QUESTION N 1 (1 point) Parmi les propositions A à E suivantes, la(les)quelle(s) est (sont) exacte(s)? A- I est l acide propanoïque B- J correspond à :

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1 PARTIE HIMIE RGANIQUE EXERIE 1 ( questions 1 et 2) : l Et I NaH H2 J Et K L H3 I + M 6H5 + N _ H Et QUESTIN N 1 (1 point) Parmi les propositions A à E suivantes, la(les)quelle(s) est (sont) exacte(s)? A- I est l acide propanoïque B- J correspond à : + _ Na - K est un anhydride d acide D- L est une amine secondaire E- M est une imine H3 QUESTIN N 2 (1 point) Parmi les représentations A à E suivantes, la(les)quelle(s) est (sont) susceptible(s) de correspondre à I,J,K,L ou M? H3 2H5 2H5 NH 6H5 H H A B H3 H3 H N N 2H5 6H5 2H5 6H5 2H5 D E 2

2 EXERIE 2 (questions 3 et 4) : QUESTIN N 3 (1 point) Parmi les représentations A à E suivantes, quelle(s) est (sont) celle(s) pouvant aboutir, en présence de NaH à chaud, à un aldol? QUESTIN N 4 (1 point) Parmi les représentations A à E suivantes, quelle(s) est (sont) celle(s) pouvant aboutir, en présence de NaH à chaud, à une cétone ou un aldéhyde insaturé? H 2H5 H 3H7 6H5 H t-bu A B H H3 (R)-2-méthylbutanal D E H3 EXERIE 3 (question 5) : QUESTIN N 5 (1 point) Parmi les réactions A à E suivantes, quelle(s) est (sont) celle(s) aboutissant entre autres à un alcool? H KMn4 H3 2H5 1) LiAlH4 2) H2, Hl H3 H3 2H5 1) NaH, 2) Hl H 1) KN 2) H2, Hl 6H5 H3 2H5 NH NH NaN2 / Hl, H2, 0 3

3 PARTIE HIMIE PHYSIQUE QUESTIN N 6 (1 point) 35 _ Soit l'atome suivant: z l ochez la(les) réponse(s) vraie(s). A- et atome possède 35 nucléons. B- et atome possède 17 neutrons et 18 protons. - Z représente le nombre d'électrons et est égale à 17. D- et atome possède 17 électrons. E- et atome possède 17 protons. QUESTIN N 7 (5/0) alculer la valeur de la charge nucléaire effective ressentie par un électron 3d dans le chrome (Z=24). Etat de l électron faisant écran Electron étudié 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 1s s, 2p s, 3p d s, 4p Sachant que : 3 X 0.35 = X 0.85 = X 0.35 = X 0.85 = X 0.35 = X 0.85 = 3.4 hoisissez la bonne réponse dans le tableau suivant : A B D E 4 4,25 4,6 4,95 6 QUESTIN N 8 (5/0, 2 points) Soit la molécule suivante : H 2 =I 2 alculer le moment dipolaire de la molécule sachant que les moments dipolaires des liaisons H et I valent respectivement 0,4 D et 1.2 D et cos (60) = hoisissez la bonne réponse dans le tableau suivant : A B D E

4 Soit l acide arsénieux HAs 2 (Z As = 33) QUESTIN N 9 (2 points) Quelle est(sont) la(les) représentation(s) de Lewis la(les) plus probable(s) sachant que AsH 3 ne présente aucune propriété acide dans l eau. A B ++33 D E QUESTIN N 10 (1 point) Trouver la variation d entropie de la réaction de combustion de 3 H 8 2 (s) sachant que : ΔG sys = 100 kj.mol -1 T = H 8 2 (s) H 2 (l) 2 (g) ΔH f (kj.mol -1 ) S (kj.mol -1 ) A- -25 kj.mol -1.K -1 B- 225 kj.mol -1.K kj.mol -1.K -1 D- 25 kj.mol -1.K -1 E- les informations données ne sont pas suffisantes pour calculer l entropie de la réaction. 5

5 QUESTIN N 11 Soit la réaction de combustion de l acide ascorbique ( 6 H 8 6 ). ochez les réponses vraies : A- Si on augmente la pression à température constante, on favorise le sens droite-gauche. B - Si on augmente la pression à température constante, on favorise le sens gauche-droite. - La réaction produit 4 molécules de H 2. D- Si on ajoute du dioxyde de carbone dans le milieu réactionnel, on favorise le sens droitegauche. E- Si on ajoute du dihydrogène dans le milieu réactionnel, on favorise le sens droite-gauche. 6

6 PARTIE BIHIMIE QUESTIN N 12 (1 point) A- Le fructose est un aldohexose. B- La projection de Haworth du L-glucose est : - ette molécule : est un D-ribose. D- L amylose comprend des liaisons α(1 4). E- Le maltose est un dimère de glucose liés par une liaison α(1 4). QUESTIN N 13 (1 point) A propos des isomères : A- les diastéréoisomères ont une configuration spatiale différente sur au moins deux centres de chiralité. B- le D-galactose est un épimère en 2 du D-glucose. - on rencontre 8 isomères du galactopyranose en série D avec une anomérie α et un cycle pyrannique. D- ette molécule : est un épimère en 3 du glucose. E- deux anomères ont le même pouvoir rotatoire. 7

7 QUESTIN N 14 (1 point) es deux molécules sont : A- des énantiomères B- des isomères de constitution - des épimères D- des stéréoisomères E- des anomères. QUESTIN N 15 (1 point) A- L oxydation du 6 ème carbone donne un acide aldonique. B- La glucose oxydase permet le dosage du glucose en deux réaction, qui entraine l obtention d une molécule colorée dérivé du glucose. - Si le groupement H en 1 est libre d un polysaccharide, on dit que la molécule a une extrémité réductrice. D- La réduction en 1 du fructose donne le sorbitol. E- La cellulose n est pas digérée par l être humain car il n y a pas d enzymes pour couper ses liaisons α(1 6) entre les glucoses. QUESTIN N 16 (3 points) Soit le dérivé glucidique représenté ci-dessous selon les conventions de la représentation selon Haworth. n rappelle que l anomère β correspond à une disposition du groupe hydroxyle de la fonction hémiacétalique au-dessus du plan moyen du cycle pour la série D et en-dessous du plan moyen du cycle pour la série L. A- est un dérivé de la N-acétyl-glucosamine. B- est un constituant des glycoconjugués. - Sa représentation en chaise est : Note : «Ac» du carbone 5 désigne le groupement =-H3 D- Il s agit d un N-acétyl-neuraminique (ou acide sialique). E- e dérivé de sucre est de la série D. 8

8 QUESTIN N 17 (1 point) A- La galactosémie congénitale concerne une mutation du galactose-1-phosphate. B- La liaison N-glycosidique se fait sur un asparagine dans un motif Asn--Ser/Thr - Alors que les protéoglycannes sont constitués de GAG, les glycoprotéines n ont qu une unité oligosaccharidique. D- La chondroïtine sulfate, GAG que l on retrouve dans le cartilage, a un motif composé d acide glucuronique et de N-acéty-galactosamine sulfaté. E- Les résidus glucidiques des phospholipides de la membrane plasmique sont toujours extracellulaire. L acide gras suivant : QUESTIN N 18 (1 point) A- Est un oméga 3 (ω3) B- Est l acide linoléique - Est un précurseur de l acide arachidonique D- Est l acide cis-cis- 9,12,15 octadécadiénoïque E- Son écriture symbolique est (18 :3) Δ9,12,15 QUESTIN N 19 (1 point) A- Parmi les molécules lipophiles, on trouve l ubiquinone qui à un rôle dans la phototransmission. B- Le nom systématique de l acide plamitoléique est cis-9-hexadécénoïque. - la phosphatidylcholine ou lécithine est composé de deux acides gras, d un groupement phosphate et d un groupement carboxyle (à ph7). D- L augmentation de la longueur des chaînes carbonés des lipides augmente sa solubilité et diminue le point de fusion. E- L hydrogénation permet d insaturer les acides gras, ce qui diminue leur indice d iode I I. QUESTIN N 20 (1 point) A- A ph 7, le phosphatidylinositol a une charge négative. B- La sphingosine est composé d une chaîne hydrocarbonée, d une fonction alcool secondaire et d une fonction alcool primaire (exhaustif). - La phospholipase D coupe les glycérophospholipides en 3, détachant le groupement phosphate du reste de l acides gras. D- Les esters de choléstérol se retrouvent au centre des lipoprotéines E- Les gangliosides permettent notamment le typage des groupes sanguins. 9

9 Tous les énoncés des questions suivantes peuvent servir à répondre aux questions 10 à 25. L insensibilité aux androgènes est une maladie héréditaire à transmission mendélienne que l on se propose ici d explorer. Elle se traduit par une absence de réponse des organes cibles (comme les organes génitaux externes, les follicules pileux ) à la testostérone, c est-à-dire que les gènes dont l expression est habituellement stimulée par la testostérone restent silencieux, même si l on donne au patient de hautes doses de cette hormone. n précise que la testostérone est une hormone hydrophobe qui traverse la membrane cellulaire sous forme libre. En comparant les électrophorèses de l ensemble des protéines nucléaires d une cellule d un follicule pileux sain et d une cellule d un follicule pileux d un patient atteint de la maladie, on remarque qu il manque une protéine dans le profil de la cellule pathologique. Des électrophorèses de retardement sur gel et des empreintes à la DNAse ont par ailleurs démontré que la protéine manquante, que l on appellera protéine X, dont on ne connaît pas le gène correspondant, se lie directement à l ADN. QUESTIN N 21 (1 point) A partir des informations données, on peut dire que : A- la maladie est probablement due à une atteinte de l ADN de chaque cellule. B- la maladie pourrait être due à la disparition d un récepteur nucléaire à la testostérone. - la transduction du message de la testostérone fait probablement intervenir un récepteur membranaire. D- la protéine X est probablement éluée en dernier sur une chromatographie par échange d ions sur une colonne contenant du diéthylaminoéthyle (DEAE). E- la protéine X devrait être exprimée dans le testicule. Une première équipe décide d isoler la protéine X pour l étudier. n découvre que cette protéine a le pouvoir de phosphoryler un régulateur de la transcription Y. L ATP fournit le phosphate de cette réaction. Voici le tableau des méthodes successivement utilisées pour la purification, sachant que l on part d une concentration de protéine totale à 1%. Etape de purification. Fraction de la concentration protéique du broyat. Activité. Broyat tissulaire. 1 3 U entrifugation (on garde le noyau). 1/3 2.5 U hromatographie DEAE (fraction 1/7 2.4 U non retenue) hromatographie d affinité à la 1/ U testostérone (fraction retenue). hromatographie d affinité à un 1/50 2 U SRE (fraction retenue). Note : Pour vous aider à comprendre la deuxième colonne, voici un exemple : dans la deuxième ligne, 1/3 signifie que la concentration protéique est égale à un tiers de la concentration du broyat initial. SRE = steroid response element ou élément de réponse aux stéroïdes. est un type de HRE (séquence d ADN). 10

10 De l ensemble de l expérience, on peut dire : QUESTIN N 22 (2 points). A- la mesure de l activité a pu se faire en mesurant le rapport ATP/ADP dans un milieu contenant le filtrat, Y et de l ATP. B- la protéine X est une protéine nucléaire, globalement positive, liant la testostérone et un SRE. - à la fin de la purification, on arrive à une concentration protéique totale de 2 mg/l. D- à la fin de la purification, on arrive à une activité spécifique de 0,1 U/mg/L. E- les résultats suggèrent fortement que la protéine X serait un récepteur nucléaire. QUESTIN N 23 (1 point). Pour confirmer ou infirmer l hypothèse émise à la question précédente, on décide de découvrir le gène de la protéine X. Quelles sont les différentes étapes nécessaires à cette découverte? A- Purification de la protéine. B- Séquençage de la protéine. - Fabrication d anticorps spécifiques à la protéine. D- Screening par les anticorps d une banque d ADNc de testicule. E- Screening par l ADNc de la protéine X d une banque d ADN génomique. En six mois, l équipe parvient à isoler le gène de la protéine X, qui se trouve en Xp12. A partir de la séquence d ADN, l équipe découvre la séquence protéique complète de X. Elle y remarque un passage particulier entre les aminoacides 47 et 95, passage que voici (le 1 de cette séquence partielle correspond au 47 de la séquence protéique totale). DLGDEALGHYGNATGSKVFFKRLLAKRKKTIDKFRRKNPS QUESTIN N 24 (1 point) A propos de la séquence située entre les acides aminés 29 () et 40 (F) compris : A- A ph physiologique, un peptide contenant ces aminoacides serait positif. B- Un tel peptide pourrait former un pont disulfure intra-chaîne. - L acide aminé 36 possède un seul carbone asymétrique. D- L acide aminé 12 possède un noyau indole. E- L acide aminé 32 possède un ammonium à ph physiologique. A propos de l ensemble de la séquence présentée : QUESTIN N 25 (1 point). A- La séquence possède des acides aminés évoquant un domaine «leucine zipper». B- La séquence possède des acides aminés évoquant un domaine en doigts de zinc. - Les acides aminés situés entre les cystéines 29 et 35 sont susceptibles de lier l ADN. D- L acide aminé 46 pourrait être hydroxylé. E- La tunicamycine inhibe une des modifications possibles de l acide aminé

11 Une étude approfondie de la structure de X par cristallisation confirme l hypothèse qui a été formulée à la question 6. L équipe trouve également une succession de 12 hélices alpha en -terminal. La protéine Y était déjà connue par son rôle dans la régulation de l expression génique dans le foie. Son gène a été isolé à partir d une banque d ADNc de foie. n souhaite en savoir plus sur le rôle de la liaison entre X et Y. Pour cela, on réalise une cotransfection dans des cellules de fibroblaste de singe. Entre autres, on transfecte un vecteur V possédant une fraction du promoteur du gène de la protéine Z, dont on sait que l expression est stimulée par la testostérone. n transfecte aussi un vecteur contenant soit la séquence codante de X, soit celle de Y. A chaque fois, on injecte de la testostérone dans la cellule 24 heures avant la lyse de celle-ci. D autre part, la protéine Y n est pas retenue sur une colonne contenant le vecteur V quand on fait une chromatographie d affinité V V+X V+Y V+X+Y Activité QUESTIN N 26 (2 points) A propos de cette expérience, A- on mesure ici l activité de la protéine Z. B- l expérience de la dernière colonne nécessite seulement la transfection de deux vecteurs différents. - on a choisi une lignée de fibroblastes de singes car ces cellules n expriment probablement pas X ou Y. L ensemble de ces expériences montre : D- que Y est un coactivateur. E- que, comme X, Y lie le vecteur V. 12

12 QUESTIN N 27 (3 points) Une autre forme d insensibilité aux androgènes (que l on va appeler de type 2 par rapport au type précédent qui est appelé 1) ne comporte pas d altération de la protéine X, mais une augmentation de l activité d une kinase michaelienne cytosolique que l on appelle la kinase K. Si l on fait une chromatographie d affinité avec la kinase K dans la matrice, la protéine X est retenue. Si l on incube dans le même milieu X que l on a prélevé du noyau, K et du GTP marqué radioactivement en gamma, on retrouve de la radioactivité sur X. Si l on réitère l expérience avec une protéine X purifiée à partir du cytosol, aucune radioactivité ne se fixe sur X. es premières données suggèrent que : A- X serait le seul substrat de A. B- K devrait phosphoryler X avant que celui-ci rentre dans le noyau. - K inhiberait la fonction de X en empêchant sa migration dans le noyau. n décide de réaliser une étude cinétique de l enzyme K du sujet sain en fonction de la concentration en substrat, c est-à-dire en fonction de la concentration en X. S (mm) V (microm/min) , , ,3 D- Vmax= 140 microm/minute. E- Km= 30 mm. QUESTIN N 28 (3 points) Pour diagnostiquer une insensibilité aux androgènes de type 1, on envisage un dosage enzymatique de la protéine X par l enzyme K. Afin d obtenir un produit dosable, on utilise les réactions couplées suivantes : X + GTP = X-phosphate + GDP (réaction 1, catalysée par K) GDP+ PEP lactate = Pyruvate + GTP (réaction 2, catalysée par la pyruvate kinase) Pyruvate + NADH, H+ = Lactate + NAD+ (réaction 3, catalysée par la lactate-déshydrogénase) A- e dosage permettrait d évaluer la concentration de X nucléaire en mesurant la vitesse de variation de l absorbance à 340 nm. B- Pour être satisfaisant méthodologiquement, ce dosage doit concerner des concentrations de X inférieures à 3 mm. - Pour être satisfaisant méthodologiquement, ce dosage doit être fait en concentration saturante de X. D- Pour être satisfaisant méthodologiquement, ce dosage doit être fait en concentration saturante de GTP. E- Sachant que le coefficient d absorbance molaire du NADH, H+ dans des conditions expérimentales est de 5000 M -1.cm -1 et que l on utilise une cuve de 1 cm de longueur une baisse d absorbance de 0.04 en une minute signe une concentration en X d environ 0,2 mm. 13

13 QUESTIN N 29 (2 points) A partir des mêmes réactions, comment réaliser par un dosage enzymatique le diagnostic d une insensibilité aux androgènes de type 2? A- La réaction 1 doit passer en condition cinétique d ordre 1. B- La réaction 1 doit se faire avec une concentration de protéine X saturante. - La réaction doit se dérouler avec une concentration saturante d enzyme. D- La réaction doit se dérouler avec des concentrations saturantes en PEP lactate et en NADH, H+. E- Sachant que le coefficient d absorbance molaire du NADH est de 5000M/cm et que l on utilise une cuve d 1 cm de longueur, on pourra éliminer une suspicion d insensibilité aux androgènes de type 2 si la variation d absorbance en une minute est inférieure à 0,6. QUESTIN N 30 (2 points) La molécule I est un composé biologique qui permet une revirilisation des organes génitaux externes mâles uniquement en cas d insensibilité aux androgènes de type 2. Aucune expérience n a démontré une interaction entre I et X. ependant, des expériences ont montré que l administration de I entraînait une baisse significative de la phosphorylation de X. Toutefois, des chromatographies d affinité ont montré que I ne liait pas particulièrement ni K seule, ni le complexe KX. De cela on peut dire : A- que I constitue un traitement potentiel de l insensibilité aux androgènes de type 1. B- que I pourrait être un inhibiteur non compétitif. - que I pourrait être un inhibiteur incompétitif. D- que le Km apparent de K pour X pourrait être diminué par l administration de I. E- qu en inhibant une protéine empêchant le transport de X dans le noyau, I permettrait à X de retourner dans celui-ci et rétablir l expression des gènes cibles de la testostérone. Une deuxième équipe décide d étudier l insensibilité aux androgènes en partant du génome (génétique in versée). Pour cela, elle réunit des informations génétiques sur de nombreux malades. QUESTIN N 31 (1 point) L équipe 2 va manipuler l ADN d individus atteints pour découvrir le gène lésé. Que peut-on dire sur la structure de l ADN double brin? A- Les appariements G/ sont deux fois plus forts que les appariements A/T. B- Le Tm d un fragment d ADN est plus élevé dans une solution saline diluée que dans une solution saline concentrée. - Il y autant de G que de et de A que de T dans l ADN. D- Deux fragments d ADN de même longueur peuvent avoir deux Tm différents. E- Les deux brins sont des polymères de désoxyribonucléotides A, T, et G. 14

14 En deux mois, l équipe 2 parvient à isoler le gène qui est modifié dans certaines insensibilités aux androgènes, gène situé en Xp12. Grâce à la cartographie du gène, l équipe 2 découvre que chez les malades étudiés, les mutations sont à 60% présentes dans une séquence transcrite et traduite (appelée S) d une centaine de nucléotides. QUESTIN N 32 (1 point) A- La séquence S est exonique. B- La séquence S est située en amont du promoteur. - La séquence S est située en aval du signal AATAAA. D- La séquence S est située en aval du codon spécifique signant le début de la transcription. E- Seuls les exons sont transcrits. QUESTIN N 33 (1 point). L équipe décide d amplifier sélectivement la région S où sont concentrées les mutations par PR. ette méthode nécessite l hybridation entre l ADN dénaturé et des sondes. L hybridation de la sonde sur le fragment d ADN génomique sera d autant plus spécifique que : A- la sonde est longue. B- la stringence est forte. - la température d hybridation est de peu inférieure au Tm. D- la complémentarité des séquences est importante. E- la concentration en sels du milieu réactif est importante. 15

15 QUESTIN N 34 (1 point). Pour visualiser l impact des mutations dans S, l équipe 2 décide de cloner celle-ci dans sa version normale dans un vecteur d expression, de sorte que l extrémité -terminale se termine par six acides aminés «histidine» supplémentaires. Après synthèse, purification, et cristallisation de la protéine, on obtient la visualisation suivante de la structure en question : SHP-1 correspond à un co-répresseur, PG correspond au ligand, c est-à-dire à la testostérone. A- La purification de la protéine que l on observe se fait grâce à son étiquette. B- La figure ci-dessus représente une structure de type DBD. - Pour lier la testostérone, les acides aminés de certaines hélices alpha doivent posséder des chaînes latérales ionisées. D- La figure ci-dessus utilise une représentation en ruban. E- La figure ci-dessus représente une structure quaternaire de protéine. hez le patient A atteint d insensibilité aux androgènes, on retrouve plusieurs mutations dans la séquence S : - le remplacement d une histidine par une proline (au niveau du H12 de la figure précédente). - le remplacement de plusieurs acides aminés an niveau du H5 de la figure précédente (structure proche du PG) : LLVIL devient LRVKL. QUESTIN N 35 (2 points). Avec toutes les informations mises à vôtre disposition depuis la question 1, vous pouvez dire que : A- la protéine X est certainement un récepteur nucléaire. B- chez le patient A, l apparition d une proline perturbe probablement la structure du LBD. - chez le patient A, les modifications au niveau de H5 diminuent probablement la force des liaisons ioniques entre le LBD et la testostérone. D- la molécule I pourrait améliorer les symptômes du patient A. E- l équipe qui a fait de la génétique inversée a découvert plus rapidement la structure de la protéine X que l autre et a pu donner des pistes d explication de la maladie. 16