Session 2004 Nouvelle-Calédonie

(10 points)

Corrigé

1. ÉTUDE DE LA TRANSMISSION D’UNE FORME DE DIABÈTE HÉRÉDITAIRE.    (2,5 points)

On connaît une forme de diabète, héréditaire, due à une insuline anormale et inactive.
La transmission de la maladie a été étudiée dans une famille dont l’arbre généalogique est présenté dans le document 1.

1.1 A l’aide d’un raisonnement argumenté, indiquer si l’allèle responsable de la maladie    est dominant ou récessif.

1.2 Démontrer que le gène atteint est porté par un autosome.

1.3 Donner le génotype des individus I1, II2, III2, et III6.

 1.4 Indiquer la probabilité théorique pour le couple III2 et III3 d’avoir un enfant diabétique.

2. STRUCTURE DE L’ORGANE IMPLIQUE DANS LA SYNTHÈSE DE L’INSULINE.    (2 points)

2.1 La figure du document 2 représente une coupe de pancréas.
Indiquer sur la copie les légendes correspondant aux numéros 1 et 2 et aux lettres X et Y du document 2.

2.2 La partie X renferme différents types de cellules. On distingue des cellules alpha (a)         et des cellules bêta (b).
Le document 3 représente un schéma d’une cellule b observée au microscope électronique.

2.2.1 Noter sur la copie les noms des éléments repérés par les numéros 1 à 6.
2.2.2 Nommer les structures A, B, C et D.

3. SYNTHÈSE DE L’INSULINE             (2 points)

Ces structures A, B, C et D sont impliquées dans la synthèse et la sécrétion de l’insuline.

3.1 Préciser leurs rôles.

Une séquence d’acides aminés présents dans une des 2 chaînes peptidiques formant la molécule d’insuline normale est représentée ci-dessous.
 – Phe – Val – Asn – Gln – His – Leu – Cys – Gly –

3.2  À l’aide du code génétique présenté dans le document 4, donner pour les 4 premiers acides aminés une séquence possible des bases du gène correspondant.

3.3  Il existe des insulines anormales dues à des mutations. Indiquer les différents types de mutation.

4. LE RÔLE DES HORMONES PANCRÉATIQUES                        (3,5 points)

4.1 Mise en évidence du rôle de l’insuline chez le chien.

4.1.1 Le document 5 montre les effets de la pancréatectomie réalisée sur un chien (a) puis les effets de l’injection d’insuline (b) sur la teneur en glycogène hépatique. Commenter cette expérience et en déduire l’action de l’insuline sur le foie.
4.1.2 Un fragment dilacéré de muscle est successivement placé dans un milieu avec insuline puis dans un milieu sans insuline. La quantité de glucose prélevé par le tissu musculaire et la quantité de glycogène présente dans les cellules musculaires sont dosées dans chacun des 2 cas après 10 minutes. Les valeurs sont exprimées en mg par gramme de tissu musculaire.

 

Milieu avec
insuline

Milieu sans
insuline

Glucose prélevé
mg.g-1

1,88

1,43

Glycogène musculaire
mg.g-1

2,85

2,45

Commenter les résultats du tableau.
4.1.3 Expliquer comment l’insuline régule la glycémie.

4.2 Rôle du glucagon.
On injecte chez un chien normal du glucagon par voie intra veineuse. On dose le glucose sanguin et le glycogène hépatique. Les courbes a et b du document 6 présentent les variations de la glycémie du taux de glucogène hépatique en fonction du temps.

4.2.1  Indiquer quelles cellules synthétisent le glucagon.
4.2.2  À partir de cette expérience, déduire le rôle du glucagon sur la glycémie