[PDF] Sciences de la Vie Exercice 1 : Des protéines synthétisées et des

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Collège des Saints Coeurs Examen final, mai 2011

Sioufi Classe : 3 e

Durée : 60 minutes

Sciences de la Vie

Cette épreuve est constituée de quatre exercices. Elle comporte deux pages numérotées 1/2 et 2/2. Exercice 1 : Des protéines synthétisées et des protéines digérées (5 points)

1. Synthèse des protéines

La synthèse des protéines nécessite de l"énergie et des nutriments. a. Nommer les nutriments constituant les protéines.

b. D"autres nutriments sont utilisés pour produire l"énergie nécessaire à la synthèse des protéines.

Nommer le principal nutriment utilisé. Comment ce nutriment peut-il produire de l"énergie ?

c. Nos cellules fabriquent des dizaines de protéines, toutes différentes. En quoi ces protéines sont-

elles différentes ?

2. Digestion des protéines

Le tableau suivant résume quelques montages expérimentaux de la digestion de l"ovalbumine. Tube

Contenu Température Milieu

A Solution d"ovalbumine + trypsine 85 oC basique B Solution d"ovalbumine + trypsine 37 oC basique

C Solution d"ovalbumine + maltase 37 oC basique

D Solution d"ovalbumine + trypsine 37 oC acide

a. Dans quel tube la digestion de l"ovalbumine a-t-elle eu lieu ? Indiquer le résultat de cette

digestion.

b. Un test réalisé sur le contenu du tube permet de vérifier le déroulement de cette digestion.

Nommer ce test et donner son résultat.

c. Expliquer pourquoi la digestion n"a pas eu lieu dans chacun des autres tubes. En déduire, à chaque fois, une propriété des enzymes.

Exercice 2 : La circulation sanguine (5 points)

Une goutte de sang quitte les poumons, fait le tour du corps, puis retourne aux poumons.

1. Indiquer, par ordre, le trajet suivi par la goutte de sang partant des poumons et retournant aux

poumons, en utilisant les termes de la liste suivante :

artère pulmonaire ; artère aorte ; oreillette gauche ; oreillette droite ; ventricule droit ; ventricule

gauche ; veines caves ; veines pulmonaires ; poumons ; organes.

2. Relever, de la liste ci-dessus, les noms des cavités cardiaques et des vaisseaux sanguins qui

contiennent du sang oxygéné. Nommer la valvule auriculo-ventriculaire traversée par le sang oxygéné.

3. Décrire les échanges gazeux respiratoires qui se déroulent au niveau des organes. Citer les

facteurs favorisant ces échanges. 1/2 Exercice 3 : La loterie de l"hérédité (5 points) " Un ovule ou un spermatozoïde ne contient que l"un ou l"autre des deux chromosomes d"une même

paire d"homologues. En ne considérant que la répartition entre les gamètes de trois paires

d"homologues, 8 sortes de spermatozoïdes (ou d"ovules) différents peuvent se former. En effet,

il y a 2 possibilités pour la première paire, 2 pour la seconde et 2 pour la troisième, soi

t :

2 x 2 x 2 = 23 = 8 possibilités.

Cette distribution au hasard des chromosomes se produit pour chacune des 23 paires, il y a donc 2

23 = 8,3 millions de spermatozoïdes différents possibles et 223 = 8,3 millions d"ovules différents

possibles. Comme il faut être deux pour faire un bébé, un père et une mère, cela veut dire que

chacun des deux sexes produit ses gamètes avec une fréquence égale : plus de 8 millions de

possibilités chacun. Ainsi, et c"est le deuxième niveau où se joue l"aléatoire (le hasard) de la loterie

de l"hérédité, il y a une chance sur environ 7

13 pour que l"on retrouve les mêmes combinaisons

génétiques (7

13 = 8,3 millions x 8,3 millions = 70 mille milliards !). »

D"après J. Tavlitzki, 12 clés pour la Biologie, Belin Ed.

1. La première loterie génétique, ou premier brassage génétique, a lieu lors de la formation des

gamètes. Nommer le processus responsable de cette formation.

2. Préciser le moment où a lieu la deuxième loterie ou le deuxième brassage génétique.

3. Justifier, en se référant au texte, l"affirmation : " Chaque être humain est unique ».

4. Relever du texte le nombre de gamètes différents pouvant être produits à partir d"une cellule-

mère à 2n = 6 chromosomes. Comment expliquer la diversité génétique des gamètes ? Exercice 4 : La transmission du daltonisme (5 points)

L"arbre généalogique ci-contre est celui

d"une famille dont certains membres sont atteints de daltonisme.

Le daltonisme est une anomalie de la

vision de certaines couleurs. Le gène responsable de la vision des couleurs est porté par le chromosome X et possède deux allèles : l"allèle N déterminant la vision normale domine l"allèle d responsable du daltonisme. Ce gène n"a pas d"allèle sur le chromosome Y. I

1 2

II

3 4 5 6

Homme normal Femme normale

Homme daltonien Femme daltonienne

1. Indiquer les génotypes des parents 1 et 2. Justifier la réponse.

2. Faire l"analyse factorielle permettant de vérifier les phénotypes des enfants de ce couple.

BON TRAVAIL !

2/2 Classe de 3e Examen final, mai 2011

Sciences de la Vie

Corrigé Barème

Exercice 1 : Des protéines synthétisées et des protéines digérées (5 points)

1. Synthèse des protéines

a. Les nutriments constituant les protéines sont les acides aminés. b. Le principal nutriment utilisé par les cellules est le glucose. La cellule produit de l"énergie par oxydation ou dégradation du glucose. c. Les protéines diffèrent entre elles par le nombre et l"ordre d"assemblage des acides aminés, déterminés par le programme génétique de chaque individu.

2. Digestion des protéines

a. La digestion de l"ovalbumine a eu lieu dans le tube B en présence de trypsine agissant

à 37

oC dans un milieu basique. L"ovalbumine a été transformée en acides aminés.

b. Le test de biuret, réalisé à froid, permet de vérifier si la digestion a eu lieu. En

pratiquant ce test sur le contenu du tube (B) après un temps suffisant, on constate l"absence de la coloration violette caractéristique des protéines et des polypeptides. Ce résultat négatif indique que l"ovalbumine a disparu : elle a été digérée. c. Dans le tube A, la haute température a détruit l"enzyme qui n"a plus agi sur l"aliment. On en déduit que les enzymes travaillent à une température convenable (37 oC), celle de l"organisme où elles se trouvent. Dans le tube C, l"enzyme ajoutée (maltase) n"a pas d"action sur l"ovalbumine. On en déduit que les enzymes sont spécifiques. Dans le tube D, le milieu acide n"est pas favorable à l"action de la trypsine qui agit dans un milieu basique. On en déduit que chaque enzyme agit le mieux dans un milieu

à pH déterminé.

½ pt

½ pt

½ pt

½ pt

¾ pt

¾ pt

½ pt

½ pt

½ pt

Exercice 2 : La circulation sanguine (5 points)

1. Trajet suivi par la goutte de sang dans le corps

Le trajet suivi par la goutte de sang, partant des poumons et retournant aux poumons, est

le suivant : poumons → veines pulmonaires → oreillette gauche → ventricule gauche →

artère aorte → organes → veines caves → oreillette droite → ventricule droit → artère

pulmonaire → poumons.

2. Cavités cardiaques, vaisseaux sanguins et valvule traversés par le sang oxygéné

Les cavités cardiaques contenant du sang oxygéné sont l"oreillette et le ventricule

gauches. Les vaisseaux sanguins conduisant du sang oxygéné sont les veines pulmonaires et l"artère aorte. La valvule auriculo-ventriculaire traversée par le sang oxygéné est la valvule mitrale.

3. Échanges gazeux respiratoires au niveau des organes

Au niveau des organes, le sang fournit le dioxygène aux cellules. Ces dernières rejettent le dioxyde de carbone qui passe dans le sang. La grande surface de contact entre les capillaires sanguins et les cellules ainsi que la lenteur de la circulation sanguine favorisent les échanges gazeux respiratoires qui se déroulent au niveau des organes. 2 pts

½ pt

½ pt

½ pt

1 pt

½ pt

Exercice 3 : La loterie de l"hérédité (5 points)

1. Processus responsable de la formation des gamètes

Le processus responsable de la formation des gamètes est la méiose. 1 pt 1/2

Corrigé Barème

2. Deuxième loterie génétique

La deuxième loterie (ou brassage génétique) a lieu lors de la fécondation qui réunit au

hasard les chromosomes d"un spermatozoïde et ceux d"un ovule.

3. Raisons de l"unicité de chaque être humain

La cellule-oeuf formée lors de la fécondation constitue une combinaison entre deux gamètes, parmi des milliards de combinaisons possibles (70 mille milliards!). Un nouveau programme génétique est ainsi crée et son exécution donne un être humain unique.

4. Diversité génétique des gamètes

8 gamètes différents peuvent être produits à partir d"une cellule-mère à 3 paires de

chromosomes (2n = 6). Au cours de la méiose, chaque gamète reçoit, au hasard, un chromosome de chaque paire de chromosomes homologues avec tous ses gènes. Ainsi, la méiose forme des gamètes ayant chacun son propre génotype. 1 pt

1 pt ½

½ pt

1 pt Exercice 4 : La transmission du daltonisme (5 points)

1. Génotypes des parents

· Le père (1) est daltonien, donc il possède un allèle d sur son unique chromosome X, le chromosome Y ne portant pas d"allèle pour ce gène. Le génotype du père est donc Y Xd. · La mère (2) a une vision normale, donc elle possède un allèle N sur l"un de ses deux chromosomes X. Or, elle a eu un garçon daltonien auquel elle a transmis un chromosome X d. Cette femme est donc hétérozygote de génotype dNXX.

2. Analyse factorielle

Parents

Phénotypes : ♂ [d] x ♀ [N]

Génotypes : Y

Xd x

dNXX

Gamètes

: Xd Y XN Xd Échiquier de croisement Analyse de l"échiquier ♀ Xd ½ Y ½ Génotypes des enfants dNXX ; ¼ ddXX ; ¼ Y

XN ; ¼ Y

Xd.

Phénotypes des enfants

½ [N] : une fille (4) et un garçon (5)

à vision normale.

½ [d] : une fille (3) et un garçon (6)

daltoniens.

XN ½

dNXX ¼ Y

XN ¼

Xd ½

ddXX ¼ Y

Xd ¼

Ainsi, les phénotypes des enfants

sont vérifiés. 1 pt 1 pt 1 pt

Échiq.

1 pt

Analyse

1 pt 2/2quotesdbs_dbs12.pdfusesText_18

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