Épreuve écrite de SCIENCES ET VIE DE LA TERRE

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1 Banque Agro Veto. Session 2009 Rapport sur les concours A TB Épreuve écrite de SCIENCES ET VIE DE LA TERRE Concours Nb cand. Moyenne Ecart type TB ENSA- ENITA la plus basse la plus haute 76 11,24 3,48 4,5 20 TB ENV 49 12,54 3, TB ARCH BIO 66 11,4 3,49 4,5 20 L épreuve proposait d étudier quelques aspects du fonctionnement des mitochondries à l aide de neuf documents répartis en deux parties indépendantes. Il était demandé d associer interprétation et connaissances dans la première partie pour traiter quelques aspects du fonctionnement de l ATP-synthase et d analyser principalement les documents fournis pour étudier les relations entre les mitochondries et le cytosquelette. Répartition des notes : Les notes s étalent de 4.5 à 20/20. L épreuve a permis de mettre en évidence plusieurs groupes de copies copies en dessous de 8/20 montrent d importantes lacunes à la fois méthodologiques et scientifiques, y compris sur le fonctionnement de base de la mitochondrie copies sont notées entre 8 et 13/20 et montrent le plus souvent une bonne appropriation du cours, mais des lacunes sont fréquemment rencontrées dans l analyse de documents inconnus. - 7 candidats obtiennent enfin une note supérieure à 16/20, montrant à la fois de très bonnes qualités d analyse et une acquisition tout à fait satisfaisante des notions au programme. Forme : L introduction doit être brève, elle devait définir les termes du sujet (les mitochondries) et brièvement présenter les problèmes abordés par les deux thèmes. Il était en particulier judicieux d aborder la transmission des mitochondries lors des divisions cellulaires, ceci permettant de soulever le problème de leur liaison au cytosquelette. La conclusion, lorsqu elle est présente, est réalisée à la va-vite, et fait la synthèse approximative des idées principales ; l ouverture est souvent absente.

2 Il était clairement précisé qu une introduction et une conclusion générales étaient attendues et que chaque partie devait être structurée avec un développement organisé suivant un plan, toujours conçu pour répondre à une problématique. Certains candidats ont semblé troublés par les modalités de composition et les consignes, pourtant annoncées clairement en première page du sujet, n ont pas toujours été complètement suivies. Il est, en tout état de cause, rappelé que les consignes de forme du devoir de SVT peuvent varier légèrement d une année à l autre et qu il convient dans tous les cas de respecter les attentes énoncées en début de sujet. La plupart des copies a tout de même présenté des plans pour chacune des deux parties. Il est rappelé que le plan doit permettre d articuler les idées afin de répondre à la problématique énoncée en introduction et montrer ainsi que le raisonnement est construit. La présentation générale des devoirs s est révélée correcte dans l ensemble, certains candidats, cependant, présentent une orthographe déplorable qui nuit jusqu à la rigueur scientifique. Les candidats doivent comprendre que ces fautes limitent clairement la compréhension de leurs idées par le jury et qu elles les pénalisent donc forcément à ce titre. L exploitation des documents nécessite de la méthode. Il était laissé aux candidats la possibilité de découper et de coller dans leur copie un ou plusieurs des documents du sujet. Nous rappelons que cette possibilité ne vaut que si le document est complété judicieusement par le candidat. A titre d exemple d utilisation pertinente, certains candidats ont utilisé le document 1.2 de la partie 1 en le complétant afin d en faire un schéma bilan fonctionnel. Il est en tous cas totalement inutile de coller tous les documents dans la copie. De même, certains candidats soulignent les mots importants de leur exposé. Il est rappelé que le soulignement ne doit être utilisé que pour mettre l emphase sur certains termes et attirer l attention du jury sur certains résultats clés ou notions importantes. Il ne convient en aucun cas de souligner plusieurs dizaines de mots par page, comme cela a été rencontré à plusieurs reprises. Ce type de soulignement intempestif ne fait malheureusement que montrer au jury que le candidat qui l emploie est incapable de faire ressortir les notions importantes de ses développements. Exploitation des documents et connaissances : Partie 1 : l ATP-synthase o 1. Localisation et mise en évidence de l activité ATP-synthase Document 1.1.b.: On montre la localisation de l activité ATP-synthase dans la membrane interne de la mitochondrie. Cette activité nécessite un gradient de protons pour être effective. La synthèse d ATP dissipe le gradient de protons, on a donc un couplage énergétique. Document 1.1.a.: On localise les molécules d ATP-synthase dans la membrane interne des mitochondries. L électronographie devait être légendée (membrane interne mitochondriale, ATP-synthase ou sphère pédonculée). Ce document pouvait être accompagné d un schéma général d une mitochondrie permettant de le replacer dans le contexte de l organite. o 2. Structure moléculaire et fonctionnelle de l ATP-synthase

3 Le domaine F0, intramembranaire, est associé à la dissipation du gradient de protons (tiré des connaissances ou du document 1.4). Le domaine F1, extramembranaire et situé dans la matrice, possède l activité catalytique de synthèse d ATP (tiré des connaissances ou du document 1.3). Les sous-unités F0 et F2 sont couplées mécaniquement. o 3. Modèle de fonctionnement de l ATP-synthase Documents 1.3.a.b.c.: L hydrolyse de l ATP entraîne la rotation de la bille d or. La sous-unité γ est entraînée par le domaine F1. D après le document c, un tour complet de la bille est réalisé en 0.01 seconde, soit 100 tours par seconde. Document 1.3.d.: La vitesse de rotation du dispositif est fonction de la concentration en ATP et atteint une vitesse moyenne pour une concentration en ATP de 100µmol.L -1. Une synthèse permettait de montrer que les activités ATP-ase et ATP-synthase sont associées à une rotation de la sous-unité γ. Une bonification était accordée pour la description du modèle de fonctionnement séquentiel des sous-unités α et β. o 4. Modèle de fonctionnement de l ATP-synthase F0 Document 1.4.a.: On présente la structure moléculaire en barillet du domaine F0. On peut localiser la position des acides aminés Asp 61 et Arg 210 impliqués dans le transfert de protons. Document 1.4.b.: La sous-unité a est constituée de deux demi-canaux. Les protons de la face acide peuvent se fixer sur l Asp 61 de la sous-unité c en empruntant le premier demi-canal. Les protons sont libérés sur la face basique après un tour complet de barillet. L Arg 210 impose le sens de rotation. On attendait du candidat qu il achève cette partie par une synthèse présentant un modèle fonctionnel de l ATP-synthase et mettant en évidence le rôle essentiel de la sous-unité γ qui assure le couplage des deux domaines. Partie 2 : interaction entre mitochondries et cytosquelette L objectif de cette partie était de montrer un exemple d interaction entre les mitochondries et le cytosquelette, en particulier les filaments d actine. L exploitation des trois sous-parties devait permettre d élaborer un modèle moléculaire de cette interaction. o Sous-partie A : interactions entre les mitochondries et les filaments d actine Document A1 : On constate la colocalisation de l actine et des mitochondries ainsi que les mouvements des mitochondries sur les expériences témoins et non en présence de latrunculine. Ces deux évènements sont donc conditionnés par la polymérisation de l actine. Document A2 : La perturbation des filaments d actine entraîne la genèse d anomalies morphologiques des mitochondries et/ou un défaut d alignement sur l axe cellule-mère bourgeon. Synthèse : Il existe une interaction forte entre les mitochondries et les filaments d actine qui comprend le déplacement de celles-ci lors de la division cellulaire et qui va au-delà.

4 o Sous-partie B : recherche du moteur moléculaire Document B1 : On montre que la fixation de l actine sur les mitochondries est possible en l absence d ATP (de la même façon que dans la contraction musculaire, l ATP entraîne la libération de l actine).la fixation de l actine sur les mitochondries se réalise par l intermédiaire d une protéine externe à la membrane mitochondriale et associée à elle par des liaisons faibles (dissociable par un traitement salin). Document B2 : On confirme que la liaison de l actine aux mitochondries se fait via un facteur soluble (pistes M, LS et LS+EP) et on précise la nature protéique de ce facteur (piste LS + Protéase EP). Cette protéine externe est liée à la mitochondrie par une protéine membranaire (piste Protéase LS + EP). Synthèse : On pouvait attendre des candidats qu ils établissent à ce stade un modèle de liaison à deux niveaux. Tout d abord une protéine membranaire, liée à une protéine externe, ellemême capable de lier l actine. o Sous-partie C : étude du mutant mmm 1-1 Documents C1 : Les documents C1A et C1B ressemblent aux documents A1E et F. Ils montrent, précisés par le tableau C1C, que la mutation mmm 1-4 entraîne un mouvement nonlinéaire des mitochondries ayant pour conséquence un faible taux d héritage mitochondrial. Document C2 : Les expériences présentées sont analogues à celles du document B1. Le mutant mmm 1-1 est incapable de fixer l actine sur les mitochondries. La protéine MMM1 étant une protéine transmembranaire, on en déduit que c est la protéine mitochondriale impliquée, via une protéine externe, dans la fixation de l actine sur les mitochondries. Synthèse : On pouvait retourner au problème de départ de cette sous-partie et interpréter le phénotype initial des mutants. On attendait des candidats qu ils achèvent cette partie 2 par une synthèse présentant, par un schéma, la fixation de l actine aux mitochondries via une protéine intermédiaire à activité ATP-ase et la protéine MMM 1 de la membrane externe mitochondriale. Remarques générales : Les deux parties ont fait l objet d un traitement inégal par les candidats. La partie 1 a été traitée intégralement par la quasi-totalité des candidats, tandis que la partie 2 a souvent été traitée de façon partielle ou superficielle. Dans la partie 1, les candidats, qui avaient parfois des connaissances très précises sur le fonctionnement moléculaire de l ATP-synthase, ont malheureusement souvent préféré les retranscrire sans pour autant faire le lien avec les documents proposés. Le jury rappelle que les connaissances doivent venir en appui, pour compléter ou préciser une notion tant que possible déduite des documents. Dans la partie 2, en particulier, les figures de Western Blot ont, dans l ensemble, été mal interprétées par les candidats, une grande partie d entre eux ne repérant pas par exemple que les porines étaient recherchées au titre de témoin de l expérience. De même, un certain nombre d interprétations fantaisistes ont été faites du rôle de l ajout de KCl au milieu réactionnel. Le jury rappelle aux candidats qu il est indispensable de bien connaître les principales techniques d analyse de la biologie moderne ainsi que les grands principes de l expérimentation en sciences du vivant (témoin en particulier) pour parvenir à interpréter correctement les documents proposés dans cette épreuve.

5 Concernant la partie 2, le jury rappelle aux candidats que l étude de documents doit être structurée et ne pas s arrêter à une simple description des résultats expérimentaux : ils doivent être interprétés et mis en relation afin de répondre à la problématique posée. Finalement, seules 2 copies sur 77 sont parvenues à une interprétation correcte et totale des documents proposés en partie 2. Si le jury note enfin un niveau convenable de connaissances d ensemble en biologie cellulaire des candidats, il note également un nombre non négligeable d erreurs importantes, y compris dans les bonnes copies et très souvent en introduction du devoir, dans la définition même des mitochondries. Il est rappelé que les échelles du vivant en particulier sont des notions indispensables à la compréhension des phénomènes biologiques. Cette épreuve a permis de distinguer de bons candidats, possédant les capacités recherchées d analyse et de synthèse, d autres à qui il manquait à la fois le recul nécessaire et la méthode. Correctrice : Barbara ZODMI

6 Banque Agro Veto. Session 2009 Rapport sur les concours A TB Épreuve orale de SCIENCES ET VIE DE LA TERRE Concours Nb cand. Moyenne Ecart type TB ENSA- ENITA la plus basse la plus haute 57 11,29 2, TB ENV 25 11,8 2, TB ARCH BIO 50 11,34 3, Les attentes du jury Chaque candidat tire au sort deux sujets de cours et dispose d'une demi-heure pour préparer au tableau l'un des deux, à son choix. Un plan apparent avec titres et sous-titres, ainsi que des dessins ou schémas de taille suffisante, explicites et colorés, sont attendus. L'interrogation par le jury dure ensuite une demi-heure. Le candidat expose le sujet de cours pendant environ 15 minutes, puis répond aux questions du jury visant à lui faire préciser certains points de l'exposé et/ou à les élargir. Au cours de cette épreuve, cinq minutes sont consacrées à une interrogation de travaux pratiques (dissection, observation au microscope, analyse de documents, etc.). Le jury apprécie tout particulièrement les candidats qui présentent, avec conviction et dynamisme, leurs connaissances de manière organisée selon un fil directeur pertinent et synthétique. Des références expérimentales, destinées à valider le caractère scientifique des notions exposées, sont attendues. L'aptitude à répondre à des questions inattendues, à mettre en cohérence des données ou notions du programme est valorisée pendant la seconde phase de l'épreuve. En travaux pratiques, ce sont les compétences d'observation et d'analyse qui sont plus spécifiquement évaluées. Les réussites observées Les 58 candidats qui se sont présentés à l'oral en 2009 ont tous proposé un plan structuré avec introduction et conclusion. Les notes sont comprises entre 05 et 19, la moyenne s'élevant à 11,3. Ces bons résultats chiffrés témoignent d'efforts louables de la part de la majorité des étudiants admissibles, bien encadrés par leurs professeurs.

7 Quelques difficultés repérées sur le fond et la forme - Le lien entre l'abstrait et le concret, ainsi que la relation entre divers niveaux de réalité, restent parfois difficile à établir. «En théorie, je sais dessiner la méiose d'une plante à fleur, mais je ne sais pas où elle a lieu». «Je ne sais pas ce qui alimente la pompe cardiaque en nutriments et dioxygène, mais je sais ce qui contrôle le rythme de ses battements». - La distinction entre dogme et connaissance scientifique n'est pas toujours bien établie. Peu de candidats s'appuient sur des validations expérimentales. La connaissance exposée n'a alors qu'un statut de dogme, le candidat ne s'étant apparemment pas posé la question «comment sait-on cela?» - Les confusions et inexactitudes sont fréquentes. «Effet de serre et couche d'ozone c'est la même chose.» «La mitose permet la production de deux cellules filles génétiquement identiques et haploïdes, c'est-à-dire à une seule chromatide». «Les crossing-over ont lieu pendant l'anaphase.» Notons qu'en travaux pratiques, six candidats sur six ont classé le bulbe d'échalote parmi les fruits. - En ce qui concerne la forme, on peut déplorer que la taille des illustrations sur le tableau soit très souvent réduite au strict minimum et leur contenu trop peu explicite. Examinatrice : Béatrice SALVIAT