CORRIGÉ DU CONCOURS AMIENS 2009 (école d Orthoptie) Biologie : correction réalisée par Mr LAIGNIER Laurent Correction proposée et non officielle
EXERCICE I : Questions courtes 1. disque Z : encore appelé strie Z, le disque Z correspond à une membrane transversale limitant l élément moteur du muscle strié appelé sarcomère. Sur ces stries Z sont insérés des filaments fins appelés actine. 2. dystrophine : la dystrophine est une protéine normalement localisée sous la membrane cellulaire de toutes les fibres musculaires. Cette protéine intervient dans le maintien de l architecture cellulaire. La mutation du gène codant la dystrophine peut conduire à des myopathies comme celle de Duchenne. 3. TSH : abréviation de la thyréostimuline. C est une hormone libérée par l adénohypophyse. Son rôle est de stimuler et de contrôler la sécrétion d hormones thyroïdiennes par la glande thyroïde. 4. traduction : elle correspond à la synthèse des protéines en fonction de l information génétique d un ARN messager. On l appelle ainsi car «l alphabet génétique» à quatre bases azotées est traduit en «alphabet protéique» à vingt acides aminés. Cette traduction, qui se réalise dans le cytoplasme cellulaire, se réalise en trois étapes : initiation de la traduction, élongation de la chaîne polypeptidique, terminaison de la traduction. 5. calcitonine : c est une hormone hypocalcémiante synthétisée par la glande thyroïde. Cette hormone a pour rôle d inhiber la libération du calcium et du phosphore du tissu osseux et de favoriser leur fixation dans la matrice osseuse. 6. centromère : il correspond à la région des chromosomes au niveau de laquelle les chromatides (bras) sont liés. Ce centromère porte les kinétochores (complexes protéiques) qui se lient aux fibres chromosomiques du fuseau de division lors de la mitose. 7. introns : séquence non codante d'un gène eucaryote qui est transcrite en ARN mais qui n'est pas traduite car excisée par épissage de I'ARN (maturation de l'arn pré messager) quand l ARN est produit. Ces introns sont localisés dans les gènes morcelés, ils séparent les exons (séquence d ADN transcrite puis traduite). Les introns n existent pas dans les cellules procaryotes. 8. thrombocyte : un thrombocyte, encore appelé plaquette sanguine, est un élément figuré du sang issu de la fragmentation d une grosse cellule de la moelle osseuse appelée mégacaryocyte. Lors d une lésion de l endothélium (épithélium des vaisseaux sanguins), les plaquettes sanguines adhèrent entre elles et forment le clou plaquettaire. Celui-ci permet l arrêt de l écoulement du sang. 9. homonculus sensitif : cartographie très précise de la représentation de la surface du corps au niveau du cortex somato-sensoriel. Cette cartographie reflète la densité de l innervation pour les différents territoires c'est-à-dire la densité des récepteurs sensoriels et non la surface des territoires corporels. 10. paracrine : ce terme désigne une variété de sécrétion. Cette sécrétion s effectue localement. La cellule ou la glande, qui produit la sécrétion, agit sur les tissus voisins mais n agit pas sur elle-même. On peut citer les prostaglandines (substances lipidiques jouant un rôle de médiateurs chimiques) qui sont sécrétées de façon paracrine.
EXERCICE II: La perméabilité membranaire A- QCM Les réponses à donner sont : a- eau. c- gaz. e- urée. f- hormones stéroïdes. B- Phrases à compléter a- Un transport passif est le transfert d un composé d un compartiment à l autre dans le sens de son gradient de concentration, et ne nécessitant pas de consommation d énergie cellulaire. b- La diffusion facilitée est un transport spécifique, saturable et faisant intervenir des transporteurs protéiques. c- Un transport actif primaire est le transfert d un composé d un compartiment à un autre, contre son gradient de concentration, et nécessitant directement l hydrolyse de l ATP. d- Un transport actif secondaire est un transfert ne pouvant se faire qu après un transport actif primaire qui crée un gradient électrochimique. Si le processus permet de transporter deux solutés dans le même sens, il s agit d un symport. Si les deux solutés vont en sens opposé, il s agit d un antiport. e- Le processus de diffusion d eau est appelé osmose et fait intervenir la différence de pression osmotique entre deux compartiments. EXERCICE III: L asymétrie des membranes A_ la polarité des membranes de l entérocyte : L étude du schéma montre que l entérocyte présente une différenciation très particulière au niveau de la membrane plasmique du pôle apical. En effet, ce dernier est constitué d un grand nombre de microvillosités rectilignes de même longueur et disposées parallèlement de façon très ordonnée. L ensemble de ces microvillosités forme le plateau strié encore appelé bordure en brosse. On constate que le domaine latéro-basal est formé d une membrane plasmique sans différenciation. Le domaine basal est en contact du capillaire sanguin. les molécules membranaires impliquées : les protéines de transport : L observation du schéma montre, au niveau du pôle apical, un transporteur glucose/na +.On constate un passage du glucose et du Na + dans le même sens, il s agit d un symport (transport actif secondaire). Par contre, au niveau du pôle basal, on trouve : - la pompe Na + /K + ATPase : il s agit d un transport actif primaire. Cette pompe permet la sortie de Na + et de K + contre leur gradient de concentration. Ce transport actif primaire nécessite directement l hydrolyse de l ATP. Celle-ci est à l origine de l énergie nécessaire au fonctionnement de la pompe. - le transporteur du glucose : celui-ci permet au glucose de sortir de l entérocyte et rejoindre le capillaire sanguin. Il s agit d une diffusion facilitée. les fonctions associées à cette asymétrie membranaire : Les microvillosités au niveau du pôle apical augmente la surface d échanges ce qui permet une meilleure absorption intestinale. Le pôle basal au contact du capillaire sanguin permet le relargage du glucose dans le sang. La nutrition des entérocytes se fait par diffusion à partir des capillaires sanguins situés sous le pôle basal.
B_ Schéma détaillé
EXERCICE IV: A_ Un virus est incapable de se multiplier seul par division. Il a besoin d une cellule hôte. On dit qu un virus est un parasite intracellulaire obligatoire. Les virus sont, le plus souvent, de très petite taille (comparée à celle d'une bactérie, par exemple), en règle générale inférieure à 250 nanomètres. On distingue deux types de virus : les adénovirus dont le matériel génétique est l ADN (virus de l hépatite B) et les rétrovirus dont le matériel génétique est de l ARN (VIH : Virus de l Immunodéficience Humaine). Ces virus sont entourés d une coque de protéines appelée capside et parfois d une enveloppe. Les virus possédant une enveloppe sont les virus enveloppés. Les virus sans enveloppe sont des virus nus. Les virus ne peuvent se multiplier qu à l intérieur des cellules vivantes. Quelles sont les grandes étapes de multiplication virale? B_ Les grandes étapes de multiplication virale (ex : VIH) dans la cellule hôte sont : - La reconnaissance entre protéines CD4 et protéines de l enveloppe virale (gp120) conduit à la fusion de l enveloppe du virus avec la membrane cellulaire. Les molécules d ARN et les enzymes virales, dont la transcriptase inverse, se trouvent alors dans le cytoplasme de la cellule cible C est la protéine virale gp41 qui permet la fusion des membranes. - Dés son entrée dans la cellule, le génome viral subit une transcription inverse : grâce à une enzyme virale, la transcriptase inverse, de l ADN est synthétisé à partir de l ARN qui sert de matrice (on parle de RÉTROTRANSCRIPTION). Les gènes viraux sont donc sous forme d ADN viral. - Ce dernier est appelé ADN proviral (ou provirus) qui pénètre dans le noyau et s incorpore au génome de la cellule hôte grâce à une intégrase. L information génétique du VIH peut alors s exprimer en utilisant pour cela la «machinerie» du lymphocyte. Le provirus peut rester inactif dans la cellule un temps plus ou moins long. - Le cycle du virus redémarre lorsque le provirus s exprime, c'est-à-dire lorsque l ADN proviral est transcrit en ARN. Cette transcription est assurée par l ARN polymérase de la cellule hôte, sous le contrôle de protéines virales. - Les molécules d ARN sont traduites en protéines virales (gp120, p41 ) Les ARN et les protéines s assemblent en nouvelles particules virales. - Une fois formées, les particules virales quittent la cellule par bourgeonnement, ce qui donne naissance à leur enveloppe lipidique. Leur prolifération et leur libération hors de la cellule cible peuvent provoquer la mort de celle-ci. Les nouveaux virus sont libérés dans le milieu extracellulaire (sang, lymphe ) suite au bourgeonnement. Ils peuvent se fixer sur de nouvelles cellules et le cycle peut recommencer.