Examen Blanc 2ème cycle - 1s

classe de 1ère S - durée 3H00
DST de SCIENCES DE LA VIE ET DE LA TERRE
calculatrices interdites RESTITUTION ORGanisée des connaissances (7 pts) La duplication et la transcription de l'ADN sont des mécanismes très
proches et pourtant très différents.
Expliquez ces propos : en quoi ces deux mécanismes sont-ils proches
(quelles sont les similitudes) ; en quoi sont-ils différents ?
Il est bien évident que vos explications seront présentées selon un plan et
s'accompagneront de schémas.
Exploitation de documents (7 points) EXERCICE 1 : Expériences de Brachet (3 points)
L'ADN est la molécule qui détient l'information génétique présidant à la
synthèse des protéines. Or l'ADN ne sort jamais du noyau et la synthèse des
protéines se fait dans le cytoplasme.
Il doit donc exister une molécule intermédiaire capable de transmettre les
plans de fabrication des protéines depuis le noyau vers le lieu de
synthèse.
En 1951 Brachet montra cette relation. Les deux photographies ci-dessous
montre deux cellules :
. la première (a) cultivée 15 minutes sur milieu chaud puis soumise à
autoradiographie.
. la seconde (b) cultivée 15 minutes sur milieu chaud, puis 90 minutes sur
milieu froid, puis
soumise à autoradiographie.
[pic] Exploitez ces résultats pour répondre à la problématique.
EXERCICE 2 : De l'ADN à la protéine (2 points)
Une personne est sujette à des maladies à répétition. On soupçonne une
défaillance du système immunitaire. On considère la protéine PT276,
protéine impliquée dans la fabrication des anticorps (molécules de défense
de l'organisme).
Une portion du gène codant pour cette protéine (brin transcrit), entre la
base 120 et la base 144, est :
... ATATTGTTTTTTCATGGCATG...
1) Présentez la chaîne polypeptidique correspondant à cette portion d'ADN
(justifiez votre présentation).
2) Chez le sujet, la portion de protéine correspondante est en fait ...TYR-
ASN-LYS-PRO-TYR... Pourquoi ?
[pic]
EXERCICE 3 : Vitesse de réplication de l'ADN (2 points)
La réplication de l'ADN est très rapide chez les bactéries : 500 à
plusieurs milliers de paires de bases (pb) par seconde. On a pu montrer,
par ailleurs, que chez les mammifères, la réplication de l'ADN est plus
lente : 50 pb/seconde.
1. Calculez le temps théoriquement nécessaire à la réplication d'un grand
chromosome humain (le n° 1) dont la longueur d'ADN (déroulé) est égale à 8
cm. (Distance entre deux paires de bases successives = 0,34 nm toutefois
afin de simplifier les calculs on admettra une distance à 0,4 nm - De la
même façon, pour simplifier les calculs, on considérera qu'une heure fait
4000 secondes et non 3600).
2. On a pu cependant déterminer que la durée réelle de la phase S pour une
cellule humaine est égale à 6 heures.
Montrez que ce résultat est incompatible avec celui obtenu dans la question
2, si on admet que la réplication d'une molécule d'ADN commence à un bout
et se termine à l'autre bout du chromosome.
3. On plonge pendant quelques minutes, au cours de la phase S, des cellules
humaines dans un milieu contenant de la thymidine radioactive. Puis ces
cellules sont détruites, leur ADN est extrait et étalé sur une lame de
verre, sur laquelle on plaque une émulsion photographique. On obtient des
images telles que celle-ci :
[pic]
Le dépôt d'argent correspond aux endroits de la molécule d'ADN ayant
incorporé de la thymidine radioactive.
Utilisez ce résultat pour reprendre et résoudre le problème soulevé dans la
question 2.
Résolution d'un problème (6 points) La paroi intestinale comporte de nombreux replis, ou villosités, recouverts
par un épithélium dont certaines cellules dites caliciformes sécrètent du
mucus, sorte de gelée qui tapisse la paroi de l'intestin et favorise la
progression des aliments. Chimiquement ce mucus est formé de
glycoprotéines, c'est à dire de chaînes polypeptidiques sur lesquelles sont
fixées de courtes chaînes d'oses (de sucres)
Pour déterminer les étapes de la synthèse et du cheminement des
glycoprotéines dans la cellule caliciforme, NEUTRA et LEBLOND ont utilisé
des précurseurs de ces molécules, marquées par des isotopes radioactifs.
Ils effectuent un pulse de quelques minutes avec le précurseur marqué, puis
une chasse. La radioactivité de différents organites cellulaires est
mesurée, plus ou moins longtemps après le pulse. Les graphiques ci-après
donnent les résultats de deux séries d'expériences au cours desquelles ont
été utilisés des précurseurs différents (les numéros portés au-dessus des
courbes renvoient aux légendes du dessin de la cellule) :
- 1ère série d'expériences : le précurseur est un acide aminé, la leucine.
- 2ème série d'expérience, le précurseur est un sucre hexose, le galactose. 1) Analysez le graphique des résultats de la 1ère série d'expériences,
montrant les variations de radioactivité des différents organites après
injection de leucine chaude.
2) Analysez le graphe des résultats de la deuxième série d'expériences,
obtenu après injection de galactose radioactif.
3) Concluez.
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[pic] [pic] [pic]