Sujets de type II2 classés par partie du cours de TS :

Thème 1 - La Terre dans l'Univers, la vie, l'évolution du vivant.


1A - Génétique et évolution.


1A5/2B - Les relations entre organisation et mode de vie, résultat de l'évolution :
l'exemple de la vie fixée chez les plantes.

1B - Le domaine continental et sa dynamique.

Thème 2 - Enjeux planétaires contemporains

2A - Géothermie et propriétés thermiques de la Terre

couplé avec le thème 1A-5


2B - La plante domestiquée

Thème 3 - Corps humain et santé


3A - Le maintien de l'intégrité de l'organisme :
quelques aspects de la réaction immunitaire.

3B - Neurone et fibre musculaire :
la communication nerveuse

 

 

Partie 1A - Génétique et évolution.

 

 

Sujet 1A.1

Il existe actuellement deux espèces de pandas : le panda roux (Ailurus fulgens) et le grand panda (Ailuropoda melanoleuca). Tous deux sont végétariens, se nourrissant de grandes quantités de feuilles de bambous. Ils présentent par ailleurs une particularité anatomique remarquable : la présence d’un sixième doigt (ou « faux pouce ») à chaque main, longtemps interprétée comme une adaptation à leur régime alimentaire.
En 2005, on a découvert en Espagne un fossile daté de 9 millions d’années (Simocyon batalleri) apparenté aux pandas actuels, et présentant lui aussi un sixième doigt.


Document 3 : Extrait d’un communiqué de presse du CNRS (Centre National de la recherche scientifique) à propos de la découverte de Simocyon batalleri (Mars 2005)

« En étudiant sa denture, nous sommes arrivés à la conclusion que cet animal mangeait essentiellement de la viande, et non des végétaux comme le petit panda actuel, annonce Stéphane
Peigné, jeune chercheur au Laboratoire de géobiologie, biochronologie et paléontologie humaine.
C'est pourquoi nous pensons que Simocyon n'utilisait pas son sixième doigt pour saisir les
pousses de bambou comme le fait aujourd'hui le petit panda, mais plus certainement pour aider à
sa locomotion dans les arbres. »… Et comme les données recueillies sur le site indiquent qu'il vivait
dans un environnement peuplé de nombreux prédateurs, « cette étrange facétie de l'évolution de
doter Simocyon d'un faux pouce apparaît, dans ce contexte, vitale pour ce carnivore plutôt
charognard et peu véloce : il pouvait donc leur échapper en grimpant aisément dans les arbres »,
poursuit le paléontologue …

QUESTION :
Montrez comment l'interprétation du sixième doigt des pandas en termes d'adaptation au régime alimentaire végétarien (adaptation dont vous expliquerez les mécanismes) s'est nuancée à la lumière de nouvelles découvertes.
Votre réponse s’appuiera sur l’exploitation du dossier. Aucune étude exhaustive des documents n’est attendue.
Eléments d’évaluation réponses attendues

Sujet 1A.2 - Pondichery (Inde), avril 2013

L'alccol déshydrogénase (Adh) est une enzyme qui chez la mouche du vinaigre, Drosophila melanogaster, catalyse la conversion de l'alcool en sucre. On lui attribue un rôle de détoxification dans les milieux nutritifs alcoolisés sur lesquels Drosophila melanogaster se développe. Le gène gouvernant la synthèse de cette enzyme présente une grande variabilité.

On cherche à montrer que cette variabilité résulte d'une sélection exercée par le milieu.

1. Exploitez les documents 1 et 2 pour répondre au QCM présenté (une seule réponse exacte) et énoncer la nature de la relation entre la tolérance à l'éthanol et la fréquence de l'allèle AdhF chez Drosophila melanogaster.

2. En vous appuyant sur l'ensemble des documents, relevez les arguments qui plaident pour l'implication d'une pression de sélection s'exerçant à deux niveaux du génome que vous préciserez.

mon corrigé

Sujet 1A.3 - Amérique du Nord 2014

A partir des documents et de l'utilisation des connaissances, décrire les mécanismes permettant de comprendre pourquoi ces deux espèces géographiquement proches ne peuvent pas se reproduire entre elles.

mon corrigé

 
 
 

Sujet 1A.ex 1 (type II2 guidé) : ancien programme

On a pu établir un arbre phylogénétique très simplifié des Vertébrés (document 1) en s’appuyant sur un nombre volontairement réduit de caractères présents, selon le cas, sous un état ancestral ou sous un état dérivé.

Document 1

Le document 2 ci-dessous présente une liste, dans un ordre quelconque, de ces caractères.

Caractère

Etat ancestral (noté O)

Etat dérivé (noté 1)

a

Absence d’amnios

Présence d’amnios

b

Pas d’appendices pairs charnus

Appendices pairs charnus

c

Pas de poumons fonctionnels

Poumons fonctionnels

d

Pas de vertèbres cervicales

Vertèbres cervicales présentes

e

Pas d’écailles épidermiques

Ecailles épidermiques présentes

f

Plusieurs os à la demi-mâchoire

Un seul os à la demi-mâchoire

g

Pas de poil

Poils présents

h

Pas d’allaitement des jeunes

Allaitement des jeunes

i

Pas de fenêtre anté-orbitaire

Fenêtre anté-orbitaire présente

j

Pas d’aile

Aile présente

k

Pas de gésier

Gésier présent

l

Œil sans troisième paupière

Œil avec troisième paupière

m

Mandibule non fenestrée

Fenêtre mandibulaire présente

n

Absence de 2 fosses temporales

2 fosses temporales présentes

o

Iris avec muscles lisses

Iris avec muscles striés

Le document 3 ci-dessous indique l’état de ces différents caractères chez deux Vertébrés : un « fossile vivant », le Cœlacanthe, et un dinosaure disparu, le Tyrannosaure.

Caractère

Etat du caractère chez le Cœlacanthe

Etat du caractère chez le Tyrannosaure

a

0

?

b

1

1

c

0

?

d

0

1

e

0

1

f

0

0

g

0

?

h

0

?

i

0

1

j

0

0

k

0

?

l

0

?

m

0

1

n

0

1

o

0

?

1) Expliquer le principe de réalisation de l’arbre phylogénétique du document 1, pour cela :

  • expliquer la signification des tirets qui recoupent les rameaux de cet arbre.
  • déduire de la lecture de cet arbre l’état, chez la tortue, des différents caractères choisis dans l’exercice.
  • entourer, sur le document 1, l’ensemble des Amniotes, celui des Tétrapodes (4 membres).

2) En utilisant les informations du document 3, placer dans cette phylogénie (document 1) le Cœlacanthe et le Tyrannosaure.

Corrigé

Partie 1A5 - La vie fixée chez les plantes.

Partie 2B - La plante domestiquée.

Sujet 2B1

Les yuccas sont des plantes originaires du continent américain. Dans leurs pays d’origine, les pieds portent de nombreux fruits charnus généralement comestibles.
Un horticulteur installé en région parisienne a le projet de cultiver des yuccas destinés à la production de fruits qui seront commercialisés sous forme de préparations culinaires et cosmétiques. Dans un premier temps, il prévoit la mise en culture de nombreux individus, afin de sélectionner, par des croisements, les pieds produisant les fruits avec les qualités requises.
Ensuite viendra la production en masse des fruits.
On vous demande de poser un regard critique sur le projet de l’horticulteur.

Document 1 : La reproduction sexuée chez les yuccas.
Dans leurs contrées d'origine, la fécondation des yuccas est réalisée par des espèces de papillons absentes
en Europe.
Certaines espèces de yuccas ont été importées avec succès en Europe dès le milieu du XIXème siècle.
Elles poussent sans difficulté dans les jardins ou en pots dans la plupart des régions. Parmi elles, le yucca
glauque est sans doute le plus robuste car il supporte des gels sévères parfois inférieurs à moins 20°C. En
Europe, les yuccas portent des fleurs mais ne donnent jamais de fruits. Ils se reproduisent uniquement par
multiplication végétative.

QUESTION :
Montrez, sous la forme d’un texte argumenté étayé de schémas, que le projet est techniquement réalisable à condition de respecter certaines contraintes (que vous préciserez) et de prendre en compte les conséquences éventuelles sur la biodiversité.

Votre réponse s’appuiera sur l’exploitation du dossier. Aucune étude exhaustive des documents n’est attendue.
Eléments d’évaluation réponses attendues

Sujet 1A5 (Liban 2014)

GÉNÉTIQUE ET ÉVOLUTION : LA VIE FIXÉE DES PLANTES

Pollinisation de la tomate

La fécondation chez les angiospermes dépend souvent d'une collaboration avec un animal pollinisateur. Dans le cas de la tomate cultivée en serre, 3 espèces interagissent : l'Homme, le bourdon et la tomate

À partir de l'exploitation des documents et des connaissances, préciser les interactions entre bourdon, Homme et tomate dans le cadre de la pollinisation de la tomate cultivée en serre et les conséquences de ces interactions pour chacun des partenaires.

Document 1 : photo et schéma en coupe de la fleur de tomate

Document 2 : la pollinisation de la fleur de tomate

•  La fleur de la tomate est autofertile (le pollen peut féconder les ovules de la même fleur) et dirigée vers le bas.
•  La fleur ne produit pas de nectar
•  Les étamines sont soudées et forment un tube fermé autour du pistil. Le tube comporte des ouvertures longitudinales internes. Le stigmate se trouve en général dans le tube formé par les étamines.
•  Les mouvements de la fleur font tomber le pollen des étamines sur le stigmate et hors de la fleur.

  D'après http://www.koppert.fr/

Document 3 : bourdon terrestre en train de faire vibrer une fleur de tomate pour en extraire le pollen

Une seule visite par un bourdon suffit pour assurer une pollinisation efficace d'une fleur de tomate.

Chaque fleur s'ouvre, puis se referme au bout d'un à trois jours suivant les conditions météorologiques.
La pollinisation doit être assurée avant que la fleur ne se referme.
Afin de vérifier que la pollinisation a eu lieu, il faut récolter environ 20 fleurs refermées à différents endroits de la serre et observer s'il y a des empreintes laissées par les pièces buccales des bourdons.
Quand toutes les fleurs refermées sont marquées par les bourdons, on constate qu'elles se transforment toutes en fruits, formant des grappes complètes.
Quand moins de 90% des fleurs sont marquées, les grappes de tomates sont incomplètes.

Si seulement 80% des fleurs portent des marques de morsure, on doit ajouter une nouvelle ruche.

D'après http://www.koppert.fr/

Partie 1B - Le domaine continental et sa dynamique.

Sujet 1B1

On cherche à montrer comment des données de terrain peuvent permettre de comprendre des évènements géologiques anciens.

Document de référence : carte simplifiée des Alpes

 

Vous avez effectué une excursion géologique dans les Alpes et rapporté des échantillons et des photographies. En vous appuyant sur ces données de terrain et d'autres informations présentes dans le dossier, rédigez un compte rendu de votre excursion, illustré par un ou plusieurs schémas, et pour montrer que les indices recueillis permettent de comprendre certaines étapes de l'histoire de la formation de cette chaîne de montagnes.

Votre réponse s'appuiera sur l'exploitation du dossier. Aucune étude exhaustive des documents n'est attendue.

Eléments d’évaluation réponses attendues

Sujet 1B2

Comment certaines roches des Alpes peuvent-elles être utilisées comme témoins d’une subduction précédant la collision ?

Dans une région des Alpes, le mont Viso, on a prélevé trois roches dont la composition chimique et minéralogique est consignée dans les documents 1 et 2. Le document 3 fournit les champs de stabilité de quelques associations minéralogiques observées.

Les géologues ont émis l’hypothèse que schiste bleu et éclogite provenaient de la transformation d’un gabbro présent dans une lithosphère océanique lors d’une subduction.

Question : A partir de l’analyse des documents et de vos connaissances, présentez, lors d'une conférence de géologie, les arguments en faveur de cette hypothèse.

Document 3 : Domaines de stabilité de quelques associations minéralogiques.
La zone A contient les minéraux d'un gabbro refroidi dans une vieille croûte océanique.

Partie 2A - Géothermie et propriétés thermiques de la Terre  
 
 

Partie 3A : La réaction immunitaire.

 

Sujet 3A1

 

Eléments d’évaluation réponses attendues
 
Partie 3B - Neurone et fibre musculaire :
la communication nerveuse

Sujet 3B.0 (BAC METROPOLE JUIN 2013)

2ème PARTIE - Exercice 2 - Pratique d'une démarche scientifique ancrée dans des connaissances (Enseignement Obligatoire). 5 points.

Mode d'action du Botox®

Les toxines botuliques sont à l'origine d'une maladie grave et mortelle appelée botulisme. Elles sont cependant très utilisées par toutes celles et ceux qui veulent gommer les traces du vieillissement en réalisant régulièrement des injections de Botox®.

Expliquer comment les toxines botuliques agissent et comment ces molécules toxiques peuvent également être utilisées à des fins médicales.

La réponse s'appuiera sur l'exploitation du dossier documentaire et sur l'utilisation des connaissances. Elle sera accompagnée d'un schéma du fonctionnement de la synapse neuromusculaire sur lequel sera localisé le lieu d'action du Botox®.

Document 1 : le botulisme

Le botulisme est une maladie rare et grave, due à des neurotoxines bactériennes appelées toxines botuliques, provoquant des paralysies. Ces neurotoxines sont produites par des bactéries appartenant au genre Clostridium . Le botulisme est principalement d'origine alimentaire et survient lorsque Clostridium botulinum se multiplie et produit les toxines dans des aliments qui ont été insuffisamment cuits pour les inactiver.
Cette bactérie se multiplie le plus souvent dans des aliments qui n'ont pas subi un processus poussé de conservation : poissons ou produits carnés fermentés, salés ou fumés, conserves réalisées à la maison et insuffisamment stérilisées. Il arrive que des produits du commerce soient également impliqués.
La maladie concerne l'ensemble des muscles ; elle débute avec une faiblesse au niveau du cou et des bras (paralysie flasque), avant de toucher les muscles respiratoires et ceux du bas du corps. La paralysie peut rendre la respiration difficile et provoquer la mort.

D'après site de l'OMS http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs270/fr/

Document 2 : la synapse neuromusculaire

Électronographie d'une synapse neuromusculaire sans stimulation présynaptique

Électronographie d'une synapse neuromusculaire avec stimulation présynaptique

D'après Pour la Science et http://www.ac-nancy-metz.fr/enseign/svt/program/fichacti/fich1s/synapse/Index.htm

Document 3 : le déroulement de l'exocytose et le mode d'action des toxines botuliques

L'exocytose est le processus de fusion des vésicules synaptiques avec la membrane plasmique de l'élément présynaptique, permettant la libération des molécules de neuromédiateurs dans la fente synaptique. Cette fusion fait intervenir 3 protéines : la synaptobrévine, la syntaxine et la protéine SNAP. Ces 3 protéines interagissent et s'accrochent les unes aux autres, ce qui permet la fusion de la vésicule avec la membrane plasmique présynaptique et la libération de neuromédiateurs dans la fente synaptique.

Schéma de l'ancrage d'une vésicule d'exocytose

Parmi les 7 types de neurotoxines connues, seuls 4 types de neurotoxines sont la cause du botulisme chez l'homme : les neurotoxines A, B, E et F. Ces neurotoxines sont des enzymes (protéases) qui agissent sur le mécanisme de l'exocytose en coupant certaines protéines à différents niveaux.

Schéma des lieux et mode d'action des toxines botuliques

D'après Physiologie médicale par William Ganong De Boeck Université
et http://www.cdc.gov/ncidod/EID/vol11no10/04-1279.htm

Document 4 : les principales indications du Botox®

Le Botox® contient la toxine botulique de type A sous forme de molécule protéique purifiée.

Indications fréquentes du Botox®

La contraction incessante des muscles du visage leur fait acquérir, avec le temps, une hypertonicité, qui combinée à la perte d'élasticité de la peau, entraine la formation de rides d'expression. Elles sont principalement présentes sur le haut du visage : rides du front et rides de la patte d'oie. En supprimant cette hypertonicité musculaire, le Botox® efface les rides.
Le traitement consiste en une série d'injections réalisées à l'aide d'une aiguille fine dans les muscles responsables des rides d'expression. Chaque flacon de Botox® contient une faible quantité de toxine botulique. On injecte au niveau de chaque ride une dose de Botox® en ne dépassant pas 50 doses par séance pour l'ensemble du visage.
Il n'y a aucun risque de provoquer le botulisme car il faudrait au moins 1000 fois cette dose, on est donc très loin du risque de la toxine poison qui peut être ingérée par exemple lors d'une intoxication alimentaire
Les effets apparaissent dès le 2ème jour, se stabilisent en une quinzaine de jours et durent de 4 à 6 mois, selon les individus.

Autres indications du Botox®

Aujourd'hui, le Botox® trouve de nombreuses indications en médecine comme par exemple le traitement du blépharospasme (battements incontrôlés des paupières) ou de la dystonie cervicale (contractions musculaires involontaires dans le cou).

D'après www.futura-sciences.com

Une nouvelle indication pour la toxine botulique de type A, autorisée par L'Agence Française de Sécurité Sanitaire des Produits de Santé (AFSSAPS) en septembre 2011

Les patients souffrant d'incontinence* urinaire d'origine neurologique, provoquant des contractions involontaires des muscles de la vessie, peuvent être traités par des injections ciblées de Botox®.
Ces injections ont permis une réduction de la fréquence des contractions involontaires de la vessie et donc une diminution de l'incontinence.
*Incontinence : correspond à l'absence de contrôle volontaire de l'émission d'urine.

D'après afsep.fr

mon corrigé

Sujet BAC 2014 : Anxiété, symptômes msculaires et traitements. (5 points)

L’anxiété chronique peut s’accompagner de contractions musculaires brusques et inopinées des muscles squelettiques. Ces contractions musculaires peuvent être soignées par des médicaments antidépresseurs comme les benzodiazépines.
Aucune connaissance préalable sur les synapses étudiées ici n’est nécessaire.

A partir de l’exploitation des documents et de l’utilisation des connaissances, expliquer l’apparition des symptômes musculaires dus à l’anxiété et leur traitement par les benzodiazépines.

L’exploitation du document de référence n’est pas attendue.
Document de référence : montage expérimental et localisation des expériences menées sur un motoneurone de moelle épinière de mammifère

Document 1 : résultats expérimentaux d’une stimulation au niveau de S1, de S2 et d’une stimulation simultanée de S1 et S2 chez les mammifères
Les motoneurones qui commandent des cellules musculaires des muscles squelettiques sont soumis à des informations diverses qu’ils intègrent sous la forme d’un message nerveux unique. Chaque information reçue par le motoneurone perturbe son potentiel de repos, si cette perturbation atteint un certain seuil, des potentiels d’action se déclenchent.
En période de crise d’anxiété, les informations que les motoneurones intègrent sont modifiées.

mon corrigé

 

Sujet 3B.1 (perso)

Synapses et sommations.

Exploiter les informations extraites de ces expériences pour expliquer l’intégration au niveau synaptique.

Expérience 1

Expérience 3

Expérience 2

Expérience 4

Vous pouvez vous aider des logiciels :

somspat et somtemp (documents pour comprendre sur le site) dont sont extraites les images de ce document.

Aide : Pour chaque expérience, compléter une ligne d’un tableau construit sur le modèle suivant :

J’ai lu : saisie de données (B1)

J’explique (B4)

Je conclus : sommation mise en jeu ou non

Exp 1 :

Résultat 1 :

 

 

Sujet 3B.2 (perso) (+ guide par des questions intermédiaires)
En exploitant rigoureusement les 4 documents proposés et en utilisant vos connaissances, montrer que la mise en place, au cours du développement, des chaînes de neurones, est notamment sous le contrôle de l’information génétique.

Les cas d'analgésie congénitale sont rares (une dizaine de cas recensés en France en 15 ans). Les personnes atteintes de cette affection témoignent de combien la douleur est un facteur important pour la survie de l'individu. A priori, on aurait tendance à se dire que c’est une bénédiction de ne pas ressentir la douleur, or c’est l’horreur. La douleur, signal d’alarme, est tout simplement indispensable à la vie. Les enfants atteints subissent des brûlures intenses, se mordent la langue fréquemment en mangeant sans s'en rendre compte. Elles ont des problèmes d'inflammation des articulations car elles se tiennent debout longtemps, n'ont pas le réflexe de se tourner pendant leur sommeil. Elles ont donc beaucoup de mal à apprendre à ne pas se blesser. De plus, lors de maladies, elles ne sont pas averties non plus par la douleur de la gravité de leur état. Elles meurent à un âge précoce.  Les causes de ce déficit pourraient être multiples.

DOC 1a  : D’après MC. Garnier et Michèle Ternaux, Lycée F. Joliot-Curie, Aubagne.

DOC 1b  : 2 enfants atteints d’analgésie congénitale ou insensibilité à la douleur.

Leur locomotion n’est pas affectée par la maladie (en dehors de la gêne des plâtres !)

DOC 2  : Photo a : nerf normal.

 

 

 

Photo b : nerf d’un malade atteint d’insensibilité congénitale à la douleur de type IV.

 

DOC 3  : Croissance expérimentale d’un tissu nerveux.

  • Ganglion cultivé en absence de NGF.
  • Ganglion cultivé en présence de NGF.

DOC 4  : On a déterminé la séquence d’un gène codant pour les récepteurs cellulaires à une substance, le NGF (Nerve Growth Factor), chez des individus malades et non malades. Les résultats sont donnés pour les nucléotides 241 à 270 (le nucléotide 241 est le premier d’un triplet).

 

Pour vous aider , répondre aux questions suivantes :

1) Poser le problème à résoudre dans cet exercice (B3).

2) Emettre, à partir des signes de la maladie (B1), une ou plusieurs hypothèses concernant son origine. (B3)

3) Annoter les 2 coupes transversales de nerfs (A), comparer leur composition en fibres (myélinisées quand entourées d’une épaisse « couronne noire » (B1). Préciser si l’hypothèse est confirmée. (B5)

4) Poser le problème qui se pose alors et proposer une hypothèse (s’aider du document suivant si on manque d’imagination…B3).

5) Décrire l’expérience et ses résultats (B4). Préciser si l’hypothèse est confirmée (B5). Poser un nouveau problème et une hypothèse. (B3)

6) Comparer les séquences nucléotidiques (B1) ainsi que celles des protéines (A) correspondantes en utilisant le tableau du code génétique du livre. Préciser si l’hypothèse est confirmée. (B5)

7) Faire la synthèse des arguments extraits des documents répondant au problème posé en 1). (B5)

corrigé

Sujet 3B.3 (perso) (+ guide par des questions intermédiaires)

On souhaite étudier les caractéristiques d’un nerf. Pour cela, on procède aux expériences suivantes :

On précise que pour le document 3, l’électrode d’enregistrement est placée à la même distance de l’électrode de stimulation que pour l’expérience réalisée sur le nerf (Doc 1).

  • Poser le problème à résoudre dans cet exercice. (B2)
  • Après avoir exploité les résultats du document 1, proposer une hypothèse explicative du potentiel global enregistré pour ce nerf, puis extraire des documents 2 et 3 des arguments en faveur de cette hypothèse. (B4)
  • Conclure en répondant au problème posé. (B5)

corrigé

 

 

 

 

 

 

 

Partie 1A - Génétique et évolution

 

 

Corrigé du sujet 1A.1

Eléments d’évaluation.

Eléments scientifiques
issus du document :
(complets, pertinents,
utilisés à bon escient en accord avec le sujet…)
Doc1 :
- Les pandas sont des animaux apparus il y a moins de 35 Ma au cours de l’évolution des Vertébrés.
- Ils ont des liens de parenté avec les ours (plus particulièrement le grand panda)
- Simocyon est plus proche parent des pandas roux que du grand panda
Doc2 :
- Les pandas actuels ont un régime alimentaire de type végétarien (bambous)
- Ils ont un sixième « doigt » (sésamoïde radial allongé) adapté à ce régime
- Cette particularité anatomique a peut être une origine génétique, mutation dans un gène qui modifie la croissance de l’os sésamoïde radial.
- La présence de ce sixième doigt favorise l’alimentation des pandas
Doc3 :
- Simocyon est carnivore et présente également un sixième « doigt» opposable aux autres
- La présence de ce sixième doigt favorise ses déplacements dans les arbres pour échapper aux prédateurs
Eléments scientifiques
issus des connaissances
acquises
- Les innovations génétiques (mutations) se font au hasard
- Sélection naturelle : certaines innovations peuvent s’avérer bénéfiques pour l’individu si elles lui donnent un avantage dans un milieu donné.
L’innovation a dans ce cas plus de chances d’être transmise à la descendance et de diffuser dans une population.
Eléments de démarche
(L’élève présente la
démarche qu’il a choisie
pour répondre à la
problématique, dans un
texte soigné (orthographe,
syntaxe), cohérent (structuré par des connecteurs logiques), et mettant clairement en évidence les relations entre les divers arguments utilisés.)

- Les mécanismes ayant conduit à l’apparition et au maintien du sixième doigt chez les pandas sont clairement expliqués :

  • innovation génétique au hasard faisant apparaître le faux pouce probablement chez l’ancêtre commun à tous les pandas.
  • puis conservation de l’innovation si elle n'est pas une gêne et diffusion si elle confère un avantage sélectif (sélection naturelle), dans deux situations différentes chez le Simocyon carnivore pour fuir les prédateurs, chez les pandas pour se nourrir. Cette innovation n’a pas été conservée dans le groupe des ours.

- Comment une connaissance se modifie : le sixième doigt des pandas est interprété comme une adaptation :

  • avant la découverte du Simocyon : au régime alimentaire des pandas.
  • après la découverte du Simocyon : chez Simocyon pour fuir les prédateurs en grimpant aux arbres ; chez les pandas pour saisir les branches de bambous

- Certains élèves peuvent également proposer des scénarios évolutifs différents (apparition chez l'ancêtre du Simocyon et d'Aliurus, et apparition chez Aluropoda, interprétation en termes de dérive génétique sans réel
avantage sélectif du 6e doigt). Si le scénario est plausible, sans contradiction avec les documents, il est recevable.

Barème :

 

Corrigé du sujet 1A.2 - Pondichery (Inde), avril 2013

je crois que je n'aurais pas eu mon BAC à Pondichery cette année...

Q1. Pour le QCM, je choisirais la réponse C car la fréquence d'AdhF est minimale à l'équateur et augmente de part et d'autre c'est à dire quand la latitude augmente.

Toutefois, la réponse B ne me semble pas fausse, la D non plus, mais comme elles sont moins précises... je les élimine DONC ! Drôle de manière de poser un QCM !

Q1. 2° partie.

Alors là, je parierais que les élèves n'auront pas vu cette question ...

Et j'ai beaucoup de mal à y répondre... Je me lance toutefois !

La présence de l'allèle AdhF conduit à la synthèse de la protéine "rapide" (transcription puis traduction) qui permet une détoxification plus active de l'organisme, la mouche peut donc s'alimenter d'alcool.

Ai-je expliqué la nature de la relation ???

Q2.

Quels sont les arguments qui plaident pour l'implication d'une pression de sélection s'exerçant à deux niveaux du génome chez les drosophiles ?

Les documents 1 et 2 nous montrent une correlation entre la fréquence de l'allèle AdhF et la tolérance vis à vis de l'éthanol. (Nos drosophiles sont des poivrotes !)

En effet, l'allèle AdhF et majoritaire en Europe et Afrique du Nord, par contre c'est AdhS qui domine en zone intertropicale. On note une variabilité en Afrique du Sud mais la fréquence d'AdhF est toujours inférieure à celles de l'Europe. Le document 2 montre une tolérance forte (>15, sans unité au passage, des g/L ??) là où AdhF est majoritaire et inversement.

On en déduit que la pression de sélection favorise l'allèle AdhF aux hautes latitudes, là où les mouchent se nourissent d'alcool (fruits fermentés ?) et élimine l'allèle AdhS dans ces mêmes conditions. L'inverse se produit dans la zone intertropicale.

Comment s'exerce cette pression de sélection ?

Le document 3 nous présente le gène Adh composé de 4 exons (transcrites et conservées dans l'ARNm) et 3 introns (on ne les retrouve pas dans l'ARN donc sans correspondance dans la protéine Adh).

Le document 4 nous donne le pourcentage de mutations dans le gène Adh suivant les régions. On constate que ces valeurs sont très différentes : très faible pour l'intron 1, très élevée pour l'exon 4. Or on nous précise que le taux de mutation, sans pression de sélection, devrait être le même. On rappelle que les mutations ont lieu au hasard, ne sont pas influencées par l'environnement.

On en déduit qu'une pression (sélection naturelle par le milieu : présence d'éthanol ) s'exerce aussi bien au niveau des introns que des exons : 2 niveaux du génome.

je ne suis pas très convaincue...

Corrigé 1A.3 - Amérique du Nord 2014

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Dans ce corrigé, vous trouverez en rouge les connaissances utilisées ; en vert les problèmes à résoudre ;  en bleu les indications qui ne figureront pas dans la copie.

Introduction : Sous l'effet de la pression du milieu, de la concurrence entre êtres vivants et du hasard, la diversité des populations change au cours des générations.  L'évolution est la transformation des populations qui résulte de ces différences de survie et du nombre de descendants.

Quels sont les mécanismes expliquant que les pouillots Phylloscopus viridanus et Phylloscopus plumbeitarsus, pourtant géographiquement proches, ne peuvent se reproduire entre eux ?

Le document 1a nous montre en effet que les deux espèces sont géographiquement très proches et qu'elles partagent même le territoire hachuré dans les 2 sens (chiffre 8).

La diversité du vivant est en partie décrite comme une diversité d'espèces. La définition de l'espèce est délicate et peut reposer sur des critères variés qui permettent d'apprécier le caractère plus ou moins distinct de deux populations (critères phénotypiques, interfécondité ici , etc.).

Le concept d'espèce s'est modifié au cours de l'histoire de la biologie. Une espèce peut être considérée comme une population d'individus suffisamment isolés génétiquement des autres populations. 

Existe-t-il des modifications génétiques entre les 2 espèces étudiées ?

Le document 1b nous explique que la population initiale se situait plus au sud (zone B = populations 5 et 6 ?) alors que la population disparue était proche de l'aire des Phylloscopus plumbeitarsus qui nous intéressent.

On dit qu'une espèce disparaît si l'ensemble des individus concernés disparaît ou cesse d'être isolé génétiquement. On peut penser qu'ici la population issue de 7 a rejoint la zone 7 ou plus probablement la zone de la population 8 qui s'est alors retrouvée isolée géographiquement suite à la déforestation.

La source de la diversité des pouillots est-elle à rechercher ailleurs que dans la génétique ?

Le document 2 nous explique la traduction des chants des pouillots en séries de lettres et le documents 3 nous permet de comparer les chants.

Une même espèce peut présenter 2 chants différents mais suffisamment proches pour que les oiseaux se reconnaissent. Par exemple, les P. viridanus ont un chant composé de A-B-C longs en zone 1 et D-D-D-E-E moins longs en zone 2.

Pour l'espèce localisée en 8 (P. plumbeitarsus), dont le sonogramme est NNOPPPP, on peut penser qu'il y a eu migration de P. trochiloïdes (5 et 6) avec des séquences de I puis de J et K, devenu P. obscuratus (7) à séquence de L et M. Soit une migration vers le nord par l'est.

Au contraire, la séquence de A-B-C ou D et E pour P. viridanus s'explique par une évolution du chant de I (zone 5) à H (zone 4) à F et G (3) puis D-D-D-E-E par une migration vers le nord par l'ouest.

Les 2 espèces se retrouvent donc sur un même territoire après avoir migré par des voies très différentes au cours desquelles le chant a été trop modifié pour que la communication soit encore possible et donc l'accouplement n'est plus possible puisque la femelle n'est plus attirée par le mâle. 

Conclusion : Chez les vertébrés, le développement de comportements nouveaux, transmis d'une génération à l'autre par voie non génétique, est aussi source de diversité comme ici les chants des pouillots qui expliquent que les pouillots Phylloscopus viridanus et Phylloscopus plumbeitarsus, pourtant géographiquement proches, ne peuvent se reproduire entre eux.
 
 
 

Corrigé du sujet 1A.3 (guidé)

Question 1 :

Les tirets qui recoupent les rameaux de cet arbre indiquent les innovations évolutives partagées par l’ancêtre commun et tous les animaux qui en descendent. Ex : l’innovation o (iris avec muscles striés) est partagée par les tortues, lézards, crocodiles et poulets.

Chez la tortue, l’embryon se développe dans un amnios (a), les appendices pairs sont charnus (b), les poumons sont fonctionnels (c), les vertèbres cervicales sont présentes (d), ainsi que les écailles épidermiques (e).

Par contre il y a plusieurs os à la demi-mâchoire (f), pas de poils (g) et pas d’allaitement des jeunes (h), pas de fosses temporales (n), pas de gésier (k), œil sans troisième paupière (l), mandibule non fenestrée (m), pas de fenêtre anté-orbitaire et pas d’aile (j).

Les Amniotes (à gauche) et les Tétrapodes (à droite) sont les rats, tortues, lézards, crocodiles et poulets et leur ancêtre commun chez lequel l’innovation est apparue.

Question 2 :

 

 

Partie 1A5 - La vie fixée chez les plantes.

Partie 2B - La plante domestiquée.

Correction du sujet 2B1

Eléments d’évaluation.

Eléments scientifiques issus du document :

complets, pertinents, utilisés à bon escient en accord avec le sujet…

- Doc 1 : en Europe les yuccas ne portent pas de fruits car les insectes pollinisateurs sont absents => problème que l’horticulteur devra contourner
- Doc 2 : Sans papillon pas de fruits. Plus il y a d’oeufs moins il y a de fruits.
Le maximum de fruit est obtenu pour environ 10 oeufs par fleur. Un équilibre très précis yucca/papillon s’instaure dans la nature. => pour réaliser le projet il faut des insectes pollinisateurs en nombre raisonnable.
- Doc 3 : au Canada les deux espèces sont en voie de disparition simultanément. Il existe une interdépendance très forte et une fragilité aussi : il faut en tenir compte dans le projet
- Doc 4 : la coévolution des deux espèces a abouti à des spécialisations anatomiques de l’insecte (ovopositeur) et de la fleur (ovaire avec la bonne dimension pour positionner les oeufs au coeur de la fleur). A chaque yucca son insecte dédié=> il faudra sans doute autant d’espèces d’insectes que d’espèces de yuccas en culture.
Eléments scientifiques issus des
connaissances acquises
- Notion de biodiversité et de sa fragilité : on risque de déséquilibrer les écosystèmes si on introduit une nouvelle espèce (exemple des espèces invasives). Mais on peut également considérer que l’introduction d’une nouvelle espèce contribue à un sauvetage de celles-ci.
- Responsabilité de l’Homme en matière d’environnement: on ne peut pas tout faire à des fins commerciales.
- Proposer une démarche alternative de l’horticulteur pour minimiser l’impact environnemental : pollinisation manuelle ? confinement des plantes et des insectes dans des serres étanches ?
Eléments de démarche
(L’élève présente la démarche qu’il a choisie pour répondre à la problématique, dans un texte soigné (orthographe, syntaxe), cohérent (structuré par des connecteurs logiques), et mettant clairement en évidence les relations entre les divers arguments utilisés).
- Les contraintes techniques du projet sont identifiées
- Des solutions techniquement cohérentes sont proposées pour prendre en compte ces contraintes.
- Les aspects éthiques sont abordés dans le cadre des impacts prévisibles sur la biodiversité.

Barème :

 

Partie 1B - Le domaine continental et sa dynamique.

 

Corrigé officiel du sujet 1B1

Eléments d’évaluation.
Le compte rendu d’excursion demandé peut prendre la forme d'un texte argumenté illustré de schémas, ou bien d’une suite de schémas précisément annotés et commentés.

Eléments scientifiques issus
du document: (complets,
pertinents, utilisés à bon
escient en accord avec le
sujet…)

 

 

- Doc1 : Les ophiolites du Chenaillet sont un morceau de plancher océanique au coeur des Alpes. Elles attestent de la présence à l’emplacement actuel des Alpes d’un océan aujourd’hui disparu.
- Doc3 : Les associations minérales dans l’échantillon de métagabbro récolté au Mont Viso (Grenat + glaucophane + Jadéite), interprétées grâce au document 2, sont un indice d’une subduction (métamorphisme HP, BT) du plancher de l’océan alpin.
- Doc 4 : Le chevauchement important observé (qui provoque par exemple un contact anormal) atteste de forces de compression importantes que l’on peut orienter. Les fossiles du crétacé inférieur montrent l’origine océanique de ce calcaire.
Eléments scientifiques issus
des connaissances acquises
Structure de la lithosphère océanique (basaltes en coussin, gabbros, péridotites, filons)
Conditions de pression et de température lors d’une subduction.
Déformation des roches liées à des forces de compression.
Eléments de démarche
- Le devoir s’appuie sur l’exploitation des 3 types d’indices de terrain présents dans le dossier à 3 échelles différentes : de l’échantillon (Doc3), à l’affleurement (Doc4) et au massif de grande taille (Doc1).
- Les indices de terrain sont exploités pour répondre à la problématique (reconstitution d’évènements géologiques anciens).
- La chronologie des évènements géologiques reconstitués est établie
- Le(s) schéma(s) a(ont) été choisi(s) judicieusement pour éclairer le propos (log ophiolites et/ou schéma structural simplifié et/ou schéma de subduction et/ou schéma de chevauchement, failles inverses… indiquant
les contraintes) et est (sont) précisément annoté(s)

 
Partie 2A - Géothermie et propriétés thermiques de la Terre  
 
 

Partie 3A : La réaction immunitaire.

Corrigé du sujet 3A1


 
 
Partie 3B - Neurone et fibre musculaire :
la communication nerveuse

Corrigé du sujet 3B.0 (BAC METROPOLE JUIN 2013)

2ème PARTIE - Exercice 2 - Pratique d'une démarche scientifique ancrée dans des connaissances (Enseignement Obligatoire). 5 points.

Mode d'action du Botox®

Compréhension globale :
Les toxines botuliques sont responsables d’une paralysie des muscles pouvant entrainer la mort.
Les applications de l’utilisation du Botox sont diverses, elles provoquent un blocage du fonctionnement de la synapse neuromusculaire du muscle concerné.

Éléments scientifiques tirés des documents :
1- Origine du botulisme : toxines botuliques produites par bactéries du genre Clostridium.
2- Origine alimentaire, liée à une multiplication de Clostridium dans des aliments avec un mode de conservation déficient.
3- Les muscles sont atteints et une paralysie se met en place, qui peut toucher les muscles respiratoires et provoquer la mort.
4- Au niveau d’une synapse neuro-musculaire, le neurone présynaptique est caractérisé par une abondance en vésicules contenant des neuromédiateurs, l’acétylcholine.
5- En présence de potentiels d’action présynaptiques, il y a exocytose du contenu des vésicules dans la fente synaptique.
6- L’exocytose est une fusion des vésicules avec la membrane présynaptique permise par l’accrochage d’une protéine, la synaptobrévine avec 2 protéines de la membrane présynaptique : la syntaxine et la protéine SNAP.
7- Les toxines botuliques sont des enzymes qui agissent sur les protéines d’accrochage de la vésicule, les coupent en différents lieux.
8- La toxine botulique de type A coupe la protéine SNAP et empêche l’exocytose.
9- Elles rendent impossible l’exocytose des vésicules d’acétylcholine dans la fente synaptique : il n’y a donc pas de contraction musculaire.
10- Les diverses indications du Botox (hypertonicité des muscles du visage et la disparition des rides, blépharospasme et la dystonie cervicale, contractions involontaires de la vessie) permettent dans tous les cas d’éviter la contraction des muscles concernés en agissant au niveau des synapses neuro-musculaires.
11- Doses utilisées très faible 1000 fois inférieures à celles à l’origine du botulisme donc aucun risque de toxicité.

Éléments scientifiques tirés des connaissances :
C1- Caractéristiques structurales de la synapse chimique.
C2- L’exocytose permet la libération d’acétylcholine dans la fente synaptique.
C3- puis sa fixation sur les récepteurs spécifiques postsynaptiques.
C4- ce qui permet la genèse des potentiels d’actions musculaires = ce qui permet la contraction musculaire.

Schéma présentant le mécanisme de la transmission synaptique et la localisation de l’action de la toxine botulique.

Corrigé BAC 2014 : Anxiété, symptômes msculaires et traitements. (5 points)

retour au sujet

Une personne très anxieuse peut présenter des contractions brusques et involontaires de certains muscles qui peuvent aller jusqu'aux crises de panique, aux phobies.

Comment expliquer ces symptômes et leur traitement par les benzodiazépines ?

Le document 1 nous présente 2 synapses, l'une inhibitrice car sa stimulation se traduit par une hyperpolarisation au niveau du corps cellulaire du motoneurone et donc pas de PA prpagé dans son axone. L'autre activatrice car sa stimulation se traduit par une dépolarisation au niveau du corps cellulaire du motoneurone qui dépasse le seuil et provoque donc la genèse d'un train de PA propagé dans son axone.
Lorsque les neurones 1 et 2 sont stimulés simultanément, une sommation (spatiale) des informations est réalisée par le motoneurone qui génère alors une dépolarisation inférieure au seuil d'où l'absence de PA propagé.
On peut alors penser que chez un individu non anxieux, les synapses inhibitrices empêcheraient le déclenchement de contraction inopinées et donc chez l'anxieux celles-ci ne fonctionneraient pas correctement.

Comment expliquer un mauvais fonctionnement des synapses inhibitrices ?

Le document 2 nous montre que le neurotransmetteur qui assure le fonctionnement de la synapse inhibitrice est le GABA alors que celui de la synapse activatrice est l'acéthylcholine.
On peut donc penser que les anxieux fabriquent trop peu de GABA ou que ce dernier n'agit pas (ou mal) sur le motoneurone.

Comment le GABA agit-il sur le motoneurone ?

Le document 3 qu'il n'y a plus hyperpolarisation lorsque les récepteurs au GABA sont occupés par la picrotoxine. On en déduit que le GABA agit sur l'élément postsynaptique en se fixant à ses récepteurs spécifiques et provoquant la dépolarisation du motoneurone.
On peut donc penser que les récepteurs du GABA seraient occupés chez l'anxieux par d'autres molécules, empêchant ainsi leur action apaisante. On peut aussi supposer que le GABA n'est pas assez fabriqué ou ne peut sortir de l'élément présynaptique.

Comment soigner les personnes présentant des troubles liés à l'anxiété ?

Le document 4 montre que les benzodiazépine augmentent l'hyperpolarisation car elles se fixent aux récepteurs au GABA : ce sont donc des molécules analogues au GABA.
On peut donc penser que les récepteurs étaient « disponibles » mais pas assez stimulés.

Bilan : Les contractions musculaires brusques et inopinées chez un individu anxieux s'expliquent donc par un manque d'inhibition des motoneurones par manque de GABA moins libéré ou moins fabriqué par le neurone présynaptique. Les benzodiazépines empêchent ces contractions en se fixant aux récepteurs postsynaptiques du GABA ce qui inhibe les contractions.
Mais attention à l'accoutumance et donc au manque !

 
 

Corrigé du sujet 3B.1 (perso)

Le brouillon

J’ai lu : saisie de données (B1)

J’explique (B4)

Je conclus : sommation mise en jeu ou non

Exp 1 (1° image)  : stimulation neurone sens. et enregistrement 4 PA propagés (dendrite : position 1). Loi du tout ou rien (100 mV).

Résultat 1 (2° image) : enregistrement 3-4 légères dépol. (ampl. 10 mV) niveau corps cellulaire motoneurone (pos. 2) - muscle pas contracté.

 synapse excitatrice (dépolarisations), trop peu de NT

 PA trop éloignés (dans le temps) : pas sommation temporelle (ou très peu).

Exp 2  : stimulation neurone sens. et on enregistre 10 PA propagés dans sa dendrite (position 1)

Résultat 2   : légères dépolarisations puis PA (amplitude : 100 mV) - muscle contracté.

naissance d'un PA propagé par addition des dépolarisations (issues de la fixation des NT nombreux) PA proches (forte fréquence) : sommation temporelle

Exp 3  : stimulation 2 neurones présyn.

Résultat 3 : légère dépolarisation (amplitude de 30 mV) - muscle pas contracté.

 message postsynaptique d'amplitude trop faible pr se propager ds axone et provoquer contraction musculaire. Pas assez NT.

 que 2 neurones présynaptique stimulés, sommation spatiale ne suffit pas

Exp 4  : stimulation 4 neurones présyn. excitateurs + 1 neurone inhibiteur.

Résultat 4   : dépolarisation de 35 mV puis naissance d'un PA - muscle contracté.

message postsynaptique d'amplitude suffisante pr se propager ds l'axone et provoquer contraction musculaire.

somm. spatiale des 4 dépolarisations et hyperpolarisation du neurone 4.

sommation de 3 dépol. suffit

La réponse rédigée sur la copie :

Comment l’intégration des messages nerveux se déroule au niveau synaptique ?

Exp 1 (1° image)  : on stimule le neurone sensoriel près du récepteur et on enregistre 4 PA propagés dans sa dendrite (position 1). Ils répondent à la loi du tout ou rien (tous identiques, amplitude 100 mV).

Résultat 1 (2° image) : on enregistre 3 légères dépolarisations (amplitude 10 mV) au niveau du corps cellulaire du motoneurone (position 2). Le muscle ne se contracte pas.

On en déduit que le message est passé du neurone sensoriel au neurone moteur via une synapse excitatrice (on enregistre des dépolarisations). Toutefois la faible quantité de neurotransmetteurs libérée et l'éloignement dans le temps des exocytoses ne permet pas la naissance d'un PA.

On conclut qu'il n'y a pas de message propagé jusqu'au muscle car les PA étaient trop éloignés les uns des autres (dans le temps) : la sommation temporelle n'a pû être mise en jeu.

----------------

Exp 2  : on stimule le neurone sensoriel près du récepteur et on enregistre 10 PA propagés dans sa dendrite (position 1)

Résultat 2   : on enregistre de légères dépolarisations au niveau du corps cellulaire du motoneurone (position 2) puis la naissance d'un potentiel d'action (amplitude : 100 mV). Le muscle se contracte.

On en déduit que le message est passé du neurone sensoriel au neurone moteur via une synapse excitatrice et il y a naissance d'un PA propagé suite à l'action de nombreuses molécules de neurotransmetteur fixées à leurs récepteurs postsynaptiques.

On conclut qu'il y a un message propagé jusqu'au muscle car les PA étaient très proches les uns des autres (forte fréquence) : la sommation temporelle a été mise en jeu.

----------------

Exp 3  : on stimule 2 neurones présynaptiques.

Résultat 3 : on enregistre une légère dépolarisation (amplitude de 30 mV au niveau du corps cellulaire du motoneurone. Le muscle ne se contracte pas.

On en déduit que le message créé au niveau du neurone postsynaptique est d'amplitude trop faible pour se propager dans l'axone et provoquer la contraction musculaire car trop peu de neurotransmetteurs ont été libérés au niveau de la fente synaptique.

On conclut que, comme il n'y a que 2 neurones présynaptique stimulés, la sommation spatiale (qui a lieu !) n'a pas suffit pour déclencher la naissance d'un PA.

----------------

Exp 4  : on stimule 4 neurones présynaptiques excitateurs et 1 neurone inhibiteur.

Résultat 4   : on enregistre une dépolarisation d'une amplitude de 35 mV au niveau du corps cellulaire du motoneurone puis la naissance d'un potentiel d'action. Le muscle se contracte.

On en déduit que le message créé au niveau du neurone postsynaptique est d'amplitude suffisante pour se propager dans l'axone et provoquer la contraction musculaire : ceci s'explique pas la libération simultanée de nombreuses molécules de neurotransmetteur dans l'espace synaptique.

On conclut qu'il y a sommation spatiale des 4 dépolarisations et de l'hyperpolarisation du neurone 4.
La sommation de 3 dépolarisations suffit à déclencher la naissance d'un PA (car une dépolarisation est "annulée" par l'hyperpolarisation).

Bilan : L'intégration, au niveau synaptique, se réalise grâce aux sommations temporelles et spatiales qui nécessitent un message sensitif à fréquence élevée et/ou une intervention de plusieurs synapses excitatrices (et peu de synapses inhibitrices !).

Corrigé du sujet 3B.2 (perso)

(en répondant aux questions/guides posées : la copie de BAC serait identique, mais sans les n°)

1) Pb : Comment l’information génétique contrôle la mise en place des chaînes de neurones ?

2) Hyp : Par rapport aux signes de la maladie décrite dans le document 1a, l’insensibilité congénitale peut être due à une perte des fibres nerveuses sensitives.

3) L’observation microscopique (doc 2) d’un morceau de peau des malades montre effectivement une perte partielle ou totale de certaines fibres nerveuses sensitives notamment celles qui conduisent le message de la douleur (non myélinisées).

4) Pb : Comment peut-on expliquer cette absence de fibres amyéliniques ?

Hyp : Les fibres amyéliniques ne se forment pas car le messager nécessaire n’est pas synthétisé.

5) Doc 3 : La molécule NGF favorise le développement des fibres nerveuses. Notre hypothèse est validée.

PB : Comment peut-on expliquer l’absence de molécule NGF ?

Hyp : On peut penser que le gène codant pour la synthèse de la molécule de NGF est défectueux (muté) ?

6) G à la place de T chez le malade : il s’agit bien d’une mutation par substitution (hypothèse confirmée). La conséquence au niveau de la protéine :

His – Leu – Glu – Leu Ser – Asp – Leu – Arg - Gly – Leu.

His – Leu – Glu – Leu Arg – Asp – Leu – Arg - Gly – Leu.

La protéine comporte un acide aminé différent, ce dernier doit se situer au niveau du site actif (NGF = enzyme) puisque cette seule modification entraîne l’inactivité de la molécule de NGF.

7) La perte partielle ou totale de certaines fibres nerveuses sensitives qui conduisent le massage de la douleur entraîne l’absence des réflexes d’évitement (de toucher quelque chose de chaud) et myotatique.

Ainsi la mise en place, au cours du développement, des chaînes de neurones est, au moins en partie, sous contrôle génétique.

Notion : Le phénotype comportemental des réflexes (par exemple le réflexe myotatique et le réflexe nociceptif d’évitement) est la conséquence de la mise en place, au cours du développement, des chaînes de neurones, sous le contrôle de l’information génétique.

PB : Quelle est la part de l’environnement dans la mise en place des circuits neuroniques ?

Corrigé du sujet 3B.3 (perso)

Problème : Quelles sont les caractéristiques d’un nerf ?

Le document 1 montre un potentiel global présentant une première dépolarisation qui débute 1,5 ms après la stimulation et d’amplitude importante. Elle est suivie d’une repolarisation partielle avant une nouvelle dépolarisation de plus faible amplitude, atteignant son maximum environ 4 ms après stimulation. Le retour au potentiel de repos se fait au bout de 5 ms.

Sachant qu’un nerf est constitué de fibres nerveuses, on peut proposer l’hypothèse suivante :

le nerf est constitué de deux types de fibres :

  • des fibres rapides dont la réponse correspond à la 1° phase ;
  • des fibres plus lentes dont la réponse correspond à la seconde phase.

Le document 2 représente les différents diamètres des fibres constituant ce nerf. Ce graphe révèle l’existence de deux groupes de fibres : un groupe dont le diamètre oscille autour de 3 µm et un autre, plus important, dont le diamètre oscille autour de 7-8 µm.

On peut penser que les fibres les plus grosses sont responsables de la première phase du potentiel global et la 2° phase serait due aux fibres de plus petit diamètre.

Les résultats présentés sur le document 3 montrent effectivement un potentiel d’action présentant un sommet à 1,5 ms pour les fibres de 7 µm (b). Les fibres de plus petit diamètre réagissent plus tardivement (toutefois le sommet est à 2 ms et pas 3,5 ms, début de la 2° phase du potentiel global).

On peut noter que les 2 PA ont la même amplitude.

Les deux phases du potentiel global enregistré sur le doc 1 correspondent donc aux deux groupes de fibres constituant ce nerf : la 1° phase représente la réponse rapide des fibres de 6 à 10 µm de diamètre, les plus nombreuses, et la seconde celle des fibres de 1 à 5 %m de diamètre.

Conclusion : Un nerf est constitué de différentes catégories de fibres nerveuses qui répondent différemment à la stimulation.