Corrigé de l'examen I de SVT: classe de Première S (doc 60kb)

Collège Notre Dame
Janvier 2011
de Jamhour
Classe : 1ère S

Corrigé de l'examen de SVT

Restitution des connaissances (8pts)

Introduction
. La protéine est une séquence d'acides aminés agencés dans un ordre
précis. Sa synthèse nécessite un gène. Elle se déroule en 2 étapes : la
transcription qui a lieu dans le noyau et la traduction qui a lieu dans
le cytoplasme.
. Quels sont les mécanismes qui caractérisent la synthèse d'une protéine
I- La transcription
- La transcription est l'opération qui consiste à copier (transcrire)
une information, codée par l'ADN, en une information identique, sous
forme d'ARNm. Elle se déroule dans le noyau.
- La transcription est catalysée par un complexe enzymatique l'ARN-
polymérase.
- Le rôle de l'ARN- polymérase est de reconnaître au niveau du gène le
brin transcrit et le brin non-transcrit ainsi que le signal de début
de transcription et de fin de transcription.
- La transcription débute par l'ouverture et le déroulement d'une
portion de la double hélice d'ADN.
- Au fur et à mesure de son déplacement le long de l'ADN, l'ARN-
polymérase incorpore des nucléotides par complémentarité avec le brin
transcrit : G se place en face de C, C en face de G, A en face de T et
U en face de A.
- Un brin d'ARN messager est synthétisé à partir du brin transcrit d'ADN
qui a servi de matrice, par conséquent, le message de l'ARN messager
est complémentaire du brin transcrit.
- Plusieurs ARN-polymérase se succèdent le long d'un même segment d'ADN
et entament la synthèse de plusieurs ARNm identiques qui constituent
des copies d'un même gène.


II- La traduction
- C'est l'assemblage des acides aminés pour former une chaîne
polypeptidique, elle se déroule dans le cytoplasme
- Les acides aminés provenant de l'alimentation sont fournis aux
cellules par le sang et le plan de fabrication est apporté du noyau
par les ARNm
- Les ribosomes sont les ateliers d'assemblages des protéines.
- Le mécanisme de la synthèse comporte 3 étapes :
> L'initiation : fixation d'un ribosome sur le codon initiateur
AUG de l'ARNm ;rôle de l'ARN de transfert.
> L'élongation du polypeptide : déplacement relatif du ribosome et
de l'ARNm après chaque incorporation d'un nouvel acide aminé
correspondant au codon rencontré par le ribosome.
cette élongation se réalise par établissement d'une liaison
peptidique entre le nouvel acide aminé et le précédent.
> La terminaison : arrivée du ribosome au niveau d'un codon stop.
- Plusieurs ribosomes effectuent la synthèse de protéines à partir d'un
même ARNm.


Conclusion
La synthèse des protéines fait intervenir 2 étapes :
La transcription qui produit les ARNm ; la traduction qui produit la
protéine.

Exercice II-A(4pts)
Introduction :
. Réflexe rotulien myotatique : contraction du muscle extenseur de la
jambe en réponse à son propre étirement

. Problématique




Exploitation du document :

. Le document présente les circuits neuroniques impliqués dans la
réalisation du réflexe rotulien (suite à l'application d'un coup sec
sur le tendon sous-rotulien) et dans la réalisation du réflexe de
flexion (suite à la stimulation des nocicepteurs au niveau du pied)

. Lors du réflexe myotatique :

> Le motoneurone de l'extenseur reçoit les informations d'une synapse
excitatrice (SE)

> Le motoneurone du fléchisseur reçoit les informations d'une synapse
inhibitrice (SI)

> L'extenseur se contracte et le fléchisseur se relâche : il y a
extension de la jambe.

. Lors d'une stimulation douloureuse :

> Le motoneurone de l'extenseur reçoit des informations d'une synapse
inhibitrice SI (présence d'un interneurone inhibiteur)

> Le motoneurone du fléchisseur reçoit des informations d'une synapse
excitatrice SE (présence d'un interneurone excitateur).

> Le fléchisseur se contracte et l'extenseur se relâche : il y a flexion
de la jambe.

. Lors du fonctionnement simultané des deux circuits :

> Les motoneurones de l'extenseur et du fléchisseur reçoivent
simultanément des informations provenant des synapses excitatrices et
de synapses inhibitrices

> Les motoneurones intègrent les informations provenant de chaque type
de synapse et font la sommation spatiale

> Il y a inhibition de la contraction du muscle extenseur (normalement
stimulé par le réflexe myotatique) et stimulation de la contraction du
muscle fléchisseur (normalement inhibé par le réflexe myotatique)

> La flexion va donc inhiber le réflexe myotatique.

Conclusion :
La stimulation des nocicepteurs au niveau du pied déclenche un reflexe de
flexion réalisé grâce à la contraction du fléchisseur et au relâchement de
l'extenseur.
Le réflexe de flexion inhibe le reflexe myotatique réalisé grâce à la
contraction de l'extenseur et au relâchement du fléchisseur.
Exercice II-B(8pts)
Introduction
. Le circuit nociceptif est responsable de la perception des sensations
douloureuses qui naissent au niveau des récepteurs et sont élaborées
au niveau du cortex cérébral.

. Problématique




Exploitation des documents :

Document 1 :

. D'après l'arbre, les individus non malades possèdent soit un génotype
(n+//n+) ou (n+//n). L'individu malade possède un génotype (n//n)

. L'allèle n est responsable de la maladie : il s'exprime dans le
phénotype macroscopique (par une insensibilité à la douleur) s'il est
présent en deux exemplaires. Cet allèle est donc récessif ; l'allèle
n+ est donc un allèle dominant

. Le gène TRKA impliqué code pour une protéine membranaire servant de
récepteur à un facteur de croissance, le NGF.

. L'allèle n doit présenter des mutations entraînant une modification
dans la séquence des acides aminés de ce récepteur affectant sa
configuration spatiale.

. > le NGF ne peut plus se fixer correctement sur le site membranaire

. > le génotype (n//n) détermine le phénotype moléculaire qui est un
récepteur membranaire protéique non fonctionnel au NGF.

Document 2 :
. La croissance de l'extrémité d'une fibre nerveuse du neurone se fait
en direction du facteur NGF

. La longueur de la fibre nerveuse augmente : elle passe de 40 µM à t=0
et atteint environ 140µM à t= 90min

. Le NGF est un facteur indispensable à la croissance et à l'orientation
des fibres nerveuses. Il permet de mettre en place des réseaux de
neurones.

Document 3 :
. Le nerf normal présente un ensemble de fibres nerveuses myélinisées
(fibres entourées d'une gaine de myéline) et des fibres amyélinisées
(fibres sans gaine de myéline) responsables de la conduction du
message nerveux sensitif douloureux.

. Le nerf d'un malade atteint d'insensibilité congénitale à la douleur
ne présente que des fibres myélinisées, les fibres amyélinisées sont
absentes.

> l'absence de fibres amyélinisées conductrices de messages sensitifs
douloureux entraîne chez un individu malade une insensibilité à la
douleur car aucun message nerveux douloureux ne peut parvenir au cortex
cérébral (lieu d'élaboration de la sensation de douleur)

> Les individus malades présentent un phénotype cellulaire caractérisé
par l'absence de neurones sensitifs

Conclusion
. L'insensibilité à la douleur est une maladie d'origine génétique : les
individus de génotype homozygote récessif n//n sont malades

. L'allèle récessif exprime des récepteurs membranaires qui ne peuvent
pas fixer le NGF

. Si le NGF ne se fixe pas sur les récepteurs membranaires des neurones,
la croissance ne se fait pas, ce qui explique l'absence de fibres
nerveuses sensitives chez les malades, qui présentent alors au niveau
macroscopique une insensibilité à la douleur :

* génotype de l'individu malade : n//n
* phénotype moléculaire : récepteur membranaire au NGF défectueux
* phénotype cellulaire : absence de neurones sensitifs
* phénotype macroscopique : insensibilité à la douleur