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Epreuve de Biologie ISRP I Durée: 2h Sujet QUESTION 1 (3 pts ) Définissez avec concision les expressions et les mots suivants : – accommodation ; – capacitation ; – îlot de Langerhans ; – gène de susceptibilité ; – chromatine nucléolaire ; – plaque équatoriale. QUESTION 2 (2pts ) Faites le schéma précisément légendé d’une cellule à 2n = 6, en anaphase de division réductionnelle sachant qu’il existe dans cette cellule une translocation robertsonienne. QUESTION 3 (2 pts ) Suite à votre description histologique du testicule, commentez brièvement les étapes de la spermatogenèse. QUESTION 4 ( 5 pts) La vision chez les mammifères met en jeu une voie sensorielle polysynaptique partant de la rétine, empruntant le nerf optique et aboutissant dans le cortex occipital. Chaque hémisphère cérébral reçoit les projections de la moitié opposée du champ visuel des deux yeux (l’hémisphère droit reçoit, par exemple, les images de la partie gauche du champ visuel).
L’anatomie d’une voie nerveuse comme la voie visuelle peut être étudiée par injection de proline tritiée au départ de la voie sensorielle. Cet acide aminé radioactif a la propriété d’être capté par les corps cellulaires des neurones puis transféré au neurone postsynaptique. Des chats reçoivent sous anesthésie, soit à l’âge de 15 jours (Figure 1A) soit à celui de 92 jours (Figure 1B), une petite injection de proline tritiée dans un seul œil. Ils sont sacrifiés une semaine plus tard. Des coupes fines sont réalisées dans le lobe occipital d’un hémisphère cérébral, puis placées au contact d’une émulsion photographique, à l’obscurité. Les autoradiogrammes obtenus sont ensuite observés au microscope à fond noir. Les grains d’argent de l’image apparaissent alors en blanc brillant sur fond noir. L’anatomie est précisée en colorant les coupes après autoradiographie. Des singes nouveau-nés subissent sous anesthésie une suture de la paupière de l’œil droit. Parvenus à l’âge adulte, ces singes, ainsi que d’autres non opérés et de même âge, reçoivent une petite injection de proline radioactive dans l’œil gauche et sont sacrifiés une semaine plus tard. Des autoradiographies sont réalisées sur coupes tangentielles de la couche 4 du cortex occipital (Figure 2) provenant de singes témoins (A) ou à paupière droite suturée depuis la naissance (B), La suture de paupière n’entraîne, chez un singe adulte, aucune modification anatomique de la projection cérébrale, quel que soit le temps de survie postopératoire. 1. Donnez la formule développée générale d’un acide aminé. 2. Donnez deux causes possibles de cécité en expliquant brièvement votre choix.) 3. Dans le document 1B, faites une comparaison de la largeur moyenne des bandes marquées et des bandes non marquées. 4. Les bandes ainsi visualisées sont appelées colonnes de dominance oculaire. Justifiez cette appellation. 5. Expliquez les différences observées entre les documents 1A et 1B. 6. Décrivez et interprétez les résultats chez les singes nouveau-nés. 7. Interprétez le résultat obtenu chez le singe adulte. QUESTION 5 (4 pts) À l’aide d’un montage schématisé dans le document 1, on pratique une stimulation d’un axone et on enregistre les phénomènes électriques grâce à trois paires d’électrodes réceptrices de plus en plus éloignées du point de stimulation. Les enregistrements sont représentés dans le document 2. 1. Quelle information apporte l’analyse du document 2 concernant la stimulation ? 2. Quelle est la caractéristique du signal observé ? 3. D’après vos connaissances, où peut-on observer les tracés du document 2 sur un neurone in vivo et à quoi correspondent-ils ? Une stimulation efficace est portée maintenant sur l’axone et on enregistre les phénomènes électriques grâce aux mêmes paires d’électrodes. 4. Faites les schémas des tracés obtenus au niveau des électrodes A et C. QUESTION 6 ( 4 pts) L’acétylcholinestérase intervient dans la transmission de l’influx nerveux au niveau de certaines synapses en catalysant l’hydrolyse de l’acétylcholine en choline et acide éthanoïque. Cette enzyme agit à un pH optimal très voisin de 7,7. La mesure de l’activité de l’enzyme isolée, in vitro, est réalisée à pH = 7,7 et à 25° C. On utilise toujours la même concentration d’enzyme. Les vitesses initiales pour différentes concentrations en acétylcholine sont rassemblées dans le tableau 1 suivant : 1. Que représente l’acide éthanoïque dans le cadre de cette réaction ? 2. Analysez les données du tableau 1 et concluez. On mesure, maintenant, l’activité de l’enzyme en présence d’un analogue structural de l’acétylcholine. Cette molécule est notée A. Elle ne sera jamais hydrolysée. L’étude se fait dans les mêmes conditions que précédemment en ajoutant simplement au milieu expérimental une certaine quantité de molécules A. Les résultats expérimentaux sont consignés dans le tableau 2 suivant : Tableau 2 3. Commentez les données du tableau 2 et concluez quant à l’action de la substance A. 4. À quel autre résultat auriez pu vous attendre quant aux valeurs de la vitesse initiale en présence de A ? 5. Quelle serait la conséquence à très court terme de la présence de la substance A au niveau de la jonction neuromusculaire . |