Le sujet de l’examen contient :
Des exercices à y répondre obligatoirement : les questions de la première partie et les exercices 1, 2 et 3 de la deuxième partie.
Des exercices au choix : l’exercice 4 et l’exercice 5 de la deuxième partie. Répondez obligatoirement soit à l’exercice 4 ou à l’exercice 5 selon votre choix.
Il est permis d’utiliser la calculatrice non programmable
I. Définissez les notions suivantes : (1pt)
Cycle de Krebs.
Phosphocréatine.
II. Les myogrammes ci-dessous présentent des enregistrements obtenus suite à des stimulations efficaces d’un muscle squelettique. Donnez le nom correspondant à chacun de ces myogrammes numérotés de 1 à 4. (1pt)
III. Reliez chaque phénomène à la réaction bilan qui lui convient. Recopiez les couples (1 ;...); (2 ;...); (3;...); (4;...) et adressez à chaque numéro la lettre correspondante. (1 pt)
| Phénomène | Réaction bilan |
| 1 – La glycolyse | a – C6H12O6 + 2ADP + 2Pi → 2CH3CH2OH + 2CO2 + 2ATP |
| 2 – Le cycle de Krebs | b – C6H12O6 + 2ADP + 2Pi →2CH3CHOHCOOH + 2ATP |
| 3 – La fermentation lactique | c – C6H12O6 + 2ADP + 2Pi +2NAD+ →2CH3COCOOH + 2ATP + 2NADH, H+ |
| 4 – La fermentation alcoolique | d – CH3COCOOH + 2ATP →CH3COOH +2ADP + 2Pi |
| e – CH3CO-SCoA + 3NAD+ + 3H2O + FAD +GDP +Pi →2CO2 + HSCoA + 3NADH, H+ + FADH2 + GTP |
IV. Pour chacune des propositions numérotées de 1 à 4, une seule suggestion est correcte. Recopiez les couples (1 ;...); (2;...); (3 ;...); (4 ;...) et écrivez dans chaque couple la lettre correspondante à la suggestion correcte. (2 pts)
1 – Lors de la contraction musculaire, on observe au niveau des sarcomères un raccourcissement :
a. des bandes sombres (A);
b. des bandes claires (I);
c. des filaments de myosine ;
d. des filaments d’actine.
2 – La tête de myosine possède deux sites de fixation spécifiques à :
a. l’ATP et l’actine ;
b. l’ATP et la tropomyosine ;
c. l’actine et la troponine ;
d. l’actine et les ions Ca2+.
3 – La chaîne respiratoire permet la synthèse d’ATP suite à une :
a. réduction de RH2 en R et du dioxygène en eau ;
b. réduction de R en RH2 et oxydation d’eau en dioxygène ;
c. oxydation de R en RH2 et une réduction du dioxygène en eau ;
d. oxydation de RH2 en R et une réduction du dioxygène en eau.
4 – Lors de la phosphorylation oxydative :
a. Le transfert des électrons engendre une accumulation des protons H+ dans la matrice mitochondriale ;
b. le flux des protons H* vers la matrice se fait à travers le complexe protéique CIV;
c. le transfert des électrons vers l’oxygène se fait par les complexes de la chaîne respiratoire ;
d. les différents complexes de la chaîne respiratoire pompent les protons vers l’espace intra-membranaire de la mitochondrie.
Lors de la contraction musculaire, l’énergie chimique (ATP) est convertie en énergie mécanique au niveau du muscle squelettique strié, ce qui nécessite un renouvellement continu d’ATP. Pour mettre en évidence les conditions de la synthèse de l’ATP et les voies de son renouvellement au niveau des cellules musculaires, on suggère les résultats des expériences suivantes :
La première expérience : a été réalisée sur une suspension de mitochondries dans un milieu saturé en dioxygènes ayant un pH de 7,5. Le document 1 présente les conditions et les résultats de cette expérience.
1. En exploitant le document 1, déduisez les conditions de synthèse d’ATP au niveau des mitochondries. (1.25 pts)
La deuxième expérience : Trois muscles de grenouille ont subi des stimulations électriques dans les conditions expérimentales suivantes :
Le muscle 1 : n’a été soumis à aucun traitement (témoin);
Le muscle 2 : est traité avec l’acide iodo-acétique qui inhibe la glycolyse ;
Le muscle 3 : a subi le même traitement que le deuxième muscle avec l’ajout d’un inhibiteur de l’enzyme « phosphocréatine kinase » qui catalyse la réaction présentée par le document 2.
Le tableau du document 3 résume la réponse des trois muscles et les résultats de mesure des molécules d’ATP et de phosphocréatine au niveau du muscle.
| Les muscles | Muscle 1 | Muscle 2 | Muscle 3 | |
| Réponse des muscles | Contraction pendant trois minutes | Contraction pendant trois minutes | Contraction pendant quelques secondes | |
| Dosage d ATP en mg/g de muscle. | Avant la contraction | 2 | 2 | 2 |
| Après la contraction | 2 | 2 | 0 | |
| Dosage de la phosphocréatine en mg/g de muscle. | Avant la contraction | 1,5 | 1,5 | 1,5 |
| Après la contraction | 1,5 | 0,4 | 1,5 | |
| Document 3 | ||||
2. À partir des documents 2 et 3 :
a. Comparez les résultats enregistrés pour le muscle 2 et le muscle 3 avec ceux du muscle 1. (1pt)
b. Expliquez les résultats enregistrés pour le muscle 2 et le muscle 3, en mettant en évidence les réactions de renouvellement de l’ATP au niveau de la cellule musculaire. (0.75pt)
Le cancer du poumon est une maladie de plus en plus courante. Elle est due à l’apparition des cellules cancéreuses qui finissent par la formation d’une tumeur pulmonaire. La prolifération des cellules pulmonaire est contrôlée par le gène EGFR, localisé au niveau du chromosome 7 chez l’Homme. Pour comprendre l’origine de cette maladie on propose les données suivantes :
Le document 1 présente les résultats de mesure de la vitesse de duplication de l’ADN des cellules normales et des cellules cancéreuses (figure a) et de dénombrement des cellules normales et des cellules cancéreuses après leur culture dans les mêmes conditions (figure b).
1. En exploitant le document 1, proposez une hypothèse pour expliquer l'apparition du cancer de poumon chez l’Homme. (1 pt)
Le document 2 présente un fragment du brin transcrit du gène EGFR chez une personne saine et une personne atteinte du cancer de poumon. Le document 3 présente un extrait du tableau du code génétique.
2. En vous aidant des documents 2 et 3 ;
a. Donnez la séquence de l’ARNm et la séquence des acides aminés correspondantes aux fragments du brin transcrit du gène EGFR chez la personne saine et la personne malade. (1 pt)
b. vérifiez l’hypothèse proposée dans votre réponse à la question 1, en déterminant l’origine génétique de la maladie. (2 pt)
Pour comprendre le mode de transmission de deux caractères héréditaires (couleur et la forme de la corolle) chez la plante du muflier, on propose l'exploitation des résultats des deux croisements suivants :
– Premier croisement : entre deux lignées pures de muflier, l'une à corolle blanche et personée et l’autre à corolle rouge à symétrie axiale. La première génération F1 composée d'individus à corolle rose et personée.
– Deuxième croisement : entre les individus de F1, ce croisement a donné une génération F2 composée de :
94 plantes à corolle rose et personée ;
39 plantes à corolle rouge et personée ;
45 plantes à corolle blanche et personée ;
28 plantes à corolle rose à symétrie axiale;
15 plantes à corolle rouge à symétrie axiale ;
13 plantes à corolle blanche à symétrie axiale.
1. En vous basant sur les résultats des deux croisements, déterminez le mode de transmission des deux caractères héréditaires étudiés. (1.5 pts)
2. Donnez l’interprétation chromosomique du deuxième croisement en établissant l’échiquier de croisement. (1.5pts)
Utilisez les symboles R ou r pour le caractère couleur rouge de la corolle et B ou b pour le caractère couleur blanche de la corolle les symboles A et a pour le caractère forme de la corolle.
Un agriculteur souhaite obtenir la plus grande proportion possible de plantes de muflier à corolle rose à symétrie axiale, mais il hésite entre les deux croisements suivants :
– Croisement A : entre des plantes à corolle rose à symétrie axiale ;
– Croisement B : entre des plantes à corolle blanche à symétrie axiale et des plantes à corolle rouge à symétrie axiale ;
3. Déterminez, parmi les croisements A et B, le croisement qui permet à cet agriculteur d’obtenir la plus grande proportion possible de plantes de muflier à corolle rose à symétrie axiale. Justifiez votre réponse. (1pt)