Enoncés: Exercice N°2 [PDF]

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EXERCICES D’APPLICATION (EXB) : REPRODUCTION & SANTE POUR BAC MATH & SC EXP

Enoncés Exercice n°2 : (p11) Le spermatozoïde est une cellule sexuelle dont la structure est adaptée à sa fonction. Le document 1 représente l’organisation de cette cellule sexuelle. 1) Légendez ce document en reportant sur votre copie les numéros correspondants. 2) Précisez le rôle des structures 3, 4, 5 et 8 dans l’accomplissement de la fonction du spermatozoïde. 3) Nommez, dans l’ordre chronologique, les étapes conduisant à la formation de cette cellule sexuelle.

Exercice n°3: (p11) On se propose d’étudier la relation entre les ovaires et l’utérus chez la femme. Pour cela, des observations sont faites au niveau des ovaires et de l’utérus parallèlement à des dosages des hormones ovariennes. Le document 2 illustre : quelques structures présentes dans l’ovaire pendant une période allant du 1er au 28 janvier (a). l’évolution du taux plasmatique des hormones ovariennes de cette femme pendant la même période (b). l’évolution de l’endomètre utérin de cette femme pendant la même période (c). 1) Identifiez les structures numérotées 1, 2 et 3 du document 2a. 2) A partir du document 2b, précisez en justifiant votre réponse : le jour de l’ovulation. le premier jour de la menstruation. 3) A partir des documents 2a et 2c, nommez en justifiant votre réponse, pour la période allant du 16 au 28 janvier, la phase : du cycle ovarien. du cycle utérin. 4) Exploitez les documents 2b et 2c en vue de dégager l’action des hormones ovariennes sur le cycle utérin.

Exercice n°4 : (c12) Au cours de la vie génitale de la femme, les structures A, B et C du document 1 peuvent être observées à différents niveaux de l’appareil reproducteur, suite à des phénomènes physiologiques particuliers.

Document 1 Page 1 sur 5

1) Identifiez les structures A, B et C. 2) Précisez le nombre de chromosomes des cellules C1, C2 et C3. 3) Classez les structures A, B et C dans l’ordre chronologique de leur apparition au niveau de L'appareil génital de la femme. 4) Indiquez, pour chaque structure, le phénomène physiologique à l’origine de sa formation.

Exercice n°5: (c13) On cherche à comprendre Faction de l’ovaire sur l’hypophyse ; pour cela on réalise les deux expériences suivantes : Expérience 1 On dose le taux sanguin de la LH libérée par l’hypophyse dans trois situations expérimentales différentes (document ci-dessous) : • situation 1 : ovariectomie bilatérale. • situation 2 : injection d’une dose de 60 pg/ml d’œstradiol. • situation 3 : injection de doses supplémentaires d’œstradiol. 1) Analysez les résultats de l’expérience 1 en vue de préciser l’action de l’œstradiol sur la sécrétion de la LH par l’hypophyse. Expérience 2 On suit la variation du taux sanguin de LH chez une femelle ovaricctomisée suite à l’injection de doses croissantes de progestérone ; le tableau suivant résume les résultats obtenus : doses de progestérone injectée (pg/ ml) taux sanguin de LH hypophysaire (ng/ml 2 Supérieur à 50 20 Aux environs de 4 35 Presque nul 2) Analysez ces résultats en vue de préciser l’action de la progestérone sur la sécrétion de la LH hypophysaire.

Exercice n°6: (p13) On cherche à déterminer les causes de l’absence prolongée de menstruations chez certaines femmes; pour cela, des examens cliniques ont été réalisés chez deux femmes A et B présentant ce trouble. Examen 1 Le dosage du taux sanguin des hormones ovariennes chez une femme à cycle sexuel normal et chez les deux femmes A et B fournit les résultats indiqués sur le document 1.

1) A partir des données fournies par le document 1 : a- comparez les résultats des dosages du taux sanguin des hormones ovariennes chez les trois femmes, b- proposez une explication quant à l’absence de menstruations chez les deux femmes A et B. Page 2 sur 5

Examen 2 L’échographie des ovaires chez les deux femmes A et B montre que : • l’ovaire de la femme A ne contient ni follicules ni corps jaune • l’ovaire de la femme B contient Femme à cycle Femme A Femme B uniquement des follicules sexuel primordiaux et des follicules Normal primaires. concentration moyenne 32 92 12 Examen 3 de FSH (mU / ml) Le dosage des hormones hypophysaires 30 60 10 concentration moyenne (FSH et LH) durant un mois a permis de de LH (mU / ml) déterminer les concentrations moyennes de ces hormones (tableau ci-dessous) : 2) A partir de l’exploitation des examens 2 et 3, précisez la cause de l’absence prolongée de menstruations chez chacune des deux femmes A et B. 3) Proposez un traitement permettant de rétablir l’activité sexuelle normale chez l’une des deux femmes (A ou B) que vous préciserez ; justifiez votre réponse.

Exercice n°7: (p15) Les figures 1 et 2 du document 1 sont des représentations schématiques de deux étapes observées au cours de la fécondation chez l’espèce humaine.

Figure 1

1) 2) 3) 4)

Figure 2 Document 1 Légendez le document 1 en reportant les numéros des flèches de 1 à 4 sur votre copie. Identifiez les étapes de la fécondation représentées par les figures 1 et 2. En exploitant les données fournies par le document 1 et vos connaissances, dégagez le rôle de chacun des évènements marquant ces deux étapes. Précisez les transformations nucléaires et cytologiques qui se produisent immédiatement après l’étape de la fécondation représentée par la figure 2.

Exercice n°8: (c15) On se propose d’étudier le mécanisme de régulation de la sécrétion de testostérone chez l’homme. Pour cela, on a réalisé des dosages des taux plasmatiques de testostérone et de LH chez deux sujets pubères : un sujet A normal et un sujet B présentant des troubles de la fonction reproductrice. Les documents 2 et 3 représentent, respectivement, les résultats des dosages obtenus.

Document 2 Document 3 1) Analysez les données du document 2 en vue de proposer deux hypothèses expliquant l’origine des troubles chez le sujet B. 2) A partir de l’analyse des données du document 3 et en tenant compte des informations dégagées précédemment et vos connaissances : a. expliquez le mécanisme de la sécrétion de LH chez le sujet B. Page 3 sur 5

b. précisez laquelle des deux hypothèses proposées serait à retenir. c. proposez un traitement possible pour corriger les troubles de la fonction reproductrice chez le sujet B. 3) A partir des informations dégagées des questions précédentes et de vos connaissances, représentez à l’aide d’un schéma fonctionnel, la régulation de la sécrétion de testostérone chez le sujet A.

Exercice n°9: (c16) Chez la femme, le fonctionnement des ovaires peut varier en fonction de son état physiologique. Pour déterminer les causes de cette variation, on a réalisé chez trois femmes A, B et C des dosages réguliers du taux sanguin de deux hormones h1 et h2 pendant une période de 56 jours. Les résultats obtenus sont représentés dans le document 2. 1) En vous basant sur l'exploitation des données du document 2 et sur vos connaissances : a. Identifiez les hormones h1 et h2. b. Précisez la femme dont les ovaires ont un fonctionnement normal. c. Proposez une explication du fonctionnement des ovaires chez chacune des deux autres femmes. 2) Dans le but de déterminer l’état physiologique de ces deux dernières femmes, on a dosé le taux sanguin de LH chez les trois femmes A, B et C. Les courbes du document 3 représentent les résultats obtenus.

Document 2

Document 2

Analysez ces courbes en vue : a- de justifier l’état physiologique de la femme à cycle sexuel normal, b- de préciser l’état physiologique de chacune des deux autres femmes, c- d'expliquer les résultats de dosages de LH chez ces deux femmes.

Exercice n°10: (p17) Le document 1 représente trois structures observables à des endroits différents de l’appareil génital de la femme.

Document 1

1) Légendez le document 1 en reportant sur votre copie les numéros des flèches de 1 à 6. 2) Nommez les trois cellules X, Y et Z. 3) Expliquez !e déterminisme hormonal de l’évènement ayant permis l'obtention de la structure B Page 4 sur 5

4) Indiquez la succession des évènements permettant le passage de la structure B à la structure C.

Exercice n°10: (c17) On cherche à déterminer certaines causes de stérilité chez la femme. Pour cela on se réfère à des résultats de tests cliniques réalisés chez une femme stérile âgée de 25 ans. Test 1 : Des dosages d’une hormone ovarienne H sont effectués chez la femme stérile durant une période de 29 jours. Les résultats obtenus sont représentés par le tracé 1 du document 5. Le tracé 2 correspond à l’évolution de l’hormone H chez une femme fertile (témoin).

Tracé 1

Tracé 2 Document 5 1) Exploitez les données du tracé 2 du document 5, afin d’identifier : l’hormone H l’évènement X. 2) A partir de la comparaison du tracé 1 au tracé 2, proposez deux causes possibles pouvant être à l'origine de la stérilité de la femme. Test 2 : Un examen échographique a été réalisé chez la femme stérile au 27ème jour. Le document 6 représente un schéma d’interprétation de la coupe d’ovaire observée. Document 6 Test 3 : On effectue un dosage du taux moyen de LH chez la femme stérile avant et après traitement par injection d’une substance (S) Femme stérile Période (jour) femme témoin Avant traitement par Après traitement par injection de la substance S injection de la substance S Taux moyen [2 16[ 10 10 10 de LH (Ul/L) [16 28[ 10 10 10 [28 30] 90 10 84 3) A partir de l’exploitation des résultats des tests 2 et 3 et de vos connaissances a. justifiez l’absence de l’évènement X chez la femme stérile. b. dégagez l’effet de la substance S. 4) Sachant que le complexe hypothalamo-hypophysaire de la femme stérile ne présente pas d’anomalies structurale et fonctionnelle, proposez une explication possible à la cause de cette stérilité.

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EXERCICES D’APPLICATION (EXB) : REPRODUCTION & SANTE POUR BAC MATH & SC EXP

Correction Exercice n°3: 1)

1 : follicule mûr ; 2 : corps jaune ; 3 : follicule cavitaire ou tertiaire

2)

Le jour de l’ovulation est le 2 janvier, en effet l’ovulation survient environ un jour après le pic d’œstrogène Le premier jour des menstruations est le 16 janvier, en effet à cette date il y a une chute du taux des hormones ovariennes (œstrogènes et progestérone) suite à la dégénérescence du corps jaune. 3) Du 16 au 28 janvier : La phase du cycle ovarien est la phase folliculaire caractérisée par l’évolution progressive des follicules La phase du cycle utérin est la phase postmenstruelle caractérisée par le développement progressif de la muqueuse utérine 4) Au cours de la phase postmenstruelle, et sous l’action des œstrogènes, la muqueuse utérine s’épaissit, se vascularise et forme des glandes en tubes Au cours de la phase prémenstruelle, et sous l’action combinée des œstrogènes et de la progestérone, le développement de la muqueuse utérine s’accentue (formation de la dentelle utérine).

Exercice n°4 :

(C12)

Commentaire : c’est une question de restitution des connaissances. Il s’agit en 1, d’identifier les structures A, B et C à partir d’informations fournies par le document1. Exemple : la présence de petites cavités folliculaires permet de dire que la structure C est un follicule cavitaire. 1) Structure A : ovocyte II en métaphase II. Structure B : cellule œuf. Structure C: follicule cavitaire (ou tertiaire).

2)

Cellule C1: n= 23 chromosomes Cellule C2: 2n= 46 chromosomes Cellule C3: 2n= 46 chromosomes. 3) Ordre chronologique de l'apparition des structures A, B et C au niveau de l'appareil génital de la femme: C

4)

A

B

Phénomène physiologique à l'origine de la structure A : l’ovogenèse (la méiose) Phénomène physiologique à l'origine de la structure B : la fécondation Phénomène physiologique à l'origine de la structure C : la folliculogenèse.

Exercice n°5:

(C13)

B- Reproduction humaine : (4 points)

1)

2)

Analyse : Avant l’ovariectomie bilatérale, le taux de LH hypophysaire est faible (10mU/ml). Puis, suite à l’ovariectomie bilatérale, il se produit une augmentation considérable de la sécrétion de LH qui atteint 40mU/ml au bout de 4 semaines. L’injection d’une faible dose d’œstradiol (60 pg/ml) entraine la chute immédiate de la libération de LH qui revient à sa valeur initiale (environ10mU/ml) L’injection de fortes doses d’œstradiol provoque la libération immédiate d’une quantité plus importante de LH (> à 50 mU/ml) L’effet exercé par l’œstradiol sur la libération de la LH hypophysaire dépend de la concentration de cette hormone dans le sang : A faible dose, cet effet est négatif (RC-) A forte dose, cet effet est positif (RC+) Analyse : l’injection de doses croissantes de progestérone (2 puis 20 puis 35pg/ml) à une femelle ovariectomisée entraine une diminution de plus en plus importante du taux sanguin de la LH hypophysaire. La progestérone exerce un effet négatif sur l’activité hypophysaire.

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Exercice n°6:

(P13)

1) a. Comparaison : Chez la femme à cycle sexuel normal, la sécrétion des hormones ovariennes est variable le long du cycle alors que chez les femmes A et B, le taux de ces hormones est très faible et constant. b. Explication : chez la femme à cycle normal, le taux élevé des hormones ovariennes le long du cycle entraîne le développement de l’endomètre utérin et sa chute vers la fin du cycle provoque la destruction de la muqueuse utérine d’où la menstruation. l’absence de menstruations chez les deux femmes A et B s’explique par la sécrétion très faible des hormones ovariennes ne permettant donc pas le développement de la muqueuse utérine. 2) Femme A : Absence de follicules et de corps jaune au niveau des ovaires ; cette femme est ménopausée ; ceci explique le taux faible des hormones ovariennes et l’hypersécrétion des gonadostimulines par l’hypophyse (92 mU/ml pour la FSH au lieu de 32 et 60 mU/ml de LH au lieu de 30) ; en effet, l’hypophyse se trouve libérée de l’inhibition normalement exercée par les ovaires. Femme B : Le taux faible de gonadostimulines (12mU/ml de FSH au lieu de 32 et 10 mU/ml de LH au lieu de 30) entraîne l’absence du développement des follicules d’où le taux faible des hormones ovariennes et l’arrêt du cycle et l’absence de menstruation ; cette femme présente alors un trouble de fonctionnement de l’hypophyse (ou du complexe hypothalamo-hypophysaire). 3)

Chez la femme A, ménopausée, le stock de follicules est épuisé, il n’est pas possible de lui rétablir une activité sexuelle normale. Chez la femme B, ayant des ovaires renfermant des follicules primaires, on peut rétablir une activité sexuelle normale en lui administrant des doses précises de gonadostimulines semblables à celles de la femme à cycle sexuel normal.

Exercice n°7:

(P15)

1) 1 : mitochondrie 3 : granule cortical 2: noyau du spz 4 : zone pellucide 2) Figure 1 : la réaction acrosomique : libération du contenu de l'acrosome et hydrolyse locale de la zone pellucide. Figure 2 : la réaction corticale : libération du contenu des granules corticaux dans l'espace péri-ovocytaire. 3) Figure 1 Figure 2 Rôle Hydrolyse de la zone pellucide Empêche la polyspermie ce qui facilite la pénétration du spz 4) les transformations cytologiques et nucléaires se produisant suite à la réaction corticale (R2) : - achèvement de la 2ème division de la méiose et expulsion du 2ème globule polaire - rapprochement des deux pronuclei. - fusion des deux pronuclei.

Exercice n°8: 1)

2)

(c156)

Analyse : Chez le sujet normal A, la sécrétion de la testostérone est variable et présente des pics qui oscillent entre 120 et 580 ng/ mL. Chez le sujet B la sécrétion de la testostérone est anormale : elle est peu variable et très faible ne dépassant pas 80 ng/mL. Hypothèse 1 : une anomalie testiculaire qui est à l'origine des troubles de la fonction reproductrice du sujet B. Hypothèse 2 : une anomalie hypophysaire (ou hypothalamique) qui est à l'origine des troubles de la fonction reproductrice du sujet B. Analyse : Page 2 sur 5

Chez le sujet normal (A), la sécrétion du LH est pulsatile (présente des pics de sécrétion) et variable. Elle oscille entre 4 et 9 UA Cependant la sécrétion de LH chez le sujet B est nettement supérieure à la normale : augmentation de la fréquence des pics et le taux de sécrétion varie de 7 à 12 UA. a. Le déficit de sécrétion de la testostérone chez le sujet B (document 2) est accompagné d'une élévation de la sécrétion de LH par l'hypophyse : en l'absence de feedback négatif exercé par la testostérone sur l'axe hypothalamo-hypophysaire. il y a levée de l'inhibition d’où hypersécrétion de LH. b. Chez le sujet B et malgré la forte sécrétion de LH. La sécrétion de testostérone reste très faible. L’origine des troubles est due à un dysfonctionnement testiculaire (hypothèse 1 à retenir). c. Traitement injection régulière de testostérone. 3) Schéma : voir ci-contre

Exercice n°9: (c16).

[Correction détaillée]

1) a-

h1 : Chez la femme A, la courbe représentant les résultats de dosage de l’hormone ovarienne h1 montre que la sécrétion est variable et cyclique (deux cycles de 28 jours) ; chaque cycle montre deux pics de sécrétion, un 1er pic d’environ 200 ng/mL vers le 13èmejour et un 2 pic, moins important, d’environ 150 ng/mL vers le 21ème jour; ce profil de sécrétion correspond aux œstrogènes. h2 : Chez la femme A, la courbe représentant les résultats de dosage montre que le taux de h2 est très faible pendant les 14 premiers jours de chaque cycle. h2 est ensuite sécrétée à des doses variables avec un seul pic d’environ 10 pg/mL vers le 21ème jour; ce profil de sécrétion correspond à la progestérone. NB : Les concentrations ne sont pas exigées b- Les courbes du document 2 montrent que la sécrétion des hormones ovariennes chez la femme A présente le profil (variation et pics) caractéristique d’un cycle normal les ovaires de la femme A ont un fonctionnement normal. c- Pour chacune des deux femmes, le dysfonctionnement ovarien peut s’expliquer par : • un trouble de fonctionnement du CHH. • épuisement du stock folliculaire. • la prise de pilules combinées bloquant l’activité des ovaires. NB : Accepter une proposition pour chaque femme. 2) Analyse : Chez la femme A, la courbe représentant la sécrétion de LH est caractérisée par une variation cyclique ; chaque cycle est caractérisé par un pic d’environ 22 ng/ml vers le 14eme jour. Chez la femme B, le document 3 montre que la sécrétion de LH est élevée et constante d’environ 18 ng/ml. Chez la femme C, la sécrétion de LH est très faible et constante d’environ 2 ng/ml. a- Le profil de sécrétion de LH, observé chez la femme A, est caractérisé par une variation cyclique et un pic important le 14eme jour de chaque cycle ; ceci confirme son état physiologique normal. b- Puisque la concentration de la LH est élevée et constante chez la femme B, elle ne peut-être que ménopausée. La femme C, ayant une concentration de LH faible et constante peut présenter un trouble de fonctionnement hypothalamo-hypophysaire (semblable au cas d’une femme sous pilule). c- Chez la femme B, ménopausée, l’arrêt de sécrétion des hormones ovariennes serait en rapport avec la levée du RC négatif exercé sur le complexe hypothalamo-hypophysaire ; d’où la concentration élevée et constante de LH. Si la femme C présente un trouble de fonctionnement hypothalamo-hypophysaire, ce trouble cause une faible concentration de LH. Si elle est sous pilule, les œstro-progestatifs de synthèse exercent un RC négatif sur le complexe hypothalamo-hypophysaire et freine ainsi la libération de LH. Page 3 sur 5

NB : Pour la femme C, une seule explication est suffisante.

Exercice n°10:

(p17)

1) Légende: 1- Noyau ; 4- 1er globule polaire 2- Bivalent ou une paire de chromosomes 5- Granules corticaux homologues ; 6- Pronucléus mâle 3- Zone pellucide ; 2) Noms des cellules : X : Ovocyte I Y : Ovocyte II ou gamète femelle Z : Ovotide (ovule) Recommandations : Le verbe « nommer » ne nécessite aucune justification ou argumentation. 3) Juste avant l'ovulation, le follicule mûr sécrète un taux élevé d'œstradiol (pic) agissant par rétrocontrôle positif sur le complexe hypothalamo- hypophysaire qui répond par une forte sécrétion de FSH et surtout de LH. Ce pic de gonadostimulines déclenche l’ovulation et l'expulsion de l'ovocyte II. 4) Les évènements ayant permis le passage de la structure B à la structure C : Arrivée des spermatozoïdes autour de l’ovocyte II et leur piégeage entre les cellules de la corona radiata, La rétraction des cellules de la corona radiata amenant les spermatozoïdes au contact de l’ovocyte II. Réaction acrosomique Fusion des deux membranes plasmiques des deux gamètes Entrée du noyau et du centriole du spermatozoïde dans le cytoplasme ovocytaire. Réaction corticale Achèvement de la 2ème division de méiose aboutissant à l'expulsion du 2ème globule polaire Formation des 2 pronuclei.

Exercice n°11: (c17)

[correction détaillée]

Recommandations : Faites une lecture attentive en soulignant les mots clés dans l’introduction de l’exercice Souligner les verbes d’actions dans les questions Pour identifier l’hormone H et l’évènement X, il faut sélectionner les données les plus pertinents du document présenté à chaque fois (on ne vous demande pas une analyse complète des deux courbes) L’exploitation doit contenir des chiffres et indications précise tirés du document. 1) Chez la femme fertile (témoin), La sécrétion de l’hormone H se fait seulement durant 14 jours sur 29 et ne présente qu’un seul pic donc cette hormone ovarienne ne peut être que la progestérone (puisque l’œstrogène possède deux pics). L’évènement X se fait juste avant le début de la sécrétion de la progestérone donc cet évènement correspond à l’ovulation. 2) Comparaison des deux tracés : La sécrétion de progestérone chez la femme stérile est très faible (~ 0,1ng/mL) et constante (absence de pic) alors qu’elle présente un pic vers le 9ème jour (~ 15 ng/mL) puis reste constante et presque nulle du 15ème au 29ème jour . La stérilité de cette femme pourrait être due à un dysfonctionnement en relation avec la sécrétion de la progestérone : Cause 1 : Anomalie au niveau de l’ovaire Cause 2 : Anomalie au niveau de l’axe hypothalamo- hypophysaire 3) L’examen échographique réalisé chez la femme stérile, vers le 27ème jour montre la présence de différentes catégories des follicules sauf le follicule mûr (qui devrait normalement exister dans cette période ovulatoire). Le résultat de test 3 montre que la sécrétion de LH est constante et de l’ordre de 10 UI/L en comparaison avec celle de la femme témoin qui est de l’ordre de 90 UI/L pendant la période [28 , 30]. a- L’absence du follicule mûr peut expliquer l’absence du pic pré-ovulatoire d’œstradiol et donc il n’y a de pas de RC+ sur le complexe hypothalamo- hypophysaire. Ceci a pour conséquence l’absence du pic de LH qui est nécessaire à d’ovulation. b- Le traitement de la femme stérile par la substance S a provoqué la reprise de la croissance folliculaire, l’obtention du follicule mûr à partir du follicule cavitaire et donc une sécrétion de LH à un taux comparable à celui de la femme témoin notamment le pic ovulatoire de LH (84 UI). 4) Puisque le complexe hypothalamo-hypophysaire ne présente pas d’anomalies, on peut dire que la stérilité chez cette femme est probablement d’origine ovarienne et elle peut être expliquée comme suit: Page 4 sur 5

La légère augmentation du taux d’œstradiol secrété par le follicule tertiaire exerce un rétrocontrôle négatif (RC -) permanant sur le complexe HH. La faible sécrétion de gonadostimuline ne permet pas l’évolution du follicule cavitaire en follicule mûr donc absence du pic pré-ovulatoire d’œstrogènes Absence du pic de LH-FSH donc pas d’ovulation et par conséquent la femme est stérile.

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