Session 2003

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1. ÉTUDE DE LA CIRCULATION GÉNÉRALE DANS L'ORGANISME

1.1 Légendes du document 1

(dans le sens des aiguilles d"une montre, en commençant en haut à droite)

veine pulmonaire
artère aorte
artère hépatique
artère mésentérique
chylifères
intestin grêle
artère rénale
réseau de capillaires tissulaires
veine lymphatique
veine rénale
veine porte hépatique
citerne de Pecquet
veine sus-hépatique
foie
veine cave inférieure
veine cave supérieure
artère pulmonaire

1.2 Analyse des courbes :

- Courbe des pressions : dans l'aorte et les grosses artères proches du coeur, on note une différence importante entre pression systolique (12 cm de mercure) et pression diastolique (7 cm de mercure). Cette différence s'amenuise à mesure que l'on s'éloigne du coeur. La pression globale diminue également dans les artérioles, capillaires et veinules, jusqu'à moins de 1 cm de mercure dans les veines.

- Courbe de la vitesse : la vitesse de circulation est importante (40 cm/s dans les artères. Elle diminue du fait des ramifications dans les artérioles puis les capillaires où elle est presque nulle. Elle augmente ensuite légèrement dans les veines par la contraction des fibres musculaires lisses de leur paroi

- Conclusion : la circulation artérielle est caractérisée par une pression élevée et une grande vitesse, alors que la circulation veineuse se fait à basse pression et à vitesse réduite

2. LA CIRCULATION CAPILLAIRE : SON RÔLE DANS LES ÉCHANGES

2.1 Échanges des gaz respiratoires au niveau des tissus

- Analyse des données du tableau :

• PO₂ est très élevée dans le sang entrant dans les capillaires; elle s'équilibre avec la pression dans le tissu au cours du passage du sang au contact de ce tissu
• PCO₂ est plus faible à l'entrée des tissus qu'à la sortie, où elle est égale à la pression dans le tissu

- Sens des échanges :
Les échanges se font du milieu où la pression du gaz est la plus élevée vers celui où sa pression est la plus faible

• O₂ du sang vers le tissu
• CO₂ du tissu vers le sang

- Nature du mécanisme impliqué dans ces échanges : diffusion des gaz

2.2 Échanges liquidiens

2.2.1 Légendes du document 4.

1 = hématie
2 = plasma
3 = cellule
4 = capillaire sanguin
5 = cellule endothéliale
6 = lymphe interstitielle
7 = lymphe circulante
8 = capillaire lymphatique

Les différents compartiments liquidiens sont :

• le compartiment intracellulaire contenu dans les éléments 1, 3 et 5
• le compartiment extracellulaire, avec
  • la lymphe interstitielle (élément 6)
  • la lymphe circulante (7)
  • le plasma sanguin (2)

2.2.2 Les mouvements liquidiens se feront selon la pression résultante :

Schéma montrant par des flèches le sens des mouvements liquidiens : la pression hydrostatique a tendance à faire sortir l'eau du capillaire, alors que la pression oncotique a tendance à faire revenir l'eau vers le capillaire.

• Au pôle artériel : Phydro > Ponco, donc la pression résultante fait sortir l'eau (filtration)
• Au pôle veineux : Phydro < Ponco, donc la pression résultante fait rentrer l'eau (réabsorption)

3. ÉTUDE D'UNE MALADIE HÉRÉDITAIRE SE TRADUISANT PAR DES TAUX EXCESSIFS DE CHOLESTÉROL DANS LE SANG

3.1 Définitions :

• Un allèle est une version d'un gène. Un même gène peut exister sous plusieurs versions.
• Le phénotype est l'ensemble des caractères observés, résultant de l'expression du génotype

3.2 La mutation ayant conduit à l'allèle R2 est une mutation ponctuelle par substitution. La base G du 1^er nucléotide du 33^è triplet a été remplacée par la base A

3.3 Séquences des polypeptides codées par les allèles R₁ et R₂

Démarche : Le brin transcrit de l'ADN est d'abord transcrit en ARN messager. On obtient le brin d'ARN-m en mettant en face de chaque base de l'ADN la base complémentaire : A -> U, T -> A, G -> C et C -> G
Ensuite, il y a traduction de cet ARN-m : chaque codon (triplet de base) de l'ARN-m correspond à un acide aminé lu dans le tableau de correspondance du document 6

Résultats :

• allèle R₁

ARN messager : AGA AAC GAG UUC CAG UGC CAA ... GAU CCC GAC ACC UGC AGC CAG CUC
Polypeptide : Arg - Asn - Glu - Phé - Gln - Cys - Gln ... Asp - Pro - Asp - Thr - Cys - Sér - Gln - Leu

• allèle R₂

ARN messager : AGA AAC GAG UUC UAG UGC CAA ... GAU CCC GAC ACC UGC AGC CAG CUC
Polypeptide : Arg - Asn - Glu - Phé - STOP

Le 33^è codon est un codon STOP. La protéine ainsi obtenue est donc composée de 32 acides aminés seulement, au lieu de 367, cette protéine n'a donc pas la même fonction dans le transport du cholestérol, de même que la protéine anormale codée par R₃.

3.4 L'allèle R₁ est codominant par rapport aux allèles R₂ et R₃.

En effet, lorsque les 2 allèles R₁ et R₂ sont présents, l'individu a une cholestérolémie plus élevée que le sujet homozygote pour l'allèle sain, mais moins grave que chez le sujet homozygote pour les allèles mutés. Donc les deux allèles (sain et muté) s'expriment de la même façon.
(Même raisonnement pour les allèles R₁ et R₃)