UE 3.1 : Organisation des appareils et systèmes

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1 Sujet bonus de Biophysique n 2 UE 3.1 : Organisation des appareils et systèmes Documents et calculatrices autorisés RECOMMANDATIONS IMPORTANTES AVANT DE COMMENCER L EPREUVE Vous avez à votre disposition un fascicule de 14 questions QCM. Assurez-vous que ce fascicule comporte bien 6 pages en comptant celle-ci. Ne peut être vendu ou utilisé dans un but commercial sous peine de poursuite. Ce sujet a été entièrement réalisé par le Tutorat Ni les professeurs ni la faculté ne pourront être tenus responsables de la validité des informations qu'il contient, même en cas d'une éventuelle relecture par un professeur. 1

2 EXERCICE 1 Dans cet exercice nous ne ferons pas la distinction entre concentration molaire et molale. Nous constituons en laboratoire deux compartiments séparés par une membrane, assimilés aux milieux intracellulaire et extracellulaire. Le bac utilisé a pour dimensions 20 cm de hauteur et pour base un carré de 50 cm de côté. La membrane est positionnée de manière à ce que les deux compartiments soient des pavés. Le compartiment intracellulaire est essentiellement composé de chlorure de potassium, et le compartiment extracellulaire de chlorure de sodium à la concentration 145 mmol/l. La membrane librement perméable à l'eau est considérée comme strictement imperméable aux ions. Données : R = 8,3 J/K/mol LH = 10ˉ¹¹ m².s.kg ¹ Partie1 : Question 1 : Quelle est la valeur, en mosm/l, de l'osmolalité efficace dans le compartiment intracellulaire? A. 140 B. 145 C. 180 D. 280 E. 290 On ajoute en intraveineuse 2000 U.I de chlorure de sodium marqué (avec l'isotope 24 du sodium), soit 5 mmol. On ne négligera pas la décroissance radioactive. Mais super tuto fort sympathique décide de vous aider et d'établir pour vous la formule de la décroissance, pour simplifier il vous annonce que le sodium se désintègre à la vitesse de 84 U.I/h. Après 4h on effectue un dosage (dont on vous épargne les détails), on trouve une concentration à 83,2 U.I/L, on néglige le flux d'eau dû à l'augmentation de l'osmolalité dans le compartiment extracellulaire. Question 2 : Calculer le volume extracellulaire en L. A. 15 B. 20 C. 30 D. 40 E. 50 Question 3 : On considère la température dans le laboratoire à 20 C. Calculer la pression osmotique, π₂, dans le compartiment extracellulaire (2). A. 705 Pa B. 705 kpa C. 48 kpa D. 48 Pa E. Je ne sais pas je n'y arrive pas. 2

3 Partie 2 : On considère maintenant les 2 compartiments 1 et 2 tel que : - Le compartiment 1 contient du K+ et du Cl- - Le compartiment 2 contient du Cl- et du Na+ Avec: [K+]₁=145 mmol/l et [Na+]₂=100 mmol/l Question 4 : Calculer la différence de pression osmotique entre 1 et 2, π = π 1 - π 2 : A. 219Pa B. 14kPa C. 0Pa D. 219kPa E. 14Pa Question 5 : Calculer le flux d'eau entre les 2 compartiments : A. D₂ - ₁ = 2,19x10 ⁷ B. D₁ - ₂ = 2,19x10ˉ⁷ C. D₂ - ₁ = 2,19x10ˉ¹⁰ D. D₁ - ₂ = 2,19x10ˉ¹⁰ E. Il n'y a pas de flux d'eau. EXERCICE 2 Question 6 : Parmi les propositions suivantes indiquez celle(s) qui est/sont exacte(s) : A. Le potentiel d action des cellules myocardiques a une durée beaucoup plus longue que celui des cellules nerveuses ou musculaires squelettiques. B. L intervalle PR compris entre le début de l onde P et le complexe QRS représente le délai imposé par le nœud sino-atrial avant la contraction des ventricules. C. L axe du cœur de l ECG ci-dessus est compris entre 0 et 120. D. L axe du cœur de l ECG ci dessus est compris entre 0 et 90. E. On est en présence d une hypertrophie ventriculaire droite. 3

4 Question 7 : Parmi les propositions suivantes indiquez celle(s) qui est/sont exacte(s) : A. On observe un trouble du rythme. B. On observe un trouble de la conduction. C. Il s agit d une extrasystole auriculaire. D. Il s agit d une extrasystole ventriculaire. E. Cet électrocardiogramme est normal. EXERCICE 3 Question 8 : Parmi les propositions suivantes indiquez celle(s) qui est/sont exacte(s) : A. La fréquence cardiaque vaut 89 battements par minute. B. La fréquence cardiaque vaut 108 battements par minute. C. La fréquence cardiaque vaut 122 battements par minute. D. L'axe du cœur est perpendiculaire à la dérivation avl. E. L'axe du cœur est proche de 0. Question 9 : Parmi les propositions suivantes indiquez celle(s) qui est/sont exacte(s) : A. Cet ECG révèle une fibrillation auriculaire. B. Cet ECG révèle une extrasystole. C. Cet ECG révèle un trouble ischémique. D. Cet ECG révèle un trouble de la conduction de type BAV 2. E. Toutes les réponses précédentes sont fausses. 4

5 EXERCICE 4 Dans cet exercice, on prendra soin de ne pas confondre concentration molaire et concentration molale. On rappelle (même si vous devriez le savoir) que la fraction aqueuse d une solution est définie comme le rapport du volume d eau contenue dans la solution au volume total de la solution. On considérera que seules les protéines occupent un volume non négligeable dans le milieu extracellulaire, et que la masse volumique de ces protéines est la même que celle de l eau soit 1kg/L (densité = 1). On souhaite déterminer la fraction aqueuse intracellulaire de cellules en culture, définie comme le rapport du volume d eau intracellulaire au volume total des cellules. Des cellules sont cultivées dans un milieu permettant leur survie et leur croissance. On introduit dans le milieu de culture 3600 unités d urée maquée. On considère que l urée marquée n est pas métabolisée par les cellules, qu elle est distribuée de manière uniforme et exclusive dans l eau intracellulaire et extracellulaire, et que son introduction dans le milieu de culture ne modifie pas les volumes des différents compartiments constituant la culture. Après quelques heures de culture, permettant à l urée marquée d être en équilibre de diffusion, on centrifuge les cellules. On détermine ainsi que dans les 10,0 cm 3 constituant le volume total du milieu de culture, le volume des cellules est de 0,800 cm 3. Dans le surnageant de la centrifugation, qui représente le milieu extracellulaire, on trouve une concentration de protéines égale à 25mg/mL de milieu de culture et une concentration d urée marquée de 367 unités/ml de milieu de culture. Question 10 : Quelle est la fraction aqueuse du milieu extracellulaire? A. 1 B. 0,975 C. 0,925 D. 0,425 E. 0,225 Question 11 : Quelle est, en unités/ml d eau, la concentration extracellulaire d urée marquée? A. 489 B. 397 C. 376 D. 367 E

6 Question 12 : Quel est, en ml d eau, le volume de distribution de l urée marquée? A B C D E Question 13 : Quelle est la fraction aqueuse intracellulaire? A. 0,98 B. 0,93 C. 0,82 D. 0,75 E. 0,67 Question 14 : Quel pourcentage du volume intra cellulaire est occupé par autre chose que de l eau et des protéines? A. 0% B. 1% C. 2% D. 3% E. 4% 6