans l’avis d’un médecin !!! Pour gérer son stress, arriver à dormir, rester concentrer : on préfère passer par une bonne hygiène de vie et de la méthode plutôt que de risquer sa santé avec des substances dangereuses et addictives. Le tutorat est là les accompagner. Il ne faut pas hésiter à consulter son médecin généraliste .

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

240

Page 241: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

Benzodiazépines, antidépresseurs, régulateur de sommeil et de l’humeur : demander systématiquement l’avis de votre médecin généraliste,concernant une première prise, mais également si vous souhaitez augmenter les doses d’un traitement déjà pris ! Cannabis, drogues stimulantes, hypnotiques : à éviter absolument. Cela peut surprendre d’en parler, mais malheureusement chaque année certains étudiants tombent dans le piège. Petit aparté à faire pour dédramatiser : ils auront des cours très intéressants à ce sujet au second semestre en SSH.

De manière générale, toutes ces substances font miroiter de meilleures performances ou une sensation de bien-être : c’est un piège, c’est rapidement contre-productif.

Concernant la cigarette : il ne faut pas penser arrêter en même temps que la Paces : cela serait beaucoup trop difficile et contre productif. Essayer de contrôler la consommation , et de ne surtout pas commencer si vous ne fumez pas.

Et enfin le principal produit consommé en Paces : le caféine et la théine ! Ce n’est pas une addiction, mais il y a 5 choses à savoir pour bien le consommer :

1. On limite le nombre de tasse par jour, on écoute son corps 2. Le café ne remplace pas un sommeil réparateur 3. L’effet du café est différé, il faut donc être patient et prévoir à l’avance quel créneau est

le plus difficile pour l’éveil 4. On ne boit jamais du café après 16 h ! La demi-vie de la caféine est de 6h, donc cela

veut dire qu’à minuit le café serait encore actif ! 5. On évite de systématiquement sucrer son café : on finit par boire le café car on a envie

de sucre au lieu d’avoir besoin de stimulant ! Des questions ? N’hésitez pas à les rediriger vers l’équipe BEM si vous ne savez pas répondre!

4. Le sport… Ne pas annoncer tout de suite le titre, poser la question :

“Si je vous disais qu’il existe un traitement pour : Améliorer la mémoire, améliorer le sommeil, améliorer le contrôle des émotions / impulsions (colère, anxiété, …), améliorer son humeur et l’estime de soi-même, améliorer la capacité à résoudre les problèmes, réguler l’appétit, réduire la résistance à l’insuline, les inflammations, stimuler les facteurs de croissance, améliorer le fonctionnement cardiaque et l’oxygénation du cerveau, se « vider la tête », prévenir certaines maladies sur le long terme ?”

Leur demander : « Seriez-vous rigoureux et régulier dans la prise de ce traitement ? » Leur demander s’ils ont une idée de ce que ce « traitement » peut-être.

Réponse : le sport. Le sport, c’est le pilier fondamental de toute hygiène de vie . En Paces, faire du sport et extrêmement positif sur son mental, son bien être, mais aussi sa motivation et

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

241

Page 242: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

son efficacité. La Paces entraîne beaucoup de temps de révisions, et donc d’inactivité physique : il est aussi important de fatiguer le corps et pas seulement l’esprit, car cela peut amener une récupération plus difficile de la fatigue. Si vous avez pratiqué un sport, ou si vous avez arrêté le sport en entrant en Paces, n’hésitez pas à partager votre expérience ! +++

Comment faire du sport en Paces : se réserver des créneaux fixes dans la semaine. Ne pas dépasser un à deux entraînements maximum. Privilégier le matin plutôt que le soir pour protéger l’endormissement : le sport fait monter l’adrénaline et réveille !

Privilégier les sports d'endurance et toujours rester vigilant : à ne pas risquer une blessure et à ne pas s’engager auprès d’une équipe. Il ne faut pas hésiter à se renseigner auprès du service des sports de Paul Sabatier : en tant qu’étudiant en Paces, ils ont accès à plein de sports gratuitement sous réserve de s’inscrire assez tôt : boxe, danse, escrime, art martiaux, yoga, etc !

L’ACEMT, le Tat et des étudiants de STAPS vont lancer un projet de footing et d’activité physique en général vers la rentrée (si ça les intéresse ça s’appelle “Bouge ton boule”!) Si tu serais intéressé, profite de la rentrée pour faire un certificat médical d’aptitude à la course à pied !

Des questions ?

5. Sommeil C’est avec le stress l’un des principaux problèmes des Paces. Ils vont potentiellement tous rencontrer une difficulté avec le sommeil au cours de l’année.

Stress et sommeil sont imbriqués : il ne faut pas sacrifier son sommeil au risque de rentrer dans un cercle vicieux. Il ne faut pas rester seul, et en parler à quelqu’un de confiance. Encore une fois, il ne faut surtout pas hésiter à contacter le Tat Santé et ses tuteurs, mais aussi son parrain ou sa marraine, dès qu’on a un problème de sommeil.

Le sommeil est le moment réparateur de la journée, celui où le corps se repose sur le plan physique mais aussi mental. Le sommeil est un moment de mémorisation crucial ! C’est durant le sommeil que le cerveau trie l’information, et permet de fixer les cours sur le moyen et long terme.

Sacrifier son sommeil pour réviser plus longtemps est contre productif :

- Car on ne révise pas efficacement fatigué, il faut savoir s'arrêter.

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

242

Page 243: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

- Car cela fragilise le corps, et l’on s’expose à des troubles digestifs, à du stress, à des maladies, qui perturbent la concentration durant l’année.

- Car en travaillant une ou deux heures en trop, on pénalise la mémorisation de toutes les autres heures de travail.

N’hésitez pas à partager vos conseils fondamentaux, vos propres rythmes de sommeils et le recul que vous portez dessus.

Un cycle de sommeil dure environ 1h30 : Chacun à son rythme, il faut écouter son corps. Attention à ne pas dormir trop, car cela donne l’impression d’une fausse fatigue et rend somnolent. C’est à vous de trouver la bonne durée de votre sommeil. Si vous sentez que de la fatigue s’accumule : contacter un tuteur Santé-OREO pour en parler, et essayer de rajouter un cycle de sommeil à vos nuits (prévoir 15-30 min en plus pour s’endormir).

Quelques conseils pour faciliter le sommeil, et améliorer sa qualité :

- Eviter au maximum les écrans au moins une heure avant l’heure de coucher . - Si nécessaire, vous pouvez télécharger des applications qui modifient la lumière émise

par les écrans (parfois déjà paramétrable), notamment en filtrant la lumière bleue à partir d’une certaine heure.

- Ne pas faire de sport avant et ne pas trop manger. - Sanctuariser son lit : le lit est réservé au sommeil, on travaille ailleurs ! Travailler sur

le lit, c’est habituer son cerveau à réfléchir et à rester éveillé dans le lit ! - Tisanes, musique douce, petite pause sophrologie, lecture, douche, préparation des

affaires : penser à la ritualisation du moment du coucher. Il faut habituer votre cerveau et votre corps à associer votre rituel avec l’endormissement qui suit.

- Mettez votre portable en mode avion : cela permet de laisser sonner les alarmes sans être réveillé par des notifications. Le laisser assez loin de la tête.

- Il est possible de prévoir des siestes : entre 10 et 20 min pour être plus efficace ! - Très important : garder des horaires fixes de coucher et de lever . C’est dans la

régularité que l’on trouve les sommeils les plus réparateurs, car le corps anticipe le sommeil et prépare donc une meilleure récupération. Ils le verront en physiologie au second quad.

Des questions ?

Voilà, c’est fini pour cet atelier. Si vous avez fini en avance, n’hésitez pas à faire un temps de pause pour éventuellement répondre à des questions plus personnelles. Merci de l’avoir animé et bonne fin de pré-rentrée !

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

243

Page 244: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

Atelier Final Tut’ rentrée Découverte 2019-2020 Qui contacter durant l’année ?

Cet atelier sera court, et suivi d’un temps libre. La plupart des informations seront sur le support des Paces, mais n’hésitez pas à les commenter. J’ai besoin d’écoute et de conseils, sur le bien être, l’hygiène de vie ou la méthodologie = je n’hésite pas à contacter l’équipe Santé et son responsable : - - Via Facebook : Tat Ori-Réori. - - Par mail : [email protected] - - Via Tutoweb et la messagerie privée : chercher dans les “signatures” la notion de tuteur BEM-OREO, ou contacter @Bilskur (Gautier R., responsable OREO pour l’année 2019-2020). - - Via Tutoweb et un post dans l’espace OREO. - - En permanences : chercher les tuteurs Santé-OREO. J’ai besoin de conseils médicaux, de voir un médecin : je n’hésite pas à contacter mon médecin traitant ou le SIMPPS : Service Interuniversitaire de Médecine Préventive et de la Promotion de la Santé . - Prendre rendez vous au : 05 61 55 73 67, il y a une antenne sur le site de Paul Sabatier. - Vous pouvez y rencontrer des médecins pour des soucis de santé généraux, mais aussi des infirmières et des psychologues. J’ai un souci de bourse, besoin de matériel informatique, un problème de logement = je n’hésite pas à contacter les services sociaux du CROUS : - Prendre rendez-vous par téléphone au : 05 61 12 54 52 . - Prendre rendez-vous par mail : [email protected]. Parrainage : votre parrain ou marraine est là pour répondre à vos questions diverses, pour vous soutenir et vous conseiller durant l’année. Il ou elle saura vous répondre ou vous orientera vers les bonnes personnes ! Durant l’année, j’ai un problème avec le parrainage, j’ai une interrogation concernant le TAT, j’ai besoin de conseils concernant le TAT = je n’hésite pas à contacter les Responsables Facultés du Tutorat : - Via Facebook en cherchant leur compte “RF Maraîchers / Rangueil ou Purpan” - En demandant à un tuteur de faire relais pour les contacter - En envoyant un mail à l’adre sse “[email protected] ” “ [email protected] ” “ [email protected] ” Les RFs sont vos interlocuteurs privilégiés durant l’année ! N’hésitez pas à aller leur parler ou à les contacter.

J’ai un souci avec le site du Tutorat ou le forum = je n’hésite pas à contacter les webmasters par mail : [email protected] .

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

244

Page 245: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

Si j’ai besoin d’un intermédiaire ou d’un renseignement, j’ai une question générale, je ne sais pas vers qui me tourner = je n’hésite pas à contacter directement la page Facebook du Tutorat par messenger : “ Tutorat Associatif Toulousain ”. Je peux aussi envoyer un mail à [email protected] . Je peux aussi appeler au numéro : 06 42 19 39 30.

Que suivre tout le long de l’année pour ne rien rater ?

Le compte Facebook du Tutorat Associatif Toulousain. Le compte Facebook du TAT Santé et le compte Facebook du TAT OREO. Les snapchat des comptes : tat_purpan, tat_rangueil, tat_maraichers, tat_santé. Je me crée un compte Tutoweb dès la prérentrée et je vérifie régulièrement la page d’annonce générale ET de ma fac durant l’année !

Temps libre Il ne s’agit pas d’un temps de pause ! Ce temps, qui durera le reste de l’heure une fois la partie des contacts terminée, et dévolu à toutes les questions qui pourraient encore rester dans la tête des Paces ! Questions sur la Paces ! Questions sur le Tat ! Questions sur la Rentrée ! Tout ! N’hésitez pas à insister qu’il n’y a pas de questions inappropriées ou évidentes ! C’est un moment pour parler de leur attente, de votre vécu sur les premiers mois, etc. Profitez de ce temps pour les féliciter d’avoir tenu toute la tut’rentrée, pour les encourager à votre manière pour la rentrée, pour donner les derniers conseils et les dernières ondes d’énergies positives de cette tut’rentrée !

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

245

Page 246: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

ATELIER OREO – ORIENTATION → Le but de cet atelier est de renseigner les PACES sur les différentes filières accessibles via le concours (par exemple nombreux sont ceux qui rentrent en PACES avec pour seule idée en tête de faire médecine mais qui ne savent pas réellement à quoi s’attendre…)

ATTENTION ! Cet atelier n’est pas un cours magistral, il faut le faire de manière participative : demandez aux étudiants de vous donner des mots clefs décrivant chaque filière (les métiers accessibles, le déroulement des études, le nombre d’années etc) que vous noterez au tableau… une fois que plus personne ne parlera, reprenez les mots énoncés, explicitez-les en apportant des précisions et compléter si nécessaire. Pour vous aider vous avez ci-dessous un descriptif de chaque filière, de ce qu’il faudra leur dire au final et précisez-leur que toutes les informations que vous leur donnerez à l’oral sont à leur disposition dans leur guide de la tut’rentrée !

• MÉDECINE

Médecin : l’un des termes les plus larges au monde qui ne désigne, évidemment pas qu’un seul métier ! Un choix incalculable de professions s’offre à toi : anesthésiste, chirurgien, cardiologue, pneumologue, >insérer appareil du corps humain<-ologue en passant par généraliste ou pédiatre...

Etre médecin, c’est être en contact avec le patient mais aussi être responsable de sa prise en charge thérapeutique . C’est diagnostiquer, traiter, observer, accompagner et communiquer avec le patient.

Il peut exercer dans de nombreux milieux : à l’hôpital, dans un cabinet, en clinique, en laboratoire d’analyses médicales ou de recherche, dans des institutions de santé publique, en centre de santé, en collectivités locales, la faculté de médecine, à l’armée, etc...

Beaucoup disent que la PACES est l’année la plus dure à passer en médecine, mais la suite des études médicales est loin d’être de tout repos : elles sont longues , laborieuses et demandent un investissement énorme et un intérêt majeur pour la médecine.

Concernant le déroulé du cursus : • Le 1er cycle : le DFGSM (Diplôme de Formation Générale en Sciences Médicales)

allant de la PACES au DFGSM3.

Il dure 3 ans et est axé sur l’apprentissage des sciences fondamentales médicales et de la sémiologie . Durant ce cycle, les étudiants en DFGSM2 et DFGSM3 participent à des stages hospitaliers d’observation et assistent à des cours à la faculté ainsi qu’à des travaux pratiques (dissections etc).

• Le 2nd cycle : le DFASM (Diplôme de Formation Approfondie en Sciences Médicales) ou Externat .

Durant ce cycle, qui dure aussi 3 ans , les étudiants sont salariés du CHU puisqu’ils passent la

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

246

Page 247: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

moitié de leur année dans les services de l ’hôpital . Ils deviennent alors membres de l’équipe de soin et participent au fonctionnement du service. Les externes sont toujours étudiants et assistent à des cours magistraux à la faculté, cette fois-ci tournés vers les pathologies et les thérapies .

Les ECN (Epreuves Classantes Nationales), permettant d’accéder à l’internat et déterminant la spécialité exercée ainsi que la région, ne vont plus exister telles qu’elles sont aujourd’hui, c’est-à-dire un examen national uniquement écrit à la fin de la sixième année. Les nouveaux ECN n’ évalueront pas que les connaissances mais aussi les compétences (fait de savoir faire ou non un geste médical) et le parcours (associatif, fonctions électives, UE optionnelles...). L’évaluation se fera de manière beaucoup plus continue tout au long du second cycle de telle sorte que tous les examens de connaissances soient passés avant la fin de la 5ème année . Il y aura également une réduction significative du volume de connaissances global. Et les notes seront pondérées pour chaque spécialité.

La 6ème année est une année « pré-professionnalisante » avec une immersion en stage et une diversification des approches professionnelles. L’objectif est de permettre à l’étudiant de confirmer son choix d’orientation en essayant des spécialités d’une façon plus ressemblante de l’internat, mais aussi de permettre une ouverture sur la personnalisation (recherche, mobilités, engagement…) sans la pression d’un examen de connaissances. En fin de sixième année , les étudiants seront évalués via un examen de compétences.

• Une fois l’ECN passé, le dernier cycle commence : l’Internat. Il dure entre 3 et 5 ans selon la spécialité choisie et mène au Diplôme d’Etat de Docteur en Médecine après validation d’une thèse de fin d’études. Pendant l’internat, l’interne est un employé du CHU. La formation devient majoritairement pratique, même si l’interne continue de suivre quelques cours théoriques.

• ODONTOLOGIE

C’est un professionnel de santé qui est en contact direct avec les patients puisqu’il est responsable de la médecine dentaire et orale . Le dentiste est non seulement compétent sur le plan théorique mais aussi sur le plan pratique : il est chirurgien et se doit de pratiquer avec patience, agilité et minutie.

C’est un métier nécessitant une grande dextérité doublée d'un solide bagage théorique, c’est pourquoi pendant les études, la majorité du temps est consacrée à la pratique (donc pas de panique si tu n’es pas habile de tes mains de naissance : ces études t’apprennent à le devenir).

Les études d’odontologie se compose de trois cycles : • Le 1er cycle : Diplôme de formation générale en sciences odontologiques (DFGSO),

d’une durée de 3 ans qui comprend la PACES ainsi que la 2ème et 3ème année d’odontologie.

Les deuxième et troisième années sont des années “pré-cliniques” , l’emploi du temps des étudiants oscille entre enseignements théoriques et enseignements pratiques . Les enseignements théoriques portent aussi bien sur des matières “fondamentales”

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

247

Page 248: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

(immunologie, histologie, embryogénèse, biochimie…) que “pratiques” (odontologie conservatrice, parodontologie, prothèse, chirurgie…), sans oublier l’anatomie ou les enseignements de pathologies médicales. Les enseignements pratiques sont effectués dans des salles dédiées à cet effet, comprenant des “fantômes” (mannequins permettant de mimer un patient). Les apprentis dentistes pourront alors utiliser l’ensemble des instruments qu’ils utiliseront dans leur métier, afin d’apprendre à les manier.

• Le 2ème cycle : Diplôme de formation approfondie en sciences odontologiques

(DFASO) d’une durée de 2 ans ; comprenant la 4ème et la 5ème année de chirurgie dentaire.

Ces années sont ce que l’on qualifie d’ années cliniques . Les étudiants sont alors externes des hôpitaux, et sont à ce titre salariés. Ils prennent en charge des patients dans les centres de soins dentaires, encadrés par des enseignants. A côté de ces stages d’externe, les enseignements à la faculté continuent. Des stages dans les services de médecine doivent également être effectués durant le cycle.

A l’issue de la cinquième année , les étudiants doivent valider le CSCT (Certificat de Synthèse Clinique et Thérapeutique), attestant de leur capacité à gérer des cas cliniques complexes.

• Le 3ème cycle : il peut être soit court (1 an), soit long (internat). A la fin du

troisième cycle, les étudiants présentent une thèse d’exercice, leur donnant le titre de Docteur d’Etat.

→ Le troisième cycle court est constitué d ’une seule année , et prépare à l’exercice autonome de la profession. Les étudiants sont encore externes salariés des hôpitaux , et abordent à côté des notions de comptabilité ou d’économie de la santé . Un stage actif , d’une durée de 250 heures, doit être effectué chez un chirurgien dentiste afin de permettre à l’étudiant de mettre en application, dans le cadre d’une autonomie contrôlée, les connaissances théoriques, pratiques et cliniques acquises au cours des études.

→ Le troisième cycle long représente ce que l’on appelle l’ internat . Les étudiants sont alors internes salariés de l’hôpital. Afin d’y accéder, il est nécessaire d’être classé en rang utile au concours de l’internat, que l’on peut présenter en cinquième et/ou sixième année (sans dépasser deux présentations).

Trois filières sont proposées :

• Orthopédie Dento-Faciale (ODF) : durée de formation de 3 ans afin de former les futurs orthodontistes qui corrigent les anomalies maxillo-faciales et les troubles occlusaux

• Chirurgie Orale : durée de formation de 4 ans, spécialité permettant de pratiquer des actes de chirurgie orale et maxillo- faciale plus lourds

• Médecine Bucco-Dentaire : durée de formation de 3 ans avec pour objectif de former les étudiants à prendre en charge des patients à risques, porteurs de plusieurs pathologies graves, de diagnostiquer des pathologies bucco-dentaires et de gérer les conséquences de pathologies générales sur la sphère oro-faciale

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

248

Page 249: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

• PHARMACIE

Ces professionnels de la santé sont, bien que d’une manière totalement différente du médecin, eux aussi énormément en contact avec le patient. Ils sont l’ intermédiaire entre le médecin, le patient et le médicament . Leurs modalités d’exercices sont multiples et variées : En officine , le pharmacien est responsable de la délivrance et parfois de la fabrication des médicaments. Il conseille et explique les ordonnances aux patients mais c’est également la référence en matière d’automédication. L’officine est une branche de la pharmacie qui permet le contact avec des patients parfois désorientés par la montagne d’informations données par les magazines, la télévision ou internet...

Le pharmacien peut aussi être responsable d’un laboratoire (privé ou public) d’analyses médicales ou de recherche.

A l ’hôpital , il est responsable de la gestion des stocks de médicaments, de leur préparation (notamment les chimiothérapies...) et de la stérilisation des instruments.

Il peut également exercer dans l’ industrie pharmaceutique, cosmétique, agroalimentaire ou encore dans des institutions de santé publique, chez les pompiers, à l’armée ou à la faculté…

Les études de pharmacie se composent de 3 cycles : • Le 1er cycle : le DFGSP (Diplôme de Formation Générale en Sciences

Pharmaceutiques) allant de la PACES au DFGSP3. Il dure 3 ans et est axé sur l’apprentissage des sciences fondamentales de la pharmacie (biologie, chimie, immunologie, physiologie…). Durant ce cycle, les étudiants de DFGSP2 et DFGSP3 ont des cours magistraux, des séances de travaux pratiques et de travaux dirigés. Ils doivent effectuer un stage officinal d’initiation d’une durée de 4 semaines réparties pendant l’été qui suit la PACES et le DFGSP2.

• Le 2nd cycle : le DFASP (Diplôme de Formation Approfondie en Sciences

Pharmaceutiques) , d’une durée de 2 ans. Les étudiants continuent à suivre la formation commune de base débutée au cycle précédent. Au second semestre de la 4ème année, ils doivent choisir une formation optionnelle (FO) : officine, industrie, hôpital / recherche / biologie; ces trois dernières exigeant le passage du concours de l’internat de Pharmacie au cours de la 5ème année (au mois de décembre). La 5ème année d’étude est une année hospitalo-universitaire (AHU), tous les étudiants effectuent 4 stages hospitaliers de 3 mois chacun et ce, quelque soit la filière choisie.

• Le 3ème cycle : il dure un an pour les étudiants se destinant à une carrière en officine ou

dans l’industrie, contre 4 ans pour les étudiants reçus à l’internat. Ce cycle commence après avoir validé la 5ème année. La formation devient alors en majorité pratique. La fin de ce dernier cycle est marquée par l’obtention du Diplôme d’Etat de Docteur en Pharmacie après soutenance d’une thèse.

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

249

Page 250: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

• MAÏEUTIQUE

Les sages-femmes sont des professionnels médicaux en contact avec les femmes, enceintes ou non, mais en bonne santé. Leur rôle auprès des femmes enceintes est de les examiner afin de déclarer leur grossesse, puis d’assurer tout le suivi prénatal jusqu'à l'accouchement . Elles diagnostiquent les pathologies maternelles éventuelles , détectent les facteurs de risques… Certaines sages-femmes peuvent également réaliser toutes les échographies nécessaires.

Ce sont elles qui animent les séances de préparation à l’accouchement pour les futures mères. Enfin, les sages-femmes sont en charge des accouchements normaux et sont capables de dispenser des soins aux nouveau-nés ainsi que de pratiquer la réanimation néonatale si nécessaire. Dans ces rôles, la sage-femme est autonome et en première ligne pour dépister les éventuels problèmes.

La sage-femme joue aussi un rôle auprès des femmes sans grossesses : en effet, elle peut effectuer des consultations de suivi gynécologique, de prévention et de contraception jusqu'à la ménopause.

Les sages-femmes peuvent exercer dans les maternités publiques ou privées, en cabinet (exercice libéral), au planning familial, en PMI, en tant que formatrice à l’école des sages-femmes, en laboratoire de recherche…

Les études durent 5 ans et sont composées de 2 cycles : • Le 1er cycle : le DFGSM (Diplôme de Formation Générale en Sciences

Maïeutiques) dure 3 ans, PACES comprise. Il est centré sur l’apprentissage des sciences fondamentales (biologie, physiologie...), de la sémiologie et des notions de base en gynécologie, obstétrique et pédiatrie . Ce cycle est rythmé par un enchaînement de période de cours puis de stages qui peuvent s’effectuer au CHU ou bien en périphérie mais également auprès d'une sage-femme libérale.

• Le 2nd cycle : le DFASM (Diplôme de Formation Approfondie en Sciences

Maïeutiques) dure 2 ans et est axé sur la prévention et la détection des pathologies et des grossesses à risque . Les stages prennent une place prépondérante lors de ce cycle ( 2/3 de stages vs 1/3 de cours ) . Le cycle se termine par un stage de 6 mois consécutifs.

• Les études se terminent par la soutenance d’un mémoire qui permet d’obtenir le Diplôme d’Etat de sage-femme.

• MASSO-KINÉSITHÉRAPIE

Le masseur-kinésithérapeute réalise de façon manuelle ou instrumentale des actes destinés à prévenir, rétablir ou suppléer l’altération des capacités fonctionnelles de ses patients. S’il soigne les affections bénignes telles que les lombalgies, torticolis ou entorses, il traite aussi les traumatismes dus aux accidents ou aux conséquences du vieillissement (difficultés respiratoires, etc...).

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

250

Page 251: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

Il peut faire appel à différentes techniques : massages répétés sur une zone douloureuse, mouvements de gymnastique, utilisation de crèmes, d’ultrasons, de la chaleur, de l’eau, du froid, de l’électricité, etc…

Il donne aussi des conseils au patient afin qu’il puisse s’auto-rééduquer et éviter de rencontrer à nouveau les mêmes difficultés. Le masseur-kinésithérapeute peut également orienter son métier vers le domaine du bien-être grâce à sa connaissance des massages.

C’est un métier manuel qui nécessite une bonne forme physique et une bonne hygiène de vie pour manipuler correctement.

Les études durent 5 ans dont une année de PACES. La formation en kinésithérapie est une alternance de cours et de périodes de stages. Elle s’organise en deux cycles de deux ans. Dans chacun de ces cycles on retrouve des enseignements théoriques fondamentaux (Sciences et Ingénierie en kinésithérapie, déontologie, développement du raisonnement clinique...) et des enseignements pratiques :

• Lors du premier cycle, les nombreuses bases sont posées : anatomie, physiologie, psychologie.

• Lors du deuxième cycle, l’étudiant apprend à prendre en charge les pathologies et s’ouvre à de nouveaux savoirs théoriques tels que la sémiologie, la physiopathologie… Ce cycle laisse place à un enseignement pratique plus important, notamment avec un stage pré-professionnalisant (de 3 mois) en dernière année.

A la fin de son cursus et suite à la soutenance de son mémoire, l’étudiant obtient le Diplôme D’Etat de Masseur-Kinésithérapeute.

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

251

Page 252: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

ATELIER OREO – Réorientation Le but de cet atelier est de faire comprendre la nécessité de la construction d’un plan B et de donner des exemples de réorientations possibles. Faire comprendre aux étudiants qu’il existe plusieurs filières menant à des métiers de la santé, que l’on n’y a pas accès uniquement par la PACES. Le message qu’il faut également véhiculer lors de cet atelier et que devoir se réorienter n’est pas une fin en soi , si jamais ils n’arrivent pas à obtenir le concours qu’ils souhaitent, ils n’ont pas perdu leur temps , car ils ont appris de nombreuses bases scientifiques. Et par-dessus tout ils auront appris ce qu'est le travail acharné, à se discipliner, à s’organiser ce qui les aidera peu importe la filière dans laquelle ils se réorienteront et dans leur future vie professionnelle. Le but de cette formation est également de casser les préjugés liés à la réorientation, comme par exemple « c’est parce qu’il n’est pas intelligent qu’il n’a pas réussi », afin de lutter contre le mal être engendré par l’absence de résultats désirés et du regard des autres par rapport à cela. → Faire faire aux étudiants un brainstorming sur le mot « réorientation » : leur demander de dire honnêtement ce que leur inspire la réorientation, quelle image ils ont de quelqu’un qui se réoriente par exemple etc… Et ensuite discuter avec eux autour des mots énoncés, pourquoi ils ont dit ça, si certains ne sont pas d’accord ou d’accord et pourquoi etc… tout en veillant à contrer les préjugés (ceux qui réussissent ne sont pas forcément les plus intelligents, si quelqu’un ne réussit pas ce n’est pas forcément parce qu’il n’a pas travaillé ou est stupide, il a pu avoir des problèmes personnels, si il faut la personne ne s’est pas impliquée parce qu’elle s’est rendue compte que ces études ne lui correspondaient pas etc… → Ne jamais juger quelqu’un qui se réoriente car cela peut engendrer un mal être chez lui, on ne sait pas réellement ce qui se passe dans la vie des gens). Suite à cela : → Faire un rappel des règles de réorientation : • En fin de semestre 1 , le nombre des réorientations obligatoires est fixé à 15 % des étudiants (les 15% les moins bien classés) • En fin de semestre 2 , les réorientations concernent les étudiants dont le rang de classement est supérieur à 3 fois le numerus clausus des quatre filières. → Faire un rappel du pourcentage de réussite dans l’une des filières médicales : 17,5 % environ. La réorientation est une préoccupation principale en PACES étant donné le faible pourcentage de réussite aux différents concours. Il est donc nécessaire de s’en préoccuper le plus tôt possible, l’idéal étant d’avoir déjà un plan B en tête lors de la rentrée en PACES afin d’aborder cette année plus sereinement en n’ayant pas la pression de ne pas savoir quoi faire, de se retrouver démuni, si on ne parvient pas à obtenir le concours souhaité. Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

252

Page 253: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

Il est important de ne pas attendre les résultats définitifs pour réfléchir aux voeux de réorientation car certaines formations nécessitent un retrait/dépôt de dossier précoce (concours paramédicaux etc…).

→ Enoncer les différents moments auxquels la réorientation peut avoir lieu et donner quelques exemples de réorientations, passerelles possibles afin de leur donner des idées de plan B à élaborer. BIEN INSISTER SUR L'ÉLABORATION DU PLAN B LE PLUS TÔT POSSIBLE. Lors d’une réorientation au cours du premier semestre avant le premier concours, maximum fin novembre, tu peux avoir accès à des formations à :

• l’Université Toulouse III Paul Sabatier: formations en Sciences et Ingénierie, formations en Sciences du Sport , à des filières technologiques (DUT…)

• l’Université Toulouse 1 Capitole pour les domaines Droit, Economie, Gestion

• l’Université Toulouse 2 Jean-Jaurès pour les domaines Arts, Lettres, Langues, Sciences Humaines et Sociales.

→ Pour les modalités et les dates d’inscription tourne-toi vers les services de scolarité de ces établissements et auprès du SCUIO-IP

Lors d’une réorientation après le premier concours, en janvier/février : • Possibilité d’inscription à l’une des 4 filières du “S2 Rebondir” de l’Université

Toulouse III Paul Sabatier. Le S2 Rebondir est un dispositif de mise à niveau et d’orientation au cours duquel l’étudiant peut travailler son projet professionnel. Pour réfléchir à ce projet 4 filières, comprenant chacune une formation générale et une formation disciplinaire, sont proposées : une vers les formations du paramédicales, une vers les formations en sciences de la nature et de la vie, une vers les sciences numériques appliquées et fondamentales et une vers les formations du tertiaire (commerce, gestion, droit). Il permet de préparer pour l’année suivante une inscription en L1, en DUT ou toute autre première année d’enseignements supérieurs.

→ L ’inscription se fait de novembre à février via un portail numérique “passerelle vers S2”

disponible sur l’intranet de l’Université Toulouse III Paul Sabatier. Il n’y a pas de sélection à l’entrée du S2 Rebondir.

Lors d’une réorientation à la fin de la première année, plusieurs passerelles s’offrent à toi:

• Au sein de l’Université Paul Sabatier → tu as accès de droit si tu as une moyenne finale supérieure ou égale à 10/20 à l’un des concours de la PACES, ou sur dossier si tu as une moyenne comprise entre 8/20 et 10/20 à une L2 en sciences de la vie, une L2 Ingénérie et soin pour la santé, une L2 sciences de la Terre et environnement → tu as accès sur dossier à une L2 Sciences et techniques des activités physiques et sportives (STAPS)

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

253

Page 254: Tuteur Support de cours duRentrée/Tut'Rentrée 2019/Tut... · Stéréoisomères : Même formule brute, même formule semi-développée, mais configuration spatiale différente. D-glucose

→ tu peux te réorienter, sur présentation d’un dossier, vers un département d’ IUT (chimie, génie civil, génie mécanique, hygiène sécurité et environnement, métiers du multimédia et de l’internet, techniques de commercialisation…) → tu as accès sur dossier et en ayant une moyenne supérieure ou égale à 10/20 au concours PACES, à la passerelle Toulouse Tech : la passerelle concerne les étudiants reçus-collés qui souhaitent se réorienter en une année de transition de niveau L2 (inscription à l'Université Toulouse III-Paul Sabatier) dont la validation garantit une place dans l'une des écoles d'ingénieurs suivantes : ENAC, Icam - site de Toulouse, IMT Mines Albi, INSA Toulouse, ISIS, INP-ENSAT, INP-ENSEEIHT, INP-ENSIACET, INP-ENIT et UPSSITECH. Ces écoles proposent une large palette de spécialités : santé connectée, génie chimique, agro-industrie et environnement, informatique, mécanique, robotique, génie civil, génie biologique, génie industriel....

• Au sein de l’Université Toulouse 1 Capitole → tu accès de droit à une L2 de droit si tu obtiens une moyenne finale supérieure ou égale à 10/20 à l’un des concours de la PACES.

D’autres réorientations sont possibles , notamment dans le milieu du paramédica l :

• Infirmier,pédicure podologue, audioprothésiste, orthoprothésiste, diététicien, ergothérapeute, orthophoniste, orthoptiste, ostéopathe, psychomotricien etc…

→ ceci n’est qu’une liste exhaustive, pour plus d’informations je t’invite à consulter le guide

“que faire après la PACES” réalisé par le SCUIO-IP que tu peux retrouver sur le site de l’Université Toulouse III Paul Sabatier, qui te détaille plus précisément le contenu de ces formations, comment on y a accès etc..

Pour toutes inscriptions en L1, même si elle est interne à l’Université Toulouse III Paul Sabatier, il faudra par contre passer par la plateforme Parcoursup.

Si tu as des questions concernant l’orientation ou la réorientation n’hésite pas à nous contacter à [email protected] , sur le forum tutoweb ou à venir nous parler lors des permanences !

Nous t’invitons également à faire appel au SCUIO-IP, qui est un service de l’Université Toulouse III Paul Sabatier qui est une équipe de chargés d'information et d'orientation, de Psychologues de l'Education Nationale et de chargés d'insertion professionnelle, à votre écoute pour vous aider à élaborer votre projet (orientation, réorientation, poursuite d'études, stage, emploi) et vous accompagner dans vos recherches d'information.

Tous droits réservés au Tutorat Associatif Toulousain. Sauf autorisation, la vente, la diffusion totale ou partielle de ce polycopié sont interdites

254