Sciences · Collège Vogt · Première d · Session Intensive · 21 Novembre 2020 · Année Scolaire 2020/2021
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Exercices, méthodes & corrigés (6)
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Méthodes et corrigés
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Exercice 1 (Phénylcétonurie)
Génétique
Dans le foie, une enzyme appelée phénylalanine hydrolase (PAH) permet de transformer la phénylalanine (acide aminé d'origine alimentaire) en tyrosine (un autre acide aminé). Chez certains individus, l'absence de la PAH provoque une accumulation de la phénylalanine qui entraine des troubles psychomoteurs graves. Dans les maternités, la phénylcétonurie est systématiquement dépistée dans les jours qui suivent la naissance (test de Guthrie). En effet un régime alimentaire dépourvu de phénylalanine pendant les dix premières années permet d'éviter les troubles psychomoteurs. Le tableau ci-dessous présente un fragment de la séquence du gène responsable de la synthèse de PAH chez un sujet sain et des sujets malades Sujet sain | AAACCCGAACCT...TCTCTGGGT...CCTCGG Malade 1 | AAACCCGGACCT...TCTCTGGGT...CCTCGG Malade 2 | AAACCCGAACCT...TCTCCGGGT...CCTCGG Malade 3 | AAACCCGAACCT...TCTCTGGGT...CCTTGG 1-En observant et en comparant attentivement la séquence des bases azotées des malades et celle du sujet sain, justifier pourquoi les individus 1,2 et 3 sont malades. 0,25 x 3= 0,75pt 2-Reproduire les séquences d'ADN du sujet sain et du malade 1. Rechercher la séquence des nucléotides de l'ARNm ainsi que celle des acides aminés des polypeptides formés en vous servant du tableau du code génétique (document 3 ci-dessous). NB: Vous considérerez chacun des brins d'ADN du tableau comme brin transcrit 0,25x4=1pt 3- Comparer le polypeptide du malade 1 et celui du sujet sain. 0,5pt 5-Justifier pourquoi cette maladie est qualifiée de maladie génique. 0,5pt [DOCUMENT 3: Tableau du code génétique (représenté par des codons et acides aminés)]
2.75 ptsExercice N°1 (Partie B - Nutrition)
Nutrition
L'organisme a besoin des acides animés pour synthétiser ses protéines. Certains acides aminés ne peuvent être fournis que par les aliments, d'autres peuvent être fabriqués par l'organisme, éventuellement à partir d'autres acides aminés. Pour déterminer le rôle de certains acides aminés on réalise les expériences suivantes : Expérience 1: Une élève nourrit les jeunes rats répartis en deux lots avec la caséine (protéine du lait) et la zéine (protéine du maïs) à laquelle il ajoute suivant le cas, la lysine et le tryptophane (deux acides aminés)- Les résultats obtenus sont représentés par les courbes du document 1. Le tableau du document 2 donne la composition en acides aminés des deux protéines. DOCUMENT 2 Acide aminés | 100g de caséine | 100g de Zéine Isoleucine | 6,1/g | 7,3/g Leucine | 9,2/g | 24/g Lysine | 8,2/g | 0,0/g Méthionine | 3,4/g | 2,3/g Phénylalanine | 5,0/g | 9,4/g Threonine | 4,9/g | 3,0/g Tryptophane | 1,2/g | 0,1/g Valine | 7,2/g | 3,0/g [Document 1: Graphique montrant l'évolution du poids des rats Lot A (caséine du lait), Lot B (zéine seule, zéine+tryptophane, zéine+tryptophane+lysine)] Expérience 2: RITTENBERG nourrit des rats adultes en bonne santé avec un régime alimentaire équilibré auquel il ajoute de la leucine (acide aminé) à azote radioactif (15N). Les rats sont ensuite sacrifiés. Les protéines du foie et de la paroi intestinale sont extraites et hydrolysées en vue d'identifier les acides aminés contenant de l'azote radioactif (15N) entrant dans la constitution de ces organes. Le tableau du document 3 ci-dessous présente les résultats obtenus en termes de pourcentage d'azote radioactif contenu dans les acides animés du foie et de la paroi intestinal. DOCUMENT 3 Acides aminés | Quantités de (15N) contenu dans les acides aminés en pourcentage | Du foie | de la paroi intestinale Arginine | 0,058 | 0,028 Glycine | 0,048 | 0,041 leucine | 0,000 | 0,000 Thyroxine | 0,033 | 0,061 1) Rappeler l'origine des acides aminés utilisés par l'organisme pour le renouvellement des protéines. 0,25pt 2) Déterminez le but de l'expérience de Rose sur les jeunes rats 0,5pt 3) Déduisez de la variation des deux courbes (document 1) l'influence de certains acides animes sur le phénomène biologique étudié et justifiez votre réponse 1pt 4) Analyser l'expérience de RITTENBERG et tirer une conclusion. 1pt 5) Expliquez pourquoi les deux protéines (caséine et zéine) n'ont pas la même efficacité sur le phénomène étudié chez les jeunes rats. 1pt
3.75 ptsExercice N°1 (QCM)
Hérédité
Chaque série de propositions comporte une seule réponse juste. Recopier le tableau ci-dessous et écrire sous chaque numéro de question la lettre correspondant à la réponse juste. Numéro de question 1 2 3 4 Réponse juste 1-La réplication de l'ADN est un processus : a) Au cours duquel la double hélice parentale reste intact et une deuxième copie entièrernent nouvelle est créée. b) Qui se déroule pendant la phase G1 de l'interphase. c) Au cours duquel les deux brins de la double hélice parentale se séparent et chacun d'eux sert de modèle pour la synthèse d'un nouveau brin complémentaire. d) Qui se déroule pendant la mitose 2-Une substance S se colore en brun en présence de la ninhydrine et donne un résultat négatif à la réaction de biuret. On peut conclure que s'est : a) un acide aminé b) un sucre réducteur c) un peptide d) une protéine 3-Le << turn over » ou demi-vie d'une molécule dans l'organisme est : a) La moitié des molécules produites par l'organisme à un instant donné ; b) La moitié de temps qu'il faut pour synthétiser cette molécule ; c) Le temps nécessaire pour que soit dégradée la moitié des molécules disponibles à un instant donné; d) Le temps qu'il faut pour doubler la quantité de molécules disponibles. 4-Lors de la biosynthèse des protéines, une de ces molécules ne sort jamais du noyau. a) Polypeptide; b) ARNm, d) ADN. c) ARNt
4 ptsExercice N°2 (QRO)
Hérédité
1-Définir: anticodon, exon (01x2) = 2pts 2-Décrire la réaction Xanthoprotéique. 0,5pt
2.5 ptsExercice Nº 3 (Bio. Moléculaire)
Hérédité
L'encadré ci-dessous représente une séquence de nucléotides de l'ARNm intervenant dans la mise en place des derniers acides aminés d'une des deux chaînes polypeptidiques qui, associées, forment l'insuline humaine (hormone). ARN messager : Dernier codon GUU GGA GAG CGU GGC UÚC UỤC UAC ACU CCU AAG ACU 1) Reconstituer la séquence des huit derniers acides aminés de cette chaîne polypeptidique en utilisant le code génétique. 0,5pt 2) Représentez la portion de gêne (ADN) contenant l'information nécessaire à la synthèse de cette chaîne de huit acides aminés. 0,5pt
1 ptsSituation-problème
La cellule
Situation-problème / compétence visée, maintien de l'équilibre dynamique des molécules constitutives des cellules. Le paracétamol est l'analgésique (antidouleur) le plus utilisé dans le monde. Chez l'adulte la posologie recommandée en cas de douleur grave est d'une prise (500 mg) toutes les 4 heures. La courbe ci-dessous présente la variation du taux de paracétamol dans le plasma d'un individu malade. [Graphique: Taux plasmatique de paracétamol au cours d'un traitement montrant concentration plasmatique (UA) vs temps, avec C Max, 3/4 C max, 1/2 C max, zone thérapeutique, 1ère prise, 2ème prise] Les cellules sont constituées de molécules organiques plus ou moins complexe, dont les nombreuses interactions permettent la vie. Ceci est d'ailleurs plus visible si on observe l'ultrastructure de la membrane plasmique. Ces molécules sont fabriquées à l'intérieur des cellules à partir des briques simples et sous l'impulsion du programme génétique. Une fois mise en place, le taux de ces molécules varie de la même manière que celui du paracétamol mentionné plus haut. Cependant, l'organisme met en œuvre des mécanismes pour maintenir un taux moléculaire apparemment constant. [Diagramme: Ultrastructure de la membrane plasmique, montrant Site récepteur, Marqueur membranaire, Milieu extracellulaire, Bicouche de phospholipides, Cholestérol, Canal ou pore membranaire, Protéines intégrées, Milieu intracellulaire] Consigne 1: Après avoir expliqué pourquoi il est indispensable que les molécules se renouvellement, citer les molécules organiques que vous connaissez avec pour chaque cas les molécules les plus simples aux plus complexes. 3pts Consigne 2: Proposer des tests simples permettant à une personne qui ne connait rien à la biochimie de mettre en évidence les trois principaux groupes de molécules organique. 2pts Consigne 3: Sachant que le renouvellement cellulaire passe par la traduction, définissez traduction; citez les acteurs de la traduction ainsi que leurs rôles respectifs. 2pts
6 ptsNote ma copiePremium
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