Baccalauréat SMS - Sujets de Biologie Humaine

Session 2003

(10 points)

Les vaisseaux sanguins forment un réseau qui débute et finit au coeur. Ils apportent continuellement aux cellules dioxygène et nutriments et permettent le transport des déchets.

1. ÉTUDE DE LA CIRCULATION GÉNÉRALE DANS L'ORGANISME (2,5 points)

1.1 Le schéma du document 1 représente, de façon simplifiée, la circulation sanguine dans l'ensemble de l'organisme ainsi qu'une partie de la circulation lymphatique

Légender ce document, préciser le sens de la circulation et l'état du sang dans les vaisseaux en utilisant les couleurs conventionnelles

1.2 Le document 2 donne les variations de pression et de vitesse de circulation du sang dans les différents vaisseaux de l'organisme.

Analyser ces courbes et en déduire les caractéristiques des circulations artérielle et veineuse

2. LA CIRCULATION CAPILLAIRE : SON RÔLE DANS LES ÉCHANGES (3,5 points)

La paroi des capillaires est très mince, la circulation y est lente, ce qui permet l'échange de substances entre le sang et les cellules.

2.1 Échanges des gaz respiratoires au niveau des tissus

Le tableau du document 3 donne les pressions partielles en O2 et CO2 dans le sang entrant dans les capillaires tissulaires et dans le sang sortant des capillaires tissulaires.

Analyser les données du tableau, en déduire le sens des échanges. Préciser la nature du mécanisme impliqué dans ces échanges.

2.2 Échanges liquidiens

Les échanges liquidiens ayant lieu au niveau des lits capillaires sont la résultante de différentes pressions s'exerçant dans les milieux.

2.2.1 Donner les noms des éléments repérés par les numéros 1 à 8 sur le document 4. Citer les différents compartiments liquidiens et indiquer les éléments du document 4 appartenant à ces compartiments

2.2.2 Le document 5 fournit les valeurs des pressions hydrostatique et oncotique aux pôles artériel et veineux d'un capillaire sanguin.
Sous forme d'un schéma simple, représenter à l'aide de flèches ces pressions à chaque pôle ainsi que la pression résultante. En déduire le sens des mouvements liquidiens.

3. ÉTUDE D'UNE MALADIE HÉRÉDITAIRE SE TRADUISANT PAR DES TAUX EXCESSIFS DE CHOLESTÉROL DANS LE SANG (4 points)

Les artères plus particulièrement celles du coeur et du cerveau peuvent être touchées par l'athérosclérose. Cette pathologie se traduit par la présence de plaque athérome contenant entre autres des dépôts de cholestérol.
Les cholestérol est transporté dans le sang par des lipoprotéines de basse densité (LDL). Les LDL se fixent sur des récepteurs de nature protéique (860 acides aminés), situés au niveau de la membrane de toutes les cellules de l'organisme. Les LDL pénètrent dans les cellules qui peuvent alors utiliser le cholestérol.
La protéine du récepteur est codée par un gène situé sur le chromosome 19. En l'absence de récepteur fonctionnel les LDL ne pénètrent pas dans les cellules ce qui conduit à une élévation du cholestérol plasmatique.
Il existe 3 allèles (R1, R2, R3) du gène qui code pour le récepteur. Les individus de phénotype "absence d'hypercholestérolémie" ont le génotype R1//R1, ceux qui ont le phénotype "cholestérolémie élevée" ont le génotype R1//R2 ou R1//R3 et ceux qui ont le phénotype "cholestérolémie très élevée" ont le génotype R2//R2 ou R3//R3 ou R2//R3.

Voici les séquences nucléotidiques de 2 des 3 allèles. Seule la séquence du brin transcrit de chaque allèle est indiquée.

        29ème triplet                                    360ème triplet

R1 : TCT TTG CTC AAG GTC ACG GTT ... CTA GGG CTG TGG ACG TCG GTC GAG
R2 : TCT TTG CTC AAG ATC ACG GTT ... CTA GGG CTG TGG ACG TCG GTC GAG
R3 : mutation par addition au 362ème triplet provocant la fabrication d'une protéine anormale

3.1 Définir allèle et phénotype

3.2 Préciser la nature de la mutation ayant conduit à l'allèle R2 à partir d'une observation attentive des données ci-dessus.

3.3 Établir et comparer les séquences des polypeptides codées par les allèles R1 et R2 à l'aide du document 6. Expliquer la démarche.
Donner le nombre d'acides aminés de la protéine ainsi obtenue, en déduire les conséquences sur le transport du cholestérol par les trois types de phénotypes.

3.4 Préciser si l'allèle R1 est dominant, récessif ou codominant par rapport à l'allèle R2 et R3. Justifier la réponse.