4OS-SYSTEME NERVEUX

Champs de l'examen de maturité de biologie 4OS de juin 2017 Génétique Génétique mendélienne et hérédité
1. Enoncer la particularité du noyau des gamètes et la fonction de la
méïose.
2. Définir les notions de chromosomes sexuels et d'autosomes.
3. Définir les notions suivantes : allèle, dominant, récessif,
codominant, phénotype, génotype, gène, génome, homozygote,
hétérozygote.
4. Comprendre et décrire la transmission allélique récessive, dominante
et liée au chromosome X .
5. Pouvoir reconnaitre et interpréter un arbre généalogique de
transmission de maladie dominante, récessive ou liée au chromosome X.
Remarque : pas de question de dihybridisme, de caractères libres ou
liés.
Génétique moléculaire
1. Connaître la structure chimique de l'ADN, de l'ARN et des protéines.
Comprendre et pouvoir expliquer les mécanismes de la réplication de
l'ADN, de la transcription et de la traduction.
2. Connaître et pouvoir expliquer les termes : gènes , ADN, ARN, ARNm,
ARNt, brins complémentaires, nucléotides, base azotée, phosphate,
(désoxy)ribose, triplet, codon, anticodon, acide aminé, ribosome,
enzyme, ADN/ARN polymérase.
3. Comprendre la notion d'expression de gène, connaître des exemples de
protéines.
4. Comprendre ce qu'est le code génétique, son universalité.
5. Comprendre ce qu'est une mutation, ce qui peut la provoquer, les
différents types de mutations (substitution, insertion et délétion) et
leurs conséquences (silencieuses, non-sens, faux-sens). Prédire
l'effet d'une mutation sur la synthèse de la protéine correspondante.
Définir le terme d'agents mutagènes et pouvoir en donner des exemples.
6. Comprendre les notions d'ADN non codant, introns, exons, épissage.
7. Comprendre la notion d'épissage alternatif, en quoi il explique qu'il
puisse y avoir beaucoup plus de protéines différentes que de gènes.
8. Comprendre les modifications épigénétiques, comment une
méthylation/acétylation peut empêcher l'expression d'un gène, comment
ces modifications dues à l'environnement peuvent être parfois
transmises à la descendance.
9. Comprendre les méthodes de détection de gène (PCR, électrophorèse et
Southern blot) et leur utilisation. Etre capable de « lire » une
électrophorèse de façon à produire un diagnostic de maladie (exemple
de l'anémie à hématies falciforme).
10. Génie génétique et OGM : Comprendre ce que sont les organismes
génétiquement modifiés (OGM), comment on les produit et avec quels
outils, les avantages qu'ils peuvent apporter et les problèmes qu'ils
causent.
11. Sans entrer dans les détails du mécanisme, expliquer les avantages de
la technique CRISPR-Cas9.
12. Connaître les termes : transgénique, enzyme de restriction, transfert
de gène, gène de résistance à un antibiotique, virus, bactérie,
plasmide et pouvoir les utiliser à bon escient.
13. Connaître des exemples d'OGM (bactéries, plantes, animaux) utilisés
actuellement.
14. Comprendre ce que sont les thérapies géniques in vivo et ex vivo.
15. Discuter des aspects éthiques des applications de génie génétique.
Evolution
1. En les illustrant par des exemples, expliquer comment les disciplines
suivantes peuvent apporter des arguments en faveur de l'évolution :
anatomie comparée (organes homologues, analogues, vestigiaux),
embryologie, biochimie, paléontologie (fossiles et fossiles de
transition), biogéographie (les pinsons de Darwin).
2. Préciser les difficultés et les limitations de la paléontologie (étude
des fossiles).
3. Enoncer les théories de Lamark et de Darwin sur l'évolution, et
discuter des points forts et des points faibles de ces théories.
4. Expliquer la théorie actuelle de l'évolution avec les notions de
génétique (mutations, recombinaisons, transferts de gènes) et
d'écologie (étude des populations à travers la pression de sélection,
l'isolement des populations, la radiation adaptative et la dérive
génétique (l'effet d'étranglement, l'effet fondateur)).
5. Concernant l'origine de la vie, expliquer l'hypothèse de la formation
de matière organique à partir de matière minérale (exp de Miller et
Hurrey, soupe primitive), les premières macromolécules, protobiontes
(premières cellules), l'apparition des eucaryotes par endosymbiose, la
fermentation, l'apparition des premiers autotrophes puis la
respiration cellulaire.
6. Dater les évènements suivants : naissance de la Terre, apparition des
procaryotes, apparition des eucaryotes, début de la vie terrestre
(hors de l'eau), apparition des premiers hominidés et apparition des
premiers Homo sapiens.
7. Macroévolution : Expliquer l'importance pour l'évolution des espèces
des périodes d'extinctions de masse (et leurs causes), de la dérive
des continents.
8. Connaître les principaux ancêtres/cousins de l'espèce humaine (Toumaï
et Orrorin, australopithèques, H. habilis, H.erectus, H.Neandertalis)
9. Comparer l'anatomie d'un chimpanzé actuel avec celle d'un humain (trou
occipital, colonne vertébrale, dentition, taille des membres, mains et
pieds, face).
10. Connaître les théories de l'origine d'H. Sapiens, les théories
monocentriste (out of Africa) et pluricentriste (candélabre). Système nerveux
Mécanismes cellulaires
1. Enoncer le rôle du système nerveux.
2. Connaître les cellules impliquées dans le système nerveux et leurs
fonctions.
3. Décrire le fonctionnement d'un arc réflexe en précisant les éléments
du système nerveux impliqués et leur fonctionnement. Comprendre le
rôle du réflexe dans le maintien de la posture.
4. Dessiner ou reconnaître sur un schéma les éléments suivants de la
structure d'un neurone : corps cellulaire, noyau, dendrite, axone,
gaine de myéline, bouton synaptique.
5. Donner la définition d'un potentiel de membrane (électrique) et
expliquer les mécanismes électrochimiques à l'origine du potentiel de
repos d'une cellule nerveuse (ions, canaux, pompes et forces
impliquées).
6. Décrire les phases de formation d'un potentiel d'action (PA) et les
mécanismes impliqués (ions, canaux...) ; expliquer les notions de
« tout ou rien », de sommation temporelle et spatiale.
7. Enoncer le rôle d'un PA et décrire à quels endroits d'un neurone on le
trouve.
8. Expliquer les mécanismes de propagation du PA sur un axone myélinisé
ou non myélinisé en énonçant la différence entre ces deux types de
propagations.
9. Comprendre l'effet de toxines sur la propagation du signal nerveux
(tétrodotoxine p. ex....)
10. Enoncer le rôle d'une synapse et connaître les types de cellules qui
peuvent être en relation par une synapse.
11. Expliquer le fonctionnement d'une synapse (évènement déclenchant,
entrée du Ca++, vésicules synaptiques, neurotransmetteur, récepteurs,
canaux ioniques, enzymes) en précisant les effets sur le potentiel
membranaire de la cellule réceptrice d'une synapse excitatrice ou
inhibitrice.
12. Connaître les principaux neurotransmetteurs : acétylcholine,
noradrénaline, dopamine, sérotonine et savoir qu'il en existe
d'autres ! Savoir que certains ont toujours un rôle excitateur
(glutamate), d'autres toujours inhibiteurs (GABA), certains
inhibiteurs ou excitateurs selon les cas.
13. Comprendre l'effet de drogues sur le fonctionnement de la synapse:
distinguer les 4 effets différents (agoniste, antagoniste, inhibiteur
du recaptage, inhibiteur de la sécrétion)
14. Pour le tabac, le cannabis, la cocaïne, expliquer par quelle voie ces
substances induisent une sensation de plaisir (principe général), et
décrire leurs effets néfastes à long terme (adaptation du système
nerveux ayant pour résultat l'addiction). Anatomie et physiologie du système nerveux
1. Reconnaître sur un schéma anatomique les éléments suivants : cerveau,
méninges, cervelet, corps calleux, hypothalamus, thalamus, tronc
cérébral, moelle épinière et décrire leurs fonctions.
2. Décrire l'organisation du cortex cérébral en précisant l'emplacement
et les rôles des zones suivantes : aire motrice, aire somesthésique
(sensitive), aire de Broca, aire de Wernicke, lobe frontal, aire
visuelle (lobe occipital).
3. Expliquer le principe d'organisation des aires sensitives et motrices
(homonculus).
4. Expliquer ce qu'est un accident vasculaire cérébral (AVC) et les
conséquences qu'il peut avoir.
5. Expliquer ce qu'est la plasticité du cerveau (neuroplasticité), ses
trois niveaux.
6. Enoncer le rôle général du système nerveux autonome et les rôles de
chacun de ses sous-systèmes.
7. Décrire les actions respectives (s'ils en ont) du parasympathique et
du sympathique sur les organes suivants : ?il, c?ur, bronches, tube
digestif, glande surrénales.
8. Expliquer les différentes techniques de neuroimagerie (IRM, IRMf, TEP,
EEG, MEG), ce qu'elles permettent de mesurer.
Organes des sens
1. Définir ce qu'est un récepteur sensoriel.
2. Connaître les 3 types de récepteurs sensoriels et les différents
stimuli qui permettent le déclenchement d'une réaction dans ces
récepteurs.
3. Expliquer de quelle manière un récepteur sens