CORRIGÉ. 1) Les grossissements (1 point) : ils doivent être signalés avec le document correspondant.

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1 1s_cntsvt_2009_10_06 corrigé.doc 1/5 CORRIGÉ EXPOSÉ DE CONNAISSANCES (7 POINTS) 1) Les grossissements (1 point) : ils doivent être signalés avec le document correspondant. On rappelle que le grossissement G est le rapport taille document / taille normale : Pour le document 1 (dessin) : G = 10 cm (taille du dessin) / 10 m (taille de la scène) = 10-1 m / 10 m = x 10-2 Pour le document 2 (microscopie optique) la taille d une cellule sur le dessin est 1 cm or la taille moyennne d une cellule est 10-2 mm donc G = 1 cm / 10-2 mm = 10 mm / 10-2 mm = x 10 3 Sur le document 3 (microscopie électronique), l épaisseur d un chromosome est de 2 cm or sur le document 2 l épaisseur était de ½ mm donc G = 2 cm / 0,5 mm = 20 mm / 0,5 mm = x 40 par rapport au document précédent donc G = 4x 10 4 Pour le document 5 (modèle) on a 1 cm pour 1 nm donc G = 1 cm / 1 nm = 10-2 m / 10-9 m = x 10 7 Pour le document 4 (microscopie électronique) on peut estimer G > 4x10 4 et < 10 7 soit G = x 10 6 (on est à la limite du pouvoir grossissant du microscope électronique) 2) Document 1 peinture - (1 point) : La peinture représente de nombreux animaux et des végétaux Elle nous rappelle que les êtres vivants se répartissent en deux règnes, animal et végétal, que le monde vivant comprend les procaryotes (définir) et les eucaryotes (définir), eux-mêmes subdivisés en unicellulaires (définir) et pluricellulaires (définir). 3) Document 2 microscopie optique - (1 point) : La cellule est toutefois l unité du vivant : tous les êtres vivants sont constitués de cellules Définir la cellule Le noyau contient l information génétique qui préside aux caractères d un organisme. Cette information est présenrte sous la forme d amas d ADN appelés chromatine dans la cellule interphasique. Lorsque la cellule se divise le noyau disparaît au profit de structures en bâtonnets appelés chromosomes (définir). 4) Document 3 microscopie électronique - (0,5 point) : Chez l être humain il y a 46 chromosomes (2 fois 23) ; chaque cellule contient donc 46 chromosomes, à l exception des hématies (globules rouges). Un schéma du chromosome présenté sera apprécié.

2 1s_cntsvt_2009_10_06 corrigé.doc 2/5 Les chromosomes détiennent le programme génétique qui précise les caractères d u ne espèce, d un individu. Toute altération des chromosomes entraîne une anomalie grave chez l être humain. La connaissance de sa structure est donc fondamentale. 5) Document 4 microscopie électronique - (1 point) : Les chromosomes, comme la chromatine, sont constitués de nucléofilaments torsadés. Un nucléofilament est constitué d ADN enroulé autour de protéines basiques, les histones. schéma interprétatif du document. 6) Document 5 modèle de l ADN - (2 points) : L ADN est l acide désoxyribo-nucléique. Le modèle de sa structure fut proposé en 1953 par Watson et Crick. L ADN est une macromolécule (2nm de large pour 1 à 2 cm de long). Elle est formée de 2 chaînes nucléotidiques opposées, complémentaires, antiparallèles. Chaque chaîne est composée de plusieurs millions de nucléotides ; toutefois il n existe que 4 nucléotides différents : D-adénosine, D-guanosine, D-thymidine, D-cytidine. Formés à partir des bases azotées adénine, guanine, thymine, cytosine. Chaque nucléotide est une association base azotée + sucre pentose (désoxyribose) + acide phosphorique. La base azotée se lie au pentose sur le carbone 1 et le phosphate sur le carbone 5 : On peut ainsi schématiser chaque nucléotide : La liaison entre les nucléotides se fait depuis un carbone 3' vers un carbone 5' porteur d'un groupement phosphate. Plusieurs millions de nucléotides s associent dans 2 chaînes antiparallèles : 7) Plan suivi, avec titres soulignés : 0,5 pt

3 1s_cntsvt_2009_10_06 corrigé.doc 3/5 EXERCICE : ACIDES AMINES ET PROTÉINES (6 POINTS) 1) Qu'est-ce qu'un acide aminé? Rappelez la formule générale d'un acide aminé.(0,5 pt) Un AA est un précurseur de protéine ; c est le constituant fondamental (la brique) du vivant. Il existe 20 AA différents qui tous se caractérisent par un pôle acide et un pôle amine, et chacun par son résidu R : 2) Illustrez votre réponse précédente en donnant les formules développées complètes du glycocolle et de l'alanine.(1 pt) glycocolle alanine 3) Qu'est-ce qu'un oligopeptide? Précisez votre réponse en écrivant les réactions de synthèse à partir du glycocolle et de l'alanine. Comment se nomment les liaisons entre les acides aminés? (1pt) Un oligopeptide est une chaîne polypeptidique comportant 2 à 10 AA liés par des liaisons peptidiques. 4) Calculez la masse molaire de chaque acide aminé et la masse molaire du tripeptide formé. On rappelle : H=1 ; C=12 ; N=14 ; 0=16. (1pt) C 2 H 5 O 2 N 75 g.mol -1 C3 H7 O2 N 89 g.mol -1 C 5 H 11 O 2 N 117 g.mol -1 Rappel : la liaison entre deux peptides libère une molécule d eau. Il faut donc songer à oter deux molécules d eau au tripeptide. -2 H 2 O -36 g.mol -1 Soit pour le tripeptide : = = 245 g.mol -1

4 1s_cntsvt_2009_10_06 corrigé.doc 4/5 5) En prenant les symboles Gly, Ala, Val, écrivez tous les tripeptides possibles, différents.(0,5 pt) Gly-ala-val gly-val-ala ala-val-gly- ala-gly-val val-gly-ala val-ala-gly C est ce que tout le monde (ou presque) a mis Je n ai pas voulu être méchant car la question est «Tous les tripeptides différents» et en toute logique vous auriez du signaler : gly-gly-gly gly-gly-val gly-gly-ala gly-val-gly gly-val-val gly-val-ala gly-ala-gly gly-ala-val gly-ala-ala etc. 6) Redéfinir à cette occasion la notion de séquence d'un polypeptide (structure primaire) ; la structure quaternaire d'une protéine (1 pt) - Vous pouvez illustrer votre réponse par un exemple (1 pt). Structure primaire = ordre d enchaînement des AA (donner un exemple) Structure secondaire = forme dans l espace de la molécule (liée à la présence d AA qui impose des coudes comme la proline faire un schéma) Structure tertiaire = forme dans l espace stabilisée par des liaisons fortes (ponts disulfure) ou faibles (liaisons hydrogène, hydrophobes ) expliquer ce qu est un pont disulfure en prenant l exemple de la cystéine. Structure quaternaire = molécule fonctionnelle après maturation. Détailler la structure de l hémoglobine pour illustrer

5 1s_cntsvt_2009_10_06 corrigé.doc 5/5 III EXERCICE : LE PHÉNOTYPE (7 POINTS) 1) En une phrase de mots, définissez la phénylcétonurie. Le but est de forcer, en imposant un nombre limité de mots pour définir la maladie, à cerner les points fondamentaux La phénylcétonurie est une maladie grave entraînant des troubles psychomoteurs. Elle est liée à la modification d une enzyme (d une protéine) ayant pour mission de transformer un acide aminé en un autre. 2) Exploitez le document ci-dessous pour définir les différents niveaux d observation d un phénotype. Il faut présenter et définir les différents niveaux d observation. On nomme phénotype un caractère, ou un ensemble de caractères, exprimé(s). On peut définir le phénotype à différentes échelles : A l échelle macroscopique : caractères visibles ou exprimables sans appareillage particulier. o Ainsi l observation de troubles psychomoteurs, la pâleur du visage, les yeux et les cheveux très clairs, définissent le phénotype macroscopique de la phénylcétonurie. A l échelle microscopique ou cellulaire : le caractère est discernable par des tests chimiques ou des observations microscopiques. o Un test de Guthrie positif, des dosage de phénylalanine dans le plasma, dans les urines, supérieurs à 10 fois la norme, définissent le phénotype microscopique A l échelle moléculaire :le phénotype est en liaison avec une modification du gène ou de la protéine ; ce niveau est plus un niveau d interprétation que d observation. o 5 formes variantes de la molécule sont présentées : toutes présentent une modification d un seul acide aminé ; ces 5 formes variantes donnent une PAH peu ou pas fonctionnelle. Le remplacement d un acide aminé par un autre dans la chaîne polypeptidique de la PAH, donc une modification de la structure primaire de la protéine, définit le phénotype moléculaire. 3) En quoi cette maladie illustre-t-elle l importance des protéines La simple modification d un acide aminé dans une chaîne polypeptidique peut être à l origine d une maladie grave. Une modification de la structure primaire d une protéine peut avoir des conséquences importantes La phénylcétonurie illustre l importance des protéines dans le bon fonctionnement de la machinerie humaine.