Toute La Paces en QCM [PDF]

Zitiervorschau

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re année

1Santé TOUTE LA PACES EN QCM TRONC COMMUN: UE1, UE2, UE3, UE4, UE5, UE6, UE7 coordonné par Daniel Fredon Maître de conférences à l’université de Limoges et enseignant à FormaPlus à Limoges

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100%

5 rue Laromiguière, 75005 Paris www.dunod.com

ISBN 978-2-10-073014- 8

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© Dunod, 2015

coordination : Daniel FREDON maˆıtre de conf ´erences de math´ematiques appliqu´ees

avec les contributions de : Franc¸ois BIREMBAUX enseignant ; co-fondateur de Nice Ecurie et Pr´epas Nice. ´ Magali DECOMBE VASSET agr´eg ´ee de chimie, professeur de physique-chimie dans l’acad´emie de Lyon. Alexandre FRADAGRADA agr´eg ´e de biochimie, professeur de Biologie cellulaire en centre de pr´eparation aux concours PACES `a Paris (M´edisup). Gilles FURELAUD agr´eg ´e de Sciences de la Vie et de la Terre, professeur en classe pr´eparatoire BCPST1 au lyc´ee Jacques-Pr ´evert (Boulogne-Billancourt). ´ Arnaud GEA enseignant ; co-fondateur de Nice Ecurie et Pr´epas Nice. Maxime LACROIX interne de sp´ecialit´e. Michel METROT agr´eg ´e de sciences physiques, inspecteur p´edagogique r´egional. Nabil OTMANI docteur en pharmacie, formateur `a Pr´epa Paces Poitiers. Laurence S ´EBELLIN ´ docteur en m´edecine, formatrice `a Nice Ecurie. Jean Charles TASSAN Dipl ˆom´e de l’Ecole Sup´erieure de Commerce de Pau (GROUPE ESC PAU) Master en Sciences Humaines et Sociales appliqu´e aux Sciences (Universit´e de Lyon).

Collaboration technique : Thomas FREDON, ing ´enieur recherche Universit´e de Limoges Retrouvez plus de livres médicaux à télécharger gratuitement et exclusivement sur : | www.facebook.com/LeTresorDesMedecins | www.facebook.com/groups/LeTresorDesMedecins | | http://letresordesmedecins.wordpress.com | http://letresordesmedecins.blogspot.com |

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Toute la PACES en QCM

IV

M´ethodologie : Arnaud G´ea UE1 : Magali D ´ecombe Vasset, Alexandre Fradagrada, Michel M´etrot UE2 : Alexandre Fradagrada, Gilles Furelaud UE3 : Arnaud G´ea, Jean Charles Tassan UE4 : Daniel Fredon UE5 : Maxime Lacroix, Laurence S´ebellin UE6 : Nabil Otmani UE7 : Franc¸ois Birembaux, Daniel Fredon

Merci pour leur aimable participation `a : Elric Ardant, Slim Bodin, Michel Bridier, Franc¸oise Couty-Fredon, Kevin Rouard, Marion Theillaud.

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Contributions par UE :

V

Le livre Voici la deuxi`eme ´edition, fortement enrichie, du premier livre global d’entraˆınement pour la ` PACES (Premi`ere Ann´ee Commune aux Etudes de Sant´e). Le nombre de QCM est beaucoup plus important pour un entraˆınement plus pouss ´e. Il s’agit toujours de sujets extraits d’annales r ´ecentes, ce qui vous permet de mieux savoir ce qui vous attend le jour du concours. L’origine des QCM est toujours cit´ee, ainsi que l’auteur du sujet quand son nom est connu. Le choix a ´et´e fait en privil´egiant le caract`ere national du QCM. Dans chaque partie correspondant `a une Unit´e d’Enseignement, vous allez trouver :

➣ Une table d´etaill ee ´ qui vous permet d’adapter l’usage de ce livre `a votre cas personnel : retenez les QCM qui correspondent a` votre enseignement.

➣ Des QCM organis´es et choisis pour couvrir l’essentiel de votre programme. Sur certains sujets (rares heureusement) il peut exister plusieurs points de vue. Pour votre concours, c’est l’opinion de vos professeurs que vous devez retenir. Nos corrig´es n’ont rien d’officiel.

➣ Des Concours Blancs pour vous tester `a l’approche de vos ´epreuves. ➣ Des corrig ´es d´etaill´es, avec parfois des compl´ements indiqu ´es en dehors du temps du

concours  ou  pour en savoir plus . Il s’agit d’indications pour votre formation, mais le jour du concours, vous devez ˆetre obs´ed ´e(e) par la vitesse ! Mais vous trouverez aussi :

➣ des conseils m ´ethodologiques, ➣ des annexes. Les auteurs Notre ´equipe s’est enrichie de quatre nouveaux auteurs qui assurent la pr´eparation du concours PACES dans le cadre de Nice-´ecurie. Mais nous nous permettons de vous redire cette e´ vidence : votre r´eussite d´epend d’abord de votre travail personnel. Bon courage ! Le coordinateur Daniel Fredon [email protected]

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Avant-propos

VI

UE 1 : Atomes ; biomol´ ecules ; g´ enome ; bio´ energ´ etique ; m´ etabolisme.

21

1. Chimie g´en´erale

23

2. Chimie organique

45

3. Biochimie

60

4. Biologie mol´eculaire

92

´ ´es des concours blancs Enonc

129

Corrig´es des QCM classes ´

180

Corrig´es des concours blancs

269

UE 2 : La cellule et les tissus.

305

1. Biologie cellulaire

308

2. Histologie

356

3. Reproduction

384

4. Embryologie

396

´ Enonc´ es des concours blancs

408

Corrig´es des QCM classes ´

456

Corrig´es des concours blancs

531

UE 3 : Organisation des appareils et syst` emes : aspects fonctionnels et m´ ethodes d’´ etude.

559

1. Gen´ ´ eralit´es

561

2. Liquide, gaz et solution

562

3. Le domaine de l’optique

567

4. Rayons X et gamma

575

5. Rayonnements particulaires

581

6. Les tr`es basses fr´equences du spectre electromagn ´ ´etique

589

7. Biophysique cardiaque

590

8. M´ecanique des fluides

594

´ 9. Electrophysiologie

601

´ 10. Regulation du milieu int ´erieur

605

11. Solutions ´ Enonc´ es des concours blancs

614

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617

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Table des mati` eres

VII 645

Corrig´es des concours blancs

683

´ UE 4 : Evaluation des m´ ethodes d’analyse appliqu´ ees aux sciences de la vie et de la sant´ e.

703

1. Outils math´ematiques

705

2. Statistique descriptive

710

3. Probabilit´es

713

4. Statistique inf´erentielle

719

5. Applications aux sciences de la vie

733

6. Informatique m´edicale

744

´ Enonc´ es des concours blancs

746

Corrig´es des QCM classes ´

761

Corrig´es des concours blancs

800

UE 5 : Organisation des appareils et syst` emes : aspects morphologiques et fonctionnels.

811

1. G´en´eralit´es

813

2. Tete ˆ et cou

817

3. Rachis et cage thoracique

833

4. Neuroanatomie et peau

837

5. Syst`eme appendiculaire

851

6. Appareil respiratoire

875

7. Appareil cardio-vasculaire

877

8. Parois du tronc

881

9. Appareil digestif et endocrinien

883

10. Appareil uro-g´enital et sein

887

´ Enonc´ es des concours blancs

891

Corrig´es des QCM classes ´

925

Corrig´es des concours blancs

961

UE 6 : Initiation ` a la connaissance du m´ edicament.

979

1. Cadre juridique

981

2. Cycle du medicament ´

1078

3. Pharmacologie g´en´erale

1007

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Corrig´es des QCM classes ´

VIII 1039

Corrig´es des QCM classes ´

1066

Corrig´es des concours blancs

1111

UE 7 : Sant´ e ; soci´ et´ e ; humanit´ e.

1133

1. Histoire de la m´edecine et de la pharmacie

1135

2. Droit et ´ethique

1137

3. Facteurs de risque et soci´ete´

1140

4. Organisation des syst`emes de soins

1149

5. Psychologie

1154

´ Enonc´ es des concours blancs

1156

Corrig´es des QCM classes ´

1162

Corrig´es des concours blancs

1180

Annexes

1185

1. Le code g´enetique ´

1185

2. Classification p ´eriodique des ´el´ements

1186

3. Constantes physiques

1187

4. Formulaire de biostatistiques

1188

5. Formulaire de math´ematiques

1189

6. Tables statistiques

1190

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´ Enonc´ es des concours blancs

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Introduction 1. L’entraˆınement en fonction des phases de l’ann´ ee

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1.1 Pendant la phase d’apprentissage des cours (premi` ere moiti´ e du semestre)

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Apprendre puis s’entraˆıner Apprendre en s’entraˆınant e

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1.2 Pendant la phase de r´ evision (deuxi` eme moiti´ e du semestre)

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Un entrainement progressif Une r´eflexion sur les erreurs Pour finir c

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2. Le QCM s

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2.1 Les diff´ erentes formes de QCM

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Le QCM de cause a` effets Le QCM classique m /g

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2.2 Techniques de r´ eponses aux QCM

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Lecture lente et attentive Travail de la phrase de contexte D ´etermination des items `a s´electionner e

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2.3 Les ´ ecueils ` a´ eviter

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Voir des pi`eges partout Vous focaliser sur les mots que vous ne connaissez pas Effectuer directement des QCM en temps limit ´e. Pour finir

document r´edig´e par : Arnaud G ea ´ Nice ´ecurie Retrouvez plus de livres médicaux à télécharger gratuitement et exclusivement sur : | www.facebook.com/LeTresorDesMedecins | www.facebook.com/groups/LeTresorDesMedecins | | http://letresordesmedecins.wordpress.com | http://letresordesmedecins.blogspot.com |

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Techniques de r´ esolution des QCM et d’entraˆınement

M´ ethodologie

1

2

S’entrainer en PACES est fondamental. Que vous vous serviez de l’entraˆınement pour apprendre votre cours, ou pour v ´erifier son apprentissage, il est toujours indispensable de s’exercer `a r´epondre aux types de questions que vous aurez au concours. Celui-ci se compose de deux sortes d’epreuves ´ : ➣ Des Question a` Choix Multiples (ou QCM), qui ´evaluent toutes les mati`eres de cette premi`ere ann´ee d’ ´etude de sant´e. ➣ Une question ouverte ou un r´esum´e, qui ne concerne que l’UE7 (Sant ´e, Soci´et´e, Humanite), ´ et qui fait l’objet d’une double correction. Notons que cette UE est donc ´evalu´ee `a la fois par cette ´epreuve r´edactionnelle et par un QCM. Ainsi, vous serez confront´e aux QCM dans toutes les unit´es d’enseignement de la PACES. Si vous voulez ˆetre prˆet pour votre concours, il faudra avoir ´et´e performant dans l’apprentissage de vos cours, et r´eussir a` r ´einvestir vos connaissances dans la r´eponse aux QCM. Cette transition  apprentissage → r ´eponse  n’est pas ´evidente : ce n’est pas parce que vous connaissez votre cours que vous savez forcement ´ r´epondre `a un QCM. Cela n´ecessite un travail sp´ecifique, que ce livre vous aidera `a accomplir. En vous fournissant un grand nombre de QCM issus de diff´erentes universit´es, vous aurez un support suffisant vous permettant un entraˆınement r´egulier, et performant. Voyons tout d’abord comment mener l’entraˆınement tout au long de l’ann´ee, avant de vous proposer une methode ´ de r ´esolution du QCM qui maximise vos chances de bonne r´eponse.

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Introduction

Selon le moment de l’ann´ee, vous n’utiliserez pas les supports d’entraˆınement de la mˆeme fac¸on 1. Nous s´eparerons l’ann´ee en deux phases, en fonction de votre degr´e de connaissance du cours. L’entrainement sur QCM permet de favoriser le stockage de l’information sur le long terme d’une part, et de vous assurer de votre capacit ´e `a mobiliser vos connaissances de fac¸on rapide d’autre part.

1.1 Pendant la phase d’apprentissage des cours (premi` ere moiti´ e du semestre) L’apprentissage des cours necessite ´ de prendre du recul pour etre ˆ capable de r´epondre `a toutes formes de questions. Ce travail concerne le d´ebut d’ann ´ee, lorsque vous ˆetes en train d’apprendre les cours, c’est`a-dire sur la p ´eriode allant de fin juillet (pour ceux qui commencent `a travailler pendant l’ ´et´e) `a mi octobre. L’entraˆınement joue naturellement un rˆole central dans cette phase. Il existe deux moyens differents ´ de l’integrer, ´ qui d ependent ´ `a la fois de votre profil et des matieres. `

☛ Apprendre puis s’entraˆıner Voici clairement la m´ethode que je conseille : fig 1 : Chronologie pour apprendre puis s’entraˆıner

Elle se d´eroule en 3 phases : 1. Vous apprenez vos cours (rep ´ e´ tition, r´ecitation, r´ ep ´etition, etc) 2. Vous introduisez une distraction, pour vider la m´emoire a` court terme. Cette distraction peut ˆetre la lecture d’une page de magazine, d’un autre cours, ou toute autre activite´ sans rapport avec le chapitre que vous venez de travailler. 3. Vous utilisez le present ´ ouvrage pour v´erifier votre capacit´e `a r´epondre aux QCM.

1. Vous trouverez une m ´ethode efficace de pr´eparation `a la PACES dans l’ouvrage :  Je r´eussis ma PACES  , aux ´editions EDISCIENCE.

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1. L’entraˆınement en fonction des phases de l’ann´ ee

M´ ethodologie

3

4

A` retenir :

Apprendre puis s’entrainer permet de v ´erifier l’apprentissage correct par votre capacit ´e a` fournir les bonnes r´eponses aux QCM.

En ajustant ainsi r´eguli`erement votre travail par rapport `a ces s´eances d’entrainement, vous ˆetes surs ˆ de fournir un travail toujours pertinent. • Pour qui ? Cette m´ethode est particuli`erement performante pour : ➣ Les etudiants ´ qui n’ont pas de probl `eme dans l’apprentissage par cœur. ➣ Les mati`eres des UE2, 5, 6, 7 et certaines mati`eres de l’UE1. Les exercices viennent alors valider votre travail sur le cours. • Comment s’y prendre ? L’id´eal est de consacrer quelques heures par semaine `a ces s´eances de v´erification de l’apprentissage. Voici quelques propositions d’organisation : ➣ Vous apprenez un cours le jour J. Au matin du jour J+1, vous r ´ecitez par ´ecrit ou oralement ce que vous avez retenu de l’apprentissage de la veille, puis vous effectuez quelques QCM pour verifier ´ votre capacit´e a` utiliser vos connaissances. ➣ Vous int´egrez dans votre planning g en´ ´ eral des s´eances de QCM s´epar´ees de la phase d’apprentissage du cours, dans lesquelles vous pouvez regrouper plusieurs mati `eres (de fac¸on a` ne pas perdre de temps). En moyenne, dans cette p´eriode de l’ann´ee, si vous consacrez entre 3 et 5 heures par semaine toutes mati`eres confondues, aux exercices, c’est d´ej`a bien. ➣ Vous enchaˆınez apprentissage du cours + Entrainement sur QCM en ayant soin d’introduire entre les deux une distraction, pour vider la m´emoire a` court terme. L’important est d’eviter ´ de consulter le cours d `es que vous rencontrez une difficult´e : vous essayez de r´epondre `a tout ce que vous pouvez sans regarder la reponse ´ ou les e´ l e´ ments qui vous manquent. C’est seulement une fois que vous avez repondu ´ `a tout et que vous avez mis en place un raisonnement rigoureux sur chaque item, que vous pouvez alors globalement corriger vos r´eponses, et consulter les cours pour r´e-apprendre les parties concern ´ees.

☛ Apprendre en s’entraˆınant Cette m ´ethode peut s’av´erer utile pour les ´etudiants qui sont dans l’incapacit´e d’apprendre par cœur leurs cours. fig 2 : Chronologie pour apprendre en s’entraˆınant

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Les exercices viennent alors valider un apprentissage rigoureux et efficace. Si vous proposez de nombreuses reponses ´ fausses, il faudra identifier les raisons de ces erreurs (qui se trouvent dans vos m´ethodes de travail), et recommencer l’apprentissage des parties concern´ees.

A` retenir :

Apprendre en s’entraˆınant permet de retenir des cours de fac¸on plus ludique et vari ´ee, car vous alternez le type de supports de travail.

• Pour qui ? Cette m´ethode est adapt´ee : ➣ D’une part, pour les ´etudiants qui ont du mal `a apprendre par cœur des notions rebutantes. ➣ D’autre part pour tous les ´etudiants, dans les mati`eres `a application num´erique ou a` exercices concrets, comme dans l’UE3 (a et b), l’UE4, et dans une partie de l’UE1. Dans ces matieres, ` les comp ´etences demand´ees doivent ˆetre travaill´ees de mani`ere sp´ecifique, en mˆeme temps que le cours, au travers d’exercices d’application. • Comment s’y prendre ? Vous alternez l’usage des deux types de supports : ➣ Vous lisez votre cours, et vous essayez de l’apprendre le mieux possible, sans trop vous y attarder. ➣ Vous faites les QCM qui se rapportent `a la portion de cours que vous venez de travailler. ➣ Vous revoyez le cours au fur et `a mesure que les QCM mettent en lumi`ere les points qui n ´ecessitent un apprentissage suppl´ementaire. ➣ Apr`es plusieurs aller-retours entre le cours et les exercices, vous devriez maˆıtriser votre lec¸on. Vous introduisez alors une distraction (toujours dans le but de vider la m ´emoire `a court terme), puis vous vous entraˆınez sur des supports diff´erents pour verifier ´ ce qui a ´et´e retenu. Ainsi, le cours aura ´ete´ appris en variant les supports et en y int´egrant les exercices. Dans certaines matieres, ` cette m´ethode procure de tr`es bons r ´esultats car elle facilite les liens entre le contenu du cours et les exercices d’applications, c’est-`a-dire entre connaissances et competences. ´

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Dans cette approche, vous int ´egrez sans les dissocier, l’apprentissage du cours et le travail sur les QCM.

M´ ethodologie

5

6

Lorsque vos cours auront et´ ´ e vus une premiere ` fois, vous allez progressivement en avanc¸ant dans l’ann ´ee, int´egrer des phases de r e´ vision. Ces phases doivent ˆetre plac´ees de mani e` re strat´egique de fac¸on `a vous permettre de revoir ensemble des cours appartenant `a un mˆeme th`eme. Ce livre, en vous proposant justement les QCM class´es par th`eme, facilite ce travail. En g´en´eral, cette phase de l’ann´ee commence mi octobre, et s’´etend jusqu’au concours. Notons que la phase pr´ec´edente et celle-ci peuvent se chevaucher : entre mi octobre et d ´ebut d ´ecembre, vous aurez des nouveaux cours que vous verrez pour la premiere ` ET des phases de r´evision avec de l’entrainement portant sur des chapitres dej` ´ a vus.

☛ Un entrainement progressif ` mesure que vous vous rapprochez du concours, la part de votre travail consacr´ee a` l’entraiA nement doit augmenter. Votre pr´eparation sera progressive, decoup ´ ´ee en 2 phases : 1. Entraˆınement sans temps limit´e : tout d’abord, vous prendrez le temps dont vous avez besoin pour r epondre ´ aux questions, sans vous soucier du temps officiellement alloue. ´ Cela permet de mettre en place les raisonnements justifiant vos r´eponses, et d’apprendre a` reactiver ´ les connaissances emmagasinees. ´ 2. Entra ˆınement dans le temps imparti : petit `a petit, vous devrez gagner en rapidit´e, et ˆetre capable de r´epondre aux questions dans le temps fix´e au concours. Ce  travail de la rapidit´e  est indispensable pour mener une pr´eparation efficace.

☛ Une r´eflexion sur les erreurs Chaque cr´eneau d’entrainement doit int´egrer un moment o `u vous analysez vos r´esultats. En effet, toute r ´eponse fausse a` un QCM vient d’un apprentissage et/ou d’une m ´ethode inappropri´e. ` la fin de votre seance A ´ de QCM, vous pr´evoirez donc un moment pour : ➣ Corriger vos r´eponses fausses, et comprendre d’o`u viennent vos erreurs. Cela vous permettra, le cas ´ech´eant, de proposer une m ´ethode de travail plus adapt´ee. ➣ Remplir une  fiche d’erreurs fr´equentes  . Ce document, compl´et´e au fur et `a mesure de vos entrainements, regroupe les notions que vous avez du mal `a assimiler et qui n´ecessitent un travail suppl´ementaire. Vous pourrez ainsi le relire fr´equemment, et petit `a petit retenir ce qui vous posait probl`eme.

A` retenir :

M ˆeme si le temps consacr´e `a l’´etude de vos r ´eponses est cons´equent, il n’est pas perdu : Lorsque vous aurez identifi ´e les causes de vos erreurs, vous pourrez les corriger et vous gagnerez en efficacite. ´

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1.2 Pendant la phase de r´ evision (deuxi` eme moiti´ e du semestre)

L’entraˆınement est fondamental a` tous les stades de l’ann ´ee, mais pas de la mˆeme fac¸on. Chaque ´etape doit ˆetre valid´ee par une forme d’entraˆınement adapt´ee. Ainsi vous mettez toutes les chances de votre c ˆot´e en limitant au maximum la possibilit´e d’accumuler des lacunes.

2. Le QCM Le QCM, qui repr´esente l’essentiel de l’´evaluation en PACES, est une forme de question a` laquelle les e´ tudiants en premiere ` annee ´ ne sont que tres ` peu habitues. ´ En effet, il est utilis ´e de fac¸on tr`es ´episodique en lyc´ee. Pour cette raison, le carabin devra s’entrainer et rapidement s’habituer `a la gymnastique mentale n´ecessaire au traitement du QCM. Au niveau du concours, les ´epreuves de QCM peuvent ˆetre not´ees de deux mani`eres : 1. Selon un mode binaire : Soit l’´etudiant propose toutes les r´eponses exactes et uniquement celles-ci (ce que l’on nomme la  combinaison exacte  ) et il obtient un point, soit ce n’est pas le cas et il obtient 0. 2. Par comparaison : Le nombre de points attribu´es s’´echelonne entre 0 et 1 en fonction du nombre d’erreurs par rapport a` la combinaison attendue. Avant de vous lancer dans la pr´eparation de votre concours, renseignez vous aupr `es de votre ´ Universit ´e pour determiner le mode de notation en vigueur. Celui-ci influence votre fac¸on de r´epondre : en effet, si votre notation integre ` des points n egatifs ´ en cas d’erreur `a un item, vous aurez int´erˆ et `a n’y r´epondre qu’en cas de quasi-certitude. En revanche, en l’absence de points n ´egatifs, il faudra proposer une r´eponse, quitte a` ce qu’elle soit dict´ee par le hasard.

2.1 Les diff´ erentes formes de QCM Malgre´ son apparence stable, le QCM peut prendre des formes tr e` s vari´ ees. En effet, les professeurs d’Universit ´e ont une imagination d´ebordante lorsqu’il s’agit d’ e´ valuations ; ils sont capables de proposer des formes de QCM originales, afin d’evaluer ´ differentes ´ comp´etences chez les ´etudiants tout en respectant l’imp´eratif de correction par lecture optique. Quelle que soit sa forme, un QCM est toujours compos ´e d’affirmations, appelees ´ items, qui sont justes au fausses. Voyons les principales formes qu’il peut revˆetir.

☛ Le QCM de cause `a effets C’est une forme de QCM plutˆot ancienne, mais qu’on continue de retrouver aujourd’hui encore, de fac¸on plus anecdotique. Ce type de QCM pr´esente une structure stable : ➣ Une premi`ere phrase, appel´ee :  le fait  ➣ Une seconde phrase, cens´ee expliquer la premi`ere, appelee ´ :  la raison  ➣ Entre les deux, la locution  parce que  mat´ erialise un lien de cause `a effet potentiel.

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☛ Pour finir

M´ ethodologie

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Fait

Raison

Lien de cause `a effet

R´eponse

VRAI

VRAIE

VRAI

A

VRAI

VRAIE

FAUX

B

VRAI

FAUX

Sans objet

C

FAUX

VRAIE

Sans objet

D

FAUX

FAUX

Sans objet

E

• Exemple 1 : Anatomie (UE 5)

Une l e´ sion du genou de la capsule interne donne une h´emipl´egie contro-lat e´ rale avec atteinte du membre sup e´ rieur et inf´erieur

parce que les fibres de la voie motrice principale v ´ehiculant la motricit´e des membres passent par la capsule interne.

Ici, le fait et la raison sont vrais. Donc la reponse ´ est A ou B. Dans la mesure o `u il n’y a pas de lien de cause `a effet, la r´eponse attendue est B. Ce type de QCM est avantageux pour l’´etudiant car il n’a qu’`a consid´erer 2 items, par opposition aux autres formes qui en proposent souvent 4, parfois 5. Proportionnellement, il dispose donc de davantage de temps. De plus, le lien de cause `a effet n’est a` etudier ´ que dans le cas o `u les 2 phrases sont justes. Dans la plupart des cas, il n’est pas utile de se pencher sur cette question, puisque vous serez souvent confront´es `a un fait et/ou une raison faux. • Techniques de resolution ´ du QCM de cause `a effet

Il est important de respecter une certaine chronologie pour ne pas perdre un temps pr´ecieux lors de la r ´eponse `a ce type de QCM. ➣ Lecture independante ´ de chaque item La premi e` re ´etape est de lire chaque phrase de fac¸on ind´ependante et de consid´erer si elle est vraie ou fausse. Je vous conseille de noter directement sur votre sujet un petit  V  ou  F  sous la phrase concernee. ´ ➣ D´etermination du lien de cause a` effet potentiel Dans le cas o u` les deux phrases sont justes, alors il faut vous pencher sur l’existence d’un lien de cause a` effet. C’est clairement la partie la plus complexe. Posez vous la question  la raison (phrase 2) apport´ee est-elle la cause du fait observe´ (phrase 1) ?  Si c’est le cas, cela signifie que, dans un sch ´ema logique, la raison est situ´ee avant le fait. On pourrait r´esumer la d´emarche globale par la figure suivante. fig 3 : D´emarche de reponse ´ pour le QCM de cause `a effet

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• Sch´ema de r´eponses

Pour conclure, le QCM de cause `a effet est plutˆot moins complique´ que les autres formes, mais il n´ecessite un entrainement particulier car la d´emarche qui m`ene a` la bonne r´eponse ne s’acqui`ere qu’au prix d’une certaine pratique.

☛ Le QCM classique Ce type de QCM est le plus frequent. ´ Il est toujours compose´ d’une m ˆeme structure g´en ´erale. • Exemple 2 : Biologie du d´eveloppement et de la reproduction (UE 2)

Quelles cellules poss edent ` le complexe enzymatique aromatase permettant de transformer les androgenes ` en oestrogenes ` (testosterone ´ en estradiol ou delta 4-androst e´ nedione en estrone) ?

❑ a. ❑ c.

´ Cellules epididymaires.

❑ e.

´ e´ dents sont Tous les items prec faux.

Cellules gonadotropes.

❑ b. ❑ d.

Cellules adipeuses. Cellules musculaires.

• Exemple 3 : Anatomie (UE 5)

Quelle est la proposition exacte qui se rapporte au cœur :

❑ a. ❑ b. ❑ c. ❑ d. ❑ e.

La valve mitrale est entre le ventricule gauche et l’aorte. La valve tricuspide est entre le ventricule droit et l’art`ere pulmonaire. ˆ l’inversion des valves aortiques et pulmonaires Les cordages empechent apr`es la contraction ventriculaire. Le faisceau atrio-ventriculaire de His passe par le septum interventriculaire. Le noeud sino-atrial est dans la paroi du sinus coronaire.

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Ces QCM comportent deux parties : ➣ un contexte, qui donne des informations et aide l’´etudiant `a savoir `a quelle partie de son cours se rapportent les items ; ➣ des items, qui sont des affirmations vraies ou fausses. • Le contexte Pos e´ en pr´eambule aux affirmations, il est indiqu ´e en gras dans les exemples ci-dessus. ➣ Ce contexte est fondamental car il va conditionner les affirmations que vous cocherez sur votre feuille reponse. ´ Par exemple, il pourra vous demander les affirmations exactes ou inexactes. ➣ Il pourra aussi vous donner des informations utiles. Par exemple :  Donnez l’affirmation exacte qui se rapporte...  Vous savez alors qu’il n’y aura qu’une seule r ´eponse `a cocher. ➣ Il pourra ˆetre restrictif `a une situation ou un organe bien pr´ecis. Par exemple :  Parmi les voies metaboliques ´ ci-dessous, quelles sont celles qui se rapportent au foie en phase postprandiale ?  Une lecture correcte de ce contexte est donc une condition sine qua non `a la bonne reponse ´ au QCM. Si on vous demande une voie se d´eroulant dans le foie alors que vous cochez un item juste en th´eorie, mais qui concerne une voie ne se d´eroulant que dans le muscle, vous perdez votre point. De mˆeme si on vous demande les items justes et que vous s ´electionnez les faux. • Plusieurs affirmations Celles-ci sont au nombre de 4 ou 5, selon le type de QCM. Elles peuvent ˆetre exactes ou inexactes et il vous appartient de cocher celles qui sont demand ´ees par le contexte. Parfois, le dernier item est  Toutes les reponses ´ prec ´ edentes ´ sont fausses  . Cela vous permet quand meme ˆ de cocher une case sur votre feuille r´eponse mˆeme si la totalit´e des items est fausse.

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fig 4 : Structure des QCM

Il est important de disposer d’une d´emarche que vous appliquerez de fac¸on automatique pour pouvoir r´epondre rapidement et juste, `a vos QCM. En effet, ces deux el ´ ´ements doivent ˆetre r´eunis pour acc´eder `a un bon r´esultat : la rapidit´e permet de traiter un maximum de QCM, la justesse d’y apporter la r´eponse attendue. Cependant, ne perdez jamais de vue qu’aller doucement permet, au final, de gagner du temps. Nous allons voir comment. La m ´ethode de r´esolution des QCM s’articule autour de 3 fondamentaux : 1. Une lecture performante, qui permet de rep´erer rapidement les el ´ ´ements discriminants pour fournir la bonne r´eponse. 2. Une ´etude attentive de la phrase de contexte pour en extraire les renseignements utiles pour la resolution. ´ 3. Un raisonnement rigoureux bas´e sur une connaissance du cours pour apporter la bonne r´eponse aux items composant le QCM.

☛ Lecture lente et attentive Beaucoup d’ ´etudiants, pris par le stress de l’´epreuve, se precipitent ´ sur leur sujet et ne lisent que tr`es (trop ?) rapidement les e´ nonc´es. Or c’est une erreur majeure. Car, si vous etes ˆ dans ce cas de figure, vous vous apercevrez rapidement que vous devrez revenir plusieurs fois sur ce qui a d e´ j`a ´et´e lu, ce qui constitue, au final, une perte de temps consid´erable. Donc, prenez bien votre temps pour lire correctement vos QCM d`es la premi`ere fois. Vous formulez votre r´eponse, et vous n’avez plus besoin d’y revenir. Une lecture attentive est base´ e sur un questionnement portant sur les mots cl´es, c’est- `a-dire qu’une fois identifi´es, vous devrez vous rappeler leurs d´efinitions. C’est fondamental pour v ´erifier si celle-ci est coh´erente avec le contexte ´enonc´e dans l’item. Si ce n’est pas le cas, c’est que l’item est faux ! Exemple : Biologie cellulaire (UE2) On retrouve des r´eticulocytes dans le sang Vous devez vous rappeler ce qu’est un r´eticulocyte avant de chercher s’il se retrouve dans le sang ou pas. Cette etape ´ peut aller tr `es vite, mais elle est indispensable. Si vous adoptez cette demarche ´ d`es la premi`ere lecture, vous gagnerez un temps pr´ecieux car vous ne ferez pas  d’aller-retour  sur vos questions. La v´erification, en PACES, est une illusion (au moins sur les mati`eres `a QCM). Vous n’avez pas le temps de relire votre sujet et de verifier ´ vos r ´eponses `a la fin de votre ´epreuve : l’objectif est de donner directement la bonne r´eponse. Voyons maintenant comment adapter cette lecture attentive aux deux parties du QCM : la phrase de contexte, et les items.

☛ Travail de la phrase de contexte La phrase de contexte est souvent n ´eglig´ee, alors qu’elle apporte des renseignements dont il serait dommage de se passer. Le temps investi dans la lecture attentive de cette partie du QCM permet de d´eterminer beaucoup plus rapidement sa bonne r´eponse. fig 5 : Les ´etapes du travail de la phrase de contexte

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2.2 Techniques de r´ eponses aux QCM

M´ ethodologie

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• Mettre en ´evidence les mots cl´es Le fait de surligner ou de faire ressortir par le moyen de votre choix les mots cl´es qui la composent, vous aidera `a selectionner ´ les items attendus. Il s’agit donc d’une phase de pr´eparation `a la r´eponse. Voici quelques exemples de phrases de contexte dans la colonne de gauche, dont on a fait ressortir les mots cl´es dans celle du milieu. Essayez de vous entraˆıner a` les rep ´erer en cachant cette colonne, et en vous demandant quels sont les mots que vous auriez s´electionn´es. contexte

Phrase de contexte avec mots cl´es mis en evidence ´

Remarque

Lors d’une transformation spontan´ee, comment varie l’entropie de l’univers.

Lors d’une transformation spontan´ee, comment varie l’entropie de l’univers.

En ayant identifi ´e ces 2 mots cl es, ´ vous r ´eactiverez le cours concern ´e par ces notions.

Parmi les propositions suivantes concernant la mise en culture des fibroblastes primaires, quel est le groupement de propositions exactes ?

Parmi les propositions suivantes concernant la mise en culture des fibroblastes primaires, quel est le groupement de propositions exactes ?

Il faudra garder en m´emoire ce qui touche sp ´ecifiquement ce type de cellules.

Parmi les propositions suivantes, une seule concerne le muscle. Laquelle ?

Parmi les propositions suivantes, une seule concerne le muscle. Laquelle ?

On sait qu’il ne faudra cocher qu’une seule r eponse. ´

Classer par ordre d’apparition les ´etapes de la formation des cristaux d’hydroxyapatite.

Classer par ordre d’apparition les ´etapes de la formation des cristaux d’hydroxyapatite.

Cela conditionne r eponses ´ formul ´ees.

Phrase  brute 

de

les

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Rappelons que cette phrase de contexte est situee ´ en pr ´eambule au QCM, et qu’elle pr´ec`ede les items.

La scissure calcarine du cerveau est situ´ee :

Vous r ´eactivez votre cours concernant cette zone du cerveau.

A` propos des hormones polypeptidiques s´ecr ´et´ees par le placenta.

` propos des hormones A polypeptidiques s´ ecr ´et´ees par le placenta.

Il faut tenir compte des 2 ` ´enonc´es : le type criteres d’hormones (ici, polypeptidiques) et l’organe producteur (ici le placenta).

Quelles sont les propositions inexactes qui se rapportent aux cellules de Sertoli ?

Quelles sont les propositions inexactes qui se rapportent aux cellules de Sertoli ?

Il faudra s ´electionner FAUX.

penser `a les items

La raison de cette ´etape est simple : lorsque vous lisez vos 4 ou 5 items, il arrive que, sans vous en apercevoir, vous ayez oubli´e le contexte que vous avez lu au d´ebut. Exemple classique : le contexte demande les r ´eponses fausses, mais arriv´e au bout de votre QCM, vous l’avez oubli´e et vous reportez machinalement sur votre feuille reponse ´ les items vrais. . . La lecture attentive de cette phrase favorise aussi la reponse ´ directe aux items qui suivent. Nous allons voir comment. • R´eactiver la m´emoire Prenez quelques secondes, lorsque la phrase de contexte a ´et ´e lue et analys´ee, pour faire revenir `a votre conscience la portion de cours concern´ee par ce QCM. L’identification des mots cl´es a pour but justement de vous permettre de faire ´emerger les notions apprises. Il est essentiel de commencer par r´eactiver sa m´emoire avant de lire les items, car ceux-ci sont souvent plausibles, meme ˆ lorsqu’ils sont faux. En consequence, ´ ils pourront instiller un doute dans votre esprit, alors mˆeme que vous connaissez la bonne reponse. ´ En ayant r´eactiv´e votre memoire ´ sans avoir lu les items, vous ne vous laissez pas induire en erreur, et vous augmentez vos chances de r´epondre correctement. Dans les exemples ci-dessus, apr`es avoir lu les phrases de contexte, vous allez puiser dans votre m´emoire les informations relatives aux mots cl´es mis en ´evidence. Dans le cas de la premiere ` phrase proposee, ´ vous allez mentalement faire les liens correspondant `a la transformation spontan´ee d’une r´eaction (quelles sont les diff´erentes causes et cons´equences d’une transformation spontan´ee ? Dans quel contexte se produit-elle ?). Cela vous permettra, lors de la lecture ult ´erieure des items, d’avoir des connaissances directement accessibles et claires, ce qui favorisera une reponse ´ rapide et juste. Une fois cette ´etape effectu ´ee, vous pouvez lire la suite du QCM, et vous pencher sur les items qui le composent.

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La scissure calcarine du cerveau est situ´ee :

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Les affirmations representent ´ l’essentiel du QCM. La m´ethode d’´etude des items est tr`es progressive : 1. Pour chaque item, on repere ` d’abord les points d’erreurs potentielles. 2. On l`eve les ambigu¨ıt´es au moyen d’un raisonnement rigoureux et des connaissances issues de l’apprentissage du cours. 3. On s´electionne les r´eponses attendues, en lien avec le contexte pos´e par la phrase d’introduction du QCM. • Rep´erer les  points d’erreurs potentielles



Lorsque vous lisez un item, il faut ˆetre capable rapidement de d´ eterminer sur quel(s) point(s) peuvent porter les erreurs : c’est ce que j’appelle les points d’erreurs potentielles. Par exemple, si on vous dit  le taux de progest´erone diminue dans la deuxi `eme partie du cycle menstruel  , il faut se demander si, dans le contexte pos´e par l’affirmation (ici, dans la deuxieme ` partie du cycle menstruel), le taux de cette hormone augmente ou diminue. Dans ce cas, c’est relativement simple, car cet item ne comporte qu’une seule erreur potentielle. Mais vous rencontrerez aussi des items plus complexes, avec plusieurs erreurs potentielles. Par exemple :  l’activation du syst`eme nerveux parasympathique, par l’interm´ediaire du nerf vague, favorise la miction 2  . Pour r´epondre correctement `a cet item, il y a en realit´ ´ e 3 questions, de complexit´e croissante, a` se poser : 1. L’activation du parasympathique favorise-t-elle la miction ? =⇒ OUI 2. Le nerf vague appartient-il au syst`eme nerveux parasympathique ? =⇒ OUI 3. La vessie est-elle innerv´ee par le nerf vague ? =⇒ NON Donc cet item sera faux. Vous remarquez que les questions pos´ees sont de plus en plus complexes : si vous r´epondez NON `a la premiere, ` inutile d’aller plus loin et de perdre du temps a` r´efl´echir aux suivantes ! • Conclure : L’item est-il vrai ou faux ?

Une fois identifi´es, les points d’erreurs potentielles doivent etre ˆ ´eclaircis, permettant d’aboutir a` la conclusion : l’item est-il vrai ou faux ? Quel que soit l’item, vous pourrez toujours transformer le ou les erreurs potentielles en une ou plusieurs question(s). Le fait de r´epondre `a ces questions permet de d´ecomposer un rai´ sonnement, et de fournir de fac¸on beaucoup plus probable la bonne reponse. Le danger en PACES est de fournir une r´eponse basee ´ sur l’intuition, et non sur un raisonnement rigoureux. M´efiez-vous des r´eponses que vous donnez rapidement, sans trop y r´efl´echir... Olivier Houd´e a beaucoup travaill´e sur les erreurs de raisonnement chez l’adulte, et il a montr ´e que lors d’une r´ eponse fausse `a une question de logique, les aires c´er´ebrales responsables de la r´eflexion (cortex pr´e-frontal) n’´etaient quasiment pas activ´ees. A l’inverse, celles-ci etaient ´ tr`es actives si la r´eponse ´etait bonne 3 .

2. La miction d´esigne le fait d’uriner 3. O. Houd ´e, Le Raisonnement, Puf, coll. Que sais-je ?, 2014

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☛ D´etermination des items `a s´electionner

La mise en place d’un raisonnement logique passe souvent par un enchainement de questions qui permettent de fournir une reponse ´ argument ´ee, dont on sera a` peu pres ` s ur. ˆ C’est le cas de l’exemple pr´ec´edent a` propos de la miction. En voici quelques autres pour que vous vous habituiez a` identifier rapidement les points d’ambiguit´e sur un item, et a` mettre en place le raisonnement adapte. ´ Item  brut 

Item avec points d’ambiguit´e mis en e´ vidence

Questions ´ d eterminer si est vrai ou pas

pour l’item

Pour la mise en place de la circulation fœtale, on constate que les vaisseaux allanto¨ıdiens se sont developp ´ ´es dans le p´edicule embryonnaire.

Pour la mise en place de la circulation fœtale, on constate que les vaisseaux allanto¨ıdiens se sont d´evelopp´es dans le p´edicule embryonnaire.

O `u ces vaisseaux d ´eveloppent-ils ?

La premi `ere division meiotique ´ realise ´ un brassage g´en´etique important au cours de la prophase grˆace a` des ´echanges de segments entre les chromatides

La premi`ere division m´eiotique r´ealise un brassage g´en´etique important au cours de la prophase grace ˆ `a des e´ changes de segments entre les chromatides

1. Y a-t-il brassage g ´en´etique au cours de la prophase 1 ? 2. Ce brassage est-il inter ou intra-chromosomique ?

La modulation de l’adh´esion des polynucl´eaires neutrophiles `a l’endoth´elium vasculaire est ind´ependante de l’expression des r´ecepteurs endoth´eliaux et leucocytaires

La modulation de l’adh´esion des polynucl´eaires neutrophiles `a l’endoth´elium vasculaire est ind´ependante de l’expression des r´ecepteurs endotheliaux et ´ leucocytaires

1. La modulation de l’adh ´esion est-elle d ´ependant ou ind ´ependante de l’expression de r ecepteurs ´ ? 2. Est-ce valable sur les cellules endoth ´eliales et/ou sur les leucocytes ?

Les solutions micromoleculaires ´ sont constituees ´ de particules visibles au microscope electronique. ´

Les solutions micromol´eculaires sont constitu´ees de particules visibles au microscope ´electronique.

Les particules de ces solutions sont-elles visibles ou invisibles ?

se

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Justement, en mettant en place un raisonnement rigoureux pour ´etudier votre item, vous activez les aires de la r´eflexion, et vous augmentez les chances d’ ´eviter les pi`eges.

M´ ethodologie

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Deux ´etapes permettent de fournir une reponse ´ d´efinitive, probablement juste. ➣ D´eterminer si chaque item est vrai ou faux De fac¸on g´en´erale, il est beaucoup plus facile de se demander si un item est faux que de se demander s’il est vrai. Vous consid´ererez que s’il n’est pas faux, c’est qu’il est vrai. Cette technique est particulierement ` utile sur les formulations que vous jugez ambig¨ues. Voici les e´ tapes de l’analyse d’un item : 1. Il faut, lors d’une premi`ere lecture, souligner ou entourer les points d’erreur potentielle. Votre entrainement r´egulier vous aura permis de rep´erer du premier coup d’œil les mots sur lesquels les enseignants font souvent porter les erreurs. Par exemple, sachez qu’un item comportant les mots  jamais  ou  toujours  est souvent (mais pas toujours) faux. En effet, rares sont les domaines des sciences exp´erimentales et surtout medicales, ´ ou` l’on ne rencontre pas d’exceptions . . . 2. Lors d’une deuxi`eme lecture, vous appliquez votre cours `a propos des points d’ambiguite´ relev´es. Vous d´ecidez si l’item est vrai ou faux. 3. Enfin, il suffit de noter en marge de chaque item un petit  V  ou  F  selon votre conclusion. fig 6 : Les ´etapes du travail sur les items

Cette chronologie peut sembler laborieuse, surtout au regard du faible temps dont on dispose pour repondre ´ aux QCM. Pourtant, c’est justement cette rigueur dans la d´emarche et le raisonnement appliqu´e, qui garantit une r´eponse rapide car argument ´ee et d´efinitive. Ainsi, vous n’avez pas besoin de revenir sur les r´eponses d ej ´ a` donn ´ees. ➣ Fournir la bonne r´eponse, en accord avec le contexte A la fin de ce travail sur les items, il faudra revenir sur le contexte du QCM. C’est a` ce moment-l`a que vous s´electionnerez les items demandes ´ (les vrais ou les faux).

A` retenir :

Adoptez un fonctionnement qui sera valable quel que soit le contexte du QCM : mettez un V devant un item juste, et un F devant un faux.

Certains ´etudiants en PACES choisissent d’adapter leur d´emarche en fonction de ce qui est demande´ dans le contexte. Par exemple, si on demande les vraies, ils entourent les items vrais, mais si on demande les fausses, ils entourent les fausses. Je vous d´econseille fortement cette technique, car il y a de fortes chances qu’en cours de route, vous oubliiez qu’on demandait les items faux et que vous vous retrouviez `a entourer les vrais... Voil`a pourquoi il est beaucoup plus sur ˆ de : − Mettre une lettre (V ou F) en regard de l’item, en fonction de votre conclusion, sans vous soucier de ce que l’on demande.

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• Conclure : Formuler sa r´eponse

Vous comprenez aussi l’int´er ˆet d’avoir mis en ´evidence certains mots cl´es dans la phrase de contexte : cela vous permet de ne pas oublier, `a la fin du QCM, de s´electionner les r´eponses attendues !

2.3 Les ´ ecueils ` a´ eviter La r´eponse aux QCM ne devrait plus avoir de secrets pour vous si vous appliquez les pr´eceptes ´enonc´es jusqu’ici. Voici quelques ecueils ´ `a ´eviter qui vous aideront `a faire la diff´erence, aussi bien lors de votre entrainement que devant votre sujet de concours.

☛ Voir des pi`eges partout Le premier point sur lequel je souhaitais particuli`erement insister est le fait que les professeurs d’Universit´e cherchent a` tester votre capacit´e d’apprentissage et de r´eflexion et a` evaluer ´ votre degre´ de comprehension ´ du cours, mais pas a` vous pi´eger a` tout prix. En cons´equence, les QCM qui sont pos´es vont dans le meme ˆ sens : ils permettent de discriminer les e´ tudiants qui ont travaill´e en profondeur des autres. Or, beaucoup d’´etudiants en PACES trouvent des pi `eges partout, et cherchent tellement la petite bete ˆ qu’ils voient des ambigu¨ıt´es `a tous les mots. Ce fonctionnement est tr`es dommageable : ils se posent des questions qu’ils ne devraient pas se poser, elaborent ´ un raisonnement sur des notions inutiles, et au final, sont tellement embrouilles ´ qu’ils ne sont plus capables de donner la bonne r´eponse. Ne perdez pas de vue que la majorite´ des QCM est simple pour celui qui a appris son cours et qui s’est entraˆın´e.

A` retenir :

´ Eviter de voir des pi `eges partout vous permettra de vous focaliser sur les notions fondamentales, sans perdre de temps sur les autres.

De plus, n’oubliez pas qu’un item dont la reponse ´ n’est pas evidente ´ (avec le cours) est tr e` s g ˆenant pour les professeurs : en effet, vous pouvez alors contester le sujet, et obtenir une annulation de l’´epreuve concern ´ee (c’est arriv´e `a Nice en 2010). C’est pourquoi les enseignants sont tr`es attentifs a` proposer des items qui soient incontestables, et donc `a ´eviter les formulations pouvant donner lieu a` plusieurs interpr´etations. Ces r eserves ´ ´emises, il faut admettre qu’il est toujours possible de tomber sur un item pr´esentant plusieurs interpr´etations possibles, mˆeme si ce cas de figure est exceptionnel. Dans ce cas, il vous faudra essayer de trouver le sens voulu par l’enseignant. La meilleure fac¸on est de chercher dans votre m´emoire dans quel contexte il a aborde´ cette notion. Cela vous aidera `a lui donner un sens en coh´erence avec le cours. Vous pouvez aussi vous rem´emorer le sens des mots en franc¸ais : il arrive que les ´etudiants en m´edecine maˆıtrisent tellement le vocabulaire technique qu’ils negligent ´ le vocabulaire courant. Or, revenir aux fondamentaux et vous interroger sur le sens de tel ou tel mot vous permettra souvent d’acqu´erir une certitude quant `a la signification voulue par le professeur.

☛ Vous focaliser sur les mots que vous ne connaissez pas Lorsqu’un item contient un mot compliqu ´e, vous ˆetes normalement capable de lui donner un sens en utilisant votre cours. De fac¸on g´en´erale, les mots techniques se rapportant a` une notion pr´ecise ont et ´ ´e d´efinis par le professeur. Cependant, il peut arriver que vous soyez pass´es `a cˆot e´ de la d´efinition donn´ee dans le cours, ou que vous l’ayez simplement oubliee. ´ fig 7 : Conduite `a tenir devant un mot complique´

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− S´electionner les items vrais ou faux en fonction de ce qui est demand´ e.

M´ ethodologie

17

18

Exemple : Dans les phrases ci-dessous, si les mots en gras vous sont inconnus : − En consid´erant le sang comme un liquide id´eal, calculez la diff ´erence de pression qui r`egne entre... − L’ossification endoconjonctive est produite a` partir de cellules m esenchymateuses ´ situ ´ees dans le p´erichondre − Les  gap jonctions  et les nexus sont des jonctions communicantes. Remplacez ces phrases par : − Calculez la diff´erence de pression qui r`egne entre... − L’ossification endoconjonctive est produite a` partir de cellules m ´esenchymateuses − Les  gap jonctions  sont des jonctions communicantes.

De cette fac¸on, vous arriverez ´eventuellement `a r´epondre `a l’item. Peut-ˆetre que la partie ignor´ee ´etait importante, mais quel autre choix avez-vous que de ne pas en tenir compte ?

A` retenir :

´ Evidemment, il est conseill ´e de connaitre la definition ´ de tous les mots appartenant au vocabulaire technique, pour pouvoir r epondre ´ aux QCM en disposant de tous les ´el´ements. Ne pas tenir compte d’un mot inconnu pr ´esent dans un item n’est qu’un pis-aller qui permet, dans une situation extreme, ˆ de fournir une r ´eponse ayant des chances d’ ˆetre correcte.

Parfois, la technique ´enonc´ee ci-dessus ne fonctionne pas, et il est indispensable de connaitre

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Voici la demarche ´ qui vous tirera d’affaire si vous vous trouvez dans ce genre de situation. 1. Vous pouvez d´eduire le sens du mot inconnu par le contexte (de la phrase ou de l’intitul e´ du QCM). Dans ce cas, il n’y a pas de probl`eme : vous pourrez y r epondre ´ en ayant tous les ´el ´ements n´ecessaires. 2. Vous ne pouvez pas d´eduire par le contexte : vous n’avez pas d’autre choix que de fournir une reponse ´ en ignorant ce mot. Vous faites purement et simplement comme s’il n’etait ´ pas l`a. Vous verrez, dans la plupart des cas, les mots complexes apportent des informations qui sont seulement compl´ementaires par rapport `a la phrase, ce qui signifie qu’ils ne sont pas indispensables a` sa compr´ehension g´en´erale.

Exemple 1 : Biochimie (UE1) Dans le fonctionnement de l’enzyme pyruvate d´esyhydrogenase, ´ le FAD est un coenzyme ´ ´ stoechiom etrique. Ici, il est impossible de r´epondre `a cet item si vous ne savez pas ce qu’est un coenzyme sto´echiom´etrique (notion d´efinie en cours) Exemple 2 : Biophysique (UE3) ´ Le coefficient d’atte´ nuation lineique du b ´eton est de 0, 14 cm−1 dans le contexte donn´e. De mˆeme, il est impossible de r´epondre `a cet item si vous ne savez pas ce qu’est le coefficient d’att´enuation lin´eique, et comment il se calcule. L’essentiel est donc de r´eussir a` r ´efl´echir malgre´ un mot inconnu dans la phrase, et d’arriver `a proposer une r´eponse raisonn´ee, ayant le maximum de chances d’ˆetre celle attendue.

☛ Effectuer directement des QCM en temps limit´e Afin de tirer tout le profit possible du travail sur les QCM, il est important de respecter une progression en deux temps : 1. Tout d’abord un travail o`u vous consacrez le temps n´ecessaire `a la r´esolution de chaque QCM. Cela va vous permettre de trouver les bons raisonnements, et de r´eactiver de fac¸on efficace les connaissances acquises lors de la phase de travail de votre cours. 2. Ensuite, un travail en temps limit´e, qui permettra de travailler la rapidit´e et de v´erifier que les connaissances sont bien accessibles en un temps reduit. ´ Il ne faut pas faire l’impasse sur la premi`ere phase en pensant gagner du temps par un travail direct en temps limit´e. Ces deux ´etapes sont fondamentales, et jouent chacune un rˆole bien precis ´ dans votre pr´eparation.

☛ Pour finir N’oubliez jamais qu’un QCM r´eussi vous permet de valider le raisonnement que vous avez mis en place dans sa r´esolution, bas ´e sur une bonne connaissance du cours. fig 8 : Les deux ´elements ´ dont d e´ coulent la bonne r´eponse `a un item

Au contraire, s’il est rat ´e, il faudra comprendre d’ou` vient votre erreur (probl e` me d’apprentissage de cours ? Raisonnement erron´e ? les deux ?). Si vous r´epondez instinctivement a` un item, sans mettre en place de raisonnement sp´ecifique ou sans r´eactiver votre cours, quel sens pouvez vous donner `a sa correction ? C’est par cette rigueur dans l’entraˆınement que vous serez fin pr ˆet le jour du concours. Cet

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le sens du mot compliqu´e pour pouvoir repondre ´ `a l’item.

M´ ethodologie

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20

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ouvrage, en compilant de nombreux QCM de tous horizons, constitue un formidable outil pour votre pr´eparation.

Atome, biomolécules, génome, bioénergétique, métabolisme

Louis Joseph Gay-Lussac (1178-1850), chimiste et physicien français, connu pour ses travaux sur la physique des gaz. En chimie, il découvre le bore, le cyanogène et l’acide cyanhydrique. Et n’oubliez pas le « degré Gay-Lussac » qui mesure la concentration en alcool des boissons.

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UE 1

22

´ Enonc´ es des QCM class´ es 1. Chimie g´ en´ erale

23

Atomistique Cin´etique Thermochimie Solutions aqueuses

23 28 32 38

2. Chimie organique

45

Structure, nomenclature, isom´erie et r´eactivit´e Reactions ´ en chimie organique

45 53

3. Biochimie

60

Glucides Acides amines ´ Lipides Peptides et proteines ´ Enzymologie M´etabolisme

60 66 71 78 83 90

4. Biologie mol´ eculaire

92

ADN, genome ´ et chromosomes R´eplication R´eparation, mutations Transcription Traduction R´egulation, expression g´en´etique Techniques d’analyse du genome ´

92 98 102 106 111 115 118

´ Enonc´ es des concours blancs

129

Corrig´ es des QCM class´ es

180

Corrig´ es des concours blancs

269

´ document etabli par Alexandre Fradagrada et Michel Me´ trot, agr ´eg´es

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Table de l’UE 1

Pour chaque QCM, sauf mention contraire, cochez la (ou les) reponse(s) ´ exacte(s).

1. Chimie g´ en´ erale Atomistique 1 On s’int´eresse aux quatre ´el´ements suivants : b´eryllium (Be) – fluor (F) – oxyg`ene (O) et strontium (Sr). Parmi les propositions suivantes, indiquez la (les) proposition(s) exacte(s), en r´ealisant une lecture du texte de gauche `a droite : ❑ a. Sr-Be-O-F sont class´es par ordre d’ ´electron´egativit´e croissante, ❑ b. Sr-Be-O-F sont class´es par ordre de caractere ` oxydant croissant, ❑ c. F-O-Be-Sr sont class´es par ordre de caractere ` m´etallique croissant ❑ d. Be-O-F-Sr sont class´es par ordre de rayon atomique croissant, ❑ e. F-O-Sr-Be sont class´es par ordre d’ ´energie de 1`ere ionisation croissante. D’apr`es concours Rouen

2 L’isotope le plus r´epandu du fer est 56 26 Fe. Pour cet isotope, parmi les propositions sui-

vantes, indiquez la (les) proposition(s) exacte(s) :

` 26 protons, 30 neutrons et 23 ´electrons. ❑ a. Fe3+ possede ❑ b. Fe a la configuration ´electronique : 1s2 2s2 2p 6 3s2 3p 6 3d 8. ❑ c. Fe3+ a la configuration electronique ´ : 1s 2 2s 2 2p6 3s2 3p 6 4s 2 3d 3 . ❑ d. Fe2+ a la structure ´electronique : 12 2s2 2p 6 3s2 3p6 3d6. ❑ e. L’ion Fe2+ est plus stable que l’ion Fe3+ .

D’apr`es concours Rouen

3 On s’int´eresse au mercure 80Hg et a` l’or 79 Au. Il est a` noter que l’or a une configuration

en ns 1(n − 1)d10 . Parmi les propositions suivantes, indiquez la (les) proposition(s) exacte(s).

❑ a.

L’´energie de premiere ` ionisation du mercure est l’ ´energie associ´ee a` la r´eaction : Hg(l) → Hg+(l) + e−

❑ b.

L’´energie de premi`ere ionisation de l’atome de mercure est plus elev ´ ee ´ que celle de l’atome d’or.

❑ c.

L’´energie de deuxi`eme ionisation de l’atome de mercure est plus faible que celle de l’atome d’or. L’´energie de premi`ere ionisation de l’or consiste en l’arrachement d’un ´electron appartenant a` une des orbitales de type  d  .

❑ d. ❑ e.

L’´energie de deuxi`eme ionisation du mercure consiste en l’arrachement d’un ´electron appartenant `a une des orbitales de type  s .

D’apr`es concours Rouen

UE1

QCM class´ es (´enonc´es)

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UE 1

24

´enonc´es • UE 1

la (les) proposition(s) exacte(s).

❑ a. Cette entit´e chimique contient 62 protons. ❑ b. Cette entit´e chimique contient 29 e´lectrons. ❑ c. Cette entit´e chimique contient 35 neutrons. ❑ d. Cette entit´e chimique contient 28 neutrons. ❑ e. Cette entit´e chimique est iso´electronique de 60 27Co. D’apr`es concours Rouen

5 On consid`ere l’Indium de symbole atomique 49In. Parmi les propositions suivantes, indi-

quez la (les) proposition(s) exacte(s).

❑ a. ❑ b.

In a pour configuration e´ lectronique r´eduite [Kr] 5s 2 5d10 5p1.

❑ c. ❑ d. ❑ e.

In poss`ede exactement un ´electron de valence.

In a pour configuration e´ lectronique 1s2 2s 2 2p 6 3s2 3p6 4s 2 3d 10 4p6 5s 2 4d10 5p 1. In3+ a pour configuration e´ lectronique r´eduite [Kr] 4d 10. In3+ a pour configuration e´ lectronique 1s2 2s 2 2p 6 3s2 3p6 4s 2 3d 10 4p6 5s 2 4d8 D’apr`es concours Rouen

6 Parmi les propositions suivantes, indiquez la(les) proposition(s) exacte(s) : ❑ a. L’atome 19K poss `ede deux ´electrons de valence. ❑ b. L’atome 40Zr poss e`de 4 ´electrons de valence. ❑ c. L’atome 71Lu poss`ede 2 ´electrons de valence. ´ ❑ d. Les ions 17 Cl− et 16S2− sont isoelectroniques. − ❑ e. Les ions 9 F et 8 O2− sont iso´electroniques. D’apr`es concours Rouen

7 On consid`ere plusieurs ´el´ements du tableau p´eriodique not´es X1 , X 2, X 3, X 4, X 5 et on s’interesse ´ aux principales proprie´ t´es p´eriodiques gen ´ ´erales. Leur position dans le tableau est la suivante (groupe ↔ colonne, p´eriode ↔ ligne) : X5 X1

X4

X3 X2

Parmi les propositions suivantes, indiquez la (les) proposition(s) exacte(s) :

❑ a. ❑ b. ❑ c.

X 5 a une ´energie d’ionisation plus ´elev´ee que X4. X 2 a un rayon atomique plus ´elev´e que X3 . X 3 a un rayon atomique plus ´elev´e que X1 .

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+ 4 On consid`ere l’entit´e chimique suivante 62 28Ni . Parmi les propositions suivantes, indiquez

X 4 est plus e´ lectron´egatif que X 3. Si X3 et X2 appartiennent au bloc p, X2 poss`ede un caract`ere metallique ´ plus accentu´e que celui de X3. D’apr`es concours Rouen

8 Cochez la(ou les) affirmation(s) exacte(s) : ❑ a. Le tritium et le deut´erium ont le mˆeme nombre de neutrons. ❑ b. L’hydrog`ene et le tritium ont la mˆeme masse atomique. ❑ c. Le deut´erium et le tritium ont les m ˆemes propri´et es ´ chimiques. ❑ d. L’hydrog`ene et le deut´erium ont les mˆemes propriet´ ´es physiques. ❑ e. L’hydrog`ene et le deute´rium ont le m ˆeme nombre de proton(s). D’apr`es concours Nancy

9 Cochez la(ou les) affirmation(s) exacte(s) : ❑ a. Le nombre quantique principal est appel´e n. ❑ b. Pour une valeur donn´ee du nombre n, le nombre l varie de 0 `a n + 1. ❑ c. 14 ´electrons peuvent ˆetre caract´erises ´ par les nombres n = 4 et l = 3. ❑ d. L’orbitale 4s est l’une des quatorze orbitales de la couche n = 4. ❑ e. Pour des valeurs donn´ees de n et l, le nombre de valeurs permises de m d e´finit le nombre d’orbitales de mˆeme ´energie. D’apr`es concours Nancy

10 Cochez la(ou les) affirmation(s) exacte(s) : ❑ a. L’atome 25Mn a la configuration 1s 2 2s 2 2p6 3s2 3p6 3d 7. ❑ b. Soit les atomes 36 Kr et 54 Xe, alors Xe a la configuration [Kr] 4d 10 6s2 6p 6. ❑ c. L’atome 20Ca fait partie des metaux ´ alcalins. 2− ❑ d. L’ion 16S est iso´electronique de 20Ca 2+. ❑ e. L’atome 12Mg a la configuration 1s 2 2s 2 2p8 . D’apr`es concours Nancy

11 Cochez la(ou les) affirmation(s) exacte(s) : ❑ a. Le potentiel d’ionisation de 11 Na est sup´erieur a` celui de 12Mg. ❑ b. Le caract`ere e´lectropositif de 11 Na est inf´erieur a` celui de 12 Mg. ❑ c. L’affinit ´e electronique ´ du 9F est superieure ´ `a celle du 8O. ❑ d. L’affinit´e electronique ´ du 9F est superieure ´ `a celle du 11 Na. ❑ e. L’´electron´egativit´e du 9 F est sup´erieure a` celle du 35Br. D’apr`es concours Nancy

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❑ d. ❑ e.

25

UE1

UE 1 • ´enonc´es

26

´enonc´es • UE 1

classification p´eriodique ?

❑ a. 22 ❑ b. 24 ❑ c. 32 ❑ d. 34 ❑ a. Aucune des quatre propositions pr´ec´edentes n’est correcte. D’apr`es concours Grenoble

13 L’´el´ement rubidium existe sous deux formes isotopiques 85 Rb et 87 Rb. Sa masse molaire vaut 85, 5g.mol−1 . Cochez la(ou les) affirmation(s) exacte(s) :

❑ a. 85 et 87 sont des nombres atomiques. ❑ b. Deux isotopes n’ont pas le mˆeme nombre de neutrons. ❑ c. La proportion isotopique ( 85 Rb/87 Rb) vaut 1. ❑ d. La proportion isotopique ( 85 Rb/87 Rb) vaut 3. ❑ e. Tous les items pr´ecedents ´ sont faux. D’apr`es concours Grenoble

14 Cochez la(ou les) affirmation(s) exacte(s) : ❑ a.

La configuration ´electronique du rubidium dans son ´etat fondamental est 1s2 2s 2 2p 6 3s2 3p6 3d 10 4s2 4p6 4d 1.

❑ b.

La configuration ´electronique de l’´el´ement cesium ´ ´ fonda55 Cs dans son etat 1 mental est [54 Xe] 4 f . Le sodium est l’´el´ement de num´ero atomique Z = 11.

❑ c. ❑ d. ❑ e.

L’atome de potassium poss`ede 19 ´electrons. Tous les items pr´ecedents ´ sont faux. D’apr`es concours Grenoble

15 On s’int´eresse a` quelques ´el´ements de la colonne des alcalins. Le tableau suivant donne

la p´eriode de chacun de ces el´ ´ements dans la classification p´eriodique. e´ l ement ´

Sodium Na

Potassium K

Rubidium Rb

C ´esium Cs

Periode ´

3

4

5

6

Cochez la(ou les) affirmation(s) exacte(s) :

❑ a. ❑ b. ❑ c. ❑ d. ❑ e.

Tous ces ´elements ´ poss`edent un ´electron de valence. Tous ces ´elements ´ sont des m ´etaux tr` es r ´educteurs. Parmi ces el ´ ements ´ le sodium poss`ede la plus petite ´energie de premi`ere ionisation. Le sodium, est parmi ces el ´ ements, ´ celui qui poss`ede le plus grand rayon atomique. Tous les items pr´ecedents ´ sont faux. D’apr`es concours Grenoble

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12 Quel est le num´ero atomique de l’´el´ement situ´e dans la 4e colonne, 4e p´eriode de la

27

❑ a.

Dans son ´etat fondamental l’arsenic a pour configuration electronique ´ 10 2 3 [18 Ar ] 3d 4s 4p .

❑ b. Dans son etat ´ fondamental l’arsenic a 3 ´electrons de valence. ❑ c. L’arsenic appartient `a la 5e colonne de la classification p ´eriodique. ❑ d. L’arsenic est dans la 4e p´eriode de la classification p ´eriodique. ❑ e. Tous les items pr´ecedents ´ sont faux. D’apr`es concours Grenoble

17 On appelle X l’´element ´ situ´e dans la meme ˆ colonne que l’arsenic mais dans la deuxi e` me ligne de la classification p´eriodique. Cochez la(ou les) affirmation(s) exacte(s) : ❑ a. L’arsenic faisant partie du bloc d, X n’existe pas. ❑ b. X est le bore 5B. ❑ c. X est l’azote 7 N. ❑ d. X est le fluor 9 F. ❑ e. Tous les items pr´ecedents ´ sont faux. D’apr`es concours Grenoble

18 On s’int´eresse `a l’´el´ement soufre 16 S qui posse`de 4 isotopes 32 S, 33S, 34 S et 36 S. Cochez la(ou les) affirmation(s) exacte(s) :

❑ a.

Sachant que la masse molaire atomique est de 32, 06 g.mol −1 , l’isotope le plus abondant naturellement est le 34S.

❑ b. L’atome de soufre poss`ede 16 ´electrons et 17 protons. ❑ c. Dans son etat ´ fondamental, le soufre a une valence ´egale `a 2. ❑ d. Le soufre est plus ´electron´egatif que le fluor. ❑ e. L’anion divalent S2− a une configuration ´electronique plus stable que l’atome de soufre dans son etat ´ fondamental. D’apr`es concours Nancy

19 On s’int´eresse `a la formation des ions les plus probables pour quelques ´el´ements :

C´esium 55Cs, le Baryum

56Ba,

l’iode 53 I et le cerium ´ 58 Ce.

❑ a. Le C´esium peut donner l’ion Cs 2+. ❑ b. Le Baryum peut donner l’ion Ba2+. ❑ c. L’iode peut donner l’ion I2− . ❑ d. Il y a deux cations possibles pour le cuivre 29Cu. ❑ e. Le C´erium peut donner l’ion Ce 2+. D’apr`es concours Nancy

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16 L’arsenic est l’´el ´ement de Z = 33. Cochez la(ou les) affirmation(s) exacte(s) :

UE1

UE 1 • ´enonc´es

28

´enonc´es • UE 1

❑ a.

L’´el´ement X de configuration ´electronique fondamentale 1s2 2s 2 2p 6 3s2 3p6 4s 2 est un m´etal de transition.

❑ b.

L’´el´ement Y de configuration ´electronique fondamentale 1s2 2s 2 2p 6 3s2 3p6 4s 2 3d 10 4p5 est un haloge` ne. L’´el´ement X poss`ede trois ´electrons c´elibataires `a l’´etat fondamental.

❑ c. ❑ d. ❑ e.

L’´el´ement X est moins ´electronegatif ´ que l’ e´ lement ´ Y. L’´el´ement Y peut facilement donner un cation Y+ . D’apr`es concours Nancy

21 Quel niveau d’´energie est utilise,´ une fois que la sous couche 4s est pleine ? ❑ a. 3d

❑ b. 4d

❑ c. 4p

❑ d. 5s

❑ e. 6s D’apr`es concours Paris 13

22 Parmi les valeurs suivantes, indiquez celle qui correspond au nombre d’orbitales dans la sous-couche 4 f : ❑ a. 7

❑ b. 3

❑ c. 1

❑ d. 5

❑ e. 8 D’apr`es concours Paris 13

Cin´ etique 23 Concernant l’´energie d’une r´eaction chimique, quelle(s) est (sont) la (les) proposi-

tion(s) exacte(s) :

❑ a. ❑ b.

Un ´etat de transition est un ´etat de haute e´ nergie. La diff e´ rence d’e´ nergie entre l’e´ tat de transition et l’´etat initial est appel ´ee ´energie d’activation.

❑ c. ❑ d. ❑ e.

Une r´eaction endothermique lib`ere de la chaleur. Un ´etat de transition est un ´etat stable. Apr`es l’´etat de transition, la reaction ´ ´evolue vers un ´etat plus stable. D’apr`es concours Dijon

24 Trouvez le nombre de r´eponses exactes relatives aux r ´eactions ´el´ementaires : 1. Une r´eaction el ´ ´ementaire est une r´eaction qui implique 2 reactifs ´ et conduit `a la formation de 2 produits. 2. L’ordre d’une r´eaction ´el´ementaire est egal ´ a` la molecularit´ ´ e. 3. Si la somme des coefficients stœchiome´ triques d’une r ´eaction est ´egale a` l’ordre global, on peut en d´eduire que la r´eaction est ´el´ementaire. 4. Une r´eaction el ´ ´ementaire fait intervenir un changement de structure minimal. 5. La r´eaction : 2NO+O2 −→ 2NO 2 est tr`es probablement ´el´ementaire.

❑ a. 1

❑ b. 2

❑ c. 3

❑ d. 4

❑ e. 5 D’apr`es concours Lille

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20 Cochez la(ou les) affirmation(s) exacte(s) :

29

25 Quelle est l’unit´e d’une vitesse de reaction ´ ? ❑ a. mol.L−1 .s

❑ b. s−1

❑ c. mol.L−1.s −1

❑ d. mol −1 .L −1.s −1

❑ e. Cela d´epend des ordres partiels. D’apr`es concours Lille

26 On ´etudie la cin´etique de la r´eaction d’hydrolyse en solution aqueuse acide de l’adenosine ´ triphosphate (ATP), `a 50, 5 ◦ C : ATP + H2 O  ADP + H3 PO4

Ea = 91, 3 kJ.mol−1

[ATP] (mol.L−1)

0, 0198

0, 0183

0, 0159

0, 0145

0, 0100

Temps (s)

0

5 400

15 000

21 400

46 800

Quelle(s) est (sont) la (les) proposition(s) correcte(s) ?

❑ a. La r´eaction est d’ordre 1 et k50,5 = 1, 46.10 −5 s −1 `a 0, 01.10−5 s−1 pr`es. ❑ b. La r´eaction est d’ordre 2 et k50,5 = 8, 79.10 −4 s −1 `a 0, 01.10−4 s−1 pr`es. ` ❑ c. `a 40 ◦ C, k40 = 4, 67.10−6 s−1 `a 0, 01.10 −6 pres. ❑ d. `a 40 ◦ C, k40 = 2, 81.10−4 L.mol−1.s−1 a` 0, 01.10 −4 pr`es. ´ ❑ e. Dans une cinetique d’ordre 0, la constante k est ind ´ependante de la concentration initiale.

D’apr`es concours Nantes

QCM n◦ 27 a` 28 : On e´ tudie la r´eaction : 4NO + O 2 + 6H2 O −→ 4NO 2 +4H3 O⊕ .

.

Cette r´eaction n’est pas e´ l´ementaire mais admet une e´ tape cin´etiquement d´eterminante dont la constante de vitesse est k et la vitesse de disparition de NO a pour expression : v = k[NO]α [O2 ]β . Dans une premi`ere s´erie d’exp´eriences, on d´etermine que l’ordre partiel pour O2 est e´ gal a` 1. Dans une seconde s´erie d’exp´eriences, on maintient la solution satur´ee en O2, telle que la concentration en O2 dissout soit e´ gale a` 3, 0.10−5 mol.L−1 . La mesure de la vitesse initiale vi de disparition de NO est report´ee en fonction de la concentration de NO dans le tableau ci-dessous : [NO] (mol.L−1 )

3, 0.10 −5

1, 0.10 −5

0, 3.10−5

0, 1.10−5

0, 03.10−5

vi (mol.L −1 .s−1 )

135.10 −9

15.10−9

1, 35.10−9

0, 15.10−9

0, 013.10−9

D’apr`es concours Paris 5

27 Cochez la (les) proposition(s) correcte(s) concernant l’expression de la constante de

vitesse apparente k app dans ces conditions exp´erimentales :

❑ a. ❑ b.

α=2

et

k = kapp [O2 ]2 .

α=1

et

kapp = k[O2 ].

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UE1

UE 1 • ´enonc´es

30

´enonc´es • UE 1 α = 2 et kapp = k[O2 ]. kapp = k Aucune de ces quatre propositions n’est correcte.

28 Cochez la (les) proposition(s) correcte(s) concernant la valeur de la constante de vitesse apparente kapp dans ces conditions exp´erimentales : ❑ a. kapp = 150.10−3 L.mol−1 .s−1 ❑ b. kapp = 150 s−1 ❑ c. kapp = 150.10−3 s−1 ❑ d. kapp = 150 L.mol −1.s−1 ❑ e. Aucune de ces quatre propositions n’est correcte. 29 La d´ecomposition d’un antibiotique dans l’eau `a 20 ◦ C est une r´eaction du premier

ordre. D´eterminez la concentration en antibiotique au bout de 3 mois, puis au bout de 1 an, sachant que le temps de demi-vie et la concentration initiale en antibiotique sont respectivement de 0, 420 an et 6.10−3 mol.L −1 .

❑ a. 3, 9.10 −3 mol.L −1 ❑ b. 4, 3.10 −3 mol.L −1 ❑ c. 5, 0.10−3 mol.L −1 ❑ d. 5, 98.10 −3 mol.L −1 ❑ e. 0, 4.10−3 mol.L −1

et

1, 15.10−3 mol.L−1

et

1, 15.10−3 mol.L−1

et

1, 65.10−3 mol.L−1

et et

5, 94.10 −3 mol.L−1 1, 65.10−3 mol.L−1 D’apr`es concours Lille

30 Quelle proposition au sujet d’un catalyseur est inexacte ? ❑ a. ❑ b.

Les enzymes sont les catalyseurs du vivant. Un catalyseur ne subit pas de transformation chimique nette dans le bilan global.

❑ c. ❑ d. ❑ e.

Un catalyseur augmente l’´energie cin´etique des reactifs. ´ Un catalyseur abaisse l’´energie d’activation d’une r´eaction. Un catalyseur ne change pas la constante d’´equilibre d’une r e´ action. D’apr`es concours Lille

QCM n◦31 a` 32 : Le diiode peut eˆ tre pr´epar´e a` partir des ions iodure en faisant intervenir les ions peroxodisulfate dont l’´equation-bilan est : 2− 2I− + S2 O 2− 8  I2 +2SO4 .

Cinq exp´eriences sont r´ealis´ees pour e´ tudier la cin´etique de cette r´eaction. Les conditions exp´erimentales sont d´ecrites dans le tableau ci-dessous. [I− ]0 et [S2O 2− 8 ]0 sont les concentrations initiales. Les variations de la concentration de I2 en fonction du temps sont rassembl´ees sur le graphique ci-dessous.

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❑ c. ❑ d. ❑ e.

[I−] 0 (mol.L−1 )

−1 [S2 O2− 8 ] 0 (mol.L )

T (◦C)

Compos´es ajout´es

1

0, 02

0, 01

20

aucun

2

0, 04

0, 02

20

aucun

3

0, 02

0, 01

35

aucun

4

0, 04

0, 02

35

aucun

5

0, 02

0, 01

20

Fe 2+

D’apr`es concours Nantes

31 Quelle(s) est (sont) la (les) proposition(s) correcte(s) ? d[I 2 ]

❑ a. ❑ b.

La vitesse de formation du diiode est ´egale a`

❑ c. ❑ d. ❑ e.

La vitesse de formation du diiode augmente avec la concentration des r´eactifs. La vitesse de formation du diiode diminue avec la temp´erature.

· dt La d´etermination de la vitesse a` partir des graphiques se fait en ´etablissant l’´equation des courbes.

Les ions Fe2+ agissent comme catalyseur.

32 Quelle(s) est (sont) la (les) proposition(s) correcte(s) ? ❑ a.

La vitesse de la r e´ action de l’exp´erience 4 est 100 fois sup ´erieure a` la vitesse de l’exp´erience 1.

❑ b.

Les conditions optimales pour cette r´eaction sont celles combinant les conditions de temp´erature et de concentration de l’exp´erience 4 avec la condition sp´ecifique de l’exp´erience 5.

❑ c. ❑ d. ❑ e.

L’´el´evation de temp´erature augmente le nombre de collisions mol´eculaires. L’effet de la temp´erature permet de d´ eduire que la r ´eaction est endergonique. L’allure des courbes permet de d´eduire l’ordre de la reaction. ´

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Exp.

31

UE1

UE 1 • ´enonc´es

32

´enonc´es • UE 1

33 Soit la reaction ´ suivante : I2(g) + H 2(g) 2 1 2 HI(g) Dans le sens 1 `a 298 K et `a P ◦, on a : ∆G◦r eaction = −2, 72 kJ ´ et ∆H ◦ = −9, 4 kJ. r´eaction Cochez la(ou les) affirmation(s) exacte(s) :

❑ a. ❑ b. ❑ c. ❑ d. ❑ e.

L’enthalpie libre de la r´eaction dans le sens 1, est ´egale a` ∆H◦´ . − ∆S ◦´ r eaction reaction La r´eaction est endothermique. La r´eaction dans le sens 1, `a 298 K, est non spontan´ee. ` l’´equilibre, `a P◦ = 1 atm, la pression partielle de H2 dans le m´elange des gaz A est de 0, 5 atm. Aucune des propositions pr´ec´edentes n’est exacte. D’apr`es concours Paris 13

34 Cochez la(ou les) affirmation(s) exacte(s) : ❑ a.

Une r´eaction dont la variation d’´energie libre standard est negative ´ est dite  endothermique  .

❑ b. Un r´eactif nucl´eophile poss`ede toujours une case quantique vide. ❑ c. Le carbocation ´ethyle est plus stable que le carbocation cation m´ethyle. ❑ d. Le t´etrapropylammonium est un r´eactif ´electrophile. ❑ e. Les acides de Lewis sont des compos´es neutres poss´edant une orbitale vacante. D’apr`es concours Paris 13

35 Soit la reaction ´ de combustion totale d’une mole de glucose C6 H12 O6 ; ∆H ◦ = −2810 kJ.mol−1 .

❑ a. Elle produit trois moles de dioxyde de carbone. ❑ b. Elle produit 12 moles d’eau. ❑ c. Elle n´ecessite l’apport de 6 moles de dioxyg`ene. ❑ d. La r´eaction est endothermique. ❑ e. La calorie est l’unit´e de mesure de la chaleur dans le syst`eme international (S.I). D’apr`es concours Nancy

36 Concernant la constante d’´equilibre K d’une r´eaction : ❑ a.

Une valeur de K sup´erieure a` 104 indique qu’`a l’´equilibre les r´eactifs pr´edominent.

❑ b.

Une valeur de K sup´erieure `a 104 correspond `a une valeur d’´energie de Gibbs ∆G de cette r´eaction positive.

❑ c.

La r´eaction de dissociation d’un acide faible dans l’eau correspond a` une valeur de K sup´erieure `a 10 4 .

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Thermochimie

❑ e.

Lors d’une reaction ´ r e´ dox la valeur de K d´epend des valeurs des potentiels de chacun des couples. L’activit´e d’une esp `ece en solution tend vers sa concentration molaire lorsque celle-ci est tr`es ´elev´ee.

D’apr`es concours Nancy

37 Concernant les enthalpies de transformation physique et atomique : ❑ a. ❑ b.

Les enthalpies de fusion et de liquefaction ´ ont le meme ˆ signe.

❑ c. ❑ d. ❑ e.

L’enthalpie de vaporisation d’un corps pur est une fonction d’´etat.

L’enthalpie de sublimation est la diff´erence entre les enthalpies de fusion et de vaporisation. L’enthalpie d’ionisation d’un atome `a l’´etat gazeux est exothermique. L’enthalpie de premi`ere ionisation d’un atome `a l’´etat gazeux est sup´erieure `a celle de la deuxi`eme ionisation. D’apr`es concours Nancy

38 Cochez la(ou les) affirmation(s) exacte(s) : ❑ a.

´ ´ L’enthalpie est egale a` la somme de l’energie interne et du produit de la pression par le volume.

❑ b. ❑ c.

La variation d’entropie permet de conclure sur la spontan´eit´e d’une r´eaction.

❑ d.

Une r´eaction exothermique dont le bilan est A(s) −→ B(l) + C(g) est spontan ´ee quelle que soit la temp´erature. L’enthalpie, l’entropie et le travail sont des fonctions d’´etat.

❑ e.

Une r´eaction dont la variation d’ enthalpie est positive d´egage de la chaleur lors de son d´eroulement.

D’apr`es concours Nantes

39 Soit l’´equilibre : CaCO3(s)

2

 1 CO2(g) + CaO (s)

avec K p la constante d’ equilibre. ´ Cochez la(ou les) affirmation(s) exacte(s) :

❑ a. ❑ b. ❑ c. ❑ d. ❑ e.

K p = ( pCaCO (s) × pCO2(g) ) / pCaCO 3(s) . K p = pCO2(g). D’apr`es les r`egles de solubilit´e, CaCO3(s) est soluble dans l’eau. D’apr`es les r`egles de solubilit´e, CaCO3(s) est insoluble dans l’eau. En augmentant la pression totale `a volume et temp´erature constants, l’´equilibre est d´eplac e´ dans le sens direct 1.

D’apr`es concours Nantes

40 On donne : ➣ l’´equilibre (1) : acide pyruvique + NADH + H +

2

 1 acide lactique + NAD +

➣ les potentiels standards des couples redox suivants `a pH = 0 et `a 298 K : E ◦1 (acide pyruvique/acide lactique) = 0, 23 V ; E◦2 (NAD+/NADH) = −0, 11 V ;

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❑ d.

33

UE1

UE 1 • ´enonc´es

34

´enonc´es • UE 1

➣ les formules suivantes :

Cochez la(ou les) affirmation(s) exacte(s) :

❑ a. ❑ b. ❑ c. ❑ d. ❑ e.

Acide lactique  acide pyruvique +2e − + 2 H+ . Dans l’´equilibre (1), le carbone b de l’acide lactique subit une oxydation (sens 2). La mol´ecule d’acide pyruvique pr´esente un systeme ` conjugu´e. Les nombres d’oxydation des carbones a et b de l’acide pyruvique ne varient pas au cours de la r´eaction d’oxydo-r ´eduction. Dans les conditions standards, le sens spontan´e de la r ´eaction est celui qui correspond `a l’oxydation de NADH par l’acide pyruvique. D’apr`es concours Nantes

41 Soit l’´equilibre (2) : Pyruvate + NADH + H+

2

 1 Lactate + NAD+ `a pH = 7 et a` 298 K.

Cochez la(ou les) affirmation(s) exacte(s) :

❑ a. ❑ b. ❑ c. ❑ d. ❑ e.

Les potentiels apparents a` pH = 7 sont E◦1(pyruvate/lactate) = −0, 19 V et E◦2 (NAD+/ NADH) = −0, 32 V. Les potentiels apparents a` pH = 7 sont E◦1 (pyruvate/lactate) = 0, 65 V et E ◦2 (NAD+/ NADH) = 0, 1 V. Soit ∆G ◦2 le ∆G ◦ de l’´equilibre (2) dans le sens direct ; on a : ∆G◦2 = −25 090 J.

La variation d’entropie standard dans ces conditions (pH = 7 et 298 K) ´etant nulle, une augmentation de la temp´erature `a pression constante d´eplace l’´equilibre (2) dans le sens direct 1.

Soit les constantes de l’´equilibre (2) dans le sens direct 1, Kc (pH7) `a pH = 7 et Kc (pH10) `a pH = 10. On observe que Kc (pH7) > Kc (pH10). D’apr`es concours Nantes

42 Cochez la(ou les) affirmation(s) exacte(s) : ❑ a.

Un syst`eme ferm´e peut ´echanger de l’´energie mais pas de matiere ` avec l’ext´erieur.

❑ b. ❑ c.

La variation d’enthalpie d’une r´eaction de combustion est toujours positive. L’entropie absolue d’un corps simple est toujours positive.

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➣ `a 25 ◦C : pKa (acide pyruvique/pyruvate) = 2, 5 ; pKa (acide lactique/lactate) = 3, 9 ;

❑ e.

Les variations d’entropie et d’enthalpie sont ind´ ependantes du chemin parcouru ´ ´ entre l’etat initial et l’etat final. La variation d’entropie associ´ee a` la r´eaction A(g) −→ A(l) est positive.

D’apr`es concours Nantes

QCM n◦ 43 et44 : Soit la r´eaction R a` 25 ◦C : H 2(g) + I2(g) 2 1 2 HI (g). Lorsque l’´equilibre est atteint dans un r´ecipient de 10 L, la quantit´e de mati`ere de chacun des r´eactifs et des produits est : 0, 100 mol de H2 ; 0, 100 mol de I2 ; 0, 740 mol de HI. D’apr`es concours Nantes

43 Cochez la(ou les) affirmation(s) exacte(s) : ❑ a. ❑ b. ❑ c.

La constante d’´equilibre K c de la r´eaction R est comprise entre 1, 80 et 1, 85. Les constantes d’equilibre ´ K c et K p ont les mˆemes valeurs.

❑ d.

L’ajout de H 2 dans le recipient ´ a` pression constante d´eplace l’ ´equilibre dans le sens 1. L’ajout de HI dans le r´ecipient a` pression constante d´eplace l’ ´equilibre dans le sens 1.

❑ e.

L’ajout d’un gaz inerte dans le recipient ´ `a pression constante d´eplace l’´equilibre dans le sens 1.

44 Un ajout au syst`eme de 0, 500 mol de HI(g) est r´ealis´e dans le r ´ecipient a` pression

constante. Cochez les propositions suivantes concernant l’´etat du syst`eme au nouvel e´ quilibre qui sont vraies.

❑ a. La valeur de la constante d’´equilibre K c de la r´eaction R reste inchang´ee. ❑ b. L’´equilibre est un e´quilibre homogene. ` ❑ c. La concentration de HI est comprise entre 1, 1330 et 1, 1340 mol.L −1. ❑ d. La concentration de I2 est ´egale `a celle de H2. ❑ e. La concentration de I2 est comprise entre 0, 0152 et 0, 0155 mol.L−1 . 45 Quelle(s) est (sont) la (les) proposition(s) exacte(s) parmi les suivantes ? ❑ a. Un syst`eme isol ´e ne transf`ere ni mati`ere ni e´nergie avec l’ext´erieur. ❑ b. Une quantit´e de mati`ere est une grandeur intensive. ❑ c. La pression est une variable d’´etat. ❑ d. Une fonction d’´etat est independante ´ du chemin suivi entre l’´etat initial et l’´etat final.

❑ e.

Une reaction ´ pr´esentant une variation d’enthalpie positive (∆r H > 0) est qualifi´ee d’exothermique. D’apr`es concours Limoges

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❑ d.

35

UE1

UE 1 • ´enonc´es

36

´enonc´es • UE 1

| m o c t. o

e d

e c

in s

❑ c.

p

L’´energie d’activation d’une r´eaction correspond `a la diff´erence d’´energie entre le substrat et le produit final. Lors d’une r´eaction exothermique, l’´energie du produit final est plus basse que l’´energie du substrat.

s

❑ b.

lo g

Lors d’une r´eaction endothermique, l’´energie du produit final est plus basse que l’´energie du substrat.

.b

❑ a.

Lors d’une r´eaction endothermique, on observe un d´egagement de chaleur. rd e

s

m

❑ d. ❑ e.

h

tt

p

:/

/l

e

tr e

s

o

Lors d’une r´eaction exothermique, l’´energie du produit final est plus haute que l’´energie du substrat.

re

s

s

.c

o

m

|

D’apr`es concours Dijon

s

in

c

e

d

e

m

s e

e

tr e

s

o

∆ f H(Cl2 ) = 0

∆r H1 = −331, 6 kcal ∆ r H2 = −367, 1 kcal

:/

/l

On donne :

−→ 2CO2 + 2H 2O −→ 2CO2 + 2H 2O + Cl2

rd

C2 H4 + 3O2 C2 H4 Cl 2 + 3O2

.w

o

rd

p

47 On connaˆıt les variations d’enthalpie (∆rH) des deux combustions suivantes :

e

d

e

c

in

s

|

h

tt

p

´ Parmi les propositions suivantes concernant la valeur de l’enthalpie de la reaction suivante : C2H4 + Cl 2 −→ C2H 4Cl2, cochez la proposition exacte : −35, 5 kcal M

698, 6 kcal

❑ c.

rD

e

s

❑ b.

35, 5 kcal

re

s

o

❑ a.

m /g

ro

u

p

s

/L

e

T

Parmi les propositions suivantes concernant la valeur de l’enthalpie de formation de C2 H4 , cochez la proposition exacte : k

.c

o

14, 4 kcal

❑ d. ❑ e.

a

c e

b

o

o

Elle n’est pas calculable `a l’aide des donnees ´ fournies.

c

in

s

|

w

w

w

.f

D’apr`es concours Brest

(1) ATP4− + 2H2O

+  ADP 3− + HPO2− 4 + H3 O

(2) P − CREA2− + H2 O  CREA + HPO2− 4

w

w

w

.f

a

c e

b

o

o

k

.c o

m

/L

e

T

re

s

o

rD

e

s M

e

d

e

QCM n◦ 48 a` 50 : On consid`ere le transfert du groupement phosphoryle mettant en jeu la phosphocr´eatine P-CREA2− et l’ad´enosine triphosphate ATP 4− a` pH 7, a` une temp´erature de 300 K, qui forme respectivement la cr´eatine (CREA) et l’ad´enosine diphosphate ADP3− , selon leur r´eaction d’hydrolyse respective : 

∆r G ◦1 = −34, 5 kJ.mol −1  ∆r G ◦2 = −42, 0 kJ.mol −1

|

D’apr`es concours Paris 5

48 Cochez la (les) proposition(s) correcte(s) concernant les r´eactions (1) et (2) : ❑ a. ❑ b. ❑ c.





∆ rG ◦1 (pH = 8) < ∆ rG ◦1 (pH = 6). 

Pour les reactions ´ (1) et (2), comme ∆rG ◦ < 0, alors ces r ´eactions sont ´ necessairement exothermiques dans les conditions standard biologiques. La r´eaction (2) n’est pas r´ealisable dans les conditions standard. Retrouvez plus de livres médicaux à télécharger gratuitement et exclusivement sur : | www.facebook.com/LeTresorDesMedecins | www.facebook.com/groups/LeTresorDesMedecins | | http://letresordesmedecins.wordpress.com | http://letresordesmedecins.blogspot.com |

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46 Quelle est la proposition exacte ?

❑ e.

Dans les conditions standard biologiques, l’hydrolyse de la P-CREA2− est thermodynamiquement favoris´ee par rapport `a celle de l’ATP4− . Aucune de ces quatre propositions n’est correcte.

49 Cochez la (les) proposition(s) correcte(s) concernant l’enthalpie libre et la constante d’equilibre ´ de la r´eaction spontan´ee (3) dans les conditions standard biologiques entre les esp`eces ATP4− , ADP 3− , P-CREA2− et CREA : ❑ a. ∆ rG◦3 = −76, 5 kJ.mol−1 et K8 = 19, 5.1012 .  ❑ b. ∆ rG◦3 = −7, 5 kJ.mol−1 et K8 = 20. ❑ c. La valeur de K3 est ind´ependante du pH. ❑ d. K3 = 10 7 K3. ❑ e. Aucune de ces quatre propositions n’est correcte. 

50 Dans le muscle au repos, les concentrations `a l’ ´etat stationnaire des diff´erentes esp`eces sont les suivantes : [ATP 4−] = 5, 0 × 10−3 mol.L −1

[P-CREA2− ] = 2, 0 × 10 −2 mol.L −1

[ADP3− ] = 5, 0 × 10−4 mol.L−1

[CREA]= 1, 0 × 10−2 mol.L−1

Cochez la (les) proposition(s) correcte(s) concernant l’enthalpie libre de la r´eaction (3) pour le muscle au repos a` pH = 7 : ´ d’ ´equilibre. ❑ a. ∆ rG3 = 0 car c’est un etat  ❑ b. ∆ rG3 = ∆rG◦3 ❑ c. ∆rG3 = −3, 5 kJ.mol−1 ❑ d. ∆rG3 = −73, 5 kJ.mol−1 ❑ e. Aucune de ces quatre propositions n’est correcte.

51 On consid`ere l’e´quilibre suivant : 2 CO(g)2 1 CO2(g) + C (s). ` 600 K, la pression totale d’´equilibre du gaz dans le r´ecipient est de 4 atm et le coefficient A de dissociation de CO vaut 0, 4 avec ∆r H < 0. D´eterminez le sens dans lequel se d eplace ´ l’´equilibre quand la temp´erature augmente.

❑ a. L’´equilibre n’´evolue pas. ❑ b. L’´equilibre evolue ´ dans le sens exothermique 1. ❑ c. L’´equilibre evolue ´ dans le sens exothermique 2. ❑ d. L’´equilibre evolue ´ dans le sens endothermique 1. ❑ e. L’´equilibre evolue ´ dans le sens endothermique 2. D’apr`es concours Lille

52 En utilisant les ´energies de dissociation en kJ.mol−1 pr´esent e´es dans le tableau ci-

dessous, d´eterminez l’enthalpie de combustion de l’ac´etone (CH 3 COCH3 ).

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❑ d.

37

UE1

UE 1 • ´enonc´es

38

´enonc´es • UE 1

❑ d.

O=O

732

498

−1593 kJ.mol −1 −3204 kJ.mol −1

O−H

C−H

C−C

C=C

❑ b.

+1593 kJ.mol −1

❑ c.

❑ e.

+1550 kJ.mol −1

460

410

350

611

C≡C 835

−1268 kJ.mol −1 D’apr`es concours Lille

53 On consid`ere la reaction ´ de formation de l’ammoniac gazeux a` 298 K : N2(g) + 3H2(g)  2NH 3(g)

Donn ´ees `a 298 K

NH3(g)

N2(g)

H 2(g)

S◦ (J.K −1.mol−1 )

192, 5

191, 6

130, 7

∆ f H ◦ (kJ.mol−1)

−46, 1

-

-

On consid`ere ces gaz comme e´ tant des gaz parfaits. Quelle est la variation d’enthalpie libre standard en kJ.mol−1 a` 298 K ?

❑ a. 22

❑ b. −33

❑ c. 44

❑ e. 66

❑ d. −55

D’apr`es concours Limoges

54 Dans quelles r´eactions la formation des produits est-elle favorisee ´ par une diminution de la pression ? 1. CO2(g) + C(s) −→ 2CO (g)

∆H ◦ = +172, 5 kJ

3. CO(g) + 2H2(g) −→ 2CH3OH (g)

∆H ◦ = −21, 7 kJ

2. N2(g) + 3H2(g) −→ 2NH3(g)

∆H ◦ = −91, 8 kJ

4. N2(g) + O 2(g) −→ 2NO (g)

∆H ◦ = 484, 6 kJ

❑ a. 1 et 5 ❑ d. 2 et 4

❑ b. ❑ e.

3 et 4

❑ c.

3

2 et 3 D’apr`es concours Lille

Solutions aqueuses 55 L’acide nitreux, mol´ecule instable, doit eˆtre pr´epar´e in situ en solution aqueuse selon la

r´eaction :

NO−2 + H3O + = HNO2 + H 2O (constante d’ ´equilibre `a 298 K, K◦ = 103,3). Cochez la(ou les) affirmation(s) exacte(s) :

❑ a. Le pK a du couple HNO2/NO −2 vaut −3, 3 a` 298 K. ❑ b. Le pK a du couple HNO2/NO −2 vaut 3, 3 a` 298 K. ❑ c. HNO2 est un acide fort en solution aqueuse. ❑ d. Le couple HNO 2/NO−2 est un couple acide faible/base faible en solution aqueuse.

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❑ a.

C=O

Tous les items qui pr´ec`edent sont faux. D’apr`es concours Grenoble

56 HNO2 intervient dans de nombreux couples redox comme par exemple dans les couples

HNO2/NO(g) et NO−3 /HNO 2. On note P NO la pression partielle de NO(g) exprim´ee en bar. Cochez la(ou les) affirmation(s) exacte(s) :

❑ a.

La demi-´equation redox du couple HNO 2 /NO(g) ´ecrite pour une mole de HNO2 et de NO(g) fait apparaˆıtre un ´electron, un H+(aq) (ou 1 H3 O+ ) et de l’eau.

❑ b.

La demi-´equation redox du couple NO−3 /HNO2 ´ecrite pour une mole de HNO2 et une mole de NO−3 fait apparaˆıtre 2 ´electrons, 2 H+(aq) (ou 2 H3 O+) et de l’eau. L’e´ quation de Nernst associe´ au couple HNO 2/NO (g) s’´ecrit :   E◦HNO/NO(g) + 0, 06 log PNO/[HNO2 ] .

❑ c.

❑ d.

L’´equation de Nernst associe´ au couple NO −3 /HNO 2 s’ ´ecrit :   E◦HNO+ /HNO2 + 0, 03 log [NO −3 ] × [H3O +] 3/[HNO 2] . 3

❑ e.

Tous les items pr´ecedents ´ sont faux.

D’apr`es concours Grenoble

57 L’instabilit´e de HNO2 vient du fait qu’il se dismute (c’est- `a-dire qu’il participe a` une

r´eaction ou il joue `a la fois le r ole ˆ d’oxydant et de r´educteur). On donne les potentiels standards suivants : E ◦(HNO2 /NO(g)) = 0, 99 V et E ◦ (NO−3 /HNO 2) = 0, 94 V Cochez la(ou les) affirmation(s) exacte(s) :

❑ a.

Les valeurs de E ◦ sont en accord avec la dismutation de HNO2 en solution aqueuse.

❑ b. Le nombre d’oxydation de l’azote dans HNO 2 vaut +V. ❑ c. Lors de la dismutation, HNO2 s’oxyde en NO −3 et se r´eduit en NO(g) . ❑ d. La r´eaction de dismutation peut s’ecrire ´ : 3 HNO 2 = NO−3 + NO(g) + H 3O +.

❑ e.

Tous les items pr´ecedents ´ sont faux.

D’apr`es concours Grenoble

58 La cyst´eine est un acide amin e´ pr´esentant un groupe thiol SH (pK a = 6, 8) ; la cystine correspond a` sa forme disulfure. Cochez la(ou les) affirmation(s) exacte(s) : ❑ a.

Le nombre d’oxydation de l’´el´ement soufre ne varie pas entre cyst´eine et cystine.

❑ b. La forme mol´eculaire du groupe thiol pr´edomine `a pH = 7, 4. ❑ c. Le potentiel est ind´ependant du pH de la solution. ❑ d. Lorsque la concentration en cyst´eine diminue dans une solution contenant en m´elange cyst´eine et cystine le potentiel augmente.

❑ e.

La relation de Nernst prend en compte la temp´erature. D’apr`es concours Nancy

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❑ e.

39

UE1

UE 1 • ´enonc´es

40

´enonc´es • UE 1

/H2O 2(l) et MnO−4 / Mn2+ .

Cochez la(ou les) affirmation(s) exacte(s) :

❑ a. Le nombre d’oxydation de l’oxyg`ene dans H2 O2 est -II. ❑ b. Le nombre d’´electrons ´echang ´es au cours de la r´eaction est ´egal `a 10. ❑ c. L’oxydation d’une mole de H 2O2 entraˆıne le d´egagement de 1 mole de O2. ❑ d. Le potentiel du couple Mn2+ / MnO −4 est ind ´ependant du pH. ❑ e. Le potentiel du couple O2(g) /H2O2(l) s’´ecrit :   E O◦ 2(g)/H2 O2(l) − 0, 03 log PO 2 × [H+ ] 2/[H 2O 2] .

D’apr`es concours Nantes

60 On plonge une plaque de plomb dans une solution contenant des ions Ag+ . Donnees ´ : Pb2+ / Pb (s) Pb4+ / Pb (s)

E◦1 = −0, 12 V E◦3

Pb4+ / Pb2+

E2◦ = 1, 80 V

Ag + / Ag(s)

E4◦ = 0, 80 V

Cochez la(ou les) affirmation(s) exacte(s) :

❑ a. Pb2+ est l’oxydant le plus fort. ❑ b. E ◦3 = E ◦1 + E ◦2. ❑ c. E ◦3 = 0, 84 V. ` de l’oxydation. ❑ d. La plaque de plomb est le siege 2+ ❑ e. Des ions Pb sont produits lors de la r´eaction spontan´ee. D’apr`es concours Nantes

61 Soit la r´eaction de l’acide chlorhydrique sur une timbale de cuivre. Connaissant le

potentiel standard par rapport a` l’electrode ´ normale a` hydrog`ene des couples suivants : Cu2+ / + Cu (s) = 0, 34 V et H /H 2(g) = 0, 0V, Cochez les propositions suivantes qui sont vraies dans les conditions standards `a 25 ◦C.

❑ a. ❑ b. ❑ c.

La solution aqueuse de HCl est un acide faible.

❑ d. ❑ e.

L’atome de cuivre a un nombre d’oxydation +II dans le cuivre solide.

2 H+ + Cu −→ Cu 2+ + H2

Dans les conditions standards, la r´eaction 2 H+ + Cu −→ Cu2+ + H2 est spontan´ee. L’atome Cl a un nombre d’oxydation -I dans HCl. D’apr`es concours Nantes

62 On donne : E ◦1(NO −3 /HNO2) = 0, 94 V

E◦2(NO−3 /NO) = 0, 96 V

et E◦3 (HNO2 /NO). Cochez les propositions suivantes qui sont vraies `a 25 ◦ C.

❑ a. ❑ b.

L’atome d’azote a un nombre d’oxydation de +III dans NO−3 . HNO2 est l’esp`ece oxydante dans le couple NO −3 /HNO2.

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59 Soit la r´eaction d’oxydation de H2 O2 par MnO −4 en milieu acide. Les couples sont O2(g)

❑ e.

NO + H2 O −→ HNO2 + H+ + e− est une r´eaction redox.   ` E ◦3 HNO2 /NO = 1, 00 V a` 0, 01 V pres.   [NO] E 3 = E ◦3 + 0, 06 log [HNO2 ] [H+ ]

D’apr`es concours Nantes

63 La coca¨ıne symbolis´ee par B est une base faible en solution aqueuse selon Br¨oensted

(pKa = 8, 7 a` 25 ◦C). Cochez la(ou les) affirmation(s) exacte(s) :

❑ a.

Une solution aqueuse de coca¨ıne a` une concentration de 10 −3 mol.L−1 a un pH acide.

❑ b.

Une solution de chlorhydrate de coca¨ıne `a une concentration de 10−3 M a un pH neutre.

❑ c. ❑ d. ❑ e.

Le pKb de la coca¨ıne est egale ´ `a 5, 3. La constante de basicit´e de la coca¨ıne est K b = 10−8,7 . Le pH d’une solution aqueuse de coca¨ıne depend ´ de son pK a et de sa concentration.

D’apr`es concours Nancy

64 L’acide carbonique (H2CO 3 ) est un diacide faible en solution aqueuse. Donnees ´ : pK a1 = 6, 4 pK a2 = 10, 2 `a 25◦ C. Cochez la(ou les) affirmation(s) exacte(s) : ` pH = 7, l’acide carbonique est l’esp`ece pr´edominante. ❑ a. A ` pr ´edominante `a pH = 7 est l’ion hydrog´enocarbonate HCO−3 . ❑ b. L’espece ❑ c. L’ion carbonate CO2− ` pr´edominante `a pH = 7. 3 est l’espece ❑ d. Pour une solution aqueuse d’acide carbonique a` une concentration de 0, 01 M

❑ e.

le pH est sup´erieur `a pKa1 . ` pH = 6, 4 on a [H2CO 3 ] = [HCO−3 ]. A

D’apr`es concours Nancy

65 On souhaite pr´eparer 1 litre d’une solution tampon de pH compris entre 6, 9 et 7, 1. On

donne :

  pK a NH+4 /NH 3 = 9, 2   pK a H 2PO −4 /HPO2− = 7, 2 4

  pKa CH3COOH/CH3 COO− = 4, 8   3− = 12, 4 pKa HPO2− /PO 4 4

Cochez les m´elanges suivants qui permettent d’obtenir cette solution tampon.

❑ a. 0, 02 mol de Na2 HPO4 et 0, 03 mol de NaH2PO4 . ❑ b. 0, 03 mol de Na2 HPO4 et 0, 02 mol de NaH2PO4 . ❑ c. 0, 05 mol de Na2 HPO4 et 0, 03 mol de HCl. ❑ d. 0, 05 mol de Na2 HPO4 et 0, 03 mol de NaOH. ❑ e. 0, 025 mol de NH3 et 0, 025 mol de CH3COOH. D’apr`es concours Nantes

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❑ c. ❑ d.

41

UE1

UE 1 • ´enonc´es

42

´enonc´es • UE 1

Acide/Base

HF/F −

HNO2 /NO−2

HClO/ClO −

3, 2

3, 3

7, 5

NH +4/NH3

H 2 S/HS −

HS−/S 2−

9, 2

7, 1

12, 9

pKa Acide/Base pKa

Parmi les les compos´es suivants, en solution aqueuse, cochez ceux qui donnent une solution basique.

❑ a. Ca(OH) 2

❑ b. NH4NO 2

❑ c. NaHS

❑ d. HF

❑ e. NaClO D’apr`es concours Nantes

67 L’amph´etamine a une masse molaire de 135 g.mol−1 et un pK a = 10. On consid`ere que,

dans l’estomac, les s´ecr´etions de HCl donnent un pH de 1.

Soit une solution A contenant 135 mg d’amph´etamine dans 100 mL d’eau. Cochez la(ou les) affirmation(s) exacte(s) :

❑ a. La concentration de la solution A d’amph´etamine est de 10−3 mol.L−1 . ❑ b. La solution A d’amphe´tamine a un pH = 11. ❑ c. La solution A d’amph´etamine a un pH = 6. ❑ d. Si la solution A est dilu´ee par 10, on a la formule :

1 (pKa + log C) 2 L’amph´etamine se retrouve dans l’estomac sous forme de chlorhydrate. pH = 7 +

❑ e.

D’apr`es concours Nantes

68 Choisissez la (les) proposition(s) correcte(s) concernant les compos´es azot´es : ❑ a.

La r´eaction de dissociation de l’ion ammonium dans l’eau s’ e´ crit : NH3 + H2O  NH +4 + H2O.

❑ b.

La r´eaction de dissociation de l’ammoniac dans l’eau s’´ecrit : NH3 + H3O +  NH +4 + HO− .

❑ c.

NH3 est un compos´e amphot`ere.

❑ d.

L’ammoniac liquide peut r´eagir selon la r´eaction : 2NH3  NH +4 + NH −2 ; il s’agit d’une r´eaction h´et´erolytique.

❑ e.

Les esp`eces chimiques NH 3, NH2 et NH +4 ont le m eme ˆ nombre d’´electrons. D’apr`es concours Nantes

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66 On consid`ere les couples acide/base suivants :

43

D’apr`es concours Lille

69 On r´ealise une solution aqueuse 0, 05 M de B. Quel est le pH de la solution ? ❑ a. 12, 7

❑ b. 11, 2

❑ c. 10, 8

❑ d. 8, 8

❑ e. 7, 7

70 A` un litre de la solution pr´ec´edente, on ajoute sous un volume n ´egligeable 0, 05 mole

du chlorure NaCl. Quel est le pH de cette nouvelle solution ?

❑ a. 12, 7

❑ b. 11, 2

❑ c. 10, 9

❑ d.8, 8

❑ e. 7, 7

71 La phosphocr´eatine sert `a r´eg´enerer ´ l’ad e´ nosine triphosphate (ATP) utilis´e par la contrac-

tion musculaire. Sa formule non charg´ee est :

Sachant que les pKa des couples acido-basiques sont 2, 0 et 4, 5 pour le groupe phosphorique, 2, 7 pour la fonction carboxylique et 11, 0 pour le groupe guanidyle, cochez la (les) proposition(s) correcte(s) concernant la forme pr´edominante de la phosphocreatine ´ `a pH 7 dans l’eau :

❑ a.

Le zwitt´erion

❑ b.

Le zwitt´erion

❑ c.

Le zwitt´erion

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QCM n◦ 69 et 70 : Soit une base B dont la constante de basicit´e est K = 10−5 .

UE1

UE 1 • ´enonc´es

44

´enonc´es • UE 1 L’ampholyte

❑ e.

Aucune de ces quatre propositions n’est correcte. D’apr`es concours Paris 5

72 On consid`ere les deux couples r´edox suivants : Zn2+ + 2 e − [Ag(NH3) 2]

+

−→ −→

Zn Ag + 2 NH3

E ◦1 = −0, 76 V. E ◦2 = 0, 373 V.

La r´eaction coupl´ee ayant lieu spontan´ement sera :

❑ a. ❑ b. ❑ c. ❑ d. ❑ e.

[Ag(NH3 ) 2 ]+ + Zn −→ Zn2+ + Ag + 2 NH3 .

[Ag(NH3 ) 2 ]+ + Zn 2+ −→ Zn + 2 NH3 + Ag +.

2 [Ag(NH3 )2 ]+ + Zn −→ Zn2+ + 2 Ag + 2 NH 3. Zn2+ + 2 Ag + 4 NH 3 −→ Zn + 2 [Ag(NH3) 2 ]+

2 [Ag(NH3 )2 ]+ + Zn −→ Zn2+ + 2 Ag + 4 NH 3.

D’apr`es concours Brest

73 Le diiode peut ˆetre prepar´ ´ e a` partir d’ions iodate IO−3 selon la r ´eaction : + 2IO−3 + 5HSO−3 + 2H 2O  I 2 + 5SO2− 4 + 3H3 O o `u interviennent les couples IO−3 /I2 (iodate/diiode) − et SO2− 4 /HSO3 (sulfate/hydrog ´enosulfite).

Choisissez la (les) proposition(s) correcte(s) :

❑ a. La r´eaction de synth `ese du diiode est une r´eaction acide-base. ❑ b. La r´eaction de synth `ese du diiode est une r´eaction d’oxydoreduction. ´ ❑ c. L’addition d’acide aura un effet de´favorable sur la production de diiode. ❑ d. L’addition d’une base n’aura pour effet que de neutraliser le milieu r´eactionnel. − ❑ e. Le potentiel du couple IO−3 /I 2 est inf´erieur au potentiel du couple SO2− 4 /HSO3 dans les conditions de la r´eaction favorable.

D’apr`es concours Nantes

74 On pr´epare 1, 00 litre d’une solution aqueuse contenant : 0, 10 mole de Br−CH2 COONa, 0, 15 mole de HCl, 0, 10 mole de NaOH et 0, 35 mole de NaCl. On donne pKa (Br−CH2 COOH / Br−CH2 COO− ) = 2, 7. Parmi les affirmations suivantes, laquelle ou lesquelles sont exactes ?

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❑ d.

La solution obtenue est acide, avec pH = 2, 7. La solution obtenue est basique, avec pH = 9, 7.

❑ d. ❑ e.

On obtient une solution neutre, avec pH = 7. Aucune de ces propositions n’est exacte.

On obtient une solution tampon avec pH = pKa du couple Br−CH 2COOH / Br−CH2 COO−. D’apr`es concours Dijon

75 Quelle(s) est (sont) la (les) proposition(s) exacte(s) parmi les suivantes ? ❑ a.

La somme algebrique ´ des nombres (ou degr ´es) d’oxydation des diff´erents ´el´ements presents ´ dans une esp`ece chimique non chargee ´ est ´egale `a z´ero.

❑ b.

L’´electrode standard a` hydrog `ene a un potentiel egal ´ `a z´ero si : p(H2) = 1 atm et [H3 O +] = 1 mol.L−1 .

❑ c. ❑ d. ❑ e.

Le fluor est le r´educteur le plus puissant. Une oxydation correspond a` une diminution du nombre (ou degre´ ) d’oxydation. Le nombre (ou degr´e) d’oxydation d’un corps simple est nul. D’apr`es concours Limoges

76 Soit la s´erie des compos´es suivants de l’azote : N 2 , NO, HNO2 et NO −3 . Parmi les pro-

positions suivantes donnant respectivement les nombres (ou degr´es) d’oxydation de l’azote dans ces diff´erentes esp`eces, indiquez la proposition correcte.

❑ a. +I, +II, +III, +IV ❑ c. 0, +II, +III, +V ❑ e.

❑ b. +I, +II, +III, +V ❑ d. 0, +II, +IV, +V

0, +II, +III, +IV

D’apr`es concours Limoges

´ ´ees ci-dessous, quelle(s) est(sont) la(les) reaction(s) ´ 77 Parmi les quatre r´eactions represent r ´edox ?

❑ a. Fe3+ + 2 H 2O −→ Fe(OH) 2+ + H 3 O+ ❑ b. 2 I − + 2 Fe 3+ −→ I2 + 2 Fe2+ ❑ c. NH3 + HCHO −→ H2N − CH 2 − OH ❑ d. CH4 + Cl2 −→ CH3Cl + HCl ❑ e. Aucune de ces propositions n’est exacte. D’apr`es concours Dijon

2. Chimie organique Sructure, nomenclature, isom´ erie et r´ eactivit´ e 78 Soit la mol´ecule suivante :

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❑ a. ❑ b. ❑ c.

45

UE1

UE 1 • ´enonc´es

46

´enonc´es • UE 1

❑ a. 6-propyl-3, 8-dim´ethylnonane ❑ b. 3-tert-butyl-2, 6-dim´ethyloctane ❑ c. 6-(1-m´ethyle´thyl)-3, 8-dim´ethylnonane ❑ d. 4-propyl-2, 7-dim´ethylnonane ❑ e. Aucune de ces propositions n’est exacte. D’apr`es concours Brest

79 D’apr`es les r`egles de la nomenclature officielle, quel est le nom du compos ´e suivant : HOCH2 −CHOH−CHCl−CHOH−CHO ?

❑ a. 4-chloro-3, 5, 6-trihydroxyhexanal ❑ b. 3-chloro-1, 2, 3-trihydroxypentanol ❑ c. 3-chloro-2, 4, 5-trihydroxypentanal ❑ d. 3-chloro-1, 2, 4-trihydroxypentanal ❑ e. 3-chloro-2, 4, 5-trihydroxypentanol D’apr`es concours Cr´eteil

80 Cochez la (les) proposition(s) correcte(s) concernant la cr´eatinine dont la formule est :

❑ a. ❑ b. ❑ c.

❑ d. ❑ e.

Le cycle de la cr´eatinine est aromatique. Tous les atomes de carbone et d’azote sont hybrid´es sp 2. La forme tautome` re

est aromatique. Le squelette σ du cycle de la cr´eatinine est plan. Aucune de ces propositions n’est correcte. D’apr`es concours Paris 5

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Parmi les propositions suivantes concernant le nom de la mol ´ecule en nomenclature internationale, cochez la (les) proposition(s) exacte(s) :

47

❑ a. La spongiacyst´eine possede ` quatre atomes de carbone asym ´etriques. ❑ b. La spongiacyst´eine renferme deux fonctions alcool tertiaire. ❑ c. La spongiacyst´eine renferme une fonction amide secondaire. ❑ d. La spongiacyst´eine renferme une fonction thio ´ether. ❑ e. La spongiacyst´eine renferme une fonction cetone. ´ D’apr`es concours Nantes

82 Concernant les deux formes de la mol´ecule suivante, indiquer la (les) proposition(s)

exacte(s).

´ ❑ a. Le compose´ 1 poss`ede une fonction aldehyde. ❑ b. L’atome de chlore exerce un effet m´esom`ere attracteur -M. ❑ c. Les formes 1 et 2 sont deux formes tautom`eres. ❑ d. La forme 2 est la forme limite de r´esonance de 1 qui correspond `a la

❑ e.

d´elocalisation maximale des electrons. ´ Le compos´e 1 est la 3-chloro-2-ethylbut-2´ enone. ´ D’apr`es concours Limoges

83 Concernant le prop`ene, quelle est la proposition exacte ? ❑ a. ❑ b. ❑ c.

Tous les atomes sont coplanaires.

❑ d. ❑ e.

Toutes les liaisons pr´esentent une libre rotation.

La mol´ecule est le si`ege d’un ph´enom`ene de r´esonance. L’effet inductif +I du groupement me´ thyle entraˆıne une polarisation de la double liaison. Il existe un effet mesom` ´ ere dont la force motrice est l’effet +I du groupement m´ethyle. D’apr`es concours Dijon

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81 La spongiacyst´eine a et´ e´ isol´ee d’une ´eponge marine, elle poss`ede la structure suivante :

UE1

UE 1 • ´enonc´es

48

´enonc´es • UE 1

❑ a.

Dans une liaison polaris´ee, la densit´e electronique ´ est plus forte du cot ˆ e´ de l’atome le plus electropositif. ´

❑ b. Les atomes d’halog`ene n’ont pas d’effet inductif. ❑ c. L’effet inductif donneur d’electron ´ stabilise les carbocations. ❑ d. L’effet m´esom`ere ne se manifeste que dans les di enes. ` ❑ e. Le 6-m´ethylhepta-2, 4-di`ene ne pr ´esente pas d’effet m´esom`ere. D’apr`es concours Dijon

85 Classez les conform`eres suivants par stabilit´e croissante :

❑ a. 3, 4, 5, 6 ❑ e. 6, 5, 4, 3

❑ b. 3, 5, 6, 4

❑ c. 3, 6, 4, 5

❑ d. 6, 3, 5, 4 D’apr`es concours Lille

QCM n◦ 86 et 87 : La forme non cyclique du D-ribose est :

D’apr`es concours Paris 5

86 Cochez la (les) proposition(s) correcte(s) concernant le D-ribose : ❑ a. ❑ b.

Le ribose poss `ede un plan de sym´etrie.

est une repr´esentation de Cram du D-ribose.

❑ c.

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84 Quelle est la proposition exacte ?

49

❑ d.

est un sucre de s´erie L.

❑ e.

Aucune de ces quatre propositions n’est correcte. D’apr`es concours Paris 5

87 Cochez la (les) proposition(s) correcte(s) concernant la relation entre le D-ribose et certains isom`eres :

❑ a. 7 est un st´er´eoisomere ` du D-ribose. ❑ b. 8 est un diast´ereoisom ´ ere ` du D-ribose. ❑ c. 9 est un ´enantiom`ere du D-ribose. ❑ d. 10 est un diaster´ e´oisom`ere du D-ribose. ❑ e. Aucune de ces quatre propositions n’est correcte. 88 Parmi les affirmations suivantes, laquelle (lesquelles) est (sont) vraie(s) ? ❑ a.

Une mol´ecule dextrogyre est une mol´ecule qui d evie ´ la lumi`ere polaris´ee vers la droite et la valeur de son pouvoir rotatoire sp´ ecifique est n e´ gative.

❑ b.

Une mol´ecule l´evogyre poss e` de la configuration absolue S et d´evie la lumi`ere polaris´ee vers la gauche.

❑ c.

Un compos´e ayant trois atomes de carbone asym´etriques poss`ede au maximum six isom`eres. Une mol´ecule poss e´ dant deux atomes de carbone asym´etriques est toujours chirale.

❑ d. ❑ e.

Deux isom`eres de position poss`edent la mˆeme chaˆıne hydrocarbon´ee et les mˆemes fonctions.

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est une repr´esentation de Cram du D-ribose.

UE1

UE 1 • ´enonc´es

50

´enonc´es • UE 1

89 Parmi les cinq structures suivantes, laquelle (lesquelles) est (sont) chirale(s) ? ❑ b.

❑ a.

❑ c.

❑ d.

❑ e.

D’apr`es concours Lyon

90 Soit les trois compos´es suivants :

Parmi les propositions suivantes, cochez la (les) proposition(s) exacte(s) :

❑ a. Les 3 composes ´ presentent ´ une isom´erie g´eom´etrique. ❑ b. Le compose´ 11 est un isomere ` cis. ❑ c. Le compos´e 12 est un isomere ` E ou trans. ❑ d. Le compos´e 13 poss `ede une activit´e optique. ❑ e. Le compos´e 11 est chiral. D’apr`es concours Brest

91 Parmi les cinq structures suivantes, laquelle (lesquelles) repr´esente(nt) l’´enantiom`ere

du compos´e :

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D’apr`es concours Dijon

❑ b.

❑ d.

❑ e.

❑ c.

D’apr`es concours Lyon

92 La guanosine-3’, 5’-monophosphate cyclique ou GMP cyclique (not´ee GMPc) est synth´etis´ee par les guanylate cyclases `a partir du GTP et a pour formule :

Les configurations absolues des atomes de carbone num´erot´es (C1), (C2) et (C4) du ribofuranose de GMPc sont respectivement :

❑ a. S, S et S. ❑ d. R, R et S.

❑ b. S, S et R. ❑ e. R, R et R.

❑ c.

R, S et R.

D’apr`es concours Paris 5

93 Concernant les mol´ecules suivantes 1 et 2, indiquez la (les) proposition(s) exacte(s).

❑ a.

Le compos´e 15 est la repr´esentation exacte du compos´e 14 en projection de Fisher.

❑ b. Le compose´ 14 est une repr´esentation de Cram de la (2S)-leucine. ❑ c. Le compos´e 15 est de configuration L selon la projection de Fisher. ❑ d. La configuration du compos´e 15 permet de deduire ´ le signe du pouvoir rotatoire sp´ecifique de ce compos´e.

❑ e.

Le compos´e 14 est l’acide (2S)-4-amino-2-m´ethylbutano¨ıque. D’apr`es concours Limoges

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❑ a.

51

UE1

UE 1 • ´enonc´es

52

´enonc´es • UE 1

D’apr`es concours Lille

94 Identifiez la proposition qui associe deux diast´er´eoisom`eres. ❑ a. 16 et 17 ❑ d. 18 et 20

❑ b. ❑ e.

16 et 19

❑ c.

17 et 19

❑ c.

17 et 19

16 et 20

95 Identifiez la proposition qui associe deux e´nantiomeres. ` ❑ a. 16 et 17 ❑ d. 18 et 20

❑ b. ❑ e.

16 et 19 16 et 20

D’apr`es concours Limoges

96 Indiquez la (les) proposition(s) exacte(s). ❑ a. 21 et 22 sont isom`eres de conformation. ❑ b. 21 et 23 sont ´enantiomeres. ` ❑ c. 21 et 24 sont diast´ereoisom ´ eres. ` ❑ d. 21 et 24 sont ´enantiomeres. ` ❑ e. 21 est de configuration 3R, 4R. 97 L’action de KCN dans le DMSO sur le compos´e 21 permet d’obtenir le compos´e 25,

indiquez la (les) proposition(s) exacte(s).

❑ a. ❑ b.

La r´eaction est une r´eaction de substitution nucl´eophile de type 1 (SN 1). La r´eaction a lieu en une seule ´etape.

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QCM n◦ 94 et 95 : Parmi les structures suivantes :

❑ d. ❑ e.

Le DMSO est un solvant aprotique qui favorise la solvatation du cation K+ et facilite ainsi la lib´eration de l’anion CN− . L’anion nucl´eophile CN− attaque du mˆeme cˆot´e que celui du groupement partant Br− . Le compos´e 25 obtenu possede ` une fonction nitrile.

R´ eactions en chimie organique 98 La synthese ` des hormones thyro¨ıdiennes comporte une ´etape d’iodation de la tyrosine, fixation de l’iode sur le noyau benzenique ´ de l’acide amin´e. Choisissez la (les) proposition(s) correcte(s). ❑ a. Il s’agit d’une r´eaction de substitution. ❑ b. Il s’agit d’une r´eaction d’addition. ❑ c. Il s’agit d’une r´eaction d’elimination. ´ ´ ´ ❑ d. Le mecanisme de cette r eaction peut ˆetre qualifi´e de nucle´ ophile. ❑ e. Le m´ecanisme de cette r eaction ´ peut ˆetre qualifi´e d’´electrophile. D’apr`es concours Nantes

99 Quelle(s) est (sont) la (les) les propositions correcte(s) concernant les fonctions amine

et amide ? ❑ a. Les amines sont nucl´eophiles.

❑ b. Il existe trois classes d’amines selon le degr´e de substitution de l’atome d’azote. ❑ c. La fonction amide n’est pas ionis´ee au pH physiologique. ❑ d. La fonction amide n’est pas hydrolysable. ❑ e. La fonction amide donne lieu au ph´enom `ene de r´esonance. D’apr`es concours Nantes

100 Soit la r´eaction suivante :

Quelle(s) est (sont) la (les) proposition(s) exacte(s) ?

❑ a. La r´eaction est une r´eaction d’addition nucl´eophile. ❑ b. Le compose´ majoritaire obtenu est le 2-chloro-1-m´ethoxypropane. ❑ c. Le groupement OCH3 poss`ede un effet m ´esom`ere donneur. ❑ d. Le produit de d´epart est le 3-methoxyprop-2´ ene. ` ❑ e. Il est possible d’´ecrire une autre forme limite pour le produit de d´epart. D’apr`es concours Nantes

101 Soit la r´eaction suivante, quelle(s) est (sont) la (les) proposition(s) exacte(s) concernant le produit obtenu ?

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❑ c.

53

UE1

UE 1 • ´enonc´es

54

´enonc´es • UE 1

D’apr`es concours Dijon

102 Qu’obtient-on lors de la r´eaction suivante : (Z) but-2-`ene + OsO4 (puis hydrolyse si necessaire) ´

❑ a.

❑ b.

❑ d.

❑ e.

❑ c.

D’apr`es concours Lille

´ 103 Soit la reaction suivante :

29 est optiquement actif et 30 peut additionner une mol´ecule de dihydrog`ene. Indiquez la (les) proposition(s) correcte(s).

❑ a. ❑ b. ❑ c.

La r´eaction qui conduit `a 29 est une SN 2. La r´eaction qui conduit `a 30 est une E1.

❑ d.

Avec du tertiobutylate de potassium (CH3 )3 CO , K⊕ a` la place de l’ ´ethanolate de sodium, on obtient uniquement le compos´e 30. Le compos´e 30 poss `ede une st´er´eochimie E.

❑ e.

Le m´ecanisme qui permet d’obtenir 29 et 30 passe par un intermediaire ´ carbocation.

D’apr`es concours Nantes

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❑ a. Il est obtenu par r´eaction de type addition ´electrophile. ❑ b. Il ne poss`ede pas d’atome de carbone asym´etrique. ❑ c. Il s’agit du 2-bromo-3-´ethylpentane. ❑ d. Il s’agit du 1-m´ethyl-1-ethyl-1-bromopropane. ´ ❑ e. Il s’agit du 3-bromo-3-m´ethylpentane.

55

et la soude (NaOH) pour donner un alcool majoritaire et un alc`ene minoritaire, quelle(s) est (sont) la (les) proposition(s) exacte(s) ?

❑ a. ❑ b.

Il s’agit d’une r´eaction de type SN 2 et l’alcool obtenu est de configuration S. L’alcool est obtenu par une r´eaction de type SN 1 et l’alc`ene par une r´eaction de type E2.

❑ c.

L’alcool est obtenu par une r´eaction de type SN 1 sous la forme d’un enantiom` ´ ere de configuration R.

❑ d.

L’alcool est obtenu par une reaction ´ de type S N1 sous la forme d’un m´elange ´ racemique.

❑ e.

Dans cette r´eaction, S N1 et E1 sont les deux m´ecanismes mis en jeu. D’apr`es concours Dijon

105 Quelle(s) est (sont) la (les) proposition(s) exacte(s) concernant les r´eactions d’´elimination

E1 ?

1. Elles font intervenir un interm´ediaire identique `a celui des r´eactions S N 1. 2. Elles sont st´er´eos´electives et donnent des d´eriv ´es soit Z, soit E. 3. Elles sont favoris´ees par le d´epart d’un bon nucleofuge. ´ 4. Elles s’effectuent facilement sur des d´eriv´es halog´en ´es tertiaires.

❑ a. 1, 2, 3, 4 ❑ d. 4

❑ b. ❑ e.

2, 4

❑ c.

2, 3

1, 3, 4 D’apr`es concours Lille

QCM n◦106 a` 108 : H2 O

32 (réaction 1) HBr, peroxyde

R

1

H3 C Cl

CH3 CH3 CH3

33 (réaction 2 : E2)

34 (réaction 3)

31

D’apr`es concours Limoges

106 Concernant la reaction ´ 1, indiquez la (les) proposition(s) exacte(s). ❑ a. Le compose´ 31 est le (1R)-1-isopropyl-1-chloro-1-ph ´enyl´ethane. ❑ b. La r´eaction 1 est une reaction ´ bimol´eculaire de type SN1. ❑ c. La r´eaction 1 a lieu via un interm´ediaire carbocationique. ❑ d. Dans la r´eaction 1, l’eau joue a` la fois le r oˆ le de r´eactif nucl´eophile et de solvant protique.

❑ e.

La r´eaction 1 permet d’obtenir le 3, 3-dim´ethyl-2-ph´enylbutan-2-ol sous forme d’un m´elange rac´emique.

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104 Concernant la r´eaction entre le 3-bromo-3-m´ethylhexane de configuration absolue S

UE1

UE 1 • ´enonc´es

56

´enonc´es • UE 1

❑ a.

L’´equation de vitesse de la reaction ´ 2 ob´eit a` la loi suivante : v = k[substrat].[r´eactif].

❑ b. La r´eaction 2 se d´eroule selon un m´ecanisme concert´e. ❑ c. Le r´eactif R1 peut eˆtre de l’acide chlorhydrique concentr ´e. ❑ d. Le r´eactif R1 peut eˆtre de la soude concentr e´e. ❑ e. Le compos´e 33 est un alcyne. 108 Concernant la reaction ´ 3, indiquez la (les) proposition(s) exacte(s). ❑ a. La r´eaction 3 est une addition ionique electrophile. ´ ❑ b. La r´eaction 3 a lieu selon un processus homolytique. ❑ c. La r´eaction 3 ob´eit `a la r`egle de Markovnikov. ❑ d. La r´eaction 3 permet d’obtenir le 1-bromo-3, 3-dimethyl-2-ph´ ´ enylbutane. ❑ e. La r´eaction 3 permet d’obtenir le 2-bromo-3, 3-dimethyl-2-ph´ ´ enylbutane. 109 Quel est le compos´e obtenu apr`es action de l’acide 2-m e´thylpropano¨ıque sur le propan-

2-ol ?

❑ a.

❑ b.

❑ c.

❑ d.

❑ e.

D’apr`es concours Cr´eteil

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107 Concernant la reaction ´ 2, indiquez la (les) proposition(s) exacte(s).

57

Quelle(s) est (sont) la (les) proposition(s) correcte(s) ?

❑ a. Le compose´ 35 est le bromure d’allyle. ❑ b. 35 poss`ede une st e´r´eochimie E au niveau de sa double liaison. ❑ c. La premi`ere ´etape consiste en la formation d’un organomagn´esien. ❑ d. Le produit form´e 36 est un alcoolate. ❑ e. 36 poss`ede un atome de carbone asym´etrique. D’apr`es concours Nantes

QCM n◦ 111 a` 113 : Soit la s´equence r´eactionnelle suivante :

Parmi les compos´es suivants :

D’apr`es concours Cr´eteil

111 Quelle est la formule de 37 ? ❑ a.

❑ b.

❑ c.

❑ d.

❑ e.

112 Quelle est la formule de 38 ? ❑ a.

❑ b.

❑ c.

❑ d.

❑ e.

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110 Soit la r´eaction suivante :

UE1

UE 1 • ´enonc´es

58

´enonc´es • UE 1

❑ a.

❑ b.

❑ c.

❑ d.

❑ e.

114 Laquelle (lesquelles) de ces propositions concernant la mol´ecule 40 ci-dessous est (sont) exacte(s) ?

❑ a.

La structure suivante est une forme m´esomere ` de 40 :

❑ b.

La structure suivante est une forme m´esomere ` de 40 :

❑ c.

40 peut ˆetre obtenue par r´eaction entre la N, N-dim´ethylm´ethanamine (ou trim´ethylamine) et la propanone (ou ac´etone) en milieu H⊕ catalytique. 40 contient une double liaison st´er´eog`ene.

❑ d. ❑ e.

La structure suivante est une forme tautom`ere de 40 :

D’apr`es concours Lyon

115 Les propositions suivantes concernent les r´eactions ci-dessous. Laquelle (lesquelles) est (sont) exacte(s) ?

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113 Quelle est la formule de 39 ?

Le compose´ 41 est un ester. Le compose´ 41 est un amide.

❑ d. ❑ e.

Le compos´e 42 est une amine. Le compos´e 42 poss `ede la structure suivante :

Le compos´e 41 poss `ede la structure suivante :

D’apr`es concours Lyon

116 La transformation biologique d’un ald´ehyde en thioester se de´roule en deux ´etapes indiqu´ees dans le schema ´ ci-dessous :

NAD + = Nicotinamide Ad ´enine Dinucl´eotide sous sa forme oxyd´ee. Parmi les affirmations suivantes, laquelle (lesquelles) est (sont) exacte(s) ?

❑ a. ❑ b. ❑ c.

La premi`ere ´etape est une addition nucl´eophile du thiol sur l’ald ´ehyde.

❑ d.

La deuxi`eme ´etape correspond a` une reaction ´ de r eduction ´ de l’h ´emithioac´etal par le NAD+ .

❑ e.

Aucune de ces propositions n’est exacte.

La premi`ere ´etape correspond `a une substitution nucl´eophile. La deuxi`eme ´etape correspond `a une r´eaction d’oxydation de l’h ´emithioac´etal par le NAD+ .

D’apr`es concours Dijon

117 Qu’obtient-on quand on fait reagir ´ l’epoxyde ´ ci-dessous avec de l’ethanol ´ en milieu

acide ?

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❑ a. ❑ b. ❑ c.

59

UE1

UE 1 • ´enonc´es

60

´enonc´es • UE 1

3. Biochimie Glucides Niveau facile

118 Concernant la structure des oses : ❑ a. ❑ b. ❑ c.

Le glucose est un c´eto-hexose.

❑ d. ❑ e.

Dans la cellulose, les mol´ecules de glucose sont reli´ees par des liaisons α1-4.

Le fructose est un c´eto-hexose. Le glucose sous forme pyranique poss`ede deux carbones asym´etriques suppl´ementaires par rapport `a la forme lin´eaire. Dans le glycog`ene, les mol ecules ´ de glucose sont reli´ees par des liaisons α1-4 ou α1-6. D’apr`es concours Paris 6

119 Consid´erant les 4 structures suivantes :

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D’apr`es concours Lille

61

D’apr`es concours Paris 11

120 L’amidon est un polysaccharide. Quelle est la proposition exacte : ❑ a. Il est compos´e de glucose et de fructose. ❑ b. Il est compos´e d’amylose et d’amylopectine. ❑ c. Il est compos´e de glucose et de galactose. ❑ d. Il est compos´e uniquement de maltose. ❑ e. Autre r´eponse. D’apr`es concours Strasbourg

121 Le glucose et le fructose sont des hexoses. Quelle est la proposition fausse ? ❑ a. ❑ b.

Ils ont la mˆeme formule chimique, ainsi que le meme ˆ poids mol´eculaire.

❑ c. ❑ d. ❑ e.

Ils ont le mˆeme nombre de carbone(s) asymetrique(s). ´ Ils peuvent s’associer pour donner un disaccharide.

En solution aqueuse, ils peuvent se retrouver sous forme lin´eaire, pyranosique ou furanosique.

Autre r´eponse. D’apr`es concours Strasbourg

122 Indiquez la proposition exacte : ❑ a. ❑ b. ❑ c. ❑ d. ❑ e.

Le glucose est un sucre comprenant 6 fonctions alcool et un groupement ald´ehydique. Le saccharose est un sucre r´educteur. La liaison osidique est caract´eristique des polysaccharides. L’isoamylose est un polysaccharide lin´eaire. Autre r´eponse. D’apr`es concours Strasbourg

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❑ a. (1) et (2) sont enantiom ´ e` res. ❑ b. (3) et (4) sont epim ´ `eres. ❑ c. (4) est le β-L-Glc. ❑ d. L’anom`ere β de (3) est pr ´esent dans le lactose. ❑ e. (3) et (4) sont anom`eres.

UE1

UE 1 • ´enonc´es

62

´enonc´es • UE 1

❑ a. est constitu´e d’alpha-amylose et d’amylopectine. ❑ b. ne forme pas de micelles dans l’eau `a temp´erature ambiante. ❑ c. est constitu´e d’alpha-D-glucose sous forme pyranose. ❑ d. ´epaissit les sauces  B´echamel  lors de leur chauffage par formation de multiples liaisons de type hydrog` ene avec l’eau.

❑ e.

est constitu´e de polym`eres comportant des liaisons osidiques alpha (1-4) et alpha (1-6). D’apr`es concours Nancy

124 A` propos des sucres, soit le mannose X :

❑ a. Le mannose est un aldopentose. ❑ b. X est le D-mannose. ❑ c. Y est une forme anom`ere α. ❑ d. Y est la forme pyranose de X. ❑ e. Le mannose peut exister sous 2 formes anom`eres grˆace `a la mutarotation. D’apr`es concours Nancy

125 Parmi les mol´ecules suivantes, indiquez le (les) e´pim`ere(s) du glucose : ❑ a. Mannose. ❑ e. Xylose.

❑ b. Fructose.

❑ c. Ribose.

❑ d. Galactose. D’apr`es concours Rouen

126 Parmi les propositions suivantes, indiquez la (les) proposition(s) exacte(s) : ❑ a. Le saccharose est compos´e uniquement de mol´ecules de glucose. ❑ b. Le saccharose contient du fructose. ❑ c. Le lactose contient du fructose. ❑ d. Le galactose contient du glucose. ❑ e. Le glycog`ene est compos´e uniquement de molecules ´ de glucose. D’apr`es concours Rouen

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123 L’amidon :

63

127 Cochez la (ou les) r´eponse(s) exacte(s). ❑ a. ❑ b. ❑ c. ❑ d. ❑ e.

Les glycoprot´eines poss`edent une (ou plusieurs) cha ˆıne glycanique li´ee par des liaisons non covalentes. ´ Le mecanisme d’action des lectines met en jeu l’interaction de la cha ıˆne glycanique d’une glycoprot´eine avec une prot´eine. De nombreuses proteines ´ membranaires sont des glycoprot´eines. Dans une structure de type bi-antenn´ee, le glycane est li´e par son extr´emite´ non r´eductrice. Les sucres des glycanes des glycoprote´ ines sont souvent utilise´ s par la cellule comme signaux de reconnaissance.

D’apr`es concours Lille

128 Concernant les oses : ❑ a.

Les osidases sont sp´ecifiques d’un type de liaison osidique (par exemple α1-4 ou β1-3).

❑ b. La cellulose est une mol´ecule ramifiee. ´ ❑ c. L’acide hyaluronique est une mol´ecule hydrophobe. ❑ d. Lors de la digestion, la d´egradation de l’amidon en glucose requiert une unique osidase.

❑ e.

Le lactose est form´e d’une molecule ´ de galactose et d’une molecule ´ de glucose. D’apr`es concours Paris 6

129 Concernant les glucides alimentaires : ❑ a. ❑ b. ❑ c. ❑ d. ❑ e.

Le saccharose est form´e d’une mol´ecule de glucose et d’une mol´ecule de fructose. L’amidon est un polym`ere de mol´ecules de glucose reli ´ees entre elles dans la chaˆıne principale par des liaisons b´eta 1-4. Le fructose est un c´etohexose. La principale source de glucides alimentaires est le glucose libre. Le lactose est hydrolys´e en glucose et galactose par une b´eta 1-4 galactosidase. D’apr`es concours Paris 6

130 Soit les monosaccharides (1) et (2).

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Niveau intermediaire ´

UE1

UE 1 • ´enonc´es

64

´enonc´es • UE 1

D’apr`es concours Paris 11

131 Les osides :

❑ a. Le sucre repr´esent´e ci-dessus est un disaccharide r´educteur. ❑ b. L’Homme poss`ede les enzymes n´ecessaires `a la d´egradation de l’amidon. ❑ c. La chitine est constitu´ee d’unites ´ saccharidiques associ´ees par des liaisons β1-6. ❑ d. Le sucre repr´esent´e ci-dessus peut ˆetre hydrolys´e par une lactase. ❑ e. Aucune proposition exacte. D’apr`es concours Paris 11

132 Cette mol´ecule :

❑ a. ❑ b. ❑ c.

Est un ´epim e` re du glucose, dont il diff`ere par la configuration du carbone 4.

❑ d. ❑ e.

Peut ˆetre lib´er´ee a` partir du lactose sous l’effet d’une beta-galactosidase.

La forme repr´esent´ee ici est l’anom`ere alpha. La substitution d’une fonction hydroxyle par une amine permet d’obtenir une mannosamine. Est stock´ee dans l’organisme humain sous forme de glycog `ene. D’apr`es concours Rouen

Niveau difficile

133 Cochez la (ou les) r´eponse(s) exacte(s). ❑ a. ❑ b.

L’amidon est une forme de r´eserve de glucose presente ´ dans les tissus humains. L’amylopectine est un polym`ere ramifi´e.

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❑ a. (1) a une conformation en chaise 1 C4 . ❑ b. (1) est du D-Glc. ❑ c. (1) et (2) sont chacun des anom`eres β. ❑ d. (2) est l’´enantiom`ere du L-ribose. ❑ e. Aucune r´eponse exacte.

❑ d. ❑ e.

Le glycogene ` contient des mole´ cules de glucose toutes reli´ees entre elles par des liaisons b´eta 1 → 4. L’intestin ne peut d´egrader la cellulose car la muqueuse intestinale humaine ne poss`ede pas de b´eta-glucosidase. Une mol´ecule de glycogene ` poss`ede plusieurs extr´emit ´es r´eductrices. D’apr`es concours Lille

134 Parmi les propositions suivantes, indiquez celle qui est exacte.

❑ a. Glc-1P et Glc-6P sont interchangeables par mutarotation. ❑ b. La r´eaction du D-Glc avec la liqueur de Fehling conduit au compos´e ci-dessus. ❑ c. La chitine est un polym`ere d’acide uronique. ❑ d. Le tr´ehalose est un disaccharide r´educteur. ❑ e. Les bact´eries d´egradent la cellulose en maltose. D’apr`es concours Paris 11

135 Soit l’oligosaccharide suivant :

❑ a. Il est hydrolysable par une alpha amylase. ❑ b. C’est un sucre non reducteur. ´ ❑ c. Les r´esidus qui composent (a) sont dans la conformation bateau 1 C4. ❑ d. Il est hydrolysable par une β 1-4 glucosidase. ❑ e. Il est un produit de d´egradation de la cellulose. D’apr`es concours Paris 11

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❑ c.

65

UE1

UE 1 • ´enonc´es

66

´enonc´es • UE 1

α-D-galactopyranosyl-(1-6)-α-D-glucopyranosyl-(1-2)-β-D-fructofuranoside :

❑ a. C’est un triholoside r´educteur. ❑ b. Son hydrolyse par une b-fructosidase libere ` une mol´ecule de lactose. ❑ c. Son hydrolyse par une α-galactosidase libere ` une mol´ecule de saccharose. ❑ d. Apr`es perm´ethylation suivie d’une hydrolyse acide on retrouve entre autres du 2, 3, 4, 6 t´etra-O-m´ethyl-D-galactopyranose.

❑ e.

Apr`es perm´ethylation suivie d’une hydrolyse acide on retrouve entre autres du 1, 2, 4, 6 t´etra-O-m´ethyl-D-fructofuranose. D’apr`es concours Montpellier I

137 La partie aglycone d’un h´et´eroside : ❑ a. Poss`ede la propri´et´e de r´eduire les sels m ´etalliques. ❑ b. Correspond a` la partie non-glucidique de cet het´ ´ eroside. ❑ c. Est represent ´ e´ e par les bases et les phosphates dans le cas des acides nucl´eiques. ❑ d. Correspond aux tanins pour l’amygdaline. ❑ e. Ne peut en aucun cas ˆetre de l’acide cyanhydrique. D’apr`es concours Nancy

Acides amin´ es Niveau facile

138 Parmi les acides amin´es qui suivent, lequel(lesquels) poss `ede(nt) une fonction alcool ? ❑ a.

Alanine.

❑ b.

Thr´eonine.

❑ d.

Tyrosine.

❑ e.

Lysine.

❑ c.

Proline. D’apr`es concours Lille

139 Cochez la (ou les) r´eponse(s) exacte(s). ❑ a. Les acides amin´es sont les constituants e´l´ementaires des proteines. ´ ❑ b. Tous les acides amin´es poss`edent une fonction carboxyle. ❑ c. La ph´enylalanine est un acide amin´e hydrophile. ❑ d. La s´erine est un acide amin´e hydrophobe. ❑ e. La lysine est un acide amin´e basique. D’apr`es concours Lille

140 Concernant les structures des acides amin´es : ❑ a. ❑ b. ❑ c.

La phenylalanine ´ poss`ede un noyau ph´enol. Le tryptophane poss e` de un noyau indole. L’histidine ne poss`ede pas de noyau aromatique.

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136 A propos du raffinose, triholoside d’origine veg ´ ´etale dont l’appellation est :

La tyrosine poss`ede un groupement benz`ene. La m´ethionine poss ede ` un groupement thio´ether. D’apr`es concours Dijon

141 Concernant les acides amin´es naturels : ❑ a. Les acides amin´es sont incolores. ❑ b. La leucine est un acide amin´e indispensable. ❑ c. La chaˆıne lat´erale de la glycine est un atome d’hydrog`ene. ❑ d. La valine est un acide amin´e aliphatique. ❑ e. La lysine porte deux groupements NH2. D’apr`es concours Rouen

142 Dans une chromatographie sur une r´esine ´echangeuse de cations, quels sont parmi les

acides amin´es suivants ceux qui sont retenus par la colonne a` pH 6 ?

❑ a. Acide glutamique. ❑ b. Histidine. ❑ c. Lysine. ❑ d. Acide aspartique. ❑ e. Arginine. D’apr`es concours Rouen

143 Concernant les acides amin´es naturels : ❑ a. Tous les acides amin´es ont un carbone asym´etrique. ❑ b. Les acides amin´es prot´einog enes ` sont des acides gamma amines. ´ ❑ c. L’alanine est le plus petit acide amin´e proteinog ´ `ene. ❑ d. Le tryptophane absorbe la lumi`ere a` 280 nm. ❑ e. L’isoleucine est un acide amin´e essentiel. D’apr`es concours Rouen

144 Quelle est la proposition exacte ? ❑ a. ❑ b.

Valine, leucine et isoleucine sont des acides amin´es polaires non ionisables. Les prote´ ines qui sont forme´ es entre autres de s e´ rine et de thre´ onine peuvent ˆetre glycosyl´ees ou phosphoryl´ees.

❑ c.

Certaines s´erines peuvent ˆetre glycosyl´ees avant d’ˆetre int´egr´ees dans les prot´eines au moment de l’´etape de traduction.

❑ d.

Dans les prot´eines, les boucles sont essentiellement constitu´es d’acides amin´es fortement hydrophobes. Autre r e´ ponse.

❑ e.

D’apr`es concours Strasbourg

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❑ d. ❑ e.

67

UE1

UE 1 • ´enonc´es

68

´enonc´es • UE 1

❑ a. ❑ b. ❑ c.

Sa chaˆıne lat´erale est polaire.

❑ d. ❑ e.

Elle peut former un pont disulfure avec un r´ esidu de cyst ´eine.

Elle ne contient pas de carbone asym´etrique. C’est apr`es un r´esidu de m´ethionine qu’une chaˆıne polypeptidique est coup ´ee par le bromure de cyanog`ene. Elle contient un atome de soufre. D’apr`es concours Paris 6

146 A` propos des acides amin´es : ❑ a. Les acides amin´es sont les constituants de base des prot´eines. ❑ b. La configuration du carbone alpha permet d’obtenir deux isom`eres : L et D. ❑ c. Les acides amin´es sont des acides protoniques forts. ❑ d. Les acides amin´es ne sont pas ionisables. ❑ e. Les acides amin´es sont des compos´es amphot`eres. D’apr`es concours Nancy

Niveau intermediaire ´

147 Concernant l’ac´etylcholine : ❑ a. C’est le neurotransmetteur de la jonction neuro-musculaire. ❑ b. C’est un neurotransmetteur inhibiteur. ❑ c. Il poss`ede une fonction ester. ❑ d. Il est produit dans le cerveau. ❑ e. Il agit comme neurotransmetteur dans le syst`eme nerveux orthosympathique. D’apr`es concours Lille

148 Soit la courbe de titration de l’acide glutamique :

❑ a. ❑ b.

Le plateau 1 correspond au pKa de la fonction amine. Le point 4 correspond au point iso´electrique (pI).

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145 Concernant la m´ethionine :

Le plateau 3 correspond au point iso´electrique (pI). La mol´ecule d’acide glutamique porte deux charges n´egatives au niveau 5. L’acide glutamique est un acide amin´e neutre `a pH 7, 0. D’apr`es concours Paris 11

149 On considere ` les acides amin´es suivants :

❑ a. La mol´ecule de glycine poss`ede un carbone asym´etrique. ` partir de la glycine et de l’alanine, on ne peut synth´etiser qu’un seul dipeptide. ❑ b. A ` pH = 6, 1, l’alanine existe sous forme de zwitterion. ❑ c. A ❑ d. Dans la mol´ecule de glycine, le pKa2 de 9, 7 correspond a` la fonction acide ❑ e.

carboxylique. ` pH = 11, la glycine est majoritairement sous la forme d’un anion. A D’apr`es concours Bordeaux

´ ´es d’acides amin´es : 150 Concernant les acides amin´es et deriv

❑ a. ❑ b. ❑ c.

´ ´ La tyrosine correspond a` une molecule de phenylalanine hydroxyl ´ee. La thr´eonine est un acide amine´ soufr´e.

❑ d. ❑ e.

La cyst´eine entre dans la composition du glutathion. La ph´enylc´etonurie est une maladie li´ee `a l’absence de ph´enylalanine hydroxylase.

Les hormones thyro¨ıdiennes d´erivent de tyrosine iod´ees port´ees par la thyroglobuline.

D’apr`es concours Rouen

151 Quelles sont les propositions exactes ? ❑ a.

Les acides amines ´ sont des mol ´ecules amphot`eres qui possedent ` un groupement carboxyle acide et une fonction amine primaire basique.

❑ b. Le carbone alpha des acides amin´es est d’hybridation sp2. ` pH acide, les acides amin´es sont sous forme d’anions. ❑ c. A ❑ d. Les acides amin´es sont hydrophiles. ❑ e. Autre r´eponse. D’apr`es concours Strasbourg

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❑ c. ❑ d. ❑ e.

69

UE1

UE 1 • ´enonc´es

70

´enonc´es • UE 1

❑ a. ❑ b. ❑ c.

La proline est synth´etis´ee `a partir de l’acide glutamique.

❑ d.

Les acides amin´es ramifi´es sont tous des acides amin´es c´etog`enes et glucoformateurs.

❑ e.

La m´elatonine est synth´etisee ´ `a partir de la tyrosine.

La tyrosine est le pr´ecurseur de la dihydroxyph´enylalanine. La m´ethionine remplit des fonctions de transfert de groupements soufr ´es par l’interm´ediaire du PAPS.

D’apr`es concours Dijon

153 Indiquez la bonne association de propositions exactes : 1 : L’alanine pr´esente une chaˆıne lat´erale ramifi´ee. 2 : La leucine est un acide amine´ hydrophobe. 3 : L’isoleucine poss`ede 2 carbones asym´etriques. 4 : L’isoleucine est necessaire ´ a` la formation de l’h´emoglobine. 5 : Le tryptophane est un acide amin´e tr`es pr´esent dans la constitution des prot´eines. 6 : Le tryptophane est un acide amin´e soufr´e.

❑ a. 1, 3, 6 ❑ d. 3, 4, 6

❑ b. ❑ e.

2, 3, 5

❑ c.

2, 3, 4

1, 2, 5 D’apr`es concours Amiens

154 Indiquez la bonne association de propositions exactes : 1 : La serotonine ´ est obtenue par d´ecarboxylation du tryptophane hydroxyl´e en position 5 du benz`ene. ´ ˆ essentiel dans la biosynthe` se de la m ´elanine. 2 : La serotonine joue un role 3 : La lysine est un pr´ecurseur d’hormones thyro¨ıdiennes. 4 : La maladie de Basedow est caract´eris´ee par une hyperthyro¨ıdie. 5 : L’hyperthyro¨ıdisme peut provoquer des changements du rythme cardiaque. 6 : L’histamine est une histidine carboxyl´ee.

❑ a. 1, 4, 6 ❑ d. 1, 4, 5

❑ b. ❑ e.

4, 5, 6

❑ c.

1, 2, 4

1, 2, 6 D’apr`es concours Amiens

Niveau difficile

155 Cochez la (ou les) r´eponse(s) exacte(s). ❑ a.

L’histidine est un acide α-amine´ polaire poss´edant un noyau imidazole sur la chaˆıne laterale. ´

❑ b.

L’arginine est l’acide α-amine´ le plus basique car il peut fixer 3 protons sur son groupement guanidium.

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152 Concernant le m´etabolisme des acides amin´es :

❑ e.

Aucune de ces propositions n’est exacte.

m

|

La lysine est un acide α-amin ´e indispensable `a chaˆıne lat´erale lin´eaire. Leucine et isoleucine sont des acides α-amin´es hydrophobes ayant la mˆeme formule brute.

.b

lo g

s

p

o

t.

c

o

D’apr`es concours Brest

m

e

d

e

c

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re

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o

m

|

h

tt

p

:/

/l

e

tr e

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o

rd e

s

m

e d

e c

in s

156 L’acide amine´ ci-dessous :

D’apr`es concours Paris 11

s

/L

e

T

re

s

o

rD

e

s

M

e

d

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c

in

s

|

h

tt

p

:/

/l

e

tr e

s

o

rd

e

s

❑ a. est le (2S)-Trp. ❑ b. contient deux carbones asym´etriques. ❑ c. pr´esente un maximum d’absorption `a 210 nm. ❑ d. est le pr´ecurseur de l’histamine. ❑ e. est favorable `a une structure secondaire en h´elice α.

ro

u

p

157 Soit le peptide VDYKHG. Seuls sont proton´es les 1e , 3 e, 4e et 5 e acides amin´es. Parmi .c

o

m /g

les domaines de pH suivants, lequel est compatible avec cette distribution de charge ?

❑ b. pH compris entre 5 et 6. ❑ d. pH compris entre 9 et 10. D’apr`es concours Paris 11

rD

e

T

re

s

o

Lipides

e

s M

e

d

e

c

in

s

|

w

w

w

.f

a

c e

b

o

o

k

❑ a. pH inf´erieur `a 4. ❑ c. pH compris entre 7 et 8. ❑ e. pH superieur ´ `a 11.

158 Concernant les lipoprote´ines :

|

w

w

w

.f

a

c e

b

o

o

k

.c o

m

/L

Niveau facile

❑ a.

Les HDL permettent le transport du cholest´erol de l’intestin vers les tissus ´ ´eriques. periph

❑ b. Les LDL sont plus denses que les chylomicrons. ❑ c. Les apolipoprot´eines sont des lipides sp´ecifiques se fixant sur les prot´eines. ❑ d. Dans le sang humain, le cholest´erol est surtout sous forme est´erifi´ee. ❑ e. Le  bon cholest´erol  est le cholest´erol des lipoprot ´eines qui ont subi des oxydations.

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❑ c. ❑ d.

UE1

71

UE 1 • ´enonc´es

72

´enonc´es • UE 1

❑ a. Ce sont des maladies de stockage. ❑ b. Elles r´esultent d’un exc`es de synth`ese des sphingolipides. ❑ c. Elles touchent particuli`erement le syt`eme nerveux central. ❑ d. Elles peuvent ˆetre confirm´ees par la mise en ´evidence d’une augmentation de l’activit´e de l’enzyme responsable sur des leucocytes ou fibroblastes.

❑ e.

Elles incluent la maladie de Gaucher. D’apr`es concours Dijon

160 Une lipoprot´eine contient : ❑ a. Un cœur hydrophobe et riche en proteines. ´ ❑ b. Une surface hydrophile et riche en triglyc´erides. ❑ c. Du cholest´erol non est´erifie.´ ´ est ´erifi´e. ❑ d. Du cholesterol ❑ e. Des phospholipides.

D’apr`es concours Dijon

161 Concernant la sphingomy´eline : ❑ a. C’est un constituant majeur de la moelle osseuse. ❑ b. C’est un glyc´erophospholipide. ❑ c. Elle est synth´etisee ´ a` partir d’un c´eramide et d’une phosphatidylcholine. ´ ❑ d. Elle sert de r´ecepteur pour la toxine du cholera. ❑ e. Elle peut etre ˆ d´egrad´ee par la sphingomy´elinase. D’apr`es concours Dijon

162 Chez l’homme, la formation de doubles liaisons sur les chaˆınes carbon´ees des acides

gras est possible grˆace aux d´esaturases suivantes :

❑ a. delta 5. ❑ e. delta 15.

❑ b. delta 6.

❑ c. delta 9.

❑ d. delta 12. D’apr`es concours Dijon

163 Les acides gras suivants poss`edent 20 atomes de carbone : ❑ a.

Acide eicosano¨ıque.

❑ b.

Acide arachidique.

❑ c. ❑ e.

Acide ol ´eique.

❑ d.

Acide linole´¨ıque.

Acide arachidonique. D’apr`es concours Dijon

164 Concernant les leucotri`enes : ❑ a.

Ce sont des mol´ecules cycliques.

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159 Concernant les sphingolipidoses :

73

D’apr`es concours Dijon

165 Concernant les triglyc´erides : ❑ a. Ce sont les constituants majoritaires des chylomicrons et des VLDL. ❑ b. Ils sont hydrophobes. ❑ c. Ils ont comme pr´ecurseur le 1, 2 diacylglyc´erol. ❑ d. Ils sont hydrolys´es dans le compartiment intravasculaire par la lipase hormonosensible.

❑ e.

Ils sont charg´es n´egativement. D’apr`es concours Dijon

´ 166 Cochez la (ou les) reponse(s) exacte(s).

❑ a. Le cholest´erol est une mol´ecule amphipathique. ❑ b. De nombreux st´ero¨ıdes exercent une fonction hormonale. ❑ c. Les acides biliaires sont des detergents ´ lib´er´es dans l’estomac. ❑ d. Le cholest´erol r´egule la fluidit´e des membranes. ❑ e. La testost´erone d e´ rive d’un noyau `a 18 carbones. D’apr`es concours Lille

167 Le cholest´erol ❑ a. Est un sphingolipide constitu´e de 27 atomes de carbone. ❑ b. Transporte divers ions dans les membranes cellulaires. ´ ´e par un acide gras. ❑ c. Est toujours esterifi ❑ d. Agit comme co-enzyme dans la formation d’AMPc. ❑ e. Est le pr´ecurseur des androg`enes. D’apr`es concours Paris 11

168 Parmi les acides gras suivants, lequel est utilis´e par la cyclo-oxyg´enase pour la synth`ese de la prostaglandine E3 ? ❑ a.

C20 : 5∆5,8,11,14,17

❑ b.

C18 : 3∆ 6,9,12

❑ c.

C18 : 3∆9,12,15

❑ d.

C20 : 3∆ 8,11,14

❑ e.

C20 : 4∆5,8,11,14 D’apr`es concours Paris 13

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❑ b. Ils poss`edent au moins trois doubles liaisons conjuguees. ´ ❑ c. Ils sont form´es sous l’action de la 5-lipoxyg´enase. ❑ d. Ils ont des effets pro-inflammatoires. ❑ e. Ils sont biosynth´etis´es en particulier dans les leucocytes.

UE1

UE 1 • ´enonc´es

74

´enonc´es • UE 1

169 Cochez la (ou les) r´eponse(s) exacte(s). ❑ a. Le cholest´erol poss `ede un groupement hydroxyle en position 5. ´ est un pr ´ecurseur de la vitamine D. ❑ b. Le cholesterol ❑ c. L’oestradiol poss`ede un m´ethyle sur le carbone 10. ❑ d. L’acide cholique poss`ede 3 groupements hydroxyles. ❑ e. Le stigmast´erol (un phytost´erol) poss`ede une double liaison entre les carbones 5 et 6. D’apr`es concours Brest

170 Concernant les propri´et´es de l’acide γ-linol ´enique : ❑ a. C’est un lipide complexe. ❑ b. Il appartient `a la famille n-6. ❑ c. Il poss`ede des doubles liaisons de type malonique. ❑ d. C’est un acide gras indispensable chez l’homme. ❑ e. Il peut etre ˆ pr ecurseur ´ de l’acide arachidonique. D’apr`es concours Brest

171 Concernant les chylomicrons : ❑ a. Ils sont riches en triglyc´erides. ´ CH, cofacteur de la lipoprot ´eine lipase. ❑ b. Ils contiennent l’apolipoproteine ❑ c. Ils sont riches en cholest´erol. ❑ d. Ils sont pauvres en phospholipides. ❑ e. Ils contiennent l’apolipoprot´eine B48. D’apr`es concours Dijon

172 Concernant les globosides : ❑ a.

Ce sont des glycosphingolipides.

❑ b. Ils comportent une chaˆıne oligosaccharidique neutre. ❑ c. Ils portent les antig`enes des groupes sanguins ABO. ❑ d. Ils n´ecessitent l’intervention de glycosyltransf´erases pour leur synth`ese. ❑ e. Ils sont synth´etis´es `a partir de glucocer´ ´ebroside. D’apr`es concours Dijon

173 Les triglyc´erides : ❑ a. ❑ b. ❑ c.

Peuvent etre ˆ impliqu e´ s dans les maladies cardiovasculaires. ´ Ont un pouvoir energ e´ tique meilleur que le glycoge` ne. Sont des mol´ecules hydrophobes.

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Niveau intermediaire ´

Repr´esentent le constituant majeur des chylomicrons et des VLDL. Sont hydrolys´es au sein de l’adipocyte en p´eriode postprandiale en raison d’une activation de la lipase hormonosensible. D’apr`es concours Dijon

174 Les microdomaines lipidiques : ❑ a. Sont riches en cholest´erol et sphingolipides. ❑ b. Jouent un rˆole important dans la transduction du signal. ❑ c. Ne peuvent pas contenir du 7-d´ehydrocholest ´erol. ❑ d. Contiennent des prot´eines ancr´ees par des r´esidus glycosyl-phosphatidylinositol.

❑ e.

Constituent un assemblage dynamique de lipides d´esordonn´es. D’apr`es concours Dijon

175 Concernant le cholest´erol : ❑ a. Il est absent de la structure des membranes cellulaires. ❑ b. Il poss`ede une structure polycyclique. ❑ c. Il peut etre ˆ stock ´e sous forme d’esters d’acides gras. ❑ d. Il provient exclusivement du foie. ❑ e. Le cholest´erol peut eˆtre transport´e dans le sang par les LDL. D’apr`es concours Lille

176 L’acide linol´eique : ❑ a. est le C18 : 2∆9,12,15 ❑ b. appartient `a la s´erie des ω-3. ❑ c. est l’acide octad´ecano¨ıque. ❑ d. a un point de fusion inf´erieur `a celui de l’acide st´earique. ❑ e. est le pr´ecurseur de l’acide palmitique. D’apr`es concours Paris 11

177 Quelle est la proposition fausse ? ❑ a. ❑ b. ❑ c. ❑ d. ❑ e.

Les lipides se caracterisent ´ par une diversite´ de structure. L’acide palmitique est aussi appel´e l’acide hexad´ecano¨ıque et comporte 18 carbones. L’acide ol´eique est un acide gras insatur´e essentiel. L’acide alpha linol´enique est un acide gras insature´ indispensable. Autre r´eponse. D’apr`es concours Strasbourg

178 Concernant les propri´etes ´ communes aux sphingomyelines ´ et aux phosphati dylcho-

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❑ d. ❑ e.

75

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´enonc´es • UE 1

❑ a. Elles contiennent de la choline. ❑ b. Elles contiennent deux acides gras `a longue chaˆıne. ❑ c. Ce sont des pr´ecurseurs de m´ediateurs. ❑ d. Ce sont des glyc´erophopholipides. ❑ e. Elles contiennent de la sphingosine. D’apr`es concours Paris 6

179 Concernant l’acide arachidonique : ❑ a. C’est une mol´ecule amphiphile. ❑ b. Il contient 4 doubles liaisons. ❑ c. C’est acide gras polyinsatur´e de la famille ω-3. ❑ d. C’est un produit de l’hydrolyse des glyc´erophospholipides par la phospholipase C.

❑ e.

C’est un substrat de la cyclo-oxygenase. ´ D’apr`es concours Paris 6

180 Concernant le compos´e suivant :

❑ a. Sur la ligne 1 se trouve un ester de l’acide palmitique. ❑ b. Sur la ligne 2 se trouve un ester de l’acide linol´e¨ıque. ❑ c. Il s’agit de la phosphatidylcholine. ❑ d. L’hydrolyse de la liaison ester de la ligne 2 lib`ere un acide gras de la s´erie ω-9. ❑ e. Il s’agit d’un compos´e amphipathique. D’apr`es concours Bordeaux

181 Concernant l’acide γ-linol´enique : ❑ a. C’est un acide gras insatur´e `a 18 carbones. ❑ b. Il renferme 2 doubles liaisons. ❑ c. C’est un ω-3. ❑ d. C’est un ω-6. ❑ e. Il permet la synth`ese d’acide arachidonique. D’apr`es concours Rouen

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lines :

77

182 Cochez la (ou les) r´eponse(s) exacte(s). ❑ a. ❑ b.

L’hydrolyse de la l´ecithine par la phospholipase C conduit `a la formation d’acide phosphatidique et de choline. ´ L’acide phosphatidique est le precurseur des triglyc ´erides et des lipides complexes de la famille des glyc´erophospholipides.

❑ c.

Les c´erebrosides ´ sont des compos es ´ amphipatiques et amphoteres ` `a charge ´electrique globale nulle.

❑ d.

Les c´eramides resultent ´ de l’est´erification d’une fonction alcool de la sphingosine par une mol´ecule d’acide gras. Tous les gangliosides sont form´es de sphingosine, acides gras, galactose, fructose et acide neuraminique.

❑ e.

D’apr`es concours Brest

183 Parmi les compos´es suivants, cochez le compos´e commun aux l´ecithines et sphingomy´elines : ❑ a. Acide phosphatidique. ❑ c. Phosphorylcholine. ❑ e. Phosphatidyl´ethanolamine.

❑ b. Acetylcholine. ´ ❑ d. Glyc´erol. D’apr`es concours Brest

184 Concernant la lipoprot´eine lipase : ❑ a. ❑ b.

Elle est synth´etisee ´ principalement par le foie.

❑ c. ❑ d. ❑ e.

Elle poss`ede le m eˆ me triade catalytique que les proteases ´ a` s e´ rine.

Elle se fixe a` la surface des parois vasculaires par interaction ionique gr ˆace `a des arginines et des lysines. Elle hydrolyse les triglyc´erides en 1, 3 diacylglyc ´erol et acides gras. Elle participe au catabolisme des chylomicrons et VLDL. D’apr`es concours Dijon

185 Concernant les alcools constitutifs des lipides : ❑ a.

Le glyc´ erol est un ´el´ement de la phosphatidyl-choline, de l’acide phosphatidique et des triglyc´erides.

❑ b.

L’´ethanolamine se retrouve pref ´ erentiellement ´ au sein des phospholipides pr´esents sur le feuillet externe des membranes cellulaires. Les phosphatidyl-cholines lib`erent de la choline sous l’action de la phospholipase C au niveau c´er e´ bral.

❑ c. ❑ d.

L’est´erification de la sphingosine par un acide gras satur´e a` longue chaˆıne donne un c´eramide.

❑ e.

L’inositol triphosphate en 1, 3 et 5 est un m´ediateur d’activation cellulaire. D’apr`es concours Montpellier 1

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Niveau difficile

UE1

UE 1 • ´enonc´es

78

´enonc´es • UE 1

pour leur production.

❑ d.

Les sels biliaires permettent une assimilation plus rapide des triglyc´erides alimentaires.

❑ e.

Le cholest´erol cutan ´e est une source importante de vitamine D. D’apr`es concours Nancy

187 A` propos des triglyc´erides dans l’organisme humain : ❑ a. Les triglyc´erides (ou triacylglycerols) ´ sont solubles dans les solvants ❑ b. ❑ c. ❑ d. ❑ e.

organiques. Les triglyc´erides (ou triacylglyc´erols) ne contiennent pas d’acides gras insatur´es de la s´erie ω-3. Seul le tissu adipeux peut synth´etiser des triglyc´erides (ou triacylglyc´erols). Les triglyc´erides (ou triacylglyc´erols) peuvent etre ˆ observ ´es en petite quantit´e dans les membranes cellulaires. Plusieurs lipases diff´erentes hydrolysent les tri- et diglyc´erides (ou triacyl- et diacylglyc´erols) dans l’organisme humain. D’apr`es concours Nancy

Peptides et prot´ eines 188 Concernant la structure tertiaire des prot´eines : ❑ a.

Elle peut etre ˆ li´ee a` la presence ´ de liaisons hydrog `enes, ´electrostatiques, de forces hydrophobes et parfois de ponts disulfures.

❑ b. C’est une structure fig´ee qui ne peut ni se tordre ni se d´eformer. ❑ c. Elle correspond `a la structure tridimensionnelle de la prot´eine. ❑ d. Une prot´eine soluble va se replier de fac¸on `a ce que les r´esidus les plus polaires soient au contact de l’eau.

❑ e.

Une prot´eine hydrophobe va se replier de fac¸on a` ce que les residus ´ les plus polaires soient au contact des lipides qui l’entourent. D’apr`es concours Dijon

189 Concernant l’h´elice α : ❑ a. La structure en helice ´ α est absente des prot ´eines globulaires. ❑ b. Elle comporte en moyenne 3, 6 r´esidus par tour d’helice. ´ ❑ c. Elle est riche en proline. ❑ d. Les chaˆınes lat´erales des acides amin´es la composant sont orientees ´ vers l’int´erieur de l’h´elice.

❑ e.

L’h´elice α est stabilis ´ee par des interactions hydrog`ene intercat´etaires. D’apr`es concours Nantes

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186 A` propos du cholest´erol et de ses d´eriv´es : ❑ a. Les acides biliaires sont produits uniquement dans le foie. ❑ b. Les hormones st´ero¨ıdiennes sont produites dans plusieurs organes. ❑ c. Les hormones st´ero¨ıdiennes utilisent plus de cholest´erol que les sels biliaires

79

❑ a. Il s’agit d’un petit peptide de seulement 4 acides amin´es. ❑ b. La liaison entre les 2 premiers acides amin´es est une liaison peptidique. ❑ c. La liaison entre les 2 derniers acides amin´es est une liaison pseudo-peptidique. ❑ d. C’est la pr´esence d’une Cys qui conf`ere au glutathion son rˆole de transporteur d’hydrog`ene car elle a la possibilit´e d’adopter deux formes : oxyd´ee et reduite. ´

❑ e.

Il ne peut ˆetre consid´er´e comme un peptide au sens litt´eral du terme car le premier composant est un d´eriv´e d’acide amin´e. D’apr`es concours Brest

191 Cochez la (ou les) r´eponse(s) exacte(s). ❑ a. La ghr´eline est un peptide anorexig`ene. ❑ b. L’angiotensine II est un peptide vaso-actif. ❑ c. Le glucagon stimule la lipolyse du tissus adipeux. ❑ d. Les endorphines se lient a` leur r´ecepteur grˆace `a la pr´esence de 2 acides amin´es aromatiques essentiels de leur s´equence.

❑ e.

L’insuline est secr´et´ee par le pancreas ´ exocrine. D’apr`es concours Lille

192 Concernant les immunoglobulines : ❑ a. ❑ b.

Les immunoglobulines M sont des glycoprot´eines.

❑ c. ❑ d.

Les chaˆınes lourdes des immunoglobulines ne contiennent pas de cysteine. ´

❑ e.

Il existe 6 types d’immunoglobulines : IgM, IgG, IgA, IgD, IgE, IgH.

´ eres ` identiques et Les immunoglobulines comportent toutes deux chaˆınes leg deux chaˆınes lourdes identiques. Les immunoglobulines A s´eriques sont form´ees de deux t´etram`eres associ´es au peptide J. D’apr`es concours Limoges

193 Concernant la structure des prot´eines : ❑ a.

La quantit´e d’acides amin´es entrant dans une h´elice α varie d’une prot ´eine `a l’autre.

❑ b.

La formation d’une h´elice α r ´esulte d’interactions entre les groupements phosphates des acides amin´es phosphoryl´es. ´ L’helice α est stabilis e´ e par la pre´ sence de thr e´ onine.

❑ c. ❑ d. ❑ e.

L’h´emoglobine est un h´et´erotetram` ´ ere constitue´ de 2 sous-unit´es α et 2 sousunit´es β. Les coudes γ r ´esultent de la pr´esence de ponts disulfures. D’apr`es concours Limoges

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190 Concernant le glutathion :

UE1

UE 1 • ´enonc´es

80

´enonc´es • UE 1

❑ a. L’h´elice α caract ´erise la structure tertiaire des prot´eines. ❑ b. La proline est incompatible avec une structure en helice ´ α. ❑ c. La teneur en motifs structuraux α et β est extremement ˆ r eguli ´ ere. ` ❑ d. Les coudes β stabilisent la structure secondaire. ❑ e. L’association h´elice α - feuillet β - helice ´ α constitue un domaine de la structure tertiaire.

D’apr`es concours Nantes

195 Concernant les prot´eines : ❑ a. ❑ b.

Les ponts disulfures peuvent participer `a la structure quaternaire des prot´eines.

❑ c.

Les r´esidus m ´ethionine et cyst´eine sont localis´es en p´eriph´erie des prot e´ ines globulaires. L’hydrolyse totale des prot´eines coupe les ponts disulfures.

❑ d. ❑ e.

Le pont disulfure repr´esente la liaison la plus forte stabilisant la structure tridimensionnelle.

Les ponts disulfures peuvent ˆetre coup´es in vivo par une enzyme. D’apr`es concours Nantes

196 Concernant l’insuline : ❑ a. Elle inhibe la MTP (prot´eine de transfert microsomale des triglyc ´erides). ❑ b. Elle favorise la synth`ese des triglyc´erides. ❑ c. Elle favorise l’oxydation mitochondriale des acides gras. ❑ d. Elle favorise la mise en r´eserve intrah´epatique des triglyc´erides. ❑ e. Elle favorise la lipog´en`ese.

D’apr`es concours Dijon

197 Le r´ecepteur de l’insuline : ❑ a. Comporte des sous-unit´es α, β et γ. ❑ b. Lie l’insuline sur ses sous-unit´es α extracellulaires. ´ ❑ c. Se dimerise apr `es fixation de l’insuline. ❑ d. Acquiert, apr`es fixation de son ligand, une activite´ tyrosine kinase sur ses sousunit´es 1 3 qui permet la phosphorylation r´eciproque de la portion intracytoplasmique de ces deux sous-unit´es.

❑ e.

Est susceptible d’ˆetre inactiv´e lorsqu’il est phosphoryl´e par des s´erine/thr´eonine kinases. D’apr`es concours Dijon

198 Concernant l’h´emoglobine : ❑ a. ❑ b.

C’est une prot´eine fibrillaire. La partie prot´eique poss`ede une structure globulaire, riche en h´elices alpha.

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194 Concernant les prot´eines :

Elle est fonctionnelle sous forme monom´erique. Une mol´ecule d’hemoglobine ´ est capable de fixer 4 molecules ´ de dioxyg `ene. C’est la prot´eine de stockage de l’oxyg`ene dans le muscle. D’apr`es concours Nantes

199 L’h´emoglobine est une m´etalloprot´eine. Pr´ecisez si les propositions suivantes concer-

nant le fer dans l’hemoglobine ´ sont vraies ou fausses.

❑ a.

Le complexe forme´ du noyau porphine et de l’ion ferreux Fe2+ s’appelle ´ hematine.

❑ b. ❑ c.

Le fer se place au centre du plan d´efini par les 4 noyaux imidazoles.

❑ d. ❑ e.

La m´eth emoglobine ´ correspond `a la mol´ecule contient du fer sous forme Fe 3+ .

Le fer est li´e par des liaisons de coordinence aux atomes d’azote des h´et erocycles. ´ Dans la myoglobine, l’atome de fer est remplac´e par un atome de cuivre. D’apr`es concours Nantes

200 Concernant la prot´eine prion : ❑ a. ❑ b.

´ C’est une prot´eine allosterique. La prot´eine prion infectieuse a une s´equence en acides amin´es diff´erente de celle de la prot´eine prion normale.

❑ c.

La prot´eine prion infectieuse contient beaucoup plus d’h´elices α que prot ´eine prion normale. ´ La prot´eine prion infectieuse est le resultat d’une mutation ponctuelle dans le g`ene correspondant.

❑ d. ❑ e.

La conversion de la forme normale en forme infectieuse est facilit´ee par la forme infectieuse de la prot´eine. D’apr`es concours Paris 6

201 L’analyse d’une pr´eparation purifi ´ee d’h´emoglobine par SDS-PAGE r´evele ` la pr´esence d’une bande de 17000 Daltons. Parmi les propositions suivantes concernant la masse mol´eculaire des proteines ´ et l’electrophor ´ ese ` SDS-PAGE, cochez celles qui sont vraies. ❑ a. Un Dalton correspond a` la masse d’un atome de carbone. ❑ b. Un Dalton correspond a` la masse d’un atome d’hydrog ene. ` ❑ c. Le SDS est un d´etergent ionique. ´ ❑ d. La denaturation des prot ´eines permet de dissocier les chaˆınes peptidiques li ´ees ❑ e.

par des ponts disulfures. L’absence d’effet du traitement par un compos´e reducteur ´ permet de d´emontrer qu’une prot´eine ne contient pas de cyst´eine. D’apr`es concours Nantes

202 Concernant les m´ethodes de s´eparation des prot´eines :

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❑ c. ❑ d. ❑ e.

81

UE1

UE 1 • ´enonc´es

82

´enonc´es • UE 1

❑ b. ❑ c. ❑ d. ❑ e.

L’´electrophor`ese sur gel de polyacrylamide fractionne les prot´eines en fonction de leur charge uniquement. La chromatographie d’affinite´ permet de s ´eparer des enzymes. La chromatographie sur r´esine echangeuse ´ d’ions fait intervenir la formation de liaisons covalentes entre les prot´eines et la r´esine. La technique de gel filtration permet de fractionner les prot´eines en fonction de leur caract`ere hydrophile. L’´electrophor`ese sur gel de polyacrylamide associee ´ `a l’utilisation du SDS, s´epare les prot ´eines en fonction de leur taille apparente uniquement. D’apr`es concours Dijon

203 On dispose d’un m´elange de 3 prot´eines globulaires (a), (b) et (c) a` pH 8. La prot´eine (a) est un homote´ trame` re de 120 kDa dont le pI est 7. La prot´eine (b) est un monom`ere de 30 kDa dont le pI est 4. La prot´eine (c) est un monom`ere de 30 kDa dont le pI est 11. Parmi les propositions suivantes, indiquez celle qui est exacte.

❑ a. ❑ b. ❑ c.

La solubilit´e de la prot´eine (b) est maximale a` pH 4. ` pH 8, seule la prot´eine (c) a une charge nette n´egative. A

❑ d.

Si le m´elange est soumis a` une chromatographie ´echangeuse de cations, seule la prot´eine (c) interagira avec la phase stationnaire. ´ Si le me´ lange est soumis a` une electrophor e` se sur gel de polyacrylamide, en pr´esence de SDS et de β-mercapto´ethanol, on observera 2 bandes apr`es coloration au bleu de Coomassie.

❑ e.

Si le m´elange est soumis a` une chromatographie d’exclusion st ´erique, l’ordre d’´elution des prot´eines du melange ´ sera (b) et (c) simultan´ement, suivi de (a).

D’apr`es concours Paris 11

204 Les LDL (lipoprot´eines de basse densit´e) : ❑ a. Ont une densit´e” inf´erieure a` celle des VLDL. ❑ b. Sont issues des VLDL form´ees par le foie. ❑ c. Transportent du cholest´erol commun´ement appel ´e  mauvais cholesterol ´ . ❑ d. Sont caract´eris´ees par la pr´esence d’une prot´eine appel´ee apo B100. ❑ e. Toutes les propositions pr´ec´edentes sont fausses. D’apr`es concours Grenoble

205 A` propos des techniques d’analyse des prot´eines, le (lesquels) de ces items est (sont) exact(s) : ❑ a.

En chromatographie d’´echange d’ions, l’ ´elution est ind´ependante du pHi de la prot´eine.

❑ b.

En ultrafiltration, les petites prot´eines sont ralenties par rapport aux grosses prot´eines et sont ´elu´ees apr`es celles-ci.

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❑ a.

83

En chromatographie d’exclusion, les petites prot´eines sont ralenties par le gel. Au cours de l’´electrophor`ese d´enaturante, le sodium dod´ecyl sulphate (SDS) permet une migration ind´ependante de la charge.

❑ e.

Toutes les propositions pr´ec´edentes sont fausses. D’apr`es concours Grenoble

Enzymologie 206 G´en´eralit´es sur les enzymes : ❑ a.

Les enzymes sont des catalyseurs biologiques qui apparaissent dans les produits de la r´eaction.

❑ b.

Elles interviennent en augmentant l’´energie d’activation ainsi que la vitesse de la r´eaction.

❑ c.

Les enzymes permettent aux r´eactions ayant un ∆G > 0 (endothermique) de ´ ´ se realiser, alors qu’elles seraient thermodynamiquement impossibles a` l’etat naturel.

❑ d. ❑ e.

Les r´eactions chimiques sont r´egies par la loi d’action de masse. Les enzymes sont dans plus de 90 % des prot´eines et pour une tres ` faible partie des ARN a` activite´ catalytique. D’apr`es concours Dijon

207 Pour un enzyme, on ´etudie l’´evolution de la vitesse initiale V 0 en fonction de la

concentration en substrat. Les valeurs mesur´ees sont donn ´ees dans le tableau suivant : [S ] (en µmol/L) V0 (en µmol/min)

1

3

6

10

30

500

1000

2, 05

5, 10

7, 35

9, 30

12, 9

14, 7

14, 7

Quelle est la valeur exacte du Km de l’enzyme (en µmole/L) ?

❑ a. 2, 05

❑ b. 5, 10

❑ c. 6

❑ d. 9, 30

❑ e. 500 D’apr`es concours Amiens

208 Cochez la (ou les) r´eponse(s) exacte(s). ❑ a. ❑ b. ❑ c.

La vitamine C est indispensable a` la formation du collag `ene.

❑ d. ❑ e.

Une carence en vitamine B12 peut apparaˆıtre en cas de r´egime v´egetalien ´ total.

Une carence en vitamine B6 conduit `a des troubles h´emorragiques. ´ La vitamine B2 donne naissance a` des cofacteurs n´ecessaires `a l’action de deshydrog´ enases. La forme active de la vitamine B1 joue un role ˆ dans la transmission de l’influx nerveux. D’apr`es concours Brest

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❑ c. ❑ d.

UE1

UE 1 • ´enonc´es

84

´enonc´es • UE 1

❑ a.

Ce sont des prot´eines sans activit´e qui, apr`es avoir subi une proteolyse ´ limitee, ´ acqui`erent une activit´e enzymatique.

❑ b. L’activation des proenzymes est r´eversible. ❑ c. La chymotrypsine est une proenzyme. ❑ d. Le pepsinog`ene est une proenzyme. ❑ e. La s´ecr ´etion de certaines enzymes prot´eolytiques sous la forme de leurs proenzymes permet la protection des tissus qui les s´ecr etent. ` D’apr`es concours Dijon

210 Concernant la cin´etique enzymatique de type allos´erique : ❑ a. ❑ b. ❑ c. ❑ d. ❑ e.

La cin´etique allost´erique ne peut s’observer qu’avec des enzymes multim´eriques. Le mod`ele de la cin´etique allost´erique a et´ ´ e propos´e par Micha¨elis et Menten. La cin´etique allost´erique traduit une coop´erativit´e et une interaction entre les unit´es de l’enzyme. La cin´etique allost´erique se traduit par une courbe sigmo¨ıde lorsqu’on exprime la vitesse initiale V0 en fonction de la concentration de substrat S . La cin´etique allost´erique d’une enzyme est repr ´esentee ´ par une droite dans les coordonn´ees de Lineweaver-Burk.

D’apr`es concours Limoges

211 Deux enzymes sont extraites de deux fac¸ons diff´erentes. Ces deux enzymes catalysent la mˆeme r´eaction chimique, toutes les deux avec une cinetique ´ micha ¨elienne. On se demande si les deux enzymes sont identiques ou si elles sont differentes. ´ ´ enzymaDans un meˆ me volume, on met l’une ou l’autre enzyme et on mesure leurs activites tiques respectives qui sont donn´ees dans le tableau suivant : Enzyme A

Enzyme B

Activit´e catalytique maximale

334 ncat

40 UI

Quantite´ de prot ´eines dans le volume

150 mg

300 mg

10 −7 mol/L

5 × 10−8 mol/L

Km

❑ a. ❑ b. ❑ c. ❑ d. ❑ e.

L’activit´e de l’enzyme A est superieure ´ `a l’activite´ enzymatique de l’enzyme B pour le volume consid´er´e. L’activit´e de l’enzyme B est sup´erieure a` l’activit´e enzymatique de l’enzyme A pour le volume consid´er´e L’activit´e specifique ´ de l’enzyme A est de 2, 227 ncat/mg de prot eines. ´ L’activit´e specifique ´ de l’enzyme B est de 26, 6 UI/mg de prot ´eines. Ces deux enzymes sont des mol´ecules distinctes mais sont des isoenzymes. D’apr`es concours Limoges

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209 Concernant les proenzymes :

85

1 : La vitesse d’une r´eaction enzymatique est ind´ependante de la temp´erature du milieu r´eactionnel. 2 : La vitesse d’une r´eaction enzymatique d´epend du pH du milieu r´eactionnel. 3 : L’unit´e d’activit´e enzymatique utilis´ee en biologie m´edicale est l’unit´e internationale (UI) qui correspond `a la quantit´e d’enzyme n´ecessaire pour transformer une micromole de substrat par minute. 4 : La vitesse maximale d’une r´eaction enzymatique (Vmax est la vitesse initiale mesur´ee a` concentration saturante en substrat. 5 : Un inhibiteur non comp´etitif modifie la constante de Michaelis sans changer la vitesse maximale. 6 : Dans l’inhibition comp´etitive, l’affinite´ de l’enzyme pour le substrat reste inchang´ee quelle que soit la concentration de l’inhibiteur.

❑ a. 1, 2, 3

❑ b. 1, 2, 4

❑ c. 2, 3, 4

❑ d. 3, 4, 5

❑ e. 1, 5, 6 D’apr`es concours Amiens

213 Cochez la(les) proposition(s) exacte(s) : ❑ a. Les ribozymes sont des prot´eines dou´ees d’une activit´e catalytique. ❑ b. Les enzymes sont d´etruits au cours des r´eactions qu’ils catalysent. ❑ c. Les enzymes augmentent la vitesse des r´eactions qu’ils catalysent. ´ ´ e´ e sur un ❑ d. Les enzymes sont specifiques d’une r ´eaction chimique d´efinie realis type de substrat(s) donn´e.

❑ e.

Le site actif d’un enzyme correspond a` la partie de la prot´eine capable de reconnaˆıtre et de transformer le(s) substrat(s). D’apr`es concours Paris 6

214 Concernant les enzymes `a r´egulation allosterique ´ (systeme ` K) : ❑ a. ❑ b.

L’expression de la vitesse de la r´eaction en fonction de la concentration du substrat est repr´ esent´ee par une courbe sigmo¨ıde. Un effecteur allost´erique pr´esente des affinit ´es diff´erentes pour la forme R (  relach´ee  dou´ee d’une forte activit´e) et la forme T ( tendue  dou´ee d’une faible activit´e) de l’enzyme.

❑ c.

L’affinit ´e de l’enzyme pour le substrat et la vitesse maximale (Vmax) de la r´eaction diminuent en pr´esence d’un inhibiteur allost´erique.

❑ d. ❑ e.

Un activateur allost´erique favorise sa propre fixation sur l’enzyme. Un inhibiteur allost´erique favorise sa propre fixation sur l’enzyme. D’apr`es concours Paris 6

215 Cochez la(les) proposition(s) exacte(s) : ❑ a. ❑ b. ❑ c.

Un enzyme augmente l’´energie d’activation d’une r´eaction chimique. Un enzyme diminue l’´energie libre d’une r´eaction chimique. Un enzyme catalyse une r´eaction chimique d´efinie `a partir d’un ou plusieurs substrats donn´ es.

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212 Indiquez la bonne association de propositions exactes :

UE1

UE 1 • ´enonc´es

86

´enonc´es • UE 1

❑ e.

La FAD (flavine ad´enine dinucl´eotide) est le coenzyme de certaines oxydor´eductases. Une lyase est un enzyme qui enl`eve un groupement au substrat en creant ´ une double liaison ou qui fixe un groupement sur une double liaison. D’apr`es concours Paris 6

216 Les enzymes sont class´ees selon la r´eaction catalys ´ee. On donne 5 affirmations : 1. La classe 1 des enzymes regroupe les hydrolases. 2. La classe 2 des enzymes regroupe les transf´erases. 3. Parmi les ligases, on trouve des synth´etases. 4. Les am´ınotransf´erases sont des lyases. 5. Les peptidases font partie de la classe 3 des enzymes. Parmi les combinaisons suivantes, indiquez celle dont toutes les affirmations sont exactes.

❑ a. 1, 2, 4.

❑ b. 2, 4, 5.

❑ c. 1, 3, 4.

❑ d. 2, 3, 5.

❑ e. 3, 4, 5.

D’apr`es concours Paris 11

217 Parmi les propositions suivantes concernant le m´ecanisme catalytique de la chymo-

trypsine, inqiquez celle qui est exacte :

❑ a. ❑ b. ❑ c.

Le m´ecanisme covalent d epend ´ d’un residu ´ cyst´eine du site actif.

❑ d. ❑ e.

La mol´ecule d’eau intervient dans la premi` ere ´etape de la catalyse.

L’acylation de l’enzyme est r´eversible. Le trou oxyanionique qui se forme transitoirement dans le site actif voit un atome d’oxyg`ene t´etravalent stabilis´e par deux liaisons hydrog`ene. La liaison peptidique hydrolys´ee se situe en amont (n− 1) du r ´esidu acide amin´e aromatique (n) reconnu dans le site actif. D’apr`es concours Paris 11

218 Parmi les propositions suivantes concernant les inhibiteurs non comp´etitifs, indiquez

celle qui est exacte :

❑ a. ❑ b. ❑ c.

Dans le graphe de Michaelis-Menten, ils diminuent la valeur de Mm. Dans le graphe de Lineweaver-Burk, ils augmentent la pente de la droite.

❑ d. ❑ e.

Ils se lient au site actif de l’enzyme `a la place du substrat.

Dans le graphe d’ Eadie-Hofstee (v0 /[S ] = f (v 0)), ils diminuent la pente de la droite. Le m´ethotrexate est un inhibiteur non competitif ´ de la dihydrofolate-re´ ductase. D’apr`es concours Paris 11

219 A` propos de la mesure d’une vitesse initiale, indiquez celle qui est exacte : ❑ a. Le pH doit eˆtre au point iso´electrique de l’enzyme. ❑ b. La temp´erature n’a pas d’importance. ❑ c. La concentration du substrat doit etre ˆ grande devant celle de l’enzyme.

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❑ d.

Elle n´ecessite la pr´esence d’un inhibiteur comp´etitif. La vitesse initiale n’existe pas pour une enzyme allost´erique. D’apr`es concours Paris 11

220 Parmi les propositions suivantes concernant la vitesse de r´eaction d’une enzyme michaelienne, indiquez celle qui est exacte : ❑ a. ❑ b.

La vitesse maximale est ind´ependante de la temp ´erature.

❑ c.

Pour une enzyme donn´ee, a` une concentration donn´ee et avec un substrat donn´e, ´ la vitesse initiale depend de la concentration de substrat. La vitesse est ind´ependante du pH de la solution dans laquelle se fait la r´eaction.

❑ d. ❑ e.

L’expression des vitesses initiales en fonction de la concentration de substrat donne une courbe sigmo¨ıde.

Pour d´eterminer une vitesse initiale, on peut mesurer la disparition du produit tant qu’elle reste lin´eaire en fonction du temps. D’apr`es concours Paris 11

221 On compare les propri´ete´s enzymatiques de 3 enzymes, chacune vis- `a-vis de son

substrat sp´ecifique. On dispose des valeurs suivantes : Enzyme 1 Enzyme 2 Enzyme 3

K M (M)

k cat (s −1 )

1 × 10−5

15 × 106

5 × 10−5

1 × 104

2 × 10−5

6 × 108

Parmi les propositions suivantes, indiquez celle qui est exacte :

❑ a. L’enzyme 1 possede ` plus d’affinit ´e pour son substrat que l’enzyme 3. ` un nombre de turnover sup ´erieur `a celui de l’enzyme 2. ❑ b. L’enzyme 1 possede ❑ c. L’enzyme 2 poss`ede la plus grande efficacit´e cataclytique. ❑ d. L’enzyme 2 poss`ede l’affinit´e pour son substrat la plus ´elev´ee. ❑ e. L’efficacit ´e catalytique r´epr´esenre K M /kcat. D’apr`es concours Paris 11

222 Parmi les propositions suivantes concernant la vitesse de r´eaction d’une enzyme de type michaelien, laquelle est exacte ? ❑ a. ❑ b. ❑ c. ❑ d.

Pour de tr`es faibles concentrations de substrat, la vitesse est inversement proportionnelle `a la concentration de substrat. Au del`a d’une temp´erature appel´ee temp´erature optimale, la vitesse augmente. Pour une enzyme donn´ee et un substrat donn´e, la vitesse maximale (v max) est ind´ependante de la concentration en enzyme. La vitesse maximale est donn´ee par la relation vmax = k+2 .[Et ] dans laquelle k+2 est la constante de vitesse de la r´eaction d’apparition du produit et [Et ] la concentration totale en enzyme.

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❑ d. ❑ e.

87

UE1

UE 1 • ´enonc´es

88

´enonc´es • UE 1 La vitesse est ind´ependante du pH du mileu dans lequel se fait la r´eaction. D’apr`es concours Paris 11

223 Sachant que la constante de Micha´elis (Km ) d’une enzyme pour un substrat donne´ est de 5 µM et sa vitesse maximale (vmax ) de 50 µmol.min−1 , quelle est la concentration de substrat n´ecessaire pour que la vitesse initiale (vi ) soit de 25 µmol.min−1 ?

❑ a. 50 µM.

❑ b. 20 µM.

❑ c. 10 µM.

❑ d. 5 µM.

❑ e. 2 µM. D’apr`es concours Paris 11

´ ´ 224 Soit la reaction catalys ´ee par l’alanine-aminotransferase (ALAT) : Alanine + α-c´etoglutarate −→ pyruvate + glutamate

Parmi les propositions suivantes, indiquez celle qui est exacte :

❑ a. ❑ b.

L’ α-cetoglutarate ´ est un donneur de groupement amin ´e.

❑ c. ❑ d. ❑ e.

Dans cette r´eaction, la coenzyme indispensable est le phosphate de pyridoxal. L’ALAT appartient `a la classe 1 des enzymes.

L’activit´e ALAT peut etre ˆ d´eterminee ´ par dosage du pyruvate en ajoutant du + NAD et de la lactico-d´eshydrog´enase.

L’ALAT catalyse aussi la r´eaction de transamination de l’aspartate en oxaloac´etate. D’apr`es concours Paris 11

225 Au sujet de l’aspartate-transcarbamylase, quelle est l’affirmation exacte : ❑ a. ❑ b.

Elle est form´ee de deux chaˆınes polypeptidiques. Sous forme enti`ere, elle presente ´ des effets cooperatifs ´ positifs vis- a-vis ` de l’aspartate.

❑ c. ❑ d. ❑ e.

Le CTP en est un activateur allost´erique. Elle est une enzyme allost´erique de type V. L’ATP en est un inhibiteur alloste´ rique. D’apr`es concours Paris 11

226 Une enzyme : ❑ a. est une prot´eine. ❑ b. est sp´ecifique de la r´eaction qu’elle catalyse. ❑ c. augmente la vitesse d’une r´eaction chimique. ❑ d. augmente l’´energie d’activation d’une r´eaction chimique. ❑ e. est toujours d´egrad´ee `a la fin de la r´eaction qu’elle catalyse. D’apr`es concours Nancy

227 Propriet´ ´ es catalytiques d’une enzyme : ❑ a.

Une enzyme ne poss`ede le plus souvent qu’un seul substrat.

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❑ e.

❑ c. ❑ d. ❑ e.

Dans le modele ` de Koshland, on assiste `a des modifications conformationnelles lors de l’association enzyme/substrat. Dans l’organisme les r´eactions enzymatiques sont g´en´eralement r´eversibles. La sp´ecificite´ des r´eactions enzymatiques se caract´erise par une sp´ecificit´e de r´eaction du substrat ainsi qu’une st´er´eosp ´ecificit´e. Le site actif de la cholinest´erase comporte un site anionique de liaison du substrat ainsi qu’un site catalytique constitu´e de deux groupements fonctionnels. D’apr`es concours Nancy

228 La vitamine C : ❑ a. ❑ b. ❑ c. ❑ d. ❑ e.

est une gamma-lactone. est une mol´ecule appartenant `a la s´erie L. est cofacteur d’une r´eaction enzymatique permettant l’augmentation du Tm du collag`ene. pr´evient la survenue du scorbut. n’est pas coupl´ee a` la vitamine E lors de la reg ´ ´en´eration des lipides peroxydes. ´ D’apr`es concours Nancy

229 A` propos de la vitamine B2 (riboflavine) : ❑ a. ❑ b. ❑ c. ❑ d. ❑ e.

Les coenzymes flaviniques transportent deux ´electrons par r´eduction du ribitol phosphate. La flavine mononucl´eotide (FMN) est le groupement prosth´etique du complexe I de la chaˆıne respiratoire. La flavine ad´enine dinucleotide ´ (FAD) est le coenzyme de l’acyl-CoenzymeA. Les coenzymes B2 participent a` la desamination ´ des acides amin es. ´ Les ´electrons de FADH 2 cytoplasmique sont transf´er´es par une navette sur le NADH, H+ mitochondrial. D’apr`es concours Nancy

230 Cin´etique enzymatique : ❑ a. ❑ b. ❑ c. ❑ d. ❑ e.

La phase stationnaire de la r´eaction enzymatique correspond aux conditions de mesure de la vitesse initiale ` l’´etat d’´equilibre de la r´eaction enzymatique, la vitesse continue a` augmenter. A Le Km est souvent appel´e  constante d’association apparente  d’une enzyme. Selon l’equation ´ de Michaelis-Menten, pour des concentrations ´elev´ees en substrat, la vitesse est alors directement proportionnelle `a la concentration en substrat. Le Katal est la quantite´ d’enzyme qui transforme une mole de substrat par milligramme de prot`ene. D’apr`es concours Nancy

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❑ b.

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UE1

UE 1 • ´enonc´es

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´enonc´es • UE 1

❑ a. ❑ b. ❑ c.

L’aspirine est un inhibiteur enzymatique r´eversible. L’´ethanol est un inhibiteur comp´etitif de l’alcool d´eshydrog´enase qui m´etabolise le m´ ethanol en formald ´ehyde. Lors d’une inhibition non comp´etitive, Km n’est pas modifi´e, Vmax est augment´ee.

❑ d.

Dans l’inhibition incomp´etitive, l’inhibiteur n’agit qu’apr`es la formation du complexe enzyme-substrat.

❑ e.

Une inhibition comp´etitive peut ˆetre lev´ee par l’ajout de substrat en exc`es. D’apr`es concours Nancy

232 A` propos du coenzyme A : ❑ a. Le site actif du coenzyme A est un groupe thiol. ❑ b. La liaison thioacyl du coenzyme A avec les acides gras se fait par une r´eaction qui consomme une liaison riche en ´energie.

❑ c. ❑ d. ❑ e.

L’acide pantoth´enique est un amide de l’acide panto¨ıque. Le coenzyme A comporte un nucl´eotide ad ´enine. Le coenzyme A intervient dans la r´eaction catalys´ee par la pyruvate d´eshydrog ´enase. D’apr`es concours Nancy

M´ etabolisme 233 Cochez la (ou les) r´eponse(s) exacte(s). ❑ a. La proline peut etre ˆ synth e´ tis´ee `a partir de l’acide glutamique. ❑ b. L’acide glutamique est le pr´ecurseur du GABA par d´esamination. ❑ c. L’acide glutamique est un pr´ecurseur de l’acide folique. ´ a` partir de l’acide glutamique et de l’asparagine. ❑ d. La glutamine est synth´etisee ❑ e. L’acide glutamique est le pr´ecurseur de la β-alanine, constituant du CoASH. D’apr`es concours Dijon

234 Quels sont les acides amin´es a` la fois c ´etog`enes et glucoformateurs ? ❑ a. Leucine. ❑ e. Lysine.

❑ b. Trytophane.

❑ c. Acide glutamique.

❑ d. Tyrosine. D’apr`es concours Dijon

235 Cochez la (ou les) r´eponse(s) exacte(s). ❑ a. ❑ b.

Le premier azote de l’ur´ee provient de l’ammoniaque. L’ammoniaque est lib´er´e par le glutamate sous l’action de la glutamate d´eshydrog ´enase.

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231 Inhibition des enzymes de cin´etique michaelienne :

❑ d. ❑ e.

La glutamate d´eshydrog´enase est une enzyme du cytoplasme des cellules r´enales. Le glutamate peut ˆetre forme´ par le transfert d’une fonction amine sur l’acide alphac´etoglutarique. Le transfert d’une fonction amine sur l’acide alphac´etoglutarique met en jeu une enzyme utilisant le t´etrahydrofolate comme coenzyme. D’apr`es concours Dijon

236 Concernant la c´etogen`ese : ❑ a. ❑ b.

Elle a lieu dans le foie et dans le cerveau.

❑ c.

Elle produit des d´erives ´ hydrosolubles des acides gras qui pourront rejoindre les tissus utilisateurs par la circulation sanguine. ´ Elle permet la formation d’ace´ toacetate et d’hydroxybutyrate, ainsi que d’ac´etone.

❑ d. ❑ e.

Elle peut fournir des substrats energ ´ etiques ´ a` diff ´erents tissus en p´eriode de jeˆune.

Les corps c´etoniques form´es permettent de fournir des l’acetyl-CoA ´ au cycle de Krebs dans les tissus utilisateurs. D’apr`es concours Limoges

237 Interrelations m´etaboliques

Parmi les propositions suivantes, indiquez celle qui est exacte.

❑ a.

Foie, muscle squelettique, cœur et cerveau consomment pr´ef´erentiellement des acides gras comme substrat energ ´ etique. ´

❑ b. Les corps c´etoniques sont synthetis ´ es ´ et d ´egrad´es dans le foie. ❑ c. Les r´eserves ´energ´etiques proteiques ´ et glucidiques sont limitees. ´ ❑ d. En p´eriode post-prandiale, l’organisme utilise le glucose comme substrat ´energ´etique.

❑ e.

Le globule rouge d´egrade le glucose au cours de la glycolyse a´erobie. D’apr`es concours Paris 11

238 Action de l’insuline sur le m´etabolisme On donne les cinq affirmations suivantes : 1. L’insuline active le transporteur du glucose GLUT4 dans le muscle squelettique. 2. L’insuline active la synth`ese de glucose `a partir de substrats non glucidiques au cours de la n ´eoglucogen`ese. ` 3. L’insuline active la synth`ese de glycogene. 4. L’insuline active la glycog´enolyse. 5. L’insuline active la glycolyse. Parmi les combinaisons suivantes, indiquez celle dont toutes les affirmations sont exactes :

❑ a. 1, 2, 3.

❑ b. 1, 2, 5.

❑ c. 1, 3, 5.

❑ d. 2, 3, 5.

❑ e. 3, 4, 5.

D’apr`es concours Paris 11

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❑ c.

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UE1

UE 1 • ´enonc´es

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´enonc´es • UE 1

❑ a. Elle intervient dans la synth`ese des thromboxanes. ❑ b. Elle enl`eve un atome d’hydrogene ` sur le carbone 5 des acides gras en C 2 0. ❑ c. Elle est inhib´ee par l’aspirine. ❑ d. Elle enl`eve deux doubles liaisons a` l’acide gras. ❑ e. Toutes les propositions pr´ec´edentes sont fausses. D’apr`es concours Grenoble

240 On considere ` la mol´ecule suivante :

Quels atomes de carbone, num´erot´es ici 3, 4, 5, 7, 8, 9 doit-on remplacer par un atome d’azote pour obtenir la molecule ´ d’ad ´enine ?

❑ a. 3, 5, 9 ❑ e. 3, 4, 7, 8

❑ b. 4, 5, 7, 9

❑ c. 3, 5, 7, 9

❑ d. 3, 7, 8, 9 D’apr`es concours Amiens

4. Biologie mol´ eculaire ADN, g´ enome et chromosomes Niveau facile

241 Concernant les g´en´eralit´es et la nomenclature du g´enome : ❑ a. L’ADN est le support de l’information g´en´etique de tout organisme cellulaire. ❑ b. La guanosine est un nucl´eotide dont la base azot´ee est une guanine. ❑ c. Un ADN double brin de 1 kb est compose´ de 2000 desoxyribonucl ´ eotides. ´ ❑ d. L’existence d’une liaison 1’-9 dans un nucl´eotide implique une base azot´ee pyrimidique.

❑ e.

Dans un ADN double brin une base purique est appari ´ee `a une base pyrimidique. D’apr`es concours Paris 11

242 Concernant les propri´et´es physico-chimiques du g´enome : ❑ a. Il est possible de d´enaturer un ADN double brin en modulant le pH. ❑ b. Toute methylation ´ d’un ADN est physiologique. ❑ c. La densit´e d’un ADN est inversement proportionnelle au % en AT. ❑ d. Les bases azot´ees sont responsables de l’absorption UV des acides nucl´eiques.

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239 Concernant la 5-lipoxyge´nase :

Les super-tours d’un ADN circulaire sont g´ener ´ es ´ par des h´elicases. D’apr`es concours Paris 11

243 Au sujet de la mol´ecule suivante :

❑ a. ❑ b.

Il s’agit d’un ribose car il poss`ede une fonction hydroxyle en 3’. L’association de ce sucre avec une base pyrimidique se fait entre le C5’ et le N9 de la base.

❑ c.

L’association de ce sucre avec une base pyrimidique se fait entre le C1’ et le N1 de la base.

❑ d. ❑ e.

Cette mol´ecule est retrouv´ee dans l’ADN. Cette mole´ cule est retrouve´ e dans l’ARN. D’apr`es concours Paris 11

244 Cochez la (ou les) r´eponse(s) exacte(s). ❑ a. ❑ b. ❑ c.

La thymine et la guanine sont les deux bases puriques de l’ADN.

❑ d. ❑ e.

La traduction est le passage de l’ADN a` l’ARN.

Le 2’d´esoxyribose est le pentose de l’ARN. Une des caracteristiques ´ de l’ADN est d’ eˆ tre un polymere ` constitu´e d’un ´ ´e de nucl ´eotides : un chromosome peut atteindre le nombre extrˆemement elev milliard de paires de bases. La taille de l’ADN d’un virus est g´en´eralement de l’ordre du millier de paires de bases. D’apr`es concours Paris 7

245 Cochez la (ou les) r´eponse(s) exacte(s). ❑ a.

Les bases de la double he´ lice d’ADN absorbent plus de lumi `ere UV que ne le font les bases quand l’ADN est simple brin.

❑ b. La double h´elice de l’ADN peut ˆetre d´enatur´ee de fac¸on r´eversible. ❑ c. La d´enaturation de l’ADN par la chaleur est un phenom` ´ ene coop´eratif. ❑ d. La temp´erature de denaturation ´ d’une molecule ´ d’ADN est independante ´ de la ❑ e.

composition en bases mais d´epend simplement de la longueur de la mole´ cule. Le processus de d´enaturation de la double h´elice d’ADN dans la cellule requiert de l’´energie. D’apr`es concours Paris 7

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❑ e.

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UE1

UE 1 • ´enonc´es

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´enonc´es • UE 1

❑ a. Est un ADN double brin circulaire. ❑ b. Il en existe une copie par mitochondrie. ❑ c. Il contient, comme l’ADN nucl´eaire, des sequences ´ promotrices et des introns. ❑ d. Il permet la transcription de 13 ARNm codants des prot´eines et de 24 ARN non-codants.

❑ e.

Le taux de mutation dans l’ADN mitochondrial est tr`es faible par rapport `a l’ADN nucl´eaire. D’apr`es concours Lyon 1

247 Cochez la (ou les) r´eponse(s) exacte(s). ❑ a. La d´esoxyribose ne poss`ede pas de substituant hydroxyle en 3’. ❑ b. Dans la double helice ´ d’ADN de type B, il existe 5 paires de bases par tour. ❑ c. La thymine est remplac´ee par l’uracile dans l’ARN. ❑ d. La taille du g´enome humain est inf e´rieure a` 3 m ´egabases. ❑ e. Dans l’ADN humain, il existe autant d’uracile que d’ad´enine. D’apr`es concours Lille

248 L’ATP : ❑ a. Est un ribonucl´eotide. ❑ b. Poss`ede une seule liaison phosphoanhydre. ❑ c. Est indispensable pour fournir de l’´energie. ❑ d. Comporte de l’ad´enine. ❑ e. Comporte une liaison phosphodiester. D’apr`es concours Nancy

249 L’ADN naturel : ❑ a. Est le support de l’her´ ´ edit´e chez les Eucaryotes. ❑ b. Est compose´ de 2’-d´esoxyribonucl´eosides. ❑ c. Est de type h´elico¨ıdal droit. ` 12 paires de bases par pas d’h ´elice. ❑ d. Possede ❑ e. A un diam`etre de 2 nanom`etres. D’apr`es concours Nancy

250 Les acides ribonucl´eiques peuvent : ❑ a. Former des doubles h´elices intra-mol´eculaires. ❑ b. Hydrolyser la liaison N-osidique du nucl´eoside. ❑ c. Constituer le g´enome de certains virus. ❑ d. Jouer un rˆole essentiel dans la stabilisation et la traduction des ARN.

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246 L’ADN mitochondrial :

Autre r´eponse D’apr`es concours Strasbourg

251 Quelle est la proposition exacte ? ❑ a. ❑ b.

L’uridine est un constituant des ADN.

❑ c.

La conformation B de la double h´elice est d´efinie par la presence ´ de dix paires de bases par tour d’he´ lice. La temp´erature de fusion d’un ADN simple brin d´epend de la fr equence ´ des purines pr´esentes.

❑ d. ❑ e.

La d´esamination de la m´ethyl-cytosine conduit a` la presence ´ d’une base rare dans les ADN.

e. Autre r´eponse. D’apr`es concours Strasbourg

252 Quelle est la proposition fausse ? ❑ a.

Les ARN messagers sont pr´esents en faible quantit ´e par rapport aux ARN ribosomiques.

❑ b.

Dans des cellules eucaryotes, les ARN non codants peuvent ˆetre impliqu´es dans la r´egulation de la transcription comme de la traduction.

❑ c.

La pr´esence d’un hydroxyle sur le carbone 2’ du ribose est essentielle pour l’activit´e ribozyme de certains ARN. Les appariements de bases ad´enine-thymine sont plus stables que les appariements de bases guanine-cytosine.

❑ d. ❑ e.

Autre r´eponse. D’apr`es concours Strasbourg

253 Concernant le g´enome humain : ❑ a. ❑ b. ❑ c.

Il comporte environ 3 fois moins de g`enes que celui du ma¨ıs (Zea mays). Il comporte environ 3 fois plus de ge` nes que celui du ma ı¨s (Zea mays).

❑ d. ❑ e.

Il comporte autant de g`enes que celui de la souris (Mus musculus).

Il comporte environ 20 fois moins de g`enes que celui de la levure (Saccharomyces cerevisiae). e. Il comporte environ 10 fois plus de g`enes que celui de la mouche du vinaigre (Drosophilia melanogaster). D’apr`es concours Strasbourg

Niveau interm´ediaire

254 Concernant la structure de l’ADN : ❑ a. ❑ b.

La longueur d’un ADN db de 10 pb est de 34 nm. La liaison entre le sucre et la base azot´ee se nomme liaison phosphodiester.

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❑ e.

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UE 1 • ´enonc´es

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´enonc´es • UE 1

❑ d. ❑ e.

Le diam`etre d’une double h´elice d’ADN est inf´erieur au pas de cette double ´ helice. Le pas d’une double h´elice d’ADN est sup´erieur a` la hauteur d’un nucleosome. ´ L’´epaisseur d’un nucl´eosome est sup´erieure `a la hauteur d’un nucl´eosome. D’apr`es concours Paris 11

255 Concernant la structure et organisation des g`enes : ❑ a. ❑ b. ❑ c. ❑ d. ❑ e.

Une unit´e de transcription eucaryote d´ebute toujours par le codon d’initiation de la traduction. La densit´e des g`enes dans l’ADN de levure est sup´erieure `a celle observ e´ e chez l’homme. Le g´enome humain compte autant de g `enes que de pseudog`enes. Pr`es de 50% du g´enome humain est constitu´e d’´el´ements g ´en´etiques r´ep´et´es. Une mutation ponctuelle r´eduisant la taille d’une prot´eine est obligatoirement une d´el ´etion. D’apr`es concours Paris 11

256 Parmi les propositions suivantes, indiquez celle qui est exacte. ❑ a. Tous les g`enes codent des polypeptides. ❑ b. Les s´equences SINE sont group ees ´ en tandem au niveau des centrom`eres. ❑ c. Les pseudog`enes codent les ARNi. ❑ d. L’ADN VNTR est localis´e pres ` des t´elom `eres. ❑ e. Certaines copies LINE sont capables de se transposer. D’apr`es concours Paris 11

257 Parmi les propositions suivantes concernant une mol´ecule d’ADN double brin circulaire contenant 21% d’ad´enosine, laquelle est exacte ? ❑ a. Elle contient 10, 5% de guanosine. ❑ b. Elle contient 21% de guanosine. ❑ c. Elle contient 29% de guanosine. ❑ d. Elle contient 58% de guanosine. ❑ e. Le pourcentage de guanosine dans la mol´ecule d’ADN ne peut ˆetre d´etermin´e `a partir des donn´ees fournies. D’apr`es concours Paris 11

258 Organisation du g´enome humain : ❑ a. ❑ b. ❑ c.

De fac¸on gen´ ´ erale, la majorit´e de la s´equence d’un g`ene n’est pas codante. Les pseudog`enes sont des copies non fonctionnelles d’un g`ene. Les g`enes des ARN non codants sont la plupart du temps uniques.

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❑ c.

❑ e.

Les microstallites sont des s´equences non-codantes, rep´ ´ et´ees en tandem, et dis´ ´ persees dans tout le g enome. Des s´equences LTR-transposons sont retrouv´ees dans le g´enome humain. D’apr`es concours Lyon 1

259 Le nucl´eo¨ıde bact´erien : ❑ a. Est constitu´e uniquement d’ADN double brin circulaire. ❑ b. Ne poss`ede pas de membrane nucl´eaire et est organise´ en domaines. ❑ c. Sa r´eplication est semi-conservatrice et bidirectionnelle. ❑ d. Pr´esente des caract´eristiques qui lui permettent une expression g ´en´etique lente. ❑ e. Comporte une origine de r´eplication oriC et une origine de terminaison terC. D’apr`es concours Nantes

260 Concernant la chromatine : ❑ a. ❑ b. ❑ c.

Son degr´e de compaction peut ˆetre en relation avec l’expression des g`enes.

❑ d. ❑ e.

L’histone H3 fait partie du t´etram`ere constituant le cœur du nuclesome. ´

Il y a 5 types d’histones principaux. La chromatine est constitu´ee d’unites ´ de compaction r ´ep´etitives s´epar´ees chacune d’environ 146 pb d’ADN. L’euchromatine est la forme condens´ ee de l’ADN. D’apr`es concours Dijon

Niveau dificile

261 Concernant les polymorphismes du g´enome humain : ❑ a. ❑ b. ❑ c. ❑ d. ❑ e.

Les SNP sont plus souvent des transversions que des transitions. Les CNV correspondent a` des polymorphismes li ´es `a des substitutions nucl´eotidiques. Les groupes sanguins correspondent `a des SNP si e´ geant dans des exons codants. Les CNV sont plus nombreux que les SNP. Trois SNP proches permettent de d´efinir theoriquement ´ six haplotypes. D’apr`es concours Paris 5

262 Concernant l’acide urique : ❑ a. ❑ b. ❑ c.

C’est le produit de catabolisme des purines chez l’homme.

❑ d. ❑ e.

Il est form´e par l’action de la xanthine oxydase.

C’est un acide faible. La diminution de son taux dans le plasma peut etre ˆ responsable du dep ´ ot ˆ extracellulaire de cristaux insolubles. C’est un nucl´eoside. D’apr`es concours Lille

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❑ d.

97

UE1

UE 1 • ´enonc´es

98

´enonc´es • UE 1

❑ a. Les s´equences CEN. ❑ b. Les s´equences Alu. ❑ c. Les minisatellites ou VNTR. ❑ d. Les m´ıcrosatellites ou STR. ❑ e. Les el´ ´ements dispers´es courts ou s´equences SINE. D’apr`es concours Paris 11

R´ eplication Niveau facile

264 Concernant l’ADN polym´erase delta : ❑ a. Elle synth´etise l’ADN du brin direct. ❑ b. Elle synth´etise l’ADN du brin indirect ou retard´e. ❑ c. Elle synth´etise l’ADN des t´elom`eres. ❑ d. Les deux brins de l’ADN parental lui servent de matrice. ❑ e. Elle se fixe sur une amorce d’ARN pour commencer sa synth`ese d’ADN. D’apr`es concours Paris 6

265 Concernant la replication ´ du g´enome : ❑ a. ❑ b.

Sur chacun des 2 brins d’un chromosome, la n´eosynth `ese d’ADN est `a la fois continue et discontinue. ´ Une ADN polym´erase synth´etise de 5’P en 3’OH une sequence d’ADN identique a celle au brin matrice.

❑ c.

La t´elomerase ´ est indispensable `a la terminaison de la replication ´ du chromosome bact´erien.

❑ d. ❑ e.

Le cycle de reproduction des r´etrovirus passe par un stade ADN. Aucune proposition exacte. D’apr`es concours Paris 11

266 La r´eplication du chromosome bact ´erien n´ecessite : ❑ a. Une primase pour d´etruire les amorces d’ARN. ❑ b. Des helicases ´ afin de stabiliser les simples brins d’ADN. ❑ c. Des prot´eines SSB (Single Strand Binding) qui s´eparent les brins d’ADN. ❑ d. De l’ATP fournissant de l’´energie. ❑ e. Des ligases pour lier les fragments d’Okazaki. D’apr`es concours Lyon 1

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263 Les s´equences consid´erees ´ comme hautement r ´ep´etees ´ dans les g´enomes eucaryotes

sont :

99

❑ a.

L’ADN polym´erase I degrade ´ les amorces d’ARN et les remplace par de l’ADN.

❑ b. La prot´eine initiatrice de ce processus est la primase. ❑ c. L’h´elicase s ´epare les deux brins d’ADN parental. ❑ d. Les ligases lient les fragments d’Okazaki entre eux sur le brin retard´e. ❑ e. L’ADN polym´erase III synth ´etise le brin compl´ementaire de l’ADN (activit´e exonucl´easique 3’ → 5’).

D’apr`es concours Nantes

268 Concernant la replication ´ : ❑ a.

La r´eplication de l’ADN aboutit a` la duplication des chromatides de chaque chromosome.

❑ b.

Lors de la r´eplication de l’ADN, le brin matrice est lu par la polym´erase dans le sens 5’-3’.

❑ c.

La r´eplication imparfaite des t elom ´ eres ` serait `a l’origine du vieillissement normal des cellules humaines. L’activit´e de correction d’´epreuve associ ´ee `a la r´eplication est li´ee a` la polym´erase alpha.

❑ d. ❑ e.

Toutes les propositions pr´ec´edentes sont fausses. D’apr`es concours Nice

´ 269 Concernant la replication de l’ADN chez les eucaryotes, quelle est la proposition

fausse :

❑ a.

Un ADN double brin sous forme d’h´elice de conformation B ne peut ˆetre r´eplique´ sans d´enaturation prealable. ´

❑ b.

La synth`ese d’un acide d´esoxyribonucl´eique s’effectue en r´epliquant un ADN matriciel qui sera lu dans le sens 5’ vers 3’. Deux ADN polym´erases ADN-dependantes ´ de type distinct sont responsables de la r´eplication simultan´ee des deux brins d’ADN d’un replicon. ´

❑ c. ❑ d.

Plusieurs origines de r´eplication sont regroup ´ees dans des foyers de r´eplication stables o`u elles seront activees ´ en mˆeme temps.

❑ e.

Autre r´eponse. D’apr`es concours Strasbourg

Niveau interm´ediaire

270 Concernant la biosynth`ese de l’ADN et la replication ´ : ❑ a. ❑ b.

Dans une cellule, la r´eplication requiert des nucl´eotides tri-phosphates aussi bien ribo-, que d´esoxyribo-. ´ Les seules prote´ ines requises pour la replication sont de nature enzymatique.

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267 Au cours de la r´eplication du chromosome bacterien ´ :

UE1

UE 1 • ´enonc´es

100

´enonc´es • UE 1

❑ d. ❑ e.

La n´eosynth `ese d’ADN est enti`erement discontinue sur un brin d’un chromosome et continue sur l’autre. Les ADN polym´erases des r e´ plications eucaryotes sont plus rapides que leurs homologues procaryotes. Les s´equences promotrices et introniques ne sont pas r epliqu´ ´ ees. D’apr`es concours Paris 11

271 Concernant la replication ´ du chromosome circulaire d’Escherichia coli : ❑ a.

L’origine de r´eplication oriC contient des sites de liaison pour la prot´eine  DnaA  .

❑ b.

Les prot´eines SSB (Single Strand Binding protein) se lient aux r egions ´ double brin de l’ADN.

❑ c.

Le collier coulissant  clamp  aide l’ADN polym erase ´ III a` se d´eplacer sur l’ADN double brin. ´ es ´ de fac¸on s ´equentielle et sont reli ´es Les fragments d’Okazaki sont synthetis par une ADN ligase.

❑ d. ❑ e.

La matrice du brin fils discontinu est hydrolys´ee avant l’action de l’ADN ligase. D’apr`es concours Paris 11

272 Le chromosome de Escherichia coli : ❑ a. ❑ b.

Comporte un ADN circulaire unique. ´ A une replication bidirectionnelle a` partir de 2 origines de r ´eplication oriC et oriT.

❑ c.

La fourche de r´eplication qui se d´eplace dans un sens synth´etise 2 brins fils de polarit´e oppos e´ e parce que l’ADN polym´erase I synth e´ tise en 5  =⇒ 3 et l’ADN polym´erase III synth´etise en 3 =⇒ 5  .

❑ d.

Il y a beaucoup plus de fragments d’Okazaki au niveau du brin principal que du brin retard´e. La fonction de la topoisom´erase II est de lever les tours d’h´elices suppl´ementaires cr´e´es par l’h´elicase.

❑ e.

D’apr`es concours Nantes

273 Concernant les m´ecanismes de r´eplication de l’ADN chez les eucaryotes : ❑ a.

La synth`ese d’un acide d´esoxyribonucl´eique n´ecessite une amorce amenant une extr´emit´e 3’OH libre.

❑ b.

Les r´eplicons sont des segments d’ADN plus ou moins grands qui peuvent ˆetre localis´es sur un mˆeme ADN bicatenaire, ´ dont la r´eplication peut se faire de fac¸on simultan´ee. La polym´erisation d’un acide nucl ´eique s’effectue dans l’orientation 5’ vers 3’ du brin synth´etise´ dans le mˆeme sens que celui de lecture du brin matriciel.

❑ c.

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❑ c.

101

Des activit´es endonucl´easiques sont associ´ees aux ADN polymerases-ADN ´ ´ ´ dependantes pour permettre la reparation des erreurs d’appariements fr ´equentes au cours de la synth`ese d’un ADN.

❑ e.

Autre r´eponse. D’apr`es concours Strasbourg

Niveau difficile

274 Concernant la r´eplication chez les procaryotes ou les eucaryotes, choisir la ou les

proposition(s) exacte(s) :

❑ a. ❑ b.

L’ADN polym´erase ε poss`ede une activit´e exonucl´ease 5’ vers 3’. L’ADN polym e´ rase III est moins rapide que la polyme´ rase I dans son action de polym´erisation.

❑ c. ❑ d.

Les ADN polym´erases s’accrochent g´en´eralement sur un ADN simple brin.

❑ e.

La t´elom ´erase synth´etise les s´ equences t ´elom´eriques `a partir d’une mol´ecule d’ADN matrice faisant partie de sa propre structure.

La fixation d’une tyrosine sur l’ADN est un ev ´ ´enement n´ecessaire `a l’action de la topoisom´erase I.

D’apr`es concours Montpellier 1

275 A` propos de la r´eplication et des modifications de l’ADN qui lui font suite : ❑ a. Les prot´eines SSB permettent de stabiliser la s ´eparation des 2 brins d’ADN. ❑ b. La primase synth´etise une amorce d’ADN n´ecessaire au d´emarrage de l’activit´e de l’ADN polym´erase I.

❑ c.

´ e´ s par l’ADN polymerase ´ ´ ´es Les fragments d’Okazaki synthetis I sont degrad par l’action d’une ADN-exonucl´ease sur l’ADN r e´ pliqu´e.

❑ d. ❑ e.

L’ADN polym´erase III corrige ses propres erreurs (proofreading). La m´ethylation de l’ADN se fait par transfert du groupement m´ethyle de la Sad´enosylm´ethionine sur la cytosine des ilots cytosine-phospho-guanine (CpG) D’apr`es concours Nancy

276 Concernant les m´ecanismes de r´eplication de l’ADN chez les eucaryotes, quelle est

la proposition fausse :

❑ a. ❑ b.

La r´eaction de polym´erisation des acides nucl´eiques par les ADN polym´erases ADN-d´ependantes et par les ARN polym ´erases ADN-d´ependantes est catalys´ee `a partir d’un groupement 3’OH. La synth`ese d’un ADN bicat´enaire `a partir d’une origine de r´eplication est bidirectionnelle et simultan´ee sur les deux brins.

❑ c.

Les fragments d’Okazaki sont des fragments longs d’ADN, synthetis ´ es ´ par l’ADN polym´erase epsilon (ε).

❑ d.

La r´eparation par correction d’´epreuve (proofreading) permet de corriger les erreurs d’incorporation de nucl´eotides effectue´ es par l’ADN polym´erase au cours de la r´eplication.

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❑ d.

UE1

UE 1 • ´enonc´es

102

´enonc´es • UE 1 e. Autre r´eponse. D’apr`es concours Strasbourg

R´ eparation - Mutations Niveau facile

277 Une mutation ponctuelle introduit un codon TAA dans une s´equence nucl´eique codant pour une prot´eine : ❑ a. Elle conduit `a un arrˆet de la traduction en raison d’un codon stop pr´ematur´e. ❑ b. Elle conduit `a une modification du cadre de lecture. ❑ c. Elle conduit a` une mutation faux sens. ❑ d. Elle conduit `a une mutation non sens. ❑ e. Elle constitue un ´ev´enement rare. D’apr`es concours Nantes

278 Les mutations pouvant entraˆıner un d´ecalage du cadre de lecture : ❑ a. Une microinsertion de 2 paires de bases. ❑ b. Une mutation non sens. ❑ c. Une microinsertion de 3 paires de bases. ❑ d. Une mutation faux sens. ❑ e. Une microd´el´etion d’une paire de bases. D’apr`es concours Nantes

279 Quelle est la proposition fausse : ❑ a. Une mutation non-sens entraˆıne l’apparition d’un codon stop. ❑ b. Une mutation non-sens dans un g`ene non r ´ep´ete´ est souvent pathologique. ❑ c. Une variation faux-sens est tres ` souvent pathologique. ❑ d. Certaines variations faux-sens entrainent des pertes de fonction partielles. ❑ e. Autre r´eponse. D’apr`es concours Strasbourg

Niveau interm´ediaire

280 Cochez la (ou les) r´eponse(s) exacte(s). ❑ a.

Les mutations spontan´ees sont repr´esent e´ es uniquement par les erreurs de r´eplication.

❑ b.

Apr`es la survenue d’une erreur lors d’une r´eplication de l’ADN, une mol´ecule d’ADN sur les deux produites lors de la r´eplication suivante aura fix´e la mutation.

❑ c. ❑ d.

La substitution d’une ad´enine par une guanine est une transition. La substitution d’une thymine par une cytosine est une transversion.

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❑ e.

Les microsatellites sont une source de polymorphisme de l’ADN dans l’esp`ece humaine. D’apr`es concours Paris 7

281 Concernant la reparation ´ et la recombinaison du g´enome : ❑ a. ❑ b. ❑ c. ❑ d. ❑ e.

Les agents mutag`enes sont exclusivement de nature physique ou chimique. Les seules enzymes de r´eparation de l’ADN sont des ADN polym ´erases et des ligases. ´ e´ ments ge´ netiques ´ Les el mobiles transposons sont pr e´ sents chez les eucaryotes et les procaryotes. La recombinaison g´enetique ´ est un processus sp´ecifique aux eucaryotes. Aucune r´eponse exacte. D’apr`es concours Paris 11

282 Une mutation : ❑ a. ❑ b.

Faux-sens aboutit `a l’obtention d’une prot ´eine tronqu´ee. Par insertion d’un nucl´eotide dans un g`ene entraˆıne un decalage ´ du cadre de lecture.

❑ c. ❑ d. ❑ e.

Peut se faire lors de la r´eplication d’un ADN pr ´esentant des adduits. Correspond toujours a` un changement ph ´enotypique. Est une transversion si une base purique est remplac´ee par une base pyrimidique. D’apr`es concours Nancy

283 Concernant la reparation ´ de I’ADN : ❑ a. La r´eparation peut se faire au cours de la r´eplication. ❑ b. L’alt´eration de prot eines ´ de la reparation ´ n’induit pas de pathologies. ❑ c. L’exposition aux UV entraˆıne l’alkylation de I’ADN. ❑ d. Le syst`eme NER permet la r´eparation par excision d’une base. ❑ e. Le syst`eme BER permet la r´eparation par excision d’une base. D’apr`es concours Rouen

284 Concernant les m´ecanismes de r ´eparation et de recombinaison de l’ADN, quelle est

la proposition fausse :

❑ a. ❑ b. ❑ c.

La r´eparation par excision de base (BER) concerne majoritairement des lesions ´ d’origine endog` ene comme la r´eparation de site abasique obtenu par rupture de la liaison N-glycosidique du nucl´eotide. La r´eparation par excision de nucl ´eotide (NER) n´ecessite la reconnaissance du brin n´eosynth´etis´e. Les ADN polym´erases-ADN d´ependantes impliqu´ees dans la r e´ plication de l’ADN peuvent aussi etre ˆ impliqu e´ es dans les mecanismes ´ de r´eparation.

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❑ e.

103

UE1

UE 1 • ´enonc´es

104

´enonc´es • UE 1

❑ e.

Un ´ev´enement de recombinaison gen ´ ´erale homologue peut ˆetre visualis´e au ´ cours de la meiose par la formation d’un chiasma entre deux chromosomes. Autre r´eponse. D’apr`es concours Strasbourg

285 Concernant les m´ecanismes de r ´eparation et de recombinaison de l’ADN, quelle est

la proposition fausse :

❑ a.

Les m´ecanismes de sauvegarde de l’int´egrit´e des ADN font intervenir en particulier les enzymes de d´etoxification (cytochomes P450) pr´ esents dans les cellules.

❑ b.

La plupart des m´ecanismes de r´eparation peuvent fonctionner en absence d’un ADN matriciel ou homologue. Le test de Ames (test de mutag´enicit´e) permet de mettre en evidence ´ les propri´et´es mutag enes ` directes ou indirectes d’une mol ´ecule.

❑ c. ❑ d.

La recombinaison g´enerale ´ homologue peut avoir lieu pendant la me´ iose ou en phase G2 de la mitose.

❑ e.

Autre r´eponse. D’apr`es concours Strasbourg

Niveau difficile

286 Cochez la (ou les) r´eponse(s) exacte(s). ❑ a. ❑ b. ❑ c.

La d´epurination conduit `a un arr ˆet de la r´eplication.

❑ d.

La d´esamination de l’ad´enine par l’acide nitreux conduit `a une transition A-G =⇒ G-C.

❑ e.

L’inactivation par les UV entraˆıne deux liaisons covalentes entre deux r´ esidus pyrimidiques adjacents le long du brin d’ADN.

La d´esamination oxydative de la cytosine conduit `a une transversion. Le 5-bromo-uracile est un agent mutag`ene car il a tendance `a ˆetre plus fr´equemment sous forme c´etone que la thymine.

D’apr`es concours Paris 7

287 Cochez la (ou les) r´eponse(s) exacte(s). ❑ a.

Le systeme ` de r e´ paration des m´esappariements (SRM) d´etecte les erreurs de r´eplication : bases mal appari ´ees et petites mutations/del´ ´ etions de 1 `a 3 nucl´eotides.

❑ b.

Chez la bacterie ´ Escherichia coli, le SRM est compos ´e de trois prot´eines principales : MutS, MutL et MutH.

❑ c.

Des mutations dans les g`enes humains homologues des g`enes codants pour les prot´eines MutS et MutL chez Escherichia coli entraˆınent une forme particuli`ere de cancer du colon.

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❑ d.

105

Des mutations dans le g`ene codant pour la prot eine ´ MutS chez les bact´eries ˆ peuvent leur etre avantageuses dans certaines conditions comme les traitements antibiotiques.

❑ e.

Pour que SRM puisse fonctionner, il faut qu’il ait un moyen de reconnaitre le brin n´eosynth´etis´e. D’apr`es concours Paris 7

288 Concernant la reparation ´ de l’ADN : ❑ a. ❑ b.

Les prot´eines MutS et MutL detectent ´ les m´esappariements de l’ADN. Lors de l’activation du syst`eme SOS, la prot´eine Rec A est capable de d´egrader son r´epresseur la prot´eine LexA.

❑ c.

Les mesappariements ´ produits lors de la replication ´ sont corriges ´ par le syst`eme de r´eparation par excision-r´eparation de base (BER).

❑ d. ❑ e.

Les dim`eres de thymine sont corrig´es par l’action d’une ADN glycosylase. ` de r e´ paration par excision de nucle´ otides (NER) reconnaıˆt les bases Le systeme alt´er´ees. D’apr`es concours Paris 11

289 Concernant la reparation ´ de l’ADN : ❑ a.

Les analogues de bases, comme le 5-bromouracile ou la 2-aminopurine, sont des agents mutag`enes qui s’intercalent dans la double h´elice d’ADN et cr´eent des insertions ou des d´el´etions.

❑ b.

La r´eparation par excision de base met en jeu des enzymes de modification de l’ADN comme les DNA N-glycosylases, les AP endonucl´eases et les ADN polym´erases.

❑ c.

La r´eparation des m´esappariements permet de corriger une base mal appari´ee situ´ee sur le brin d’ADN m´ethyl ´e. Xeroderma pigmentosum est une maladie her ´ editaire ´ de la r´eparation de l’ADN caus´ee par un dysfonctionnement du syst `eme NER (nucleotide excision repair).

❑ d. ❑ e.

Le cancer colo-rectal h´er e´ ditaire non polypomateux (HNPCC) est caus´e par des mutations qui perturbent le fonctionnement du syst`eme de r ´eparation des m´esappariements. D’apr`es concours Paris 12

290 Concernant les dim`eres de thymine : ❑ a. ❑ b. ❑ c.

Leur formation est induite par l’absorption de rayons X par les bases de l’ADN.

❑ d.

Chez E. coli, la r´eparation de ces l´esions de l’ADN met en jeu un m´ecanisme enzymatique.

❑ e.

Le m´ecanisme appel e´  Uvr ABC r´epare ces l´esions apr`es les avoir excis´ees.

Ces dim`eres interf`erent avec la transcription et la r´eplication de l’ADN. Dans l’esp`ece humaine, les liaisons covalentes qui forment les dim`eres peuvent ˆetre r´epar´ees directement par photor´eactivation.

D’apr`es concours Paris 12

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❑ d.

UE1

UE 1 • ´enonc´es

106

´enonc´es • UE 1

L’ADN photolyase est l’enzyme de r´eparation des dim `eres de thymine.

❑ a. ❑ b.

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Les mutations peuvent ˆetre provoqu´ees par des radiations ionisantes.

❑ e.

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D’apr`es concours Lille

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Transcription o

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Niveau facile

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292 Concernant la transcription et la maturation des ARN :

Le facteur sigma est indispensable a` l’´elongation de la transcription chez la ´ bacterie.

❑ b. ❑ c.

L’ARN polym´erase I eucaryote est insensible `a l’actinomycine D.

❑ d.

Les r´egions introniques d’un g`ene sont toujours pr´esentes dans l’ADN apr`es ´epissage. Toute n´eosynth`ese d’acide nucl´eique proc`ede d’un allongement 5’P vers 3’OH.

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L’ARN polym´erase I eucaryote transcrit l’ensemble des g`enes des ARN ribosomaux.

D’apr`es concours Paris 11

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293 Concernant la transcription chez les eucaryotes : Les g`enes des ARN ribosomaux et des prot´ eines sont transcrits par diff e´ rentes ARN polym´erases.

❑ b.

La poly- ad´enylation en 3’OH des ARN messagers r´esulte de la transcription d’une s´equence polyT. La coiffe des ARN messagers r´esulte de l’ajout d’un nucl´eotide 7-m´ethyl GTP. La transcription eucaryote n’est pas initi´ee par la prot´eine sigma. La synth`ese d’une amorce est n´ecessaire.

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D’apr`es concours Paris 11

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Le Xeroderma pigmentosum est une maladie g´en´etique humaine caracteris ´ ´ee par un d´efaut d’activit´e du systeme ` d’excision de nucl´eotides.

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❑ c. ❑ d.

|

L’excision de nucl´eotides n’est jamais utilis´ee pour la r´eparation des dim`eres de thymines. L’excision d’une mutation C=⇒U utilise une uracile glycosylase.

294 Les exons : ❑ a. font partie du brin sens des g`enes. ❑ b. font partie du brin antisens des g`enes. ❑ c. font partie des transcrits primaires. ❑ d. font partie des ARN messagers (ARNm). ❑ e. sont tous codants.

D’apr`es concours Paris 6

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291 Concernant les m´ecanismes de r´eparation des mutations :

107

❑ a.

Les facteurs g´en´eraux de transcription sont utilis´es pour initier la fixation de l’ARN polym´erase sur l’ADN.

❑ b. ❑ c.

L’ARN polym´erase ne recopie jamais les introns. La coiffe consiste en une modification chimique de l’extr´emit´e 5’ du pr´eARNm.

❑ d. ❑ e.

La polyad´enylation modifie l’extr´emite´ 5’ du pr e-ARNm. ´ Lors de la formation de la coiffe, une 7-m´ethylhistidine est incorpor´ee sur le pr´e-ARNm.

D’apr`es concours Lille

296 Concernant les ARNm eucaryotes et les g`enes qui les codent : ❑ a. ❑ b.

Un facteur d’initiation de la traduction interagit avec la coiffe des ARN messagers. Certaines prot´eines se liant a` la s´equence poly-A des ARN messagers protegent ` ceux-ci de la d´egradation.

❑ c.

Chaque g`ene codant pour un ARN messager est transcrit a` partir d’un promoteur unique.

❑ d.

L’´epissage alternatif ne concerne que les r´egions 3’ non codantes des pr´e-ARN messagers. L’´epissage alternatif ne se d´eclenche que dans les cellules canc´ereuses.

❑ e.

D’apr`es concours Strasbourg

297 Un segment de la s´equence d’un g`ene de souris est sch´ematis´e ci-dessous. L’ad´enosine

A soulign´ee correspond au site d’initiation de la transcription :

5’-CTATAATGATCCGACGCACGTGGGACCGGCATGCC-3’ Parmi les propositions suivantes, lesquelles sont exactes :

❑ a. ❑ b. ❑ c.

Ce segment fait partie d’un enhancer.

❑ d.

La s´equence contact´ee par la prot´eine TBP est en aval, c’est-a-dire ` au-del `a et `a droite du dernier nucl´eotide 3’ sch´ematis´e.

❑ e.

Apr`es transcription de 3 nucl´eotides, l’ARN est un trinucleotide ´ 3’-AUG-5’.

Ce segment fait partie d’un promoteur. La s´equence contact´ee par la prot´eine TBP est presente ´ dans le segment sch´ematise. ´

D’apr`es concours Strasbourg

298 Concernant les ARN non codants appel´es micro-ARN : ❑ a. ❑ b. ❑ c.

Ils agissent en inhibant la transcription des g`enes cibles. Ils agissent en inhibant la traduction d’ARN messagers cibles. Ils agissent en induisant la d´egradation d’ARN messagers cibles.

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295 Cochez la (ou les) r´eponse(s) exacte(s).

UE1

UE 1 • ´enonc´es

108

´enonc´es • UE 1

❑ e.

Ils se lient souvent `a des se´ quences situ´ees dans les r´egions 3’ non traduites des ` genes. Ils se lient souvent `a des se´ quences situ´ees dans les r´egions 3’ non traduites des ARN messagers. D’apr`es concours Strasbourg

299 Concernant les r´eactions d’excision des introns et d’´epissage des exons : ❑ a. ❑ b.

Le snRNA U1 s’apparie aux nucl´eotides du site de branchement. Au cours de la deuxi`eme r e´ action de transest´erification, une ad´enosine faisant partie du site de branchement r´eagit au niveau de son groupement OH en 3’.

❑ c.

Le site de branchement est en g´en´eral plus proche du site accepteur que du site donneur d’´epissage.

❑ d.

Apr`es les r´eactions de transest´erification, l’ADN exonique a une structure ramifi´ee dite en lasso. Autre r´eponse.

❑ e.

D’apr`es concours Strasbourg

Niveau interm´ediaire

300 Cochez la (ou les) r´eponse(s) exacte(s). ❑ a. La taille moyenne d’un g`ene humain est de 30 Kb. ❑ b. Les introns ont toujours une taille moyenne inf´erieure a` celle des exons. ❑ c. Les ARNr entrent dans la composition des ribosomes. ❑ d. Les miRNA sont de petites mol´ecules simple brin. ❑ e. Deux g`enes chevauchant sont toujours transcrits `a partir du mˆeme brin. D’apr`es concours Lille

301 Le facteur TFIID : ❑ a. est un facteur de transcription. ❑ b. se fixe sur le promoteur des genes. ` ❑ c. est une prot´eine de liaison `a l’ADN. ❑ d. interagit avec la boˆıte CAAT. ❑ e. est associ´e `a l’ARN polym´erase II jusqu’a` la fin de la transcription. D’apr`es concours Paris 6

´ en amont du codon initiateur ATG 302 A` propos de la s´equence GTTACCAAC situee

dans le deuxi`eme exon du g`ene de l’apolipoprot´eine A-II :

❑ a. Les deux brins d’ADN de cette s´equence sont unis par 22 liaisons hydrog`enes. ❑ b. Sur le brin sens, cette se´quence est situ ´ee en 3’ par rapport au premier intron. ❑ c. Cette s´equence se retrouvera dans le transcrit primaire. ❑ d. Cette s´equence se retrouvera dans l’ARNm. ❑ e. Cette s´equence sera traduite. D’apr`es concours Paris 6

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❑ d.

109

du g`ene de l’apolipoprot´eine A2 est 5’-AGGCACAGAC-3’, indiquez la/les proposition(s) exacte(s) :

❑ a. ❑ b. ❑ c.

Cette s´equence fait partie de la region ´ 5’ non codante du g`ene.

❑ d.

La double h´elice d’ADN correspondant `a cette sequence ´ comporte 24 liaisons hydrog` enes.

❑ e.

Dans l’ARNm de l’apolipoprot´eine A2, la coiffe 7-m´ethyl-guanosine triphosphate est li´ee `a un ad´enylate.

Cette s´equence est situ´ee a` plusieurs centaines de nucl ´eotides de la boite TATA. Cette s´equence sert de matrice `a l’ARN polym´erase II pour la synth`ese d’ARN messager.

D’apr`es concours Paris 6

304 Concernant les microARN : ❑ a. Ce sont des ARN non codant. ❑ b. Ce sont des ARN codant de petite taille. ❑ c. Ils sont synth´etis´es par l’ARN polym´erase II. ❑ d. La maturation du pri-miARN en pr´e-miARN a lieu dans le noyau. ❑ e. Leur rˆole est d’activer la traduction. D’apr`es concours Paris 11

305 Concernant les modifications de l’extr´emit´e 5’ des ARNm : ❑ a. ❑ b. ❑ c. ❑ d. ❑ e.

Une h´elicase intervient lors de cette modification. Une liaison 5’ → 3’ triphosphate se forme entre du GMP et l’extremit´ ´ e 5’ du transcrit primaire. La guanosine terminale est m ´ethyl´ee sur sa guanine. Les enzymes n´ecessaires `a cette modification font partie du splic´eosome. Ces modifications evitent ´ `a l’extr´emit´e 5’ d’ˆetre dig´er´ee par les enzymes de restriction. D’apr`es concours Paris 11

306 Cochez la (ou les) r´eponse(s) exacte(s). ❑ a.

Le promoteur d’un g`ene determine ´ l’endroit reconnu par le complexe transcriptionnel.

❑ b. ❑ c.

L’ARN polym´erase transcrit toujours les deux brins de l’ADN.

❑ d. ❑ e.

Lors de la transcription, le brin d’ARN synth´etise´ poss `ede un message g´en ´etique compl´ementaire du brin d’ADN matrice. L’ARN polym´erase recopie le brin codant de l’ADN. L’ARN polym´erase lib`ere une molecule ´ d’ARN double-brin. D’apr`es concours Lille

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303 Sachant que la s´equence du brin sens correspondant au premier nucleotide ´ transcrit

UE1

UE 1 • ´enonc´es

110

´enonc´es • UE 1

ou les proposition(s) exacte(s).

❑ a. Elle favorise la liaison des facteurs g´en´eraux de la transcription a` l’ARNpol II. ❑ b. Elle facilite la liaison de l’ARN pol II avec des facteurs d’´elongation. ❑ c. Elle lie des facteurs indispensables a` la maturation de l’ARN messager. ❑ d. Elle lie des facteurs permettant la polyad´enylation de l’ARN messager. ❑ e. Elle effectue la traduction de l’ARN messager. D’apr`es concours Montpellier 1

Niveau difficile

308 Concernant le processus de r´egulation de l’expression g ´enique : ❑ a. TFIIB comprend la sous-unit´e TBP. ❑ b. TBP ne se lie pas `a l’ADN. ❑ c. Chez les eucaryotes, il existe de nombreux facteurs de transcription. ❑ d. La phosphorylation du domaine CTD par TFIIH permet le d´eplacement de ❑ e.

l’ARN polym´erase alpha jusqu’au lieu d’origine de la transcription. L’ARN polym´erase II se fixe sans prot´eines interm´ediaires (facteurs de transcription) sur l’ADN.

D’apr`es concours Dijon

309 Concernant le m´ecanisme d’´epissage : ❑ a. ❑ b. ❑ c.

Plusieurs snRNP catalysent la r´eaction d’´epissage par excision. ´ de petits ARNsno et de prot e´ ines. Les snRNP sont constitues

❑ d. ❑ e.

Le snRNP U2 reconnaˆıt le site A de branchement.

Le spliceosome r´ealise l’´epissage d’un pr´e-ARNm donn´e pour produire toujours le mˆeme ARNm mature. Il n´ecessite l’hydrolyse de nombreuses mol´ecules d’ATP. D’apr`es concours Lyon 1

310 L’´epissage alternatif : ❑ a. Peut entraˆıner l’excision d’un exon. ❑ b. Peut entraˆıner l’´epissage de deux introns. ❑ c. A lieu dans le cytoplasme. ❑ d. Peut entraˆıner la synth`ese d’ARN messagers diff´erents`a partir d’un mˆeme g`ene. ❑ e. Peut entraˆıner la synth`ese de prot´eines diff´erentes a` partir d’un mˆeme g`ene. D’apr`es concours Paris 6

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307 Concernant l’extr´emit´e C terminale phosphoryl´ee de l’ARN polym´erase II, choisir la

111

❑ a.

La reconnaissance du site donneur par le snRNP U1 est facilit´ee par le facteur prot´eique ASF/SF2.

❑ b. Le snRNP U4 est un inhibiteur du snRNP U6. ❑ c. Les snRNP U1, U5 et U6 interagissent avec le site d’´epissage 5’. ❑ d. Le snRNP U5 facilite l’alignement des exons. ❑ e. La premi`ere liaison de transest´erification est une liaison phosphodiester 2’-5’ entre une ad´enine du site de branchement et une guanine appartenant `a l’exon en amont D’apr`es concours Nancy

Traduction Niveau facile

312 Concernant la s´equence codante d’un g`ene : ❑ a. Elle fait partie de l’ARNm. ❑ b. Elle est traduite par les ribosomes au cours de la traduction. ❑ c. Elle est situ´ee entre le codon AUG et le codon stop. ❑ d. Elle ne comprend pas d’introns. ❑ e. Elle comprend tous les exons dans leur int´egralit´e. D’apr`es concours Paris 6

313 Concernant la traduction : ❑ a. Except´e le tryptophane, chaque acide amine´ est specifi ´ ´e par plusieurs codons. ❑ b. La coiffe d’un ARN messager eucaryote participe a` l’initiation de la traduction. ❑ c. La lecture d’un ARN messager s’effectue de 3’OH vers 5’P. ❑ d. D’une s´equence peptidique unique, on peut remonter `a plusieurs s´equences d’ADN.

❑ e.

D’une s´ equence nucl´eotidique unique, on peut former plusieurs s´equences peptidiques diff´erentes. D’apr`es concours Paris 11

314 Le polynucl´eotide 5’-CCCAUGUUUAAAAGAUGAAUGUAG-3’ code pour le t´etrapeptide :

Met-Phe-Lys-Arg. Le A soulign´e est transform´e en G par mutation. Le peptide synth´etis ´e sera :

❑ a. Met-Phe-Lys-Arg. ❑ b. Met-Phe-Lys-Arg-Met-Trp. ❑ c. Met-Phe-Lys-Arg-Trp-Met. ❑ d. Met-Phe-Lys-Arg-Trp-Met-Trp. ❑ e. Met-Phe-Lys-Arg-Trp. D’apr`es concours Paris 11

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311 Au cours de l’´epissage des transcrits primaires :

UE1

UE 1 • ´enonc´es

112

´enonc´es • UE 1

❑ a. ❑ b. ❑ c.

L’aminoacyl-ARNt-synth´etase de l’arginine reconnaˆıt aussi la lysine.

❑ d. ❑ e.

La traduction n´ecessite de l’´energie sous forme de GTP .

L’ARN polym´erase II permet la transcription des ARNs pr´emessagers. Un mˆeme messager peut donner naissance a` des proteines ´ diff e´ rentes dans des tissus diff´erents. La polyad´enylation des ARN pr´emessagers se fait dans le cytoplasme. D’apr`es concours Paris 12

316 Concernant le code g´en´etique : ❑ a.

La s´equence nucl´eotidique est lue sur l’ARN messager sous forme de codons successifs de 3 nucl´eotides non chevauchants.

❑ b.

Certains acides amin´es peuvent eˆ tre cod´es par des codons multiples dits synonymes.

❑ c.

La propri´et e´ de non-d´eg´enerescence ´ implique que deux codons diff´erents ne peuvent pas coder pour un mˆeme acide amin´e. d. La propri´et´e de non-ambigu¨ıt´e implique qu’un codon donn e´ ne peut pas coder pour deux ou plusieurs acides amin´es.

❑ d. ❑ e.

e. Les signaux dits de ponctuation sont des codons d’initiation et de terminaison qui ne codent pour aucun acide amin´e. D’apr`es concours Strasbourg

317 Quelle est la proposition fausse : ❑ a. ❑ b.

Les ARN de transfert portent a` l’extr´emit ´e 3’ une s´equence CCA ajout´ ee par modification post-transcriptionnelle. Il y a pour chaque acide amin´e autant d’amino-acyl ARNt synth´etases diff´erentes que d’ARNt iso-accepteurs diff ´erents.

❑ c.

L’acide amin´e est transf´er´e sur l’ARNt `a partir d’une forme activ´ee amino-acyl ad´enylate.

❑ d.

C’est l’alignement pr´ecis de l’extr´emite´ 3’ des 2 ARNt par rapport au grand ARN de la grande sous-unit´e ribosomique qui permet la synth`ese de la liaison peptidique.

❑ e.

e. Autre r´eponse. D’apr`es concours Strasbourg

Niveau interm´ediaire

318 Concernant l’´etape de traduction d’un g`ene dont le d´ebut de la s´equence codante est represent´ ´ e ci-dessous `a partir du codon initiateur : ATGAAGCTGCTCGCAGCAACTGTGCTACTCCTCACCATCTGCAGCCTTGAA ❑ a. Au cours de la traduction, le premier ARNt qui se fixera sur le site A du ribosome aura pour anticodon la s´equence UUC.

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315 Cochez la (ou les) r´eponse(s) exacte(s).

113

D’apr`es concours Paris 6

319 La s´equence compl´ementaire d’un ADN codant 4 m ethionines ´ consecutives ´ est : ❑ a. 5’P-ATGATGATGATG-3’OH ❑ c. 5’P-TACTACTACTAC-3’OH ❑ e. 5’P-AUGAUGAUGAUG-3’OH

❑ b. 5’P-GTAGTAGTAGTA-3’OH ❑ d. 5’P-CATCATCATCAT-3’OH D’apr`es concours Paris 11

320 Concernant la traduction et le code g´en´etique : ❑ a.

Procaryotes et eucaryotes utilisent UAG comme codon d’initiation de la traduction.

❑ b. ❑ c.

La synth`ese peptidique procede ` d’un allongement du NH2 vers le COOH. La liaison peptidique est catalys´ee dans le ribosome par une amino-acyl ARNt synth´etase.

❑ d.

Le code g´enetique ´ est qualifi ´e de d´egen ´ er ´ e´ car un m ˆeme codon peut sp´ ecifier plusieurs acides amin´es.

❑ e.

Les ARN messagers codant les prot´eines ribosomales sont traduits dans le noyau. D’apr`es concours Paris 11

321 L’ARNt : ❑ a. est appel´e  t  `a cause de sa structure en feuille de trefle. ` ❑ b. ne pr´esente que des structures h´elico¨ıdales. ❑ c. poss`ede des bases atypiques comme l’inosine ou la dihydrouridine. ❑ d. poss`ede en moyenne 20% de nucl´eotides invariants. ❑ e. poss`ede toujours une boucle de l’anticodon impliqu´ee dans la traduction du message g´en ´etique. D’apr`es concours Nancy

322 Concernant la boucle anticodon, quelle est la proposition fausse : ❑ a. ❑ b. ❑ c. ❑ d.

La s´equence anticodon est portee ´ par la boucle d’une structure en e´ pingle `a cheveux de l’ARNt. L’anticodon s’apparie de fac¸on compl´ementaire et antiparall `ele avec un codon de l’ARNm. La base en position 1 de l’anticodon peut ˆetre l’hypoxanthine. Un anticodon portant une guanine en position 1 peut s’apparier avec n’importe lequel des quatre codons codant pour un meme ˆ acide amin´e.

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❑ b. Le peptide synth´etis e´ d´ebutera par la s´equence Met-Phe-Val-Val. ❑ c. La traduction de cette s´equence n´ecessitera le cofacteur eIF2. ❑ d. La traduction de cette s´equence n´ecessitera le cofacteur eEF2. ❑ e. Cette s´equence peut coder pour un peptide signal.

UE1

UE 1 • ´enonc´es

114

´enonc´es • UE 1 Autre r´eponse. D’apr`es concours Strasbourg

Niveau difficile

323 L’ARN de transfert (ARNt) dont l’anticodon est CGA : ❑ a. lie un acide amin´e a` son extr´emit´e 5’ . ❑ b. lie un acide amin´e par l’intermediaire ´ d’une liaison anhydride. ❑ c. est un substrat de la S´erine ARNt synthetase. ´ ❑ d. comporte une base flottante qui est l’ad´enine. ❑ e. peut occuper le site P des ribosomes. D’apr`es concours Paris 6

324 L’ARNti-m´ethionine : ❑ a.

Consomme 2 liaisons riches en ´energie pour sa synth`ese `a partir de l’ARNt et de la m´ethionine.

❑ b. Comporte l’anticodon UAC. ❑ c. Comporte une base flottante. ´ ❑ d. Sa liaison `a l’ARNm determine le cadre de lecture. ❑ e. Peut occuper le site P du ribosome. D’apr`es concours Paris 6

325 Le code g´en´etique a ´et´e ´elucid´e en partie a` l’aide d’experiences ´ dans lesquelles des polynucl´eotides de s´equences r´ep´etees ´ ont et´ ´ e utilis´es comme ARNm pour diriger la synth`ese proteique. ´ Les exp´eriences ont e´ t ´e men´ees in vitro a` l’aide d’extraits acellulaires. La pr´esence d’un codon d’initiation de la traduction n’est pas n´ecessaire dans les conditions exp´erimentales utilis´ees. Choisissez la ou les proposition(s) exacte(s) `a proposdes s´equences suivantes : (1) UUUUUUUUUUUU... (2) AUAUAUAUAUAU... (3) AUCAUCAUCAUC...

❑ a. ❑ b. ❑ c.

L’ARN (1) permet la synth`ese d’un polym`ere de phenylalanine. ´

❑ d.

La traduction de l’ARN (3) peut conduire `a un m´elange de peptides qui diff`erent par la nature des acides amin´es qu’ils contiennent.

❑ e.

Dans le deuxi`eme cadre de lecture, l’ARN (3) code pour un peptide compos´e de s´erine.

L’ARN (2) code pour un polym`ere d’isoleucine et de tyrosine altern´ees. Tous les peptides synth´etis´es `a partir de l’ARN (2) commenceront par une isoleucine.

D’apr`es concours Montpellier 1

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❑ e.

115

❑ a. ❑ b.

Le facteur eiF2 permet le chargement du premier ARNt sur la petite sous-unit´e ribosomale. La phosphorylation de eiF2 bloque la traduction en empˆechant la formation du complexe eiF2-GTP.

❑ c.

Le facteur eiF4 est compose´ de 3 sous-unit´es dont une poss`ede une activit´e h´elicase qui aide a` localiser le codon initiateur de la traduction.

❑ d. ❑ e.

Le facteur eiF4E reconnaˆıt la coiffe en 5’ du transcrit. L’insuline favorise l’interaction entre eiF4E et eiF4G. D’apr`es concours Nancy

R´ egulation - expression g´ en´ etique Niveau facile

327 Cochez la (ou les) r´eponse(s) exacte(s). ❑ a. ❑ b. ❑ c.

Un g`ene peut coder plusieurs formes d’une mˆeme proteine. ´ Sur un chromosome, les deux brins de l’ADN sont porteurs de g`enes chez les eucaryotes. ´ La methylation du promoteur d’un g `ene de l’ADN influence le niveau de trans` cription de ce gene.

❑ d.

Des ´el´ements influenc¸ant la transcription d’un g ene ` peuvent se trouver `a distance de celui-ci.

❑ e.

Chez les eucaryotes l’organisation des g`enes est monocistronique. D’apr`es concours Paris 12

328 Concernant la m´ethylation de l’ADN des mammif`eres, quelle est la proposition fausse : ❑ a.

La m´ethylase de l’ADN ajoute un groupement m´ethyle aux cytosines et aux guanines des dinucl´eotides CpG et GpC.

❑ b. La d´esamination d’une cytosine donne un uracile. ❑ c. La d´esamination d’une cytosine m´ethyl´ee donne une thymine. ❑ d. Les dinucl´eotides CpG sont des points chauds de mutation. ❑ e. e. Autre r´eponse. D’apr`es concours Strasbourg

Niveau interm´ediaire

329 Un g`ene inductible de procaryote comporte : ❑ a. ❑ b. ❑ c.

un op´erateur inactivable par le r´epresseur. un promoteur, site de fixation de l’ARN polym´erase. un r´epresseur, pouvant ˆetre inactiv´e par un substrat.

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326 A` propos des facteurs impliqu´es dans l’initiation de la traduction chez les eucaryotes :

UE1

UE 1 • ´enonc´es

116

´enonc´es • UE 1 un cistron, codant pour plusieurs prot´eines. un signal d’attenuation, ´ constitu´e d’un exc`es de substrat D’apr`es concours Paris 5

330 Un g`ene r´epressible de procaryote comporte : ❑ a. une r´egion promotrice en amont du g `ene. ❑ b. un promoteur o`u se fixe l’ARN polym´erase. ❑ c. un op´erateur qui fixe le r´epresseur. ❑ d. un r´epresseur inactiv´e par le substrat. ❑ e. des s´equences traduites mais non transcrites. D’apr`es concours Paris 5

331 Dans la r´egulation de l’op´eron lactose plusieurs facteurs interviennent : ❑ a. L’AMP cyclique induit la r´epression de la transcription de l’op´eron. ❑ b. Le lactose induit l’activation de l’operon. ´ ❑ c. L’AMP cyclique interagit avec le r´epresseur LacI. ❑ d. Le lactose induit l’inactivation du r´epresseur LacI. ❑ e. Le glucose inactive directement l’ARN polym´erase. D’apr`es concours Lyon 1

332 Cochez la ou les proposition(s) exacte(s) : ❑ a. L’expression d’un g`ene aboutit toujours `a la formation d’une prot´eine. ❑ b. La transcription d’un g`ene d ´ebute au niveau du signal ATG (codon d’initiation) ❑ c. Un mˆeme g`ene ne peut coder pour des prot ´eines distinctes. ❑ d. La r´egulation de l’expression des g`enes par les micro-ARNs s’exerce a` un niveau post-traductionnel.

❑ e.

Toutes les propositions pr´ec´edentes sont fausses. D’apr`es concours Nice

333 Concernant les facteurs de r´egulation transcriptionnelle agissant par liaison directe a`

l’ADN :

❑ a.

La plupart d’entre eux sont recrut´es par le facteur TFIID et se lient `a l’ADN du promoteur.

❑ b.

La plupart d’entre eux se lient `a l’ADN des enhancers caracteris´ ´ es par leur ´ etitions ´ se´ quence r ´ep ´ete´ e (100 a` 200 r ep de dinucl ´eotides CpG). Parmi eux on trouve les recepteurs ´ a` la vitamine D et aux hormones thyro¨ıdiennes.

❑ c. ❑ d.

Parmi eux on trouve les r´ecepteurs `a l’insuline et aux facteurs de croissance FGF.

❑ e.

Parmi eux on trouve des prot´eines a` hom´eodomaines. D’apr`es concours Strasbourg

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❑ d. ❑ e.

117

❑ a.

La r´egulation transcriptionnelle des genes ` eucaryotes transcrits par l’ARN polym´erase II fait intervenir un grand nombre de prot´eines.

❑ b.

Les prot´eines `a activit´e histone ac´etyl-transf´erase ont en g´en´eral un rˆole inhibiteur de la transcription. Des prot´eines dites corepresseurs peuvent jouer un role ˆ inhibiteur de la transcription en l’absence de toute liaison `a l’ADN.

❑ c. ❑ d.

Des prot´eines activatrices de la transcription peuvent dans certains cas avoir un effet inhibiteur de la transcription.

❑ e.

Autre r´eponse. D’apr`es concours Strasbourg

Niveau difficile

335 La boˆıte TATA : ❑ a. ❑ b. ❑ c.

Est un facteur trans-r´egulateur.

❑ d. ❑ e.

Est localis´ee en 5’ par rapport `a la boˆıte CAAT sur le brin sens.

Interagit avec TFIID par l’interm´ediaire des 2 brins de l’ADN. Son accessibilit´e au complexe d’initiation de la transcription est conditionn ´ee par l’´etat de la chromatine. Est localis´ee en 5’ par rapport au site d’initiation de la transcription sur le brin anti-sens.

D’apr`es concours Paris 6

336 Indiquez la famille de prot´eines r´egulatrices de l’expression des g`enes qui se dim´erisent

par l’interm´ediaire d’interactions hydrophobes.

❑ a. Les prot´eines `a motif `a doigts de zinc. ❑ b. Les prot´eines `a motif `a r´ep ´etition de leucine. ❑ c. Les prot´eines `a motif h´elice-tour-h´elice. ❑ d. Les facteurs de transcription eIF2 et eIF2B. ❑ e. Les prot´eines `a motif h´elice-boucle-h´elice. D’apr`es concours Paris 11

337 Lors du fonctionnement de l’op´eron tryptophane d’Escherichia coli, une mutation

dans le g`ene r ´egulateur a conduit `a la synth`ese d’un r´epresseur qui s’est fix´e `a I’ADN en l’absence de tryptophane.

❑ a.

Toutes les enzymes de la voie de biosynth`ese du tryptophane sont synth´etis´ees en permanence.

❑ b.

Deux des cinq enzymes de la voie de biosynth`ese du tryptophane ne sont plus synth´etis´ees en permanence.

❑ c.

Les enzymes de la voie de biosynth`ese du tryptophane ne sont plus synth´etis´ees.

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334 Quelle est la proposition fausse ?

UE1

UE 1 • ´enonc´es

118

´enonc´es • UE 1

❑ e.

Un plasmide introduit dans la bacterie ´ avec un g `ene r´egulateur fonctionnel peut corriger cette anomalie. Un plasmide introduit dans la bact´erie avec un g ene ` r´egulateur fonctionnel ne peut pas corriger cette anomalie. D’apr`es concours Paris 11

338 Concernant la transcription : ❑ a. ❑ b.

Dans la majorit´e des cellules, la plupart des g`enes est constamment exprim´ee. ´ de condensation de la L’ace´ tylation des lysines des histones influence l’etat chromatine.

❑ c. ❑ d. ❑ e.

La m´ethylation de I’ADN est une modification h ´er´editaire. Le  remodelage de la chromatine



est irreversible. ´

La dur´ee de vie des ARNm est regul´ ´ ee. D’apr`es concours Rouen

Techniques d’analyse du g´ enome Niveau facile

339 Le gel de polyacrylamide r´ealis´e pour d ´eterminer la s´equence d’un fragment d’ADN selon la m´ethode de Sanger est pr´esente´ ci-dessous. Chaque indication en haut du gel : G, A, T, C correspond a` l’incubation en pr ´esence de l’un des 4 did´esoxynucl´eosides triphosphate.

La s´equence du fragment d’ADN matrice est :

❑ a. 5’-GGGCCCACTGAGACATTTGTA-3’ ❑ b. 5’-CCCGGGTGACTCTGTAAACAT-3’ ❑ c. 5’-ATGTTTACAGAGTCACCCGGG-3’ ❑ d. 5’-TACAAATGTCTCAGTGGGCCC-3’ ❑ e. 5’-GGGGGAAAAATTTTTCCCCCC-3’ D’apr`es concours Paris 11

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❑ d.

119

r´eaction de PCR utilisant des amorces encadrant un locus microsatellite a e´ t´e effectu ´ee sur des ´echantillons d’ADN provenant de la m`ere (M), de l’enfant (E) et de cinq hommes differents ´ (a, b, c, d, e). Parmi les 5 p`eres propos´es, lesquels pouvez-vous ´eliminer ?

❑ a. Individu a ❑ d. Individu d

❑ b. ❑ e.

Individu b

❑ c.

Individu c

Individu e D’apr`es concours Paris 11

341 Concernant la PCR : ❑ a. La d´enaturation de l’ADN s’effectue par la soude. ❑ b. L’enzyme utilis´ee est une ADN polym´erase d e´grad´ee par la chaleur. ❑ c. Les amorces sont des mol´ecules d’ADN simple brin ❑ d. Une des 2 amorces est e´tendue par I’ADN polym e´rase de 5’ en 3’ et l’autre de 3’ en 5’.

❑ e.

Chaque cycle comprend 3 ´etapes dans l’ordre suivant : hybridation des amorces, d´enaturation, extension des amorces.

D’apr`es concours Rouen

342 Concernant le s´equenc¸age de I’ADN selon la m´ethode de Sanger : ❑ a.

Des brins d’ADN double brin sont synth ´etis´es par I’ADN polyme´ rase `a partir d’une amorce d’ADN simple brin.

❑ b. Des brins d’ADN compl´ementaires de l’ADN s´equenc´e sont synth´etis´es. ❑ c. Lorsqu’un d´esoxyribonucl eotide ´ est incorpor´e, la synth`ese peut continuer. ❑ d. Lorsqu’un did´esoxyribonucleotide ´ est incorpor´e, la synth`ese peut continuer. ❑ e. Chaque d´esoxyribonucl´eotide est marqu´e par un fluorophore diff´erent. D’apr`es concours Rouen

343 Parmi les propositions suivantes, indiquez la ou les proposition(s) exacte(s) : ❑ a. ❑ b. ❑ c. ❑ d. ❑ e.

Les enzymes de restriction sont des endonucl´eases d’origine virale. Les enzymes de restriction utilis´es couramment en biologie mol´eculaire reconnaissent une structure palindromique La reverse transcription permet de synth´etiser une molecule ´ d’ARNm. La reverse transcription n´ecessite une amorce ou des amorces d’oligonucl´eotide simple brin. La reverse transcription peut ˆetre suivie de PCR ce qui permet, indirectement, d’amplifier l’ARNm. D’apr`es concours Rouen

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340 Une recherche de paternit´e a ´et´e r ´ealis´ee par la technique d’empreinte g´en ´etique. Une

UE1

UE 1 • ´enonc´es

120

´enonc´es • UE 1

❑ a. Les plasmides sont des petites mol´ecules d’ADN monocat´enaire. ❑ b. Les plasmides sont d’origine bact´erienne. ❑ c. Les plasmides contiennent des g`enes de r´esistance aux antibiotiques. ❑ d. Les plasmides permettent de cloner des fragments de l’ordre de 1000 kb. ❑ e. Les plasmides contiennent des s´equences t´elom´eriques D’apr`es concours Rouen

345 Concernant la m´ethode de Southern : ❑ a. ❑ b. ❑ c.

La m´ethode de Southern s’effectue sur l’ADN.

❑ d.

La migration ´electrophor´etique s’effectue apres ` le transfert de l’ADN du gel vers un film.

❑ e.

Le transfert de l’ADN du gel vers un film apr`es migration s’effectue apres ` avoir d´enatur e´ l’ADN par la chaleur.

La m´ethode de Southern n ´ecessite d’amplifier l’ADN. La m´ethode de Southern n´ecessite de dig´erer l’ADN avec des enzymes de restriction.

D’apr`es concours Rouen

346 Parmi les propositions suivantes, indiquez la (les) proposition(s) exacte(s) : ❑ a. ❑ b. ❑ c. ❑ d. ❑ e.

Les 3 ´etapes de chaque cycle de PCR sont dans l’ordre : hybridation des amorces, d´enaturation de l’ADN extension des amorces. Dans la PCR, la s´equence cible est amplifi´ee avec des amorces double brin. Dans la PCR la s´equence cible est amplifi´ee de fac¸on lineaire. ´ Dans le s´equenc¸age de l’ADN par la m´ethode de Sanger, la r´eaction s’arrˆete lorsqu’un d´esoxyribonucl´eotide est incorpor´e. Dans le s´equenc¸age de l’ADN par la m´ethode de Sanger, la r´eaction s’arrˆete lorsqu’un did´esoxyribonucl´eotide est incorpor´e. D’apr`es concours Rouen

347 Quelle paire d’amorces permet d’amplifier par PCR la s´equence d’ADN ci-dessous ? (NB : un seul brin est repr´esent´e ; les r ´egions cibl´ees pour d´efinir les amorces sont indiqu´ees en gras). 5’-GGTAAGGGCGGTCGCCTGGCGCTCCACTGTAGTGGGCGAGCCTGCA GACGACCGCACGGCAGCTCCGGAGTCGGCGGCTCCAGGCTCCCTCCCCG GAATCACATTCCAGAATCCCCGCACGGCTTCCCAGTGCAGATT-3’ ❑ a. 5’-GGTAAGGGCG-3’ et 5’-AGTGCAGATT-3’ ❑ b. 5’-CCATTCCCGC-3’ et 5’-AATCTGCACT-3’ ❑ c. 5’-CGCCCTTACC-3’ et 5’-AGTGCAGATT-3’ ❑ d. 5’-GGTAAGGGCG-3’ et 5’-AATCTGCACT-3’ ❑ e. Autre r´eponse. D’apr`es concours Strasbourg

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344 Concernant les vecteurs utilis´es en biologie mol´eculaire :

121

plasmide, laquelle est fausse :

❑ a. ❑ b.

Il fait intervenir des bact´eries.

❑ c. ❑ d. ❑ e.

Il permet d’amplifier une mol´ecule d’ADN donn´ee. L’acide nucl´eique ins´er´e dans le plasmide peut ˆetre un ADN ou un ARN.

Il necessite ´ une s ´election par un antibiotique pour e´ liminer les bact´eries qui n’ont pas int´egr´e le plasmide.

Autre r´eponse. D’apr`es concours Strasbourg

349 Concernant l’hybridation mol´eculaire : ❑ a. ❑ b.

C’est une technique sp´ecifique aux acides nucl´eiques animaux. L’acide nucl´eique hybride forme´ apparie les bases A avec G et C avec T des deux brins d’orientation parall`ele.

❑ c.

L’hybridation mol´eculaire r´esulte en la formation de liaisons covalentes entre les bases A et T et G et C respectivement, des deux brins d’acide nucl´eique d’orientation antiparall`ele.

❑ d.

La temp´erature d’hybridation d´epend de la composition en bases, de la longueur des acides nucl´eiques, et de la force ionique du milieu d’hybridation. Autre r´eponse.

❑ e.

D’apr`es concours Strasbourg

350 Concernant la technique de PCR : ❑ a.

Il s’agit de la Polym´erisation des Cartes de Restriction etablie ´ en utilisant plusieurs enzymes de restriction pour reconstituer la carte physique du g`ene ´etudi´e.

❑ b.

C’est la synth`ese du brin compl ementaire ´ `a la matrice d’ADN, en utilisant les did´esoxynucl´eotides (ddNTP) comme substrats. C’est l’amplification exponentielle d’un fragment d’ADN sp´ecifiquement born ´e par des amorces choisies.

❑ c. ❑ d.

C’est une technique qui permet d’analyser les acides nucl´eiques quelle que soit leur origine (animale ou v´eg´etale, vivant ou mort).

❑ e.

Autre r´eponse.

Niveau interm´ediaire

D’apr`es concours Strasbourg

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348 Parmi les propositions suivantes concernant le clonage d’un acide nucl´eique dans un

UE1

UE 1 • ´enonc´es

122

´enonc´es • UE 1

Le g`ene codant pour ce r´ecepteur est localis´e en 3q21 et poss`ede plusieurs exons r´epartis sur 55 kilobases. Sa transcription peut produire quatre variants d’´epissage AGTR1A a` D, le variant A e´ tant le plus court, les variants B, C et D e´ tant de plus en plus longs. La prot´eine traduite a` partir de la forme B poss`ede une affinit´e plus faible pour l’angiotensine II que la forme A.

D’apr`es concours Paris 12

351 Quelle(s) est(sont) la(les) propositions(s) exacte(s) ? ❑ a. ❑ b. ❑ c.

L’exon 4 de la forme A code pour l’int´egralit´e de la prot ´eine mature AGTR1A. L’exon 3 poss`ede un site initiateur de traduction qui explique pourquoi le produit du t transcrit B est plus long que le transcrit A On peut de´ duire de la figure ci-dessus que si AGTR1B posse` de une affinite´ plus faible pour AGTII que AGTR1A, alors AGTR1D aura une affinit´e plus faible pour AGTII que AGTR1C.

❑ d.

On peut expliquer la diff´erence d’expression tissulaire entre les diff´erents variants par la variabilit´e importante qu’ils pr´esentent `a leur extr´emit´e 3’ non codante.

❑ e.

Le signal de polyad´enylation est retrouv e´ dans l’exon 4.

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QCM n◦ 351 `a 353 : L’effet hypertenseur d’AGTII comme celui d’AGTIII est m´edi´e par un r´ecepteur, le r´ecepteur de l’angiotensine II (AGTR1), poss´edant sept domaines transmembranaires et coupl´e aux prot´eines G.

123

retrouv´e avec une frequence ´ d’h ´et´erozygotie anormalement ´elev´ee dans la population caucasienne. Ce polymorphisme est associ´e a` la survenue d’une hypertension art e´ rielle essentielle. Cochez la (ou les) r´eponse(s) exacte(s).

❑ a. ❑ b. ❑ c. ❑ d. ❑ e.

Ce polymorphisme est pr´esent dans la r´egion 5’ non codante du g `ene. Ce polymorphisme peut etre ˆ visualis´e apr `es RT-PCR par s´equenc¸age. Ce polymorphisme modifie un site donneur d’´epissage et produit une forme tronqu´ee du r´ecepteur qui pr´esente une affinite´ modifi´ee pour l’angiotensine II. Le produit du ge` ne portant le polymorphisme peut eˆ tre diff e´ rencie´ de la forme normale par Western-Blot. L’utilisation d’enzymes de restriction sp´ecifiques peut permettre de visualiser ce polymorphisme sur l’ADN.

353 Une autre mutation responsable d’hypertension art´erielle et de pr´e´eclampsie (hyper-

tension lors de la grossesse) a e´ t´e mise en ´evidence sur le gene ` codant pour l’angiotensinog`ene. Cette mutation touche le nucl´eotide signal´e par un caract`ere gras dans les sequences ´ suivantes.

Angiotensinogene ` mature sauvage : GAC CGG GTG TAC ATA CAC CCC TTC CAC CTC GTC ATC CAC AAT GAG AGT ACC TGT . . . Angiotensinogene ` mature mute´ : GAC CGG GTG TAC ATA CAC CCC TTC CAC TTC GTC ATC CAC AAT GAG AGT ACC TGT . . . Cochez la (ou les) r´eponse(s) exacte(s).

❑ a. La mutation produit un d´ecalage du cadre de lecture. ❑ b. La mutation est silencieuse. ❑ c. La mutation est faux sens. ❑ d. La mutation est non sens. ❑ e. La mutation transforme une leucine en ph´enylalanine. 354 Soit la s´equence suivante codant pour une partie du peptide Rn : 5’ . . . CAT-ACC-TTA-TTC-GAA-CGT-TCA-GGT-TAT-CGC-G . . . 3’. Chez certains individus, une mutation ponctuelle peut survenir. Cette s´equence devient : 5’. . . CAT-ACC-TTA-TTC-GAA-CGT-ACA-GGT-TAT-CGC-G . . . 3’. Parmi les enzymes de restriction propos´ees ci-dessous, lesquelles permettent d’´etudier cette mutation ponctuelle (la fl`eche verticale indique le site de coupure de l’enzyme) ?

❑ a. Pvu II 5’CAG↓CTG 3’ ❑ b. Msp I 5’C↓CGG 3’ ❑ c. Rsa I 5’G↓TAC 3’ ❑ d. Ac II 5’AA↓CGTT 3’ ❑ e. Aucune des propositions pr´ec´edentes. D’apr`es concours Paris 11

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352 Un polymorphisme en position 1166 (c.1166A>C, substitution simple de A par C) est

UE1

UE 1 • ´enonc´es

124

´enonc´es • UE 1

tains cas, peut obstruer les voies respiratoires. Un siRNA est synthetis ´ e´ dans le but d’inhiber l’expression du g`ene de l’obstructine. Le brin d’ARN antisens destin´e `a se fixer sur l’ARNm de l’obstructine a la s´equence suivante : 5’ ACC UGC UAA CGA . . . 3’.

❑ a.

Avant d’ˆetre pris en charge par le complexe RISC (RNA Induced Silencing Complex), les siRNA ont une extr´emite´ 3’-OH libre a` bouts coh ´esifs.

❑ b.

Le segment d’ARNm cibl´e par l’ARN antisens anti-obstructine d´ecrit ci-dessus a la s´equence suivante : 5’ UCG UUA GCA GGU . . . 3’.

❑ c.

Dans le gene ` de l’obstructine, le brin transcrit produisant le segment d’ARN cibl´e par l’ARN anti-sens anti-obstructine d´ecrit ci-dessus a la s´equence suivante : 5’ ACC TGC TAA CGA. . . 3’. Les ARN antisens peuvent se fixer sur une r ´egion compl´ementaire dans la partie codante de l’ARN entraˆınant ainsi la d´egradation du transcrit.

❑ d. ❑ e.

Les ARN antisens peuvent se fixer sur une r ´egion compl´ementaire dans la partie 3’ non traduite de l’ARN et empˆecher ainsi la traduction du g`ene. D’apr`es concours Nancy

Niveau difficile

356 La sequence ´ nucl´eotidique d’un g`ene X a ´et e´ d´etermin´ee par la m´ethode de Sanger,

chez un individu normal et chez un malade portant un g`ene X d ´el´et e. ´ En vous appuyant sur la figure ci-dessous montrant les gels de s´equence du gene ` X normal et du g`ene X mute, ´ pr ´ecisez quelle est, parmi les s´equences nucleotidiques ´ propos ´ees, celle correspondant a` la partie du g`ene X pr´esente chez le sujet normal et d´elet´ ´ee chez le malade ?

❑ a.

5’-GAGCAGGTCGAAGGGGATGGCCACCATGTCGATGAGGAA CCAGCC-3’

❑ b.

5’-CGACCAAGGAGTAGCTGTACCACCGGTAGGGGAAGCTG GACGAG-3’

❑ c.

5’-GAGCAGGTCGAGGAACCAGCC-3’

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355 Consid´erons que l’obstructine est une prot´eine fabriqu ´ee par le poumon qui, dans cer-

5’-GAAGGGGATGGCGGCCACCATGTCGAT-3’ 5’-TAGCTGTACCACCGGCGGTAGGGGAAG-3’ D’apr`es concours Paris 11

QCM n◦357 a` 360 : Pour e´ tudier la structure du ou des g`enes codant la carnitine-palmityl transf´erase (CPT) ainsi que le profil d’expression tissulaire, des chercheurs disposent d’une banque d’expression r´ealis´ee a` partir d’un m´elange de tissus (foie, muscle, muscle cardiaque) ainsi que, pour le criblage, d’un anticorps anti CPT de lapin. Cette banque d’expression utilise un syst`eme bact´erien comme cellules hˆotes. D’apr`es concours Paris 5

357 Indiquez la/les proposition(s) exacte(s) : ❑ a. ❑ b.

On r´ealise une banque d’expression apr`es extraction des acides nucl´eiques suivie d’une transcription in vitro puis synth`ese des ADNc et clonage. On r´ealise une banque d’expression apr`es insertion de l’ensemble des ADNc obtenus `a partir du m´elange dans un phage comportant un g`ene codant la beta ˆ galactosidase sous le contrˆole du promoteur d’un  g`ene domestique  humain.

❑ c.

On r´ealise une banque d’expression apr `es insertion des ADNc obtenus `a partir du m´elange, chacun dans un vecteur comportant un g `ene codant la bˆeta galactosidase sous le contrˆole d’un promoteur de l’op´eron lactose.

❑ d. ❑ e.

La prot´eine produite est en g´en´eral une prot´eine de fusion. Tous les ADNc ins´er´es correspondant `a CPT, exprimeront la proteine ´ CPT.

358 Le criblage a` l’aide de l’anticorps a permis d’identifier deux clones recombinants (X

et Y). Chacun de ces clones est amplifi´e apr `es culture en milieu bact´erien et les inserts sont extraits et isol´es du vecteur. Chacun des inserts (ADNc) des clones X et Y est marque´ de mani `ere radioactive et utilis´e comme sonde pour r ´ealiser un Northern blot `a partir d’extraits de differents ´ tissus. Apr`es hybridation avec l’ADNc du clone X et lavages, l’autoradiographie montre les r´esultats indiqu´es dans la figure ci-dessous :

(GB globules blancs. La ligne en pointill´es fins est un simple guide d’alignement.) Les resultats ´ observ´es sont compatibles avec :

❑ a. Une transcription sp ´ecifique de tissu. ❑ b. Une r´eplication sp´ecifique de tissu. ❑ c. Une utilisation de promoteurs alternatifs. ❑ d. Une maturation sp´ecifique de tissu des ARNm.

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❑ d. ❑ e.

125

UE1

UE 1 • ´enonc´es

126

´enonc´es • UE 1 L’absence du signal au niveau du muscle ne peut s’expliquer que par des ´ ´ `a la qualite´ de l’anticorps utilis´e pour le criblage de la banque artefacts lies d’expression.

359 La membrane du northern-blot est d´ebarrass´ee (d´eshybrid´ee) de la sonde ADNc du clone X puis re-hybrid ´ ee ´ avec l’ADNc du clone Y. Les resultats ´ obtenus sont indiques ´ cidessous :

Les resultats ´ des deux Northern blots sont compatibles avec :

❑ a. L’utilisation de sites d’initiation de la traduction diff´erents selon les tissus. ❑ b. L’utilisation de promoteurs alternatifs selon les tissus. ❑ c. L’utilisation de sites d’´epissage diff´erents selon les tissus. ❑ d. L’utilisation de sites de polyad´enylation diff´erents selon les tissus. ❑ e. L’ensemble de tous ces m´ecanismes. 360 L’ensemble des resultats ´ permettent `a ce stade d’affirmer que les ADNc des clones X

et Y :

❑ a. Sont les produits de deux g`enes diff´erents. ❑ b. Sont issus d’un seul et mˆeme g`ene. ❑ c. Correspondent `a des expressions diff´erentes au cours du developpement. ´ ❑ d. Sont les produits d’une mˆeme famille de g`enes. ❑ e. Aucune de ces propositions n’est exacte.

QCM n◦361 `a 362 : L’isocitrate d´eshydrog´enase (IDH) est une enzyme intervenant dans le m´etabolisme du citrate et du glutamate. Pour caract´eriser et mieux comprendre les effets de diffe´ rentes anomalies mol´eculaires, on d´ecide de r´ealiser la s´equence d’IDH a` partir de diffe´ rentes tumeurs par la technique de pyros´equen¸cage. Les r´esultats permettent de distinguer cinq s´equences diffe´ rentes comme l’indiquent les trac´es des pyrogrammes (trac´es 2 a` 6 de la figure). Les seules diffe´ rences observ´ees par rapport a` la s´equence normale (trac´e 1 de la figure) se situent sur le mˆeme exon, c’est pourquoi nous ne repr´esentons que les codons 131, 132 et 133 parmi les 414 codons du g`ene. D’apr`es concours Paris 5

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❑ e.

127

❑ a.

Le principe de la technique de pyros´equenc¸age repose sur la d´etection de l’incorporation d’un nucl´eotide par la mesure de la taille des fragments en cours d’´elongation.

❑ b.

Dans la technique de pyros´equenc¸age, les nucl´eotides ne sont pas ajout´es en mˆeme temps mais l’un a` la suite de l’autre. Lors de la r´eaction de pyrosequenc ´ ¸ age, l’incorporation d’un nucleotide ´ dans la s´equence en cours d’ elongation, ´ implique la lib´eration de pyrophosphate inorganique.

❑ c. ❑ d.

Dans la technique de pyros´equencage, le pyrophosphate inorganique sert `a synth´etiser de l’ATP grˆace `a l’ATP phosphorylase en pr´esence d’Adenosine ´ 5’phosphosulfate.

❑ e.

Dans la technique de pyros´equenc¸age, la quantite´ d’ATP produite lors de la r´eaction est directement proportionnelle a` la quantit´e de photons d ´etect´es et donc a` la quantite´ de nucl ´eotides incorpor´es.

362 Au vu des r´esultats pr´esent´es dans la figure, quelle est la ou quelles sont les proposition(s) exacte(s) ? ❑ a.

Des r´esultats identiques auraient pu ˆetre observ´es apr`es s ´equenc¸age par la technique de Sanger.

❑ b.

Les variations de s´equences observ´ees ne sont pas d´el´eteres ` puisqu’elles ´ `erent toutes des variations faux-sens. gen On observe sur les pyrogrammes pr´esent´es des d´el´etions et des duplications.

❑ c.

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361 Au vu des r´esultats pr´esent´es dans la figure, quelle est la ou quelles sont les proposition(s) exacte(s) ?

UE1

UE 1 • ´enonc´es

´enonc´es • UE 1 128

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La technique de PCR seule aurait permis d’obtenir les mˆemes r´esultats. Aucune de ces propositions n’est exacte.

❑ d. ❑ e.

Pour chaque QCM, sauf mention contraire, cochez la (ou les) reponse(s) ´ exacte(s).

Concours n ◦ 1

(duree ´ 2 h)

Chimie 1 Soit l’atome 63 27 Co. Parmi les propositions suivantes, donnez la (les) proposition(s) exacte(s) : ❑ a. Cet atome est constitu´e de 27 neutrons, 36 protons, 36 electrons. ´ ❑ b. Cet atome est constitu´e de 63 nucl ´eons, 27 protons, 27 ´electrons. ❑ c. Cet atome est constitu´e de 27 neutrons, 63 nucleons, ´ 36 ´electrons. ❑ d. Cet atome est constitu´e de 36 neutrons, 63 nucleons, ´ 27 protons. ❑ e. Cet atome est constitu´e de 27 nucl ´eons, 36 protons, 36 ´electrons. D’apr`es concours Limoges

2 Quelle(s) est (sont) la (les) s´erie(s) de valeurs de nombres quantiques possible(s) ? ❑ a. n = 0  = 0 ❑ c. n = 2  = 2 ❑ e. n = 3  = 1

m = 0 m = 0

❑ b. n = 2 ❑ d. n = 2

=0

m = 0

=1

m = −1

m = −2

D’apr`es concours Cr´eteil

3 Sachant que Z(Fe) = 26, cochez la (les) proposition(s) correcte(s) : ❑ a. L’ion Fe3+ a 6 e´lectrons dans ses orbitales d. ❑ b. L’ion Fe2+ a 6 e´lectrons dans ses orbitales d. ❑ c. La configuration de l’ion Fe2+ est [Ar]3d 5 4s1. ❑ d. La configuration de l’ion Fe3+ est [Ar]3d 6 4s0. ❑ e. Aucune de ces quatre propositions n’est correcte.

D’apr`es concours Paris 5

4 Soit l’atome d’azote (Z=7) a` l’etat ´ fondamental. Cochez la (ou les) r´eponse(s) exacte(s) : ❑ a. ❑ b.

Cet atome poss`ede trois ´electrons c´elibataires.

❑ c. ❑ d.

Cet atome appartient a` la 2e p ´eriode de la classification p´eriodique. L’azote et l’antimoine (Z=51) appartiennent au groupe VB de la classification p´eriodique.

❑ e.

Le rayon atomique de l’azote est inf´erieur a` celui de l’antimoine.

Ces ´electrons c´elibataires sont caract´eris´es par un nombre quantique secondaire ´egal `a 3.

D’apr`es concours Limoges

UE1

Concours blancs (´enonc´es)

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UE 1

130

Concours blancs • UE 1

❑ a. Elle ne contient jamais d’´electrons. ❑ b. Elle poss`ede une ´energie plus faible que celle des atomes pris a` l’ ´etat isol´e. ❑ c. Elle contient toujours deux ´electrons de spin identique. ❑ d. Elle est plus stable que l’orbitale mol´eculaire liante correspondante. ❑ e. Elle peut contenir z´ero, un ou deux electrons. ´

D’apr`es concours Limoges

6 Cochez la (ou les) r´eponse(s) exacte(s) : ❑ a. ❑ b.

Une g´eom´etrie trigonale implique trois orbitales atomiques hybrides sp 2 , situ´ees dans le mˆeme plan. ` une triple liaison entre deux atomes de carbone, correspond une hybridation A de type sp3

❑ c.

On ne peut mettre au maximum que deux ´electrons par orbitale atomique hybride.

❑ d. ❑ e.

Un atome de carbone hybrid´e sp ne peut former qu’une liaison π. Les quatre orbitales atomiques hybrides sp3, d’un atome de carbone isol´e, sont strictement ´equivalentes.

D’apr`es concours Limoges

7 Cochez la (ou les) r´eponse(s) exacte(s) : ❑ a. Dans la mol´ecule CH3 Cl, l’atome de carbone 6C est hybrid´e sp 3. ❑ b. Dans la mol´ecule CH3 OH l’atome de carbone 6C est hybrid´e sp 3 . ❑ c. Dans la mol´ecule CH3 NH2, l’atome de carbone 6 C est hybrid´e sp. ❑ d. Dans la mol´ecule CH3 NH2, l’atome d’azote 7 N est hybrid´e sp 3 . ❑ e. Dans la mol´ecule HCOOH l’atome de carbone 6 C est hybrid´e sp2. D’apr`es concours Nancy

8 Cochez la (ou les) r´eponse(s) exacte(s) : ❑ a. ❑ b.

Un carbone digonal est hybrid´e sp2.

❑ c. ❑ d. ❑ e.

Un carbone asym´etrique est un carbone trivalent. Un rac´emique d´evie le plan de polarisation de la lumi`ere vers la gauche.

Pour un carbone trigonal il y a possibilit´e de trois liaisons identiques de types σ et une liaison lat´erale de type π.

Tous les items pr´ecedents ´ sont vrais

D’apr`es concours Nancy

9 Cochez la (ou les) r´eponse(s) exacte(s) : ❑ a. ❑ b.

Le nombre quantique de spin, pour un ´electron, peut prendre les valeurs 1 1 − , 0, · 2 2 Le brome 35 Br appartient `a la 4e periode ´ de la classification periodique. ´

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5 Concernant une orbitale mol´eculaire antiliante :

131

Les electrons ´ d sont toujours des ´electrons de valence. Il est plus coˆuteux en e´ nergie d’arracher un electron ´ `a un atome en d´ebut de p´eriode qu’ a` un atome en fin de periode. ´

❑ e.

Le rayon d’un cation est toujours sup´erieur a` celui de l’atome neutre. D’apr`es concours Nancy

10 Cochez la (ou les) r´eponse(s) exacte(s) : ❑ a. ❑ b. ❑ c. ❑ d. ❑ e.

L’´energie d’ionisation de l’atome d’hydrog`ene est l’´energie de la r ´eaction H(l) → Hg) + e −. L’atome d’hydrog`ene dans son ´etat fondamental absorbe un photon de longueur d’onde λ = 85 nm, l’´electron est arrach´e. L’´energie de l’atome d’hydrog`ene est donn ee ´ par la relation de Bohr En = −13, 6/n2 (J).

L’atome d’hydrog`ene, pour se d´esexciter de son ´etat excit´e 4 s, ne peut le faire qu’en une seule e´ tape.

L’ion 3Li 2+ est un ion hydrogeno¨ ´ ıde.

D’apr`es concours Nancy

11 On donne les ´energies de liaison : E C−O = 806, 4 kJ.mol−1 ; EC−C = 346, 9 kJ.mol−1 ; E O−O = 500, 2 kJ.mol−1

❑ a.

❑ b.

❑ c. ❑ d. ❑ e.

; EO−H = 464, 5 kJ.mol −1.

La combustion compl`ete d’un hydrocarbure sature´ a pour equation ´ de r´eaction : 3n + 1 Cn H2n+2 + O2 → nCO 2 + (n + 1) H2 O 2 La variation d’enthalpie standard a` 298 K correspondant a` cette combustion est donn´ee par : ∆cH ◦ = −615, 6n − 196, 8 kJ.mol−1 . La variation d’enthalpie standard a` 298 K correspondant a` cette combustion est donn´ee par : ∆cH ◦ = 615, 6n − 196, 8 kJ.mol−1 . Pour le 2-m´ethylbutane ∆c H ◦ = 2374, 8 kJ.mol−1 .

Tous les items pr´ecedents ´ sont faux.

D’apr`es concours Nancy

12 Cochez la (ou les) r´eponse(s) exacte(s) : ❑ a. L’entropie augmente lors de la fusion d’un corps pur. ❑ b. L’entropie diminue quand un corps pur a` l’etat ´ liquide bout. ❑ c. L’entropie d’un corps pur parfaitement cristallin est nulle a` T = 0 K. ❑ d. L’enthalpie libre n’est pas une fonction d’´etat. ´ ❑ e. Une reaction exothermique pr ´esente une variation d’enthalpie standard positive. D’apr`es concours Nancy

13 Parmi les propositions suivantes relatives au couple MoO2 / HMoO−4 , quelle(s) est

(sont) celle(s) qui est (sont) juste(s) ?

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❑ c. ❑ d.

UE1

UE 1 • Concours blancs

132

Concours blancs • UE 1

D’apr`es concours Grenoble c irc 14 On s’int´eresse au couple r´edox MoO2− 4 / MoO 2 en solution aqueuse, dont on note E

le potentiel standard.

❑ a. ❑ b. ❑ c.

Le nombre d’oxydation du molybd`ene est de +VI dans MoO2− 4 et 0 dans MoO 2 . Pour ´ecrire la demi-´equation de ce couple r ´edox on place deux electrons ´ du cˆot´e 2− de MoO2 de maniere ` `a equilibrer ´ la charge −2 de l’ion MoO 4 . L’´equation de Nernst relative `a ce couple en solution aqueuse est : + 4 E = E◦ + 0, 03 log ( [MoO2− 4 ].[H3 O ] ) / [MoO 2 ]

❑ d.

L’´equation de Nernst relative `a ce couple en solution aqueuse est : + E = E◦ + ln ( [MoO2− 4 ].[H3 O ] ) / [MoO2 ]

❑ e.

Toutes les propositions pr´ec´edentes sont fausses. D’apr`es concours Grenoble

15 Cochez la (ou les) r´eponse(s) exacte(s) : ❑ a. Une r´eduction est une perte d’electrons. ´ ❑ b. Un r´educteur donne des ´electrons a` un oxydant. ❑ c. Un r´educteur capte des e´lectrons provenant de l’oxydant. ❑ d. Un oxydant est d’autant plus oxydant que son potentiel r´edox est bas. ❑ e. Lors d’une r´eaction r´edox c’est le r´educteur le moins fort qui est oxyd´e. D’apr`es concours Grenoble

16 Le bromure de cobalt(II) est un corps compos´e de l’el´ ´ement brome 35 Br et de l’´el´ement cobalt 27Co au degr´e d’oxydation +II. La formule du bromure de cobalt est : ❑ a. CoBr ❑ b. Co 2Br ❑ c. CoBr2 ❑ d. Co2Br 2 ❑ e. Toutes les propositions pr´ec´edentes sont fausses. D’apr`es concours Grenoble

17 On consid`ere une solution aqueuse d’un acide faible HA de pKa = 3, 00. La ou (lesquelles) de ces propositions est (sont) vraie(s) : ❑ a.

Le pH d’une solution de concentration c = [HA] = 3, 0 × 10−1 mol.L−1 est pH = 1, 76.

❑ b.

Pour d´eterminer le pH d’ une solution de cet acide de concentration c = [3 × 10−5 ] mol.L−1 on peut utiliser directement pH = pc.

❑ c.

L’autoprotolyse de l’eau est toujours n´egligeable devant la r ´eaction HA + H2 O = A− + H3O +.

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❑ a. Ce couple est un couple acide-base. ❑ b. Ce couple est un couple d’oxydo-r´eduction. ❑ c. Des deux esp`eces, MoO2 est la base conjugu´ee de l’acide HMoO −4 . ❑ d. Des deux esp`eces, MoO2 est le r´educteur et HMoO −4 l’oxydant. ❑ e. Toutes les propositions pr´ec´edentes sont fausses.

La base conjugu´ee A− est une base forte.

❑ e.

Le pH d’une solution de cet acide `a 10−8 mol.L −1 est 7, 6. D’apr`es concours Limoges

QCM n◦ 18 a` 20 : On consid`ere les deux mol´ecules suivantes K et L.

et les st´er´eo-isom`eres suivants des compos´es K et L.

D’apr`es concours Limoges

18 Cochez la (ou les) r´eponse(s) exacte(s) : ❑ a.

Le compose´ K existe sous la forme de quatre ster ´ eo-isom` ´ eres.

❑ b. ❑ c.

` Le compose´ K existe sous la forme de deux couples d’ ´enantiomeres.

❑ d.

Le compos´e L existe sous forme de trois st ´er´eo-isom`eres dont un seul est achiral optiquement actif.

❑ e.

Le compos´e L existe sous la forme de trois ster ´ eo-isom` ´ eres dont un couple d’´enantiom`eres.

Deux diast´er´eoisom`eres sont deux st ´er´eo-isom`eres qui pr´esentent une relation d’image dans un miroir l’un par rapport `a l’autre.

19 Concernant les compos´es K1 et K 2, indiquez la (ou les) proposition(s) exacte(s) : ❑ a.

Le compose´ K 1 est le 2, 3, 4-trihydroxypropanal.

❑ b. ❑ c.

Le compose´ K 1 est de configuration 2S, 3R. Le compos´e K2 est la repr´esentation exacte du compos´e K1 en projection de Fischer.

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❑ d.

133

UE1

UE 1 • Concours blancs

134

Concours blancs • UE 1 Le compos´e K 2 est un ose de la s´erie D. Les compos´es K 1 et K2 sont e´ nantiom`eres.

20 Concernant les compos´es L1 , L2 et L3, indiquez la (ou les) proposition(s) exacte(s). ❑ a. ❑ b.

Le compose´ L1 est de configuration 2R, 3R.

❑ c. ❑ d.

Le compose´ L2 est un compos ´e me´ so chiral.

❑ e.

Les compose´ s L 1 et L3 sont diast ´er ´eoisom `eres.

Le compose´ L2 est de configuration 2R, 3S. Les compos´es L 1 et L3 sont conform`eres.

21 Soit les quatre mol´ecules suivantes, indiquez la (ou les) proposition(s) exacte(s).

❑ a.

Ces quatre mol´ecules sont des 2-aminoacides.

❑ b. ❑ c.

La nomenclature officielle de la lysine est l’acide 2, 6-diaminohexano¨ıque.

❑ d.

Ces quatre mol´ecules pr ´esentent un carbone chiral et sont optiquement actives.

❑ e.

` l’´etat naturel, la tyrosine presente A ´ un carbone asym´etrique de configuration S et correspond `a la L-tyrosine.

La glutamine pr´esente deux fonctions amine, une fonction ald´ehyde et une fonction acide carboxylique.

D’apr`es concours Limoges

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❑ d. ❑ e.

135

D’apr`es concours Limoges

22 Concernant ces 5 compos´es, cochez la (ou les) proposition(s) exacte(s). ❑ a.

Les deux compos´es F et G sont deux compos´es chimiques diff´erents, isomeres ` g´eom ´etriques l’un de l’autre.

❑ b. Le compose´ F est le trans-pent-3-enal. ` ❑ c. Les compos´es F et H sont des isomeres ` de constitution. ❑ d. Les compose´s F et I sont des isom `eres de position. ❑ e. Il existe une relation isom´erique appel´ee tautom´erie entre les compos´es I et J. 23 Soit les deux ecritures ´ suivantes concernant les formes limites de r ´esonance du compos´e

I:

Cochez la (ou les) propositions exacte(s).

❑ a. Le compose´ I est la cis-pent-2- `ene-4-one. ❑ b. Il existe au sein du compos´e I (forme a) une conjugaison πσn. ❑ c. En tenant compte des effets electroniques, ´ l’ ecriture ´ (1) est exacte. ´ ´ ❑ d. En tenant compte des effets electroniques, l’ ecriture (2) est exacte.

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QCM n◦ 22 et 23 : On consid`ere les 5 mol´ecules suivantes F, G, H, I et J.

UE1

UE 1 • Concours blancs

136

Concours blancs • UE 1 Le groupement carbonyl´e exerce un effet attracteur -M vis a` vis de la double liaison.

24 Cochez la (ou les) propositions exacte(s) :

❑ a.

Le nom de la l´evodopa selon la nomenclature IUPAC est : acide 2-amino-3-(3, 4-dihydroxyph´enyl)propano¨ıque.

❑ b.

Le nom de la l´evodopa selon les r`egles IUPAC est : acide 2-amino-2-(3, 4dihydroxybenzyl)´ethano¨ıque. Les 2 groupements −OH sont situe´ s en m´eta l’un de l’autre sur le cycle aromatique.

❑ c. ❑ d. ❑ e.

Le carbone asym´etrique de la l´ evodopa est de configuration absolue S. Tous les items pr´ecedents ´ sont faux. D’apr`es concours Grenoble

25 Parmi les propositions suivantes, indiquez celle(s) qui est (sont) exacte(s). ❑ a. ❑ b. ❑ c.

` de position. Deux compos´es isome` res de constitutions sont toujours isomeres Des isom`eres de position sont ´egalement appel´es r´egioisom`eres.

❑ d.

Deux compos´es isom`eres de configuration ne peuvent ˆetre en aucun cas ´egalement isom`eres de conformation. Une mol´ecule avec un seul carbone asym ´etrique dans sa structure ne peut exister que sous deux conformations, nomm´ees R et S.

❑ e.

Deux composes ´ isom e` res de conformation ne peuvent etre, ˆ en aucun cas, ´egalement isom`eres de configuration.

D’apr`es concours Lyon

26 Concernant l’halog´enation : ❑ a. L’halog´enation d’un alc`ene est une r´eaction electrophile. ´ ❑ b. L’halog´enation d’un alcane est une syn addition. ❑ c. L’halog´enation d’un alc`ene passe toujours par un interm´ediaire pont´e. ❑ d. L’halog´enation d’un alcane dans un alcool peut conduire `a la formation d’un ´ether.

❑ e.

La bromation du benz`ene est une SN. D’apr`es concours Nancy

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❑ e.

137

❑ a. Il poss`ede une double liaison carbone-carbone st ´er´eog`ene. ❑ b. Il est chiral. ❑ c. Il est en configuration  E  . ❑ d. C’est la (E)-3-´ethyl-1-hydroxypent-3-`en-2-one. ❑ e. C’est la (Z)-3-´ethyl-5-hydroxypent-2-`en-4-one.

D’apr`es concours Lyon

28 On solubilise totalement 1 g d’un m´edicament de masse molaire 250 g.mol−1 dans

0, 1 dm 3 d’eau. Puis, au cours d’une exp ´erimentation r´ealis´ee a` temp´erature constante, on suit la cin´etique de d´egradation de ce m´edicament en mesurant sa concentration en solution aqueuse[C], en fonction du temps t.

❑ a. ❑ b.

Pour obtenir une r´eponse biologique il faut que le medicament ´ se lie avec son r´ecepteur. Une base de Lewis BL est une esp`ece chimique pr´esentant un doublet d’´electrons libres.

❑ c.

La solubilit´e d’un solut´e dans un solvant est la quantit´e minimale de solut´e qu’on peut solubiliser dans un volume donn´e de solvant.

❑ d.

La concentration initiale du m´edicament dans l’eau vaut −2 −3 [C0] = 4 × 10 mol.dm . Si la r´eaction de d´egradation suit une loi cin´etique d’ordre 1, alors [C] = [C0] + kt avec k = constante de vitesse.

❑ e.

D’apr`es concours Bordeaux

29 Soit la r´eaction homog`ene en phase gazeuse suivante, r ´ealis´ee `a temp´erature constante dans un r´ecipient indilatable : W  X+2Z W, X et Z seront assimil´es `a des gaz parfaits. Au temps t = 0, on introduit dans le r´ecipient n 0 moles du r´eactif W et l’on mesure avant r´eaction la pression initiale P0. La r´eaction ayant atteint l’´etat d’´equilibre, on d´efinit par x le nombre de moles du produit X form´e.

❑ a. ❑ b. ❑ c. ❑ d.

Quand la r´eaction a atteint l’´etat d’´equilibre, le nombre de moles de W est ´egal `a n0 − 3x. ´ ´ d’ e´ quilibre, l’enthalpie libre de la reaction ´ Quand la reaction a atteint l’etat vaut ∆rG = 0. Soit p w, p x et p z les pressions partielles respectives de W, X et Z mesur´ees `a (p ) (p z) 2 l’´equilibre. La constante d’´equilibre vaut K p = x pw Quand la r´eaction a atteint l’etat ´ d’´equilibre, la fraction molaire de Z vaut 2x fz = n 0 + 2x

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27 Concernant le compos´e suivant :

UE1

UE 1 • Concours blancs

138

Concours blancs • UE 1 Quand la r´eaction a atteint l’´etat d’equilibre, ´ la pression partielle de Z vaut ´ .P pz = f z 0 ( fz repr esentant la fraction molaire de Z). D’apr`es concours Bordeaux

30 La catalase est une enzyme qui catalyse la d´ecomposition du peroxyde d’hydrog`ene H2O 2 suivant la r´eaction qui peut etre ˆ schematis´ ´ ee selon : 2H2O 2(liq) → 2H2O(liq) + O2(g) Donnees ´ num´eriques : Dans des conditions standard  l’enthalpie  de la r´eaction vaut ◦ ◦ −1 ∆r H = −196 kJ.mol ; ∆ f H2 O(liq) = −286 kJ.mol−1 . Masses atomiques (en g.mol−1 ) : H = 1, O = 16.

❑ a. ❑ b. ❑ c. ❑ d. ❑ e.

L’enthalpie du peroxyde d’hydrog`ene H 2O2 vaut  standard de formation −1 ◦ ∆ f H2 O 2(liq) = −208 kJ.mol . La temp´erature influe sur la vitesse d’une reaction ´ chimique.

La vitesse de la d´ecomposition du peroxyde d’hydrog`ene H2 O2(liq) est proportionnelle a` la concentration molaire de H2 O2(liq) ´elev´ee a` une puissance simple. Si la reaction ´ est r´ealis´ee `a partir de 34 g de H2O 2 et qu’il se forme 4 g de O 2 , alors le rendement de la r´eaction est de 50%. La catalase permet d’augmenter le rendement de la r´eaction de d ´ecomposition du peroxyde d’hydrog`ene H2 O 2. D’apr`es concours Bordeaux

Biochimie 31 La myosine purifi´ee `a partir du muscle squelettique est analys´ee : ❑ a. ❑ b.

L’analyse par chromatographie, par filtration sur gel, met en ´evidence une seule prot´eine de 520 kD. La prot´eine peut ˆetre retenue sur une colonne d’affinite´ constitu´ee de billes sur lesquelles ont et´ ´e greff´ees des mol ´ecules de troponine.

❑ c.

L’analyse par ´electrophor`ese SDS PAGE apr`es traitement par le β-mercapto´ethanol met en ´evidence deux bandes prot´eiques.

❑ d. ❑ e.

L’analyse en electrophor` ´ ese bidimensionnelle met en evidence ´ six taches. La myosine peut etre ˆ dos´ee en utilisant son activit´e ATPasique. D’apr`es concours Paris 6

32 Concernant l’histidine : ❑ a. Sa chaˆıne lat ´erale contient un cycle. ` pH 7, sa charge globale est positive. ❑ b. A ❑ c. Elle peut former une liaison de coordination avec un ion Fe ++. ❑ d. Sa chaıˆne lat ´erale a un caract`ere aromatique. ❑ e. Elle est directement impliqu´ee dans la s ´electivit´e ionique du pore du r´ecepteur nicotinique de l’ac´etylcholine.

D’apr`es concours Paris 6

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❑ e.

139

❑ a.

Les h´elices M2 du r´ecepteur nicotinique de l’ac´etylcholine changent de conformation.

❑ b. ❑ c.

Le flux de cations a` travers le recepteur ´ de l’ac ´etylcholine est bloqu´e. ++ La concentration en ions Ca augmente dans le cytoplasme de la cellule musculaire.

❑ d. ❑ e.

La troponine se dissocie de la myosine. La tropomyosine se dissocie de l’actine.

D’apr`es concours Paris 6

34 Concernant l’h´elice α : ❑ a.

Dans chaque liaison impliqu´ee, c’est un atome d’oxygene ` qui est donneur d’hydrog`ene et un atome d’azote qui est acepteur.

❑ b. Les valeurs des angles Ψ et Φ sont les memes ˆ que dans les feuillets β. ❑ c. Les chaˆınes lat´erales sont dirigees ´ vers l’ext ´erieur de l’h´elice α. ❑ d. C’est la structure secondaire qui entre dans la composition des motifs immunoglobuliniques.

❑ e.

Elle r´esiste a` la d´enaturation par l’ur´ee 8M.

D’apr`es concours Paris 6

35 Concernant le fragment S1 de la myosine : ❑ a. Il est obtenu par dissociation de la myosine par le SDS. ❑ b. Il poss`ede un site de liaison pour la tropomyosine. ❑ c. Il peut exister sous deux ´etats conformationnels. ❑ d. Il poss`ede une activite´ enzymatique de type proteine-kinase. ´ 2+ ❑ e. Il poss`ede un site de fixation pour les ions Ca . D’apr`es concours Paris 6

36 Concernant le re´cepteur musculaire de l’ace´tylcholine : ❑ a. ❑ b.

Chaque sous-unit´e est un polypeptide transmembranaire. C’est la d´epolarisation de la membrane qui induit le changement de conformation des h´elices M2.

❑ c. ❑ d.

La s´electivite´ ionique du canal est modifiee ´ si on abaisse le pH du milieu a` 2.

❑ e.

Les auto-anticorps circulant dans le sang des malades atteints de myasth´enie bloquent la lib´eration de l’ac´etylcholine par la terminaison nerveuse. Les auto-anticorps circulant dans le sang des malades atteints de myasth´enie bloquent de fac¸on comp´etitive la fixation de l’ac´etylcholine. D’apr`es concours Paris 6

37 Indiquez, parmi les r´eponses suivantes, celle(s) qui est(sont) exacte(s) dans les deux heures qui suivent le petit d´ejeuner :

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33 Lors de l’arriv´ee de l’influx nerveux dans la terminaison du motoneurone :

UE1

UE 1 • Concours blancs

140

Concours blancs • UE 1

❑ b. ❑ c. ❑ d. ❑ e.

Les acides gras qui proviennent des triglyc´erides alimentaires sont lib´er´es dans les vaisseaux lymphatiques sous la forme d’un complexe avec l’albumine. La translocation de la lipoprot´eine lipase produite par les adipocytes sur la paroi vasculaire est stimul´ee. Les concentrations h´epatiques de malonyl-CoA sont e´ lev´ees. L’ac´etyl-CoA carboxylase est inhib´ee dans le foie. Le foie produit des VLDL (very low density lipoprotein). D’apr`es concours Paris 6

38 Vers 13 h, avant le dejeuner ´ et 6 h apr`es le petit d´ejeuner, vous d´ecidez d’aller faire un jogging. Indiquez, parmi les r´eponses suivantes, celle(s) qui est(sont) exacte(s) : ❑ a. ❑ b.

Apr`es 30 min de course `a allure mod´er´ee, le cerveau augmente son utilisation d’acides gras. Apr`es 30 min de course `a allure moder ´ ee, ´ les fibres musculaires oxydatives sont mises en jeu.

❑ c.

On sait que l’exercice musculaire est ressenti comme un stress par l’organisme : dans ces conditions, la lipase hormonosensible du tissu adipeux est activ´ee.

❑ d.

On sait que l’exercice musculaire est ressenti comme un stress par l’organisme : dans ces conditions, la prot´eine kinase activ´ee par l’AMPc est inhib´ee dans le tissu adipeux. On sait que l’exercice musculaire est ressenti comme un stress par l’organisme : dans ces conditions, la s´ecr´etion de glucagon est inhib ´ee.

❑ e.

D’apr`es concours Paris 6

39 Vous acc´el´erez le rythme de votre course pour arriver hors d’haleine chez vous. La

capacite´ d’oxygenation ´ de vos muscles est insuffisante. Ceci aura la(les) cons ´equence(s) suivante(s) sur la d´egradation du glucose :

❑ a. La d´egradation du glucose en pyruvate sera accel´ ´eree. ´ ❑ b. La d´egradation du pyruvate en ac´etyl CoA sera acc´ele´r´ee. ❑ c. La d´egradation du pyruvate en ac´etyl CoA sera ralentie. ❑ d. La d´egradation de l’ac´etyl CoA dans le cycle de Krebs sera acc´el´er´ee. ❑ e. Le pyruvate sera transform´e en lactate.

D’apr`es concours Paris 6

40 Concernant la s´equence codante d’un g`ene : ❑ a. Elle fait partie de l’ARN messager. ❑ b. Elle est traduite par les ribosomes au cours de la traduction. ❑ c. Elle est situ´ee entre le codon AUG et le codon stop. ❑ d. Elle ne comprend pas les introns. ❑ e. Elle comprend tous les exons dans leur int´egralit´e.

D’apr`es concours Paris 6

41 Concernant la m´ethionine : ❑ a.

Sa chaˆıne lat´erale est polaire.

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❑ a.

❑ d. ❑ e.

Elle peut former un pont disulfure avec un r´ esidue de cyst´eine

m o

t.

c

o

Elle contient un atome de soufre.

|

Elle ne contient pas de carbone asym´etrique. C’est apr`es un r´esidu de m´ethionine qu’une chaˆıne polypeptidique est coup ´ee par le bromure de cyanog`ene.

.b

lo g

s

p

D’apr`es concours Paris 6

e d

e c

in s

42 Cochez la(les) proposition(s) exacte(s) :

La liaison phosphate dans la mol´ecule de glucose-6-phosphate est une liaison riche en energie. ´

❑ b. ❑ c.

L’ATP possede ` deux liaisons phosphates riches en ´energie.

h

tt

p

:/

/l

e

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La liaison thioester (par exemple dans l’acetyl-CoA) ´ est une liaison pauvre en ´energie. L’hydrolyse d’une liaison riche en ´energie est endergonique. .w

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❑ d. ❑ e.

D’apr`es concours Paris 6

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Si on met en pr´esence deux couples d’oxydor´eduction AH2 /A et BH2 /B, le transfert d’´electrons et/ou de protons se fera vers celui qui a le potentiel redox le plus ´elev´e.

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laires. Cochez la(les) proposition(s) exacte(s) :

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43 A` l’issue d’un sprint, on observe une accumulation de lactate dans les fibres muscuCette accumulation montre que la glycolyse fonctionne en a´erobiose.

❑ c. ❑ d.

Cette accumulation se produit dans la matrice mitochondriale. Le lactate est produit par la lactate dishydrogenase ´ qui a pour substrat le pyruvate.

❑ e.

La formation de lactate a` partir de pyruvate permet de produire du NAD+ `a partir de NADH, H+ .

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❑ a. ❑ b.

D’apr`es concours Paris 6

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Cette accumulation montre que la concentration d’oxyg`ene dans le muscle est suffisante pour d´egrader la totalit´e du glucose en ac ´etyl-CoA.

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44 Concernant le cycle de Krebs :

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❑ a. Le cycle de Krebs est intramitochondrial. ❑ b. Il est coupl´e a` la formation de coenzymes oxyd´es. ❑ c. Il permet l’oxydation d’ac´etyl-CoA en CO 2. ❑ d. Un GTP est produit directement dans l’une des ´etapes du cycle de Krebs. ❑ e. En pr´esence d’un inhibiteur du complexe I dans la cha ˆıne respiratoire, le cycle de Krebs est acc´el e´ r´e.

D’apr`es concours Paris 6

45 Un patient pr´esente un diab`ete de type 1 caracte´ris´e par la destruction cibl´ee des cellules β du pancr´eas endocrine. Parmi les propositions suivantes concernant l’adipocyte de ce patient, indiquez celle(s) qui est(sont) exacte(s) en situation post-absorptive. Retrouvez plus de livres médicaux à télécharger gratuitement et exclusivement sur : | www.facebook.com/LeTresorDesMedecins | www.facebook.com/groups/LeTresorDesMedecins | | http://letresordesmedecins.wordpress.com | http://letresordesmedecins.blogspot.com |

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❑ b. ❑ c.

UE1

141

UE 1 • Concours blancs

142

Concours blancs • UE 1

❑ b. ❑ c. ❑ d. ❑ e.

Les transporteurs GLUT4 sont principalement pr´esents sur la membrane plasmique. La lipase hormono-sensible est phosphorylee ´ en r e´ ponse `a l’adr´enaline. La p´erilipine empˆeche l’action de la lipase hormono-sensible. La lipolyse permet la lib´eration de 3 acides gras et d’une mol´ecule de glyc´erol. La lipolyse est activ´ee.

D’apr`es concours Paris 6

46 Concernant la localisation des fonctions m´etaboliques : ❑ a. La glycolyse ´erythrocytaire est un m´etabolisme mitochondrial. ❑ b. La n´eoglucogenese ` est un metabolisme ´ sp ´ecifiquement musculaire et h´epatique. ❑ c. Dans le foie, la biosynth`ese des corps c´etoniques est mitochondriale. ❑ d. Les glucides et les acides amin´es en exc`es sont stock´es dans le muscle. ❑ e. La β-oxydation des acides gras satur´es `a 16 carbones est prec´ ´ ed´ee d’une ´etape d’activation mitochondriale. D’apr`es concours Paris 11

47 Concernant la phosphorylation oxydative et la chaˆıne respiratoire : On donne les cinq affirmations suivantes : 1. La translocation de protons de la matrice mitochondriale vers l’espace intermembranaire au niveau des complexes I, II et IV permet la synth`ese d’ATP. 2. La synth`ese d’ATP est localis´ee dans la matrice mitochondriale. 3. Le monoxyde de carbone se fixe sur le Fe3+ du Complexe IV (Cytochrome oxydase) bloquant le transfert d’´electrons. 4. Le cyanure se fixe sur le Fe3+ du complexe IV (cytochrome oxydase) bloquant le transfert d’electrons. ´ 5. Le 2, 4-dinitroph´enol et les hormones thyro¨ıdiennes sont des agents decouplants ´ courtcircuitant l’ATP synthase. Parmi les combinaisons suivantes, indiquez celle dont toutes les affirmations sont exactes.

❑ a. 1, 2, 3.

❑ b. 1, 2, 4.

❑ c. 1, 3, 5.

❑ d. 2, 3, 5.

❑ e. 2, 4, 5.

D’apr`es concours Paris 11

48 Parmi les propositions suivantes, concernant le m´etabolisme des glucides, indiquez celle qui est exacte. ❑ a. La glycolyse a´erobie s’effectue dans toutes les cellules de l’organisme. ❑ b. La glucokinase et l’hexokinase sont deux enzymes h´epatiques de mˆeme affinit´e. ❑ c. Le citrate et l’ATP a` forte concentration activent la glycolyse. ❑ d. La pyruvate carboxylase est une enzyme mitochondriale. ❑ e. La Phospho-Fructo-Kinase est une enzyme de la glycolyse et de la ´ `ese. neoglucogen

D’apr`es concours Paris 11

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❑ a.

143

❑ a.

La glucokinase musculaire et l’hexokinase h´epatique phosphorylent le glucose en glucose-6-phosphate avec la mˆeme affinit ´e.

❑ b.

L’´energie lib´er´ee par la conversion du 2, 3-bisphosphoglyc´erate en 3` la formation d’une mol ´ecule phosphoglyc´erate dans le globule rouge, ge´ nere d’ATP.

❑ c.

L’AMP et le fructose-2, 6-bisphosphate sont deux activateurs allost´eriques de la phosphofructokinase-1, enzyme phosphorylant le fructose-6-phosphate en fructose-1, 6-bisphosphate.

❑ d.

Une pyruvate kinase active sous forme phosphoryl´ee catalyse la synth`ese de pyruvate a` partir de phospho´enolpyruvate avec formation d’ATP. Une glucose-6-phosphatase musculaire permet la lib´eration de glucose dans la circulation.

❑ e.

D’apr`es concours Paris 11

50 Parmi les propositions suivantes concernant le m´etabolisme des lipoprot´eines, indiquez

celle qui est exacte.

❑ a.

Chylomicrons et VLDL transportent essentiellement des triglyc´erides provenant de la digestion, vers le foie et les organes p´eriph´eriques.

❑ b. L’apo CII est une apoprot´eine activatrice de la lipoprot´eine lipase. ❑ c. L’ensemble des lipoprot´eines sont synth´etis´ees dans le foie. ❑ d. Les HDL transportent uniquement des triglyc´erides. ❑ e. Toutes les lipoprot´eines sont constitu e´es d’apo A, B, C et D. D’apr`es concours Paris 11

Biologie mol´ eculaire 51 Concernant la double h´elice de l’ADN B : ❑ a.

Elle est constitu´ee de deux chaˆınes polynucl´eotidiques orient´ees dans la mˆeme direction.

❑ b. Le pas de l’h´elice est gauche. ❑ c. Ses bases puriques et pyrimidiques sont parall`eles a` l’axe de l’h´elice. ❑ d. Elle porte des charges n´egatives `a pH 7 provenant des groupements ionis´es phosphate.

❑ e.

Soit la s´equence nucl´eotidique 5’-AGCTCG-3’ sur l’un de ses deux brins, la s´equence compl ´ementaire de l’autre brin est 5’-TCGAGC-3’. D’apr`es concours Paris 11

52 Une fois li´ee a` sa s equence ´ cible sur l’ADN, une prot´eine r´egulatrice peut moduler le taux de transcription d’un gene ` par plusieurs m´ecanismes. Parmi les propositions suivantes, laquelle est inexacte ? ❑ a. ❑ b.

Modulation par action sur le complexe d’initiation de la transcription. Modulation par action sur la structure chromatinienne.

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49 Concernant la glycolyse :

UE1

UE 1 • Concours blancs

144

Concours blancs • UE 1 Modulation par r´epression de la transcription. Modulation par l’interm´ediaire de coactivateurs et de cor´epresseurs. Modulation par coupure de l’ADN. D’apr`es concours Paris 11

53 Dans les cellules eucaryotes : ❑ a. Un codon code pour diff´erents acides amines. ´ ❑ b. L’ARNm est traduit dans le sens 3’ vers 5’. ❑ c. Le cadre de lecture commence au niveau du site d’initiation de la transcription. ❑ d. Les codons  stop  sont reconnus par des ARNt. ❑ e. L’initiation de la traduction a lieu dans le cytoplasme. D’apr`es concours Rouen

54 Concernant la PCR (Polymerase Chain Reaction) : ❑ a. ❑ b. ❑ c. ❑ d. ❑ e.

Elle permet d’amplifier un ADN double brin de fac¸on exponentielle. Elle est utilis´ee pour l’identification mol eculaire ´ des individus, en particulier pour la recherche de paternit´e. Elle permet l’amplification d’un ADN ge´ nomique en pr´esence d’oligonucl´eotides amorces, des 4 ribonucl´eotides (NTP) et d’une ARN polym e´ rase thermo-r´esistante. Elle est une etape ´ cl´e du Southern Blot. Autre r´eponse. D’apr`es concours Strasbourg

55 Quelle est la proposition exacte ? ❑ a.

La reverse transcriptase est une ADN-polymerase ´ qui synth etise ´ le nouveau brin d’ADN de 3’ vers 5’.

❑ b.

La ligase agit lors de la maturation des ARN, en cr´eant la liaison covalente qui lie deux exons successifs apr`es l’excision de la s´equence intronique. Les enzymes de restriction, isol´ees des bact´eries, ne peuvent couper que des ADN bact´eriens.

❑ c. ❑ d. ❑ e.

Les enzymes de restriction sont des endonucleases ´ qui reconnaissent une s´equence appel ee ´ site de restriction et coupent l’ADN bicatenaire ´ dans ou au voisinage de ce site. Autre r e´ ponse.

D’apr`es concours Strasbourg

56 Concernant les microARN : ❑ a. ❑ b. ❑ c.

Ce sont des ARN non codants. Ce sont des ARN codants de petite taille. Ils sont transcrits par l’ARN polym´erase II.

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❑ c. ❑ d. ❑ e.

Ils s’apparient avec des ARNm cibles dont ils sont compl´ementaires. Leur rˆole est d’activer la traduction.

D’apr`es concours Paris 11

57 Concernant le rˆole de la m ´ethylation de l’ADN dans la transcription : ❑ a. ❑ b. ❑ c. ❑ d. ❑ e.

Elle interf`ere avec la transcription de l’ADN, en bloquant l’appariement des bases cytosine et guanine. Elle pr´evient les mutations de l’ADN. C’est un verrou pour empˆecher l’expression des g`enes. Elle active la transcription des g`enes. Elle permet la mobilisation d’histones ac´etylases. D’apr`es concours Paris 11

58 Cochez la ou les proposition(s) exacte(s) : ❑ a.

La modification de l’adenosine ´ en inosine sur la base flottante du codon permet la reconnaissance de trois nucl´eotides dans les regles ` du wobble : U, C et A.

❑ b. ❑ c.

L’aminoacyl-ARNt est synth´etis ´e par le ribosome. Le choix du codon initiateur au moment de la phase de balayage permet de d´efinir le cadre de lecture de l’ARNm.

❑ d.

L’activit´e peptidyl-transf´erase est port´ee par l’ARNr 18S de la sous-unite´ 60S du ribosome.

❑ e.

Les prot´eines sont majoritaires en masse et en nombre dans le ribosome. D’apr`es concours Montpellier

59 Parmi les s´equences suivantes, quelle est celle qui, appari´ee avec son brin compl´ementaire, peut former une structure ressemblant `a l’ADN Z ? ❑ a. GGCCGGGCCAAGTC. ❑ b. TATAATCACTACTA. ❑ c. TGAAGTATGTAAAT. ❑ d. GCATGCCAATAGAG. ❑ e. GCGCGCGCTGCACA.

D’apr`es concours Paris 11

60 Concernant l’ARNt dont l’anticodon est 5’-CAU-3’ : ❑ a. ❑ b. ❑ c. ❑ d. ❑ e.

Il sert de substrat `a l’histidine ARNt synthetase. ´ Sa liaison `a un acide amin´e consomme l’hydrolyse d’une liaison riche en ´energie. Il peut se lier `a plusieurs codons. Il se lie au facteur eIF2-GTP. Il peut se lier au site A du ribosome. D’apr`es concours Paris 6

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❑ d. ❑ e.

145

UE1

UE 1 • Concours blancs

146

Concours blancs • UE 1

Chimie 61 Parmi les propositions suivantes, cochez la (les) proposition(s) exacte(s) : ❑ a.

La formule electronique ´ 1s2 2s 22p63s2 3p 64s23d 8 n’est pas compatible avec la r`egle de Hund (r`egle de r ´epartition des ´electrons parall`eles sur des orbitales ´energ´etiquement d´eg e´ n´er´ees).

❑ b.

L’atome de sodium Na poss`ede 11 ´electrons, l’ion Na+ a donc pour formule ´electronique 1s22s2 2p6 . Quand deux orbitales atomiques fusionnent pour donner une orbitale mol´eculaire, c’est toujours l’orbitale anti-liante qui r´esulte de la fusion.

❑ c. ❑ d.

Dans un atome non hybrid´e, la r´epartition des orbitales atomiques qui peuvent cr´eer des liaisons σ avec des orbitales s d’atomes d’hydrog`ene est t´etra´edrique.

❑ e.

Les orbitales atomiques sp 3 sont r ´eparties sur les hauteurs d’un t´etra`edre r´egulier. D’apr`es concours Brest

62 Parmi les affirmations suivantes, lesquelles sont vraies ? ❑ a. ❑ b. ❑ c. ❑ d. ❑ e.

Dans une liaison polaris´ee entre deux atomes, l’el ´ ´ement le plus ´electron´egatif pr´esente un exc`es de charge n´egative. Dans l’´echelle de Pauling, l’´el´ement le plus electron´ ´ egatif est le fluor. Dans l’´echelle de Pauling, l’azote est l’atome le moins ´electron´ egatif. Le moment dipolaire est orient´e de l’atome le moins e´ lectron´egatif vers l’atome le plus ´electron´egatif. L’e´ lectrone´ gativite´ caracte´ rise la tendance qu’a un atome a` repousser les ´electrons. D’apr`es concours Dijon

63 Quelle(s) est (sont) la (les) proposition(s) exacte(s) concernant la mol´ecule d’ammoniac

NH 3 ?

❑ a. NH3 pr´esente une g´eom´etrie trigonale. ❑ b. La mol´ecule d’ammoniac peut ´etablir des liaisons hydrog`ene. ❑ c. La pr´esence de liaisons polaris´ees suffit a` rendre une mol´ecule polaire. ❑ d. La polarit´e de la mol´ecule NH 3 est en partie conditionn´ee par sa g´eom´etrie. ❑ e. La mol´ecule adopte une g´eom´etrie qui minimise les r´epulsions ´electrostatiques entre les doublets des liaisons et le doublet libre. D’apr`es concours Nantes

64 Parmi les valeurs suivantes, indiquez celle qui correspond au nombre d’orbitales dans la sous-couche 4 f : ❑ a. 7

❑ b. 3

❑ c. 1

❑ d. 5

❑ e. 8

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Concours n ◦ 2 (duree ´ 2 h)

147

65 Cochez la(les) proposition(s) exacte(s) : ❑ a. ❑ b. ❑ c. ❑ d. ❑ e.

Dans une double liaison C = C, les deux atomes de carbone sont hybrid´es sp. Dans une double liaison C = C, l’un des deux atomes de carbone peut eˆ tre asym´etrique. Dans une double liaison C = C, la liaison π r´esulte de l’interaction lat´erale des orbitales atomiques p de chaque atome de carbone. Une liaison σ r´esulte d’un recouvrement axial d’orbitales atomiques. La double liaison C = C a pour cons ´equence possible la st´er´eoisomerie ´ R, S. D’apr`es concours Paris 6

66 Cochez la(ou les) affirmation(s) exacte(s) : ❑ a. Le potentiel d’ionisation de 11 Na est sup´erieur a` celui de 12Mg. ❑ b. Le caract`ere e´lectropositif de 11Na est inf ´erieur a` celui de 12 Mg. ❑ c. L’affinit ´e electronique ´ du 9F est superieure ´ `a celle du 8O. ❑ d. L’affinit´e electronique ´ du 9F est superieure ´ `a celle du 11 Na. ❑ e. L’´electron´egativit´e du 9 F est sup´erieure a` celle du 35Br. D’apr`es concours Nancy

67 Quel est le num´ero atomique de l’´el´ement situ´e dans la 4e colonne, 4e p´eriode de la

classification p´eriodique ?

❑ a. 22 ❑ b. 24 ❑ c. 32 ❑ d. 34 ❑ a. Aucune des quatre propositions pr´ec´edentes n’est correcte. D’apr`es concours Grenoble

68 L’´el´ement rubidium existe sous deux formes isotopiques 85 Rb et 87 Rb. Sa masse molaire vaut 85, 5g.mol−1 . Cochez la(ou les) affirmation(s) exacte(s) :

❑ a. 85 et 87 sont des nombres atomiques. ❑ b. Deux isotopes n’ont pas le mˆeme nombre de neutrons. ❑ c. La proportion isotopique ( 85 Rb/87 Rb) vaut 1. ❑ d. La proportion isotopique ( 85 Rb/87 Rb) vaut 3. ❑ e. Tous les items pr´ecedents ´ sont faux. D’apr`es concours Grenoble

69 Cochez la(ou les) affirmation(s) exacte(s) : ❑ a.

La configuration ´electronique du rubidium dans son ´etat fondamental est 1s2 2s 2 2p 6 3s2 3p6 3d 10 4s2 4p6 4d 1.

❑ b.

La configuration ´electronique de l’´el´ement cesium ´ mental est [54 Xe] 4 f 1.

55 Cs

dans son etat ´ fonda-

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D’apr`es concours Paris 13

UE1

UE 1 • Concours blancs

148

Concours blancs • UE 1 Le sodium est l’´el´ement de num´ero atomique Z = 11. L’atome de potassium poss`ede 19 ´electrons. Tous les items pr´ecedents ´ sont faux. D’apr`es concours Grenoble

70 On s’int´eresse a` quelques ´el´ements de la colonne des alcalins. Le tableau suivant donne

la p´eriode de chacun de ces el´ ´ements dans la classification p´eriodique. ´ ement El´

Sodium Na

Potassium K

Rubidium Rb

C´esium Cs

Periode ´

3

4

5

6

Cochez la(ou les) affirmation(s) exacte(s) :

❑ a. ❑ b. ❑ c.

Tous ces ´elements ´ poss`edent un ´electron de valence. Tous ces ´elements ´ sont des m ´etaux tr`es r ´educteurs.

❑ d.

Le sodium, est parmi ces el ´ ements, ´ celui qui poss`ede le plus grand rayon atomique. Tous les items pr´ecedents ´ sont faux.

❑ e.

Parmi ces el´ ´ ements le sodium poss`ede la plus petite ´energie de premi`ere ionisation.

D’apr`es concours Grenoble

QCM n◦ 72 et 73 : Soit la r´eaction R a` 25 ◦C : H2(g) + I2(g) 2 1 2 HI (g). Lorsque l’´equilibre est atteint dans un r´ecipient de 10 L, la quantit´e de mati`ere de chacun des r´eactifs et des produits est : 0, 100 mol de H2 ; 0, 100 mol de I2 ; 0, 740 mol de HI. D’apr`es concours Nantes

71 Cochez la(ou les) affirmation(s) exacte(s) : ❑ a. ❑ b. ❑ c. ❑ d. ❑ e.

La constante d’´equilibre K c de la r´eaction R est comprise entre 1, 80 et 1, 85. Les constantes d’´equilibre K c et K p ont les mˆemes valeurs. L’ajout d’un gaz inerte dans le r´ecipient `a pression constante d´eplace l’´equilibre dans le sens 1. ´ ´ L’ajout de H 2 dans le recipient a` pression constante deplace l’ e´ quilibre dans le sens 1. L’ajout de HI dans le r´ecipient `a pression constante d´eplace l’ ´equilibre dans le sens 2.

72 Un ajout au syst`eme de 0, 500 mol de HI(g) est r´ealis´e dans le r ´ecipient a` pression constante. Cochez les propositions suivantes concernant l’´etat du syst`eme au nouvel e´ quilibre qui sont vraies. ❑ a.

La valeur de la constante d’´equilibre K c de la r´eaction R reste inchang´ee.

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❑ c. ❑ d. ❑ e.

149

73 L’acide carbonique (H2CO 3 ) est un diacide faible en solution aqueuse. Donnees ´ : pK a1 = 6, 4 pK a2 = 10, 2 `a 25◦ C. Cochez la(ou les) affirmation(s) exacte(s) : ` pH = 7, l’acide carbonique est l’esp`ece pr´edominante. ❑ a. A ❑ b. L’esp`ece pr´edominante `a pH = 7 est l’ion hydrog´enocarbonate HCO−3 . ❑ c. L’ion carbonate CO2− ` pr´edominante `a pH = 7. 3 est l’espece ❑ d. Pour une solution aqueuse d’acide carbonique a` une concentration de 0, 01 M

❑ e.

le pH est sup´erieur `a pKa1 . ` pH = 6, 4 on a [H2CO 3 ] = [HCO−3 ]. A D’apr`es concours Nancy

74 On souhaite pr´eparer 1 litre d’une solution tampon de pH compris entre 6, 9 et 7, 1. On

donne :

  pK a NH+4 /NH 3 = 9, 2   pK a H 2PO −4 /HPO2− = 7, 2 4

  pKa CH 3COOH/CH3 COO− = 4, 8   3− pKa HPO 2− = 12, 4 4 /PO 4

Cochez les m´elanges suivants qui permettent d’obtenir cette solution tampon.

❑ a. 0, 02 mol de Na2 HPO4 et 0, 03 mol de NaH2PO4 . ❑ b. 0, 03 mol de Na2 HPO4 et 0, 02 mol de NaH2PO4 . ❑ c. 0, 05 mol de Na2 HPO4 et 0, 03 mol de HCl. ❑ d. 0, 05 mol de Na2 HPO4 et 0, 03 mol de NaOH. ❑ e. 0, 025 mol de NH3 et 0, 025 mol de CH3COOH. D’apr`es concours Nantes

75 Cochez la, ou les, proposition(s) exacte(s) : ❑ a. ❑ b.

Le pH de l’eau pure est toujours ´egale `a 7, 0.

❑ c.

Pour une solution de base faible peu proton´ee de concentration C le pH peut  1 ˆetre calcul´e `a partir de la relation : pH = (pKe + pKa ) - pC . 2 Le pH d’une solution obtenue en m´elangeant 0, 01 mol d’ions HO − et 0, 03 mol d’ions NH+4 dans un litre d’eau, pK a (NH +4 /NH3 ) = 9, 2, est ´egal a` 8, 9.

❑ d. ❑ e.

Le pH, `a 25 ◦C, d’une solution aqueuse d’un monoacide fort HA de concentration C = 1, 0 × 10−8 mol.L −1 est ´egal `a 8, 0.

Tous les items pr´ecedents ´ sont faux. D’apr`es concours Limoges

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❑ b. L’´equilibre est un e´quilibre homogene. ` ❑ c. La concentration de HI est comprise entre 1, 1330 et 1, 1340 mol.L −1. ❑ d. La concentration de I2 est ´egale `a celle de H2. ❑ e. La concentration de I2 est comprise entre 0, 0152 et 0, 0155 mol.L−1 .

UE1

UE 1 • Concours blancs

150

Concours blancs • UE 1

❑ a. ❑ b. ❑ c. ❑ d. ❑ e.

Plus le pKa d’un acide faible est faible, plus son acidite´ est forte. Le pH d’une solution d’acide faible peut ˆetre donn´e par la relation 1 pH = pK a +pC). 2 Le suc gastrique a un pH tr`es acide (pH  2). Le pH d’une solution d’acide fort est donn´e par la relation pH = log C . Le produit ionique de l’eau pure, a` 25◦ C, a pour expression : Ke = [H3 O+ ]. [HO− ]

D’apr`es concours Limoges

77 A` propos des syst`emes tampons. La ou (lesquelles) de ces propositions est (sont) vraie(s) : ❑ a. L’eau, esp`ece chimique amphot`ere, est un excellent tampon. ❑ b.

Une solution contenant 50 mmol d’acide acetique ´ et 100 mmol d’ion d’ac ´etate peut eˆ tre consider´ ´ e comme un tampon.

❑ c.

Une hyperventilation provoque une diminution de CO2 dissout dans le sang, donc une rapide diminution du bicarbonate et de la concentration en proton dans le sang. Une hyperventilation provoque une diminution du CO2 dissout dans le sang, donc une rapide augmentation du bicarbonate et du pH sanguin.

❑ d. ❑ e.

Toutes les propositions pr´ec´edentes sont fausses. D’apr`es concours Grenoble

78 A` propos des syst`emes tampons. La ou (lesquelles) de ces propositions est (sont)

vraie(s) : ❑ a.

❑ b. ❑ c. ❑ d. ❑ e.

L’h´emoglobine est un tampon intracellulaire. Le pouvoir tampon( β ) du syst`eme CO2 /HCO−3 diminue de fac¸on lin ´eaire avec la concentration [HCO−3 ]. Une hypoventilation diminue PCO 2 et augmente les ions HCO −3. Le pH normal de l’organisme (extracellulaire) est de 7, 40. La concentration des ions H+ est d’environ 40 mmol.L−1. D’apr`es concours Grenoble

79 On m´elange 300 mL d’une solution S1 de NH +4 (pKa = 9, 28) de concentration

C1 = 1, 84 × 10−2 mol/L a` 200 mL d’une solution S 2 de KOH `a C2 = 1, 38 × 10−2 mol/L.

❑ a. Le pH de la solution S1 est 9, 28. ❑ b. Le pH du m´elange obtenu est 5, 51. ❑ c. La solution obtenue est une solution tampon. ❑ d. Le pH des solutions tampons varie peu lors de l’ajout mod´er´e d’une base ou d’un acide mais est sensible `a l’effet de dilution.

❑ e.

Le pouvoir tampon des solutions tampons varie en fonction de la dilution. D’apr`es concours Montpellier

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76 Cochez la, ou les, proposition(s) exacte(s) :

151

pKa = 7, 6.

❑ a. ❑ b. ❑ c.

La constante d’acidit´e de ce barbiturique est de 2, 5 × 10−8 . Au pH sanguin, la fraction diffusible est e´ gale `a 6 fois la fraction non diffusible. Pour limiter l’ intoxication, on place le patient en acidose.

On pr´epare un m´elange ´equimolaire de cet acide barbiturique et de sa base conjugu´ee `a 1 mol/L.

❑ d. ❑ e.

Le pH de cette solution est de 7, 6. Le pH de 300 mL de cette solution dans laquelle on a ajout´e 10−1 mol d’acide chlorhydrique est ´egale a` 7, 3. D’apr`es concours Montpellier

81 Apr`es un exercice physique, un sujet absorbe une grande quantit´e d’eau min´erale riche en bicarbonates. ❑ a. Dans un premier temps, la PCO2 reste normale. ❑ b. Dans un premier temps, le pH sanguin diminue. ❑ c. Dans un premier temps, la concentration en H+ augmente. ❑ d. Dans un second temps, la compensation sera r´enale avec diminution de la s´ecr´etion de protons.

❑ e.

Dans un second temps, la compensation sera pulmonaire et se fera par hypoventilation. D’apr`es concours Montpellier

82 Soit le principe de l’´ethylotest chimique qui utilise le changement de couleur de l’anion

3+ dichromate Cr 2O2− lors de la reaction ´ avec l’´ethanol qui est 7 le transformant en cation Cr transform´e en acide ac´etique. Concernant cette r´eaction :

❑ a. ❑ b. ❑ c.

Il s’agit d’une r´eaction d’oxydo-r´eduction.

❑ d. ❑ e.

Une r´eaction redox ´ n´ecessite toujours de l’oxygene. `

L’´ethanol joue le rˆole d’oxydant. Le nombre d’oxydation du chrome dans l’ion polyatomique dichromate est ´egal `a −II. Le nombre d’oxydation du chrome dans Cr 3+ est +III. D’apr`es concours Limoges

83 En solution aqueuse, les d´eriv´es halog´enes ´ interviennent dans de nombreux couples acido-basiques et/ou r ´edox. On consid`ere les esp`eces HBr, Br−, HOBr, BrO−, Br 2 . Le pKa du couple HBr/Br − est de −9 `a 25 ◦ C, celui du couple HOBr/BrO− est 8, 55 `a 25◦ C. Parmi les propositions suivantes, quelle(s) est (sont) celle(s) qui est (sont) juste(s). ❑ a. HBr est un acide fort en solution aqueuse, HOBr un acide faible en solution aqueuse.

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80 Un patient ing`ere une grande quantit´e de barbiturique (R−COOH) dont le

UE1

UE 1 • Concours blancs

152

Concours blancs • UE 1

❑ c. ❑ d. ❑ e.

BrO− est une base faible en solution aqueuse, mais plus puissante que la base Br−. Les nombres d’oxydation du brome dans HBr, Br− , HOBr et Br2 sont respectivement de +I, −I, +I, +I, 0. L’´ecriture de la demi-´equation entre BrO− et Br 2 ´ecrite pour une mole de Br2 fait apparaˆıtre un ´electron, 2 H+(aq) et de l’eau.

Tous les items pr´e´ecdents sont faux.

D’apr`es concours Grenoble

84 On donne : ➣ l’´equilibre (1) : acide pyruvique + NADH + H +

2

 1 acide lactique + NAD +

➣ les potentiels standards des couples redox suivants `a pH = 0 et `a 298 K : E ◦1 (acide pyruvique/acide lactique) = 0, 23 V ; E◦2 (NAD+/NADH) = −0, 11 V ; ➣ `a 25 ◦C : pKa (acide pyruvique/pyruvate) = 2, 5 ; pKa (acide lactique/lactate) = 3, 9 ; ➣ les formules suivantes :

Cochez la(ou les) affirmation(s) exacte(s) : ❑ a. Acide lactique  acide pyruvique +2e − + 2 H+ . ❑ b. Dans l’´equilibre (1), le carbone b de l’acide lactique subit une oxydation (sens 2).

❑ c. ❑ d. ❑ e.

La mol´ecule d’acide pyruvique pr´esente un systeme ` conjugu´e. Les nombres d’oxydation des carbones a et b de l’acide pyruvique ne varient pas au cours de la r´eaction d’oxydo-r´eduction. Dans les conditions standards, le sens spontan´e de la r ´eaction est celui qui correspond `a l’oxydation de NADH par l’acide pyruvique. D’apr`es concours Nantes

85 Soit la reaction ´ de dismutation a` 25 ◦C de l’eau oxyg´enee ´ non stabilis´ee : H 2 O2 = H2 O + O2 Temps en h

0, 0

0, 5

1

2

4

6

[H2 O2 ] mol/L

1, 000

0, 794

0, 629

0, 396

0, 156

0, 062

Cochez la (ou les) propositions(s) exacte(s) :

❑ a. ❑ b. ❑ c. ❑ d.

La constante de vitesse est k = 0, 46 h−1 . Le temps de demi-r´eaction T 1/2 est ind´ependant de la concentration initiale en H2 O2 . Cette r´eaction de dismutation est du 2e ordre. T1/2 est compris entre 85 et 95 minutes.

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❑ b.

` t = 1, 5 h, la concentration en H2O 2 est de 0, 5 mol/L. A D’apr`es concours Limoges

86 Concernant la r´eaction suivante :

❑ a. Le compose´ F est un alcool primaire. ❑ b. La r´eaction F → G est une substitution nucl´eophile. ❑ c. La r´eaction F → G est de mecanisme ´ E1. ❑ d. Le compos´e G est chiral. ❑ e. La structure du compos´e G est la suivante :

D’apr`es concours Lyon

87 Concernant la r´eaction suivante :

❑ a. F est une amine secondaire. ❑ b. F poss`ede un carbone asym´etrique. ❑ c. H est une imine (ou base de Schiff). ❑ d. Dans la premi`ere etape ´ de la reaction ´ (dans laquelle F reagit ´ avec G), G se ❑ e.

comporte comme un nucl´eophile. H est en configuration  E  .

88 On consid`ere les deux acides carboxyliques suivants :

Donnees ´ num´eriques ´etablies dans des conditions standards `a 300 K :

D’apr`es concours Lyon

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❑ e.

153

UE1

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154

Concours blancs • UE 1

Acide maleique ´

❑ a. ❑ b. ❑ c. ❑ d. ❑ e.

S ◦ J.mol−1 .K−1

−810

160

−790

180

L’acide fumarique et l’acide mal´eique sont des isom e` res de constitution. Dans des conditions standards `a 300 K l’enthalpie libre standard de formation de l’acide fumarique vaut −858 kJ. Dans des conditions standards `a 300 K l’enthalpie libre standard de formation de l’acide mal´eique vaut −858 kJ.

Dans des conditions standards `a 300 K l’acide fumarique se transforme spontan´ement en acide mal´eique.

Dans des conditions standards `a 300 K l’acide mal´eique se transforme spontan´ement en acide fumarique. D’apr`es concours Bordeaux

Biochimie

89 Concernant les caract´eristiques des lipoprot´eines : ❑ a. Les HDL sont des Iipoprot´eines de tr`es basse densit´e. ❑ b. Les VLDL transportent majoritairement des triglycerides ´ provenant de la di❑ c. ❑ d. ❑ e.

gestion vers le foie. Les VLDL sont constitu´ees d’apoprot´eines B48, CI, CII, CIII et E. Les IDL sont form´ees `a partir des VLDL essentiellement par depart ´ progressif du cholest´erol. Les LDL sont constitu´ees d’Apo B100.

D’apr`es concours Paris 11

90 Concernant le m´etabolisme ´energ´etique. Pour produire de l’´energie, l’organisme activera :

❑ a. La glycog´enogen`ese. ❑ b. La synth`ese d’ADN. ❑ d. La synth`ese des prot´eines. ❑ e. La lipogen`ese.

❑ c. La lipolyse. D’apr`es concours Paris 11

91 Apr`es un repas : ❑ a. La lipolyse est activ´ee. ❑ b. Une glycog`ene phosphorylase permet le stockage de glucose sous forme de ❑ c.

glycog`ene. Une augmentation du rapport glucagon/insuline active la synth`ese des lipides et des prot´eines.

❑ d.

Les differents ´ organes utilisent les substrats apport´es par l’alimentation `a l’exception du glucose qui sera r´eserv´e aux tissus gluco-d´ependants.

❑ e.

La glycolyse est activ´ee, permettant la formation d’´energie sous forme d’ATP. D’apr`es concours Paris 11

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Acide fumarique

∆ f H ◦ kJ.mol −1

155

Parmi les propositions suivantes, indiquez celle qui est exacte.

❑ a.

Les propriet ´ e´ s d´etergentes des acides biliaires favorisent la digestion des lipides.

❑ b. La synth`ese d’un acide gras a` 16 atomes de carbone est mitochondriale. ❑ c. Le NADH, H+ est indispensable a` la synth`ese des acides gras. ❑ d. Les acides gras a` longue chaˆıne sont activ´es dans la mitochondrie. ❑ e. La d´egradation d’un acide gras a` 6 atomes de carbone est moins energ ´ ´etique que la d´egradation d’une molecule ´ de glucose.

D’apr`es concours Paris 11

93 Soit une h´elice α dont la longueur est 7, 5Å ❑ a. Elle est constitu´ee de 18 ± 1 residus ´ acides amin ´es. ❑ b. Elle comporte 7 ± 1 tours. ❑ c. Elle a un pas de 5, 4Å. ❑ d. Elle est plus e´tir´ee qu’un brin β constitue´ du mˆeme nombre de r´esidus. ❑ e. Elle contient 13 atomes pris dans la boucle ferm´ee par une liaison hydrogene. ` D’apr`es concours Paris 11

´ est : (Asp, Gly, Lys, Met, 94 Soit l’octapeptide P dont la composition en acides amines

Thr 2, Tyr, Val). Son analyse a donn´e les r ´esultats suivants : ´ 1. l’action du reactif d’Edman sur le peptide P a lib´er´e un PTH-Asp. 2. l’action de la carboxypeptidase A sur le peptide P a liber ´ ´e un acide amin´e d´epourvu de pouvoir rotatoire. 3. le traitement de P par la chymotrypsine a donn´e deux t´etrapeptides contenant, chacun, une Thr. 4. l’action du bromure de cyanog`ene sur l’un des t´etrapeptides lib`ere un tripeptide dont le r´esidu N-terminal est une valine. 5. l’action de la trypsine sur l’autre t´etrapeptide a donn´e deux dipeptides. Parmi les propositions ci-dessous, indiquez la s´equence compatible avec ces r´esultats :

❑ a. D K T Y M V T G

❑ b. D T K Y V T M G

❑ d. D Y T K M V T G

❑ e. D T K Y V M G T

❑ c. D K T Y M V G T D’apr`es concours Paris 11

95 Peptide Soit l’hexapeptide (a) de s ´equence : L A W Q P M On donne les cinq affirmations suivantes : 1. La concentration de (a) en solution peut ˆetre obtenue par mesure de l’absorbance `a 280 nm. 2. (a) peut eˆ tre phosphoryle´ par une proteine ´ kinase. 3. Le pI de (a) est egal ´ `a 3, 1 ± 1. 4. (a) a une masse de 6 kDa ± 1. 5. L’hydrolyse de (a) par HCl 6N a` 110 ◦ C pendant 24 heures conduira au melange ´ d’acides amin´es suivant : Ala, Leu, Gln, Met, Pro

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92 M´etabolisme des acides gras.

UE1

UE 1 • Concours blancs

156

Concours blancs • UE 1

❑ a. 1, 3, 5

❑ b. 2, 3, 5

❑ c. 4, 5

❑ d. 1, 5

❑ e. 1, 2, 3 D’apr`es concours Paris 11

96 Peptide Parmi les propositions suivantes, indiquez celle qui est exacte :

❑ a. La myoglobine contient un groupement prosth´etique. ❑ b. Les immunoglobulines sont riches en h´elices α. ❑ c. La structure secondaire du collag`ene est stabilisee ´ par des liaisons hydrog`ene. ❑ d. La forme d´esoxy-h´emoglobine (T) est stabilis´ee par des ponts disulfures. ❑ e. Le motif de structure secondaire pr´edominant dans la prot´eine PrPc normale est le feuillet β. D’apr`es concours Paris 11

97 Le peptide : TERRIFICPACES 1. ne contient pas de r´esidu d’acide amin´e aromatique. 2. absorbe la lumiere ` dans l’UV `a 210 nm. 3. a une masse de 140 ± 20 daltons. 4. peut th´eoriquement former un pont disulfure intrachaˆıne. 5. interagit a` pH 7, 5 avec une r ´esine ´echangeuse d’ions de type DEAE (di´ethylaminoethyl). ´ Parmi les combinaisons suivantes, indiquez celle dont toutes les affirmations sont exactes.

❑ a. 1, 3, 5

❑ b. 2, 3, 4, 5

❑ c. 2, 3, 5

❑ d. 2, 4

❑ e. 3, 4, 5 D’apr`es concours Paris 11

98 L’analyse d’un pentapeptide a donn´e les r´esultats suivants : 1. l’hydrolyse compl`ete par HCI 6N pendant 24 h, sous vide `a 110 ◦ C, a montr´e la pr´esence des acides amin´es Ala, Gln, Phe, Tyr dans un rapport molaire de 2/1/1/1. 2. par une r´eaction adapt ee ´ le PTH-Tyr a ´et´e mis en ´evidence. 3. l’hydrolyse partielle par la chymotrypsine a fourni un melange ´ de Tyr et de Gln et un peptide dont l’hydrolyse ult´erieure a mis en ´evidence les acides amin´es Ala et Phe en proportion molaire 2/1. Parmi les propositions ci-dessous, laquelle est compatible avec ces observations ?

❑ a. F A A Y Q ❑ e. Y Q A A F

❑ b. Q F A A Y

❑ c. F Q Y A A

❑ d. Y A A F Q D’apr`es concours Paris 11

99 Fonction des transporteurs d’oxyg`ene 1. L’affinite´ de l’h´emoglobine A pour l’oxyg`ene est sup´erieure a` son affinit ´e pour le monoxyde de carbone. 2. L’affinit´e de l’hemoglobine ´ A pour l’oxyg`ene diminue avec une ´el´evation de la concentration en dioxyde de carbone. 3. En absence de 2, 3-bisphosphoglyc´erate (2, 3-BPG), l’h´emoglobine perd ses propriet ´ ´es de coop´erativit´e.

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Parmi les combinaisons suivantes, indiquez celle dont toutes les affirmations sont exactes :

157

Parmi les combinaisons suivantes, indiquez celle dont toutes les affirmations sont exactes.

❑ a. 1, 2, 3, 4

❑ b. 1, 2, 3

❑ c. 2, 3, 4

❑ d. 2, 3

❑ e. 2, 4 D’apr`es concours Paris 11

100 On considere ` les peptides :

(1) L-W-K-P-E

et

(2) A-P-R-K-R-K-T-A

❑ a.

` pH 7, (1) et (2) peuvent ˆetre s´epare´ s par chromatographie sur une re´ sine A ´echangeuse d’anions.

❑ b.

Au cours d’une chromatographie d’exclusion st´erique, (1) est ´elu´e de la colonne avant (2).

❑ c. ❑ d.

(1) est sensible `a l’action de la trypsine.

❑ e.

(2) adopte spontan´ement une structure en h ´elice α.

La concentration de (1) en solution peut eˆ tre d e´ termin ´ee en mesurant l’absorption de la solution `a 280 nm. D’apr`es concours Paris 11

101 A` propos de l’ATP synthase : ❑ a. Les substrats n´ecessaires a` la synth `ese de l’ATP sont l’ADP3−, l’orthophosphate (Pi2− ) et un proton H+.

❑ b. La r´eaction de synth `ese de l’ATP est exergonique. ❑ c. La partie F0 participe au passage et `a la regulation ´ des flux de protons. ❑ d. Le d´ecouplage entre F0 et F1 produit l’hydrolyse de l’ATP. ❑ e. L’exportation de l’ADP produit par la mitochondrie a un cout ˆ energ´ ´ etique. D’apr`es concours Nancy

102 A` propos des glycosaminoglycanes : ❑ a. Les glycosaminoglycanes sont des h´eteropolym ´ eres ` ne comportant que deux oses simples diff´erents.

❑ b. Les glycosaminoglycanes sont des mol´ecules neutres. ❑ c. Les glycosaminoglycanes sont solubles dans l’eau. ❑ d. Le cartilage contient des glycosaminoglycanes. ❑ e. Les enzymes qui d´egradent les glycosaminoglycanes reconnaissent les formes anom´etiques des oses dans dont le carbone anom´erique est engag´e dans la liaison osidique. D’apr`es concours Nancy

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4. La P50 (pression partielle en O2 donnant 50% de saturation) de l’h´emoglobine fœtale est superieure ´ a` celle de l’hemoglobine ´ A maternelle.

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Concours blancs • UE 1

Sachant par ailleurs, que la stabilit´e de la double h´elice d’ADN est d´ependante des forces de liaison associant les brins, indiquez la(les) proposition(s) correcte(s). D’apr`es concours Paris 7

103 ❑ a. ❑ b. ❑ c. ❑ d. ❑ e. 104 ❑ a.

La valeur attendue du Tm du fragment n◦ 2 sera sup´erieure `a celle du fragment n◦ 1. ` la temperature ´ A de son Tm le fragment n◦2 sera totalement d ´enature´ .   Le rapport nombre de bases puriques/ nombre de bases pyrimidiques est constant dans les deux fragments. Le brin compl´ementaire du fragment n◦1 aura la sequence ´ suivante : 5’- TAGGACGTCAGRCTACCTTAGCTGCCATCA

Le nombre total de bases pyrimidiques du fragment n◦1 est 30.

La s´equence de l’ARNm obtenu lors de la transcription du fragment n◦1 sera : 5’- AUCCUGCAGUCAGAUGGAAUCGACGGUAGU

❑ b.

La s´equence de l’ARNm obtenue lors de la transcription du fragment n ◦1 sera : 5’- ACUACCGUCGAUUCCAUCUGACUGCAGGAU

❑ c.

Le nombre total de liaison phospho-diester qui seront crees ´ lors de la synth`ese de l’ARNm obtenu lors de la transcription du fragment n◦2 est 29. La mol´ecule situ´ee `a l’extr e´ mit´e 3’ du brin d’ARN est caract´eris´ee par la pr´esence de 2 groupements hydroxyle en position 2’ et 3’ du ribose.

❑ d. ❑ e.

La pr´esence d’un hydroxyle en position 2’ sur le ribose dans l’ARN conf`ere une grande stabilit´e a` la mol´ecule d’ARN.

105 A propos du g´enome, lequel (lesquels) de ces items est (sont) exact(s) : ❑ a. Pour les g`enes codant les prot´eines, le nombre d’exons est toujours proportionnel `a la taille de la prot´eine.

❑ b. ❑ c. ❑ d. ❑ e.

Chez l’homme, la partie du g´enome correspondant aux exons des genes ` ´ ´ ´ represente environ 5% de la totalit e du genome. Chez l’homme, environ 50% du g´enome est constitu´e par des s e´ quences r´ep´et´ees. Les minisatellites sont des r´ep´etitions principalement concentr´ee au niveau des r´egions t´elom ´eriques et subt´elom ´eriques. Toutes les propositions pre´ ce´ dentes sont fausses. D’apr`es concours Grenoble

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QCM n◦104 et 105 : On consid`ere les brins ”+” suivants de deux fragments d’ADN double brin form´es de 30pb (par commodit´e seul un des brins est indiqu´e dans l’´enonc´e ci dessous) : brin  +  du fragment n◦ 1 5’- ATCCTGCAGTCAGATGGAATCGACGGTAGT brin  +  du fragment n◦ 2 5’- GATCAGTCACGCGCGCGCGCGCATGCACGT

159

D’apr`es concours Grenoble

107 Concernant la testost´erone : ❑ a. Le cholest´erol est un pr´ecurseur de la synth`ese de la testost´erone. ❑ b. La pr´egn´enolone est un pr´ecurseur de la testost´erone. ` ❑ c. Le noyau de base des androgenes comporte 21 atomes C. ❑ d. La testost´erone comporte deux fonctions alcool. ❑ e. Le cycle A de la testost´erone est un noyau aromatique. D’apr`es concours Nantes

108 L’acide D-glucuronique : ❑ a. a un role ˆ d’´elimination de compos ´es toxiques comme le ph´enol. ❑ b. intervient dans le m´etabolisme de la bilirubine. ❑ c. forme des ´ethers-oxydes apr`es action d’une transf´erase. ❑ d. a un groupement carboxyle en C6. ❑ e. est a` l’origine de la vitamine C chez certains vertebr´ ´ es. D’apr`es concours Nancy

109 A` propos des acides gras : ❑ a. La mol´ecule d’acide gras comprend une partie hydrophile et une partie hydrophobe.

❑ b. ❑ c.

Un acide gras qui ne pr´esente pas de double liaison est dit satur´e. La double liaison d’un acide gras est obligatoirement entre le carbone alpha et le carbone om´ega.

❑ d. ❑ e.

L’acide palmitol´e¨ıque est un acide gras satur´e. L’acide st´earique est un acide gras satur´e.

D’apr`es concours Nancy

Biologie mol´ eculaire 110 Parmi les propositions suivantes concernant le gel de s´equence (methode ´ de Sanger) represent´ ´ e ci-dessous, lesquelles sont exactes ?

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106 Les sulfatides : ❑ a. sont des sphingolipides. ❑ b. sont des glycolipides. ❑ c. sont des constituants de la my´eline. ❑ d. sont ´electriquement neutres au pH physiologique. ❑ e. Toutes les propositions pr´ec´edentes sont fausses.

UE1

UE 1 • Concours blancs

160

Concours blancs • UE 1

Un ADNc peut ˆetre sequenc ´ ´e par cette technique.

❑ d.

L’ADN depos´ ´ e dans tous les puits a ´et´e synthe´ tise´ en pr´esence de d´esoxycytosine triphosphate.

❑ e.

La s´equence analys´ee s’´ecrit 5’- GTGCTAGACTTGAGTACATGAT- 3’.

Dans ce gel, les fragments d’ADN sont s´epares ´ en fonction de leur taille. L’ADN depos´ ´ e dans tous les puits a ´et´e synthe´ tise´ en pr´esence de did´esoxycytosine triphosphate.

D’apr`es concours Paris 11

111 Concernant la transcription du g´enome eucaryote : ❑ a. L’ARN polym ´erase II est activ´ee par les facteurs g´en´eraux de transcription. ❑ b. L’ARN polym´erase II lit le brin sens du g`ene. ❑ c. Les introns des g`enes sont transcrits en ARN. ❑ d. Les ARNm sont minoritaires parmi l’ensemble des ARN cellulaires. ❑ e. Dans la bulle transcriptionnelle, les 2 brins de I’ADN sont transcrits. D’apr`es concours Rouen

112 Concernant les t´elom´erases : ❑ a. ❑ b. ❑ c.

Elles coupent r´eversiblement I’ADN. Elles fonctionnent essentiellement chez l’homme adulte.

❑ d. ❑ e.

Elles lient entre elles les extr´emite´ s des fragments d’Okazaki. Elles pre´ sentent dans leur structure une matrice d’ARN

Elles permettent de r´epliquer les extr´emit´es des chromosomes au niveau des brins tardifs.

D’apr`es concours Strasbourg

113 Quelle(s) est (sont) le (les) proposition(s) exacte(s) ? ❑ a. ❑ b.

Cloner un fragment n´ecessite au moins un ADN vecteur et des cellules hotes ˆ compatibles. Cr´eer les liaisons covalentes pour construire un ADN recombinant se fait en utilisant la r´everse transcriptase.

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❑ a. ❑ b. ❑ c.

❑ d. ❑ e.

Un ADN-vecteur comporte au moins une origine de r´eplication et un marqueur de s´election. Un plasmide bact´erien peut servir d’ADN-vecteur pour cloner des fragments d’ADN eucaryotes dans des cellules eucaryotes. Autre r´eponse. D’apr`es concours Strasbourg

114 Parmi les enzymes impliqu´ees dans la r´eparation de la d´esamination oxydative de la cytosine, on trouve : ❑ a. ADN h´elicase. ❑ b. Endonucl´ease AP. ❑ c. ADN ligase. ❑ d. Exonucl´ease. ❑ e. Uracile ADN glycosylase. D’apr`es concours Paris 11

115 Les r´ecepteurs nucl´eaires d’hormones : ❑ a. Ils sont activ´es par la fixation de l’hormone. ❑ b. Ils recrutent des cor´epresseurs pour activer la transcription de leurs g`enes cibles. ❑ c. Leur domaine de liaison `a I’ADN contient des motifs h´elice tour h´elice. ❑ d. Ils sont localis´es dans la membrane cellulaire. ❑ e. Ils se fixent sur des s´equences d’ADN appel´ees RE pour Response Element. D’apr`es concours Paris 11

116 Les prot´eines de regulation ´ genique ´ poss`edent un domaine de liaison a` l’ADN. Parmi les domaines suivants, lesquels sont des domaines d’interaction avec l’ADN ? ❑ a. Domaine en doigt de zinc. ❑ b. Domaine riche en proline. ❑ c. Domaine acide. ❑ d. Domaine h´elice-boucle-helice. ´ ❑ e. Domaine riche en glutamine.

D’apr`es concours Paris 11

117 L’ADN : ❑ a.

Est sensible `a l’action de bases qui le d´enaturent par rupture des liaisons de type hydrog` ene.

❑ b. Est sensible a` l’action de bases provoquant des coupures statistiques des brins. ❑ c. Est stable a` cause de l’empilement des paires de bases. ` des CG apparie´ s. ❑ d. Est stable a` cause des 3 liaisons de type hydrogene ❑ e. Est stable car l’eau est tr`es peu pr´esente dans la zone centrale de la mol ´ecule. D’apr`es concours Nancy

118 Un ARNm est transcrit par l’ARN polym´erase II `a partir de la matrice d’ADN suivante : 5’CCCCGTTTATTCGAATGTTCAGGGTTT 3’. Parmi les propositions suivantes concernant les caract´eristiques de cet ARNm, lesquelles sont inexactes ? ❑ a. Il poss`ede un site donneur d’´epissage.

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❑ c.

161

UE1

UE 1 • Concours blancs

162

Concours blancs • UE 1

D’apr`es concours Paris 11

119 Concernant le fragment d’ADN suivant situ´e `a l’extr´emite´ d’un chromosome : - TTAGGGTTAGGGTTAGGGTTAGGGTTA-3’ - AATCCCA-5’ :

❑ a. Cet ADN fait partie d’un t´elomere. ` ❑ b. Cet ADN n’est pas transcrit. ❑ c. Cet ADN n’est pas codant. ❑ d. Cet ADN comporte une extr´emit´e 5’ saillante. ❑ e. La portion double brin comporte 18 liaisons hydrog`enes entre bases appari´ees. D’apr`es concours Paris 6

120 La synth`ese d’ARN par copie (transcription) d’un ADN matriciel partage certaines propriet ´ es ´ communes avec la synth`ese d’ADN. Lesquelles ? ❑ a.

La chaˆıne d’acide nucl´eique synth ´etis´ee a une orientation antiparall e` le a` la chaine d’acide nucl´eique matricielle.

❑ b.

La chaˆıne d’acide nucl´eique synth ´etis´ee comporte des groupements OH sur les carbones 2’ des pentoses composant les nucl´eotides.

❑ c.

Les nucl´eotides polym´eris´es sont ajoutes ´ `a l’extr´emit ´e 3’OH de la chaˆıne d’acide nucl´eique synth´etis´ee. La r´eaction de synth`ese d´emarre `a partir d’une chaˆıne d’acide nucl´eique (amorce) pr´eexistante.

❑ d. ❑ e.

Les enzymes impliqu´ees (ADN et ARN polym´erases) catalysent la synth `ese de liaisons phosphodiester. D’apr`es concours Strasbourg

´ 2 h) Concours n ◦ 3 (duree

Chimie 121 En consid´erant que l’´electron c´elibataire est porte´ par l’atome d’azote, cochez la (les) proposition(s) correcte(s) concernant le radical NO : ❑ a.

NO peut ˆetre d´ecrit en repr´esentation de Lewis selon le sch´ema :

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❑ b. Il poss`ede un site accepteur d’ epissage. ´ ❑ c. Il contient un signal de polyad´enylation. ❑ d. Il contient un codon d’initiation de la transcription. ❑ e. Il contient un codon stop de terminaison de la traduction.

D’apr`es concours Paris 5

122 Quelle(s) est (sont) la (les) proposition(s) correcte(s) concernant l’ion nitrite NO−2 ? ❑ a. L’atome d’azote est hybrid´e sp2 . ❑ b. La charge n´egative est localis´ee sur l’atome d’azote. ❑ c. L’ion nitrite est de geom´ ´ etrie lin´eaire. ❑ d. La charge n ´egative est d´elocalisable sur l’atome d’azote. ❑ e. Aucune de ces quatre propositions n’est correcte. D’apr`es concours Paris 5

123 Parmi les affirmation(s) suivantes, laquelle est vraie ? ❑ a.

Les mol´ecules de m ´ethane, d’ammoniac et d’eau poss`edent le mˆeme angle de valence de 109◦28  .

❑ b. La double liaison est constituee ´ d’une liaison π et d’une liaison σ. ❑ c. La liaison σ est plus fragile que la liaison π. ❑ d. Une liaison π est constitu´ee par recouvrement axial de deux orbitales atomiques p. La double liaison C = C est plus longue que la simple liaison.

❑ e.

D’apr`es concours Dijon

124 Choisissez la (les) proposition(s) exacte(s) : ❑ a. Les forces de Keesom s’´etablissent entre deux mol´ecules apolaires. ❑ b. Les forces de Debye sont les plus stabilisantes des forces de Van der Waals. ❑ c. Les forces de London expliquent la coh´esion du n´eon a` l’´etat solide. ❑ d. La liaison hydrog`ene explique la structure dim´erique des acides carboxyliques. ❑ e. La pr´esence d’une liaison hydrog`ene intermol´eculaire explique l’augmentation de la solubilit´e d’un solute´ dans un solvant polaire. D’apr`es concours Lille

125 Quel niveau d’´energie est utilis´e, une fois que la sous couche 4s est pleine ? ❑ a. 3d

❑ b. 4d

❑ c. 4p

❑ d. 5s

❑ e. 6s D’apr`es concours Paris 13

126 Soit l’equilibre ´ (2) : Pyruvate + NADH + H+

2

 1 Lactate + NAD+ `a pH = 7 et a` 298 K.

Cochez la(ou les) affirmation(s) exacte(s) :

❑ a.

Les potentiels apparents a` pH = 7 sont E◦1(pyruvate/lactate) = −0, 19 V et E◦2 (NAD+/ NADH) = −0, 32 V.

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❑ b. Le degr´e d’oxydation de l’atome d’azote de NO est -I. ❑ c. NO et O2 sont tous deux des esp`eces radicalaires ❑ d. Tous les e´ lectrons de NO sont appari´es. ❑ e. Aucune de ces quatre propositions n’est correcte.

163

UE1

UE 1 • Concours blancs

164

Concours blancs • UE 1

❑ c. ❑ d. ❑ e.

Les potentiels apparents a` pH = 7 sont E◦1 (pyruvate/lactate) = 0, 65 V et E ◦2 (NAD+/ NADH) = 0, 1 V. Soit ∆G ◦2 le ∆G ◦ de l’´equilibre (2) dans le sens direct ; on a : ∆G◦2 = −25 090 J.

La variation d’entropie standard dans ces conditions (pH = 7 et 298 K) ´etant nulle, une augmentation de la temp´erature `a pression constante d´eplace l’´equilibre (2) dans le sens direct 1. Soit les constantes de l’e´ quilibre (2) dans le sens direct 1, Kc (pH7) `a pH = 7 et Kc (pH10) `a pH = 10. On observe que Kc (pH7) > Kc (pH10). D’apr`es concours Nantes

127 Cochez la(ou les) affirmation(s) exacte(s) : ❑ a.

Un syst`eme ferm´e peut ´echanger de l’´energie mais pas de matiere ` avec l’ext´erieur.

❑ b. La variation d’enthalpie d’une r´eaction de combustion est toujours positive. ❑ c. L’entropie absolue d’un corps simple est toujours positive. ❑ d. Les variations d’entropie et d’enthalpie sont ind´ependantes du chemin parcouru entre l’´etat initial et l’´etat final.

❑ e.

La variation d’entropie associ´ee a` la r´eaction A(g) −→ A(l) est positive.

D’apr`es concours Nantes

128 L’arsenic est l’´el´ement de Z = 33. Cochez la(ou les) affirmation(s) exacte(s) : ❑ a.

Dans son ´etat fondamental l’arsenic a pour configuration ´electronique [18 Ar ] 3d10 4s 2 4p 3.

❑ b. Dans son etat ´ fondamental l’arsenic a 3 ´electrons de valence. ❑ c. L’arsenic appartient `a la 5e colonne de la classification p ´eriodique. ❑ d. L’arsenic est dans la 4e p´eriode de la classification p´eriodique. ❑ e. Tous les items pr´ecedents ´ sont faux.

D’apr`es concours Grenoble

129 On appelle X l’´el´ement situ´e dans la mˆeme colonne que l’arsenic mais dans la deuxi`eme ligne de la classification p´eriodique. Cochez la(ou les) affirmation(s) exacte(s) : ❑ a. L’arsenic faisant partie du bloc d, X n’existe pas. ❑ b. X est le bore 5B. ❑ c. X est l’azote 7 N. ❑ d. X est le fluor 9 F. ❑ e. Tous les items pr´ecedents ´ sont faux. 130 On s’int´eresse `a l’´el´ement soufre

Cochez la(ou les) affirmation(s) exacte(s) :

❑ a.

16

D’apr`es concours Grenoble

S qui possede ` 4 isotopes

32

S,

33

S,

34

S et

36

S.

Sachant que la masse molaire atomique est de 32, 06 g.mol −1 , l’isotope le plus abondant naturellement est le 34S.

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❑ b.

165

de soufre dans son etat ´ fondamental.

D’apr`es concours Nancy

131 On s’int´eresse `a la formation des ions les plus probables pour quelques el´ e´ments : C´esium 55Cs, le Baryum 56Ba, l’iode 53 I et le cerium ´ 58 Ce. ❑ a. Le C´esium peut donner l’ion Cs 2+. ❑ b. Le Baryum peut donner l’ion Ba2+. ❑ c. L’iode peut donner l’ion I2− . ❑ d. Il y a deux cations possibles pour le cuivre 29Cu. ❑ e. Le C´erium peut donner l’ion Ce 2+.

D’apr`es concours Nancy

132 Cochez la(ou les) affirmation(s) exacte(s) : ❑ a. ❑ b. ❑ c. ❑ d. ❑ e.

L’´el´ement X de configuration ´electronique fondamentale 1s2 2s 2 2p 6 3s2 3p6 s2 est un m´etal de transition. L’´el´ement Y de configuration ´electronique fondamentale 1s2 2s 2 2p 6 3s2 3p6 4s 2 3d 10 4p5 est un halog`ene. L’´el´ement X poss`ede trois ´electrons c´elibataires `a l’´etat fondamental. L’´el´ement X est moins ´electron´egatif que l’ e´ lement ´ Y. + L’´el´ement Y peut facilement donner un cation Y .

D’apr`es concours Nancy

133 On considere ` les couples acide/base suivants : Acide/Base

HF/F −

HNO2 /NO−2

HClO/ClO −

3, 2

3, 3

7, 5

pKa Acide/Base

NH +4/NH3

H 2 S/HS

9, 2

7, 1

pKa

−

HS−/S 2− 12, 9

Parmi les les compos´es suivants, en solution aqueuse, cochez ceux qui donnent une solution basique.

❑ a. Ca(OH) 2

❑ b. NH4NO 2

❑ c. NaHS

❑ d. HF

❑ e. NaClO D’apr`es concours Nantes

134 L’amph´etamine a une masse molaire de 135 g.mol −1 et un pK a = 10. On consid`ere

que, dans l’estomac, les s´ecr e´ tions de HCl donnent un pH de 1.

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❑ b. L’atome de soufre poss`ede 16 ´electrons et 17 protons. ❑ c. Dans son etat ´ fondamental, le soufre a une valence ´egale `a 2. ❑ d. Le soufre est plus ´electron´egatif que le fluor. ❑ e. L’anion divalent S2− a une configuration ´electronique plus stable que l’atome

UE1

UE 1 • Concours blancs

166

Concours blancs • UE 1

❑ a. La concentration de la solution A d’amph´etamine est de 10−3 mol.L−1 . ❑ b. La solution A d’amph´etamine a un pH = 11. ❑ c. La solution A d’amph´etamine a un pH = 6. ❑ d. Si la solution A est dilu´ee par 10, on a la formule :

1 (pKa + log C) 2 L’amph´etamine se retrouve dans l’estomac sous forme de chlorhydrate. pH = 7 +

❑ e.

D’apr`es concours Nantes

135 Consid´erons deux r´eactions ´elementaires ´ du type A → B + C. La premi`ere est d’ordre 1 par rapport a` A, la seconde est d’ordre 2 par rapport `a A. On d´esigne par C 0 , la concentration initiale en r´eactif A et par C la concentration en reactif ´ A `a la date t. On designe ´ par t 1/4 , le temps du quart de r ´eaction. Parmi les propositions suivantes, indiquez la (les) proposition(s) exacte(s).   1 1 ❑ a. Pour la reaction ´ d’ordre 1 : t1/4 = ln . k 4   1 4 ❑ b. Pour la r´eaction d’ordre 1 : t1/4 = ln . k 3 1 ❑ c. Pour la r´eaction d’ordre 1 : t1/4 = 3kC0   1 3 ❑ d. Pour la r´eaction d’ordre 2 : t1/4 = ln . k 4 1 ❑ e. Pour la r´eaction d’ordre 2 : t1/4 = 4kC0 D’apr`es concours Rouen 136 On s’int´eresse `a la r´eaction : 2 Fe3+ + Sn2+ → 2 Fe 2+ + Sn4+ . Pour une solution 1 contenant initialement des ions Fe 3+ `a 1 mol.L −1 et des ions Sn2+ a` 10 −2 mol.L−1 , le temps de demi-r´eaction est de 4 s. Si l’on double la concentration initiale de Sn2+ , t 1/2 ne change pas. Pour une solution 2 contenant initialement Sn2+ en large exc`es, on constate que t1/2 double si la concentration initiale en Fe3+ est divis´ee par deux. Indiquez parmi les propositions suivantes celle(s) qui est (sont) juste(s).

❑ a. ❑ b. ❑ c.

Deux ´electrons sont capt´es par l’ion Fe 3+ lors de cette re´ action. Il y a deg ´ e´ nerescence ´ de l’ordre en Sn2+ pour la solution 1. La vitesse de la r´eaction, pour la solution 1, s’´ecrit v = k app .[Sn2+ ].

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Soit une solution A contenant 135 mg d’amph´etamine dans 100 mL d’eau. Cochez la(ou les) affirmation(s) exacte(s) :

Pour la solution 2, t1/2 est proportionnel `a

❑ e.

L’ordre global de la r´eaction est 3.

1 [Fe3+ ]0 D’apr`es concours Rouen

137 Soit les mol´ecules suivantes. Cochez la (ou les) propositions(s), exacte(s) :

❑ a. Le compose´ F ou ibuprof`ene poss`ede un seul carbone asym´etrique. ❑ b. Le compose´ F est un cyclohexane disubstitu e´ en para. ❑ c. Les compos´es F et G sont isomeres ` de fonction. ❑ d. Le compos´e F poss`ede une fonction acide carboxylique et le compos´e G une fonction ´ether-oxyde.

❑ e.

Les compos´es F et H sont des isomeres ` structuraux. D’apr`es concours Limoges

138 Soit les trois ´equations de r´eaction suivantes. Cochez la (ou les) propositions(s), exacte(s) :

❑ a. ❑ b.

La r´eaction (1) est exacte. La r´eaction (2) est exacte.

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❑ d.

167

UE1

UE 1 • Concours blancs

168

Concours blancs • UE 1 La r´eaction (3) est exacte. La r´eaction (1) est une reaction ´ d’addition ionique ´electrophile. Lors de l’addition e´ lectrophile de HX sur un alc `ene, la r`egle de Markovnikov indique que le proton H+ se fixe sur le carbone le moins substitu´e et l’anion X− sur sur le carbone le plus substitu´e au niveau de la double liaison. D’apr`es concours Limoges

139 Consid´erons les additions radicalaires. Cochez la (ou les) propositions(s), exacte(s) : ❑ a. Les additions radicalaires se produisent surtout avec HCl. ❑ b. Elles se produisent en solvant apolaire en pr´esence d’initiateurs de radicaux. ❑ c. Ces r´eactions sont st ´er´eos´electives et r´egios´electives. ❑ d. L’initiation de ces r´eactions se traduit par la r´eaction suivante : R−O−O−R

❑ e.

→ ∆

2 RO•

Le peroxyde de benzoyle est un initiateur de r´eaction en donnant des radicaux ph´enyles C 6H•6 .

D’apr`es concours Limoges

140 On consid`ere le 3-m´ethylheptan-3-ol not´e A dans la suite. On fait r´eagir A avec l’acide iodhydrique HI en solution aqueuse. On obtient un compos´e B. L’´etude cin´etique de la r´eaction montre que la vitesse ne d´epend pas de [HI]. Cochez la (ou les) propositions(s), exacte(s) : ❑ a. A est un alcool secondaire de formule brute C8 H17OH. ❑ b. A pr´esente une activit´e optique. ❑ c. A donne en pr´esence de HI une r´eaction de substitution nucl´eophile SN 1. ❑ d. Le produit B obtenu est le suivant :

❑ e.

Le passage par un carbocation fait qu’avec A on obtiendra un m´elange rac´emique.

D’apr`es concours Limoges

141 Cochez la (ou les) propositions(s), exacte(s) : ❑ a.

La capacit´e calorifique molaire a` pression constante C p est donn ´ee par la relation : ∆Hm = Cp.(T f − T i).

❑ b. Pour un syst`eme isol´e ∆S  0. ❑ c. L’entropie d’un gaz est inf´erieure `a celle d’un solide. ` 0◦ C tous les corps purs cristallis´es ont une entropie nulle. ❑ d. A ❑ e. L’entropie de r´eaction ∆rS renseigne sur la faisabilit´e d’une r´eaction.

D’apr`es concours Limoges

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❑ c. ❑ d. ❑ e.

169

❑ d. ❑ e.

r´eactions d’ordre 2. L’inversion de Walden sur un compose´ chiral conduit obligatoirement `a une inversion de configuration. ´ d’´elimination sur le bromure d’´ethyle est une reaction ´ d’ordre 2. La reaction D’apr`es concours Nancy

143 G´eom´etrie de la mol´ecule. Cochez la (ou les) propositions(s), exacte(s) : ❑ a. ❑ b. ❑ c.

´ CO2 l’atome de carbone est hybrid´e sp. Dans la molecule La mol´ecule CH3 Cl est apolaire. ´ etrie ´ AX 3E1, elle a une D’apr e` s la the´ orie VSEPR la mole´ cule NH 3 a une geom base triangulaire.

❑ d. L’ordre de grandeur d’un moment dipolaire est de 10−29 C.m soit 3 debye D. ❑ e. La mol ´ecule de trichlorure d’aluminium (AX3E 0) est apolaire. D’apr`es concours Nancy

144 L’´eph´edrine. Elle a pour formule semi-d´evelopp´ee :

Cochez la (ou les) propositions(s), exacte(s) :

❑ a.

En nomenclature syst´ematique son nom est m´ethyl)aminopropan-1-ol. ´ ` 3 atomes de carbone asym ´etriques. Cette molecule possede

1-ph´enyl-2-(N-

❑ b. ´ possede ` 4 st ´ereoisom` ´ eres. ❑ c. Cette molecule ❑ d. Selon la r`egle de Cahn-Ingold-Pr´elog −OH > −C6H5 ❑ e. La mol´ecule poss`ede 10 atomes de carbone.

D’apr`es concours Nancy

145 La coca¨ıne symbolis ´ee par B est une base faible en solution aqueuse selon Br¨oensted (pKa = 8, 7 `a 25◦C). Cochez la(ou les) affirmation(s) exacte(s) : ❑ a.

Une solution aqueuse de coca¨ıne a` une concentration de 10 −3 mol.L−1 a un pH acide.

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142 Substitution ; ´elimination. Cochez la (ou les) propositions(s), exacte(s) : ❑ a. La substitution nucl´eophile d’ordre 1 est une r´eaction en une seule ´etape. ❑ b. L’utilisation de solvant protique augmente la vitesse d’une re´action SN1. ´ benzyliques ( C 6H 5−CH 2−X) sont des ❑ c. Les substitutions des halogenures

UE1

UE 1 • Concours blancs

170

Concours blancs • UE 1 Une solution de chlorhydrate de coca¨ıne `a une concentration de 10−3 M a un pH neutre. Le pKb de la coca¨ıne est egale ´ `a 5, 3.

❑ c. ❑ d. La constante de basicite´ de la coca ¨ıne est K b = 10−8,7 . ❑ e. Le pH d’une solution aqueuse de coca¨ıne depend ´ de son pK a et de sa concentration.

D’apr`es concours Nancy

146 Dans un r´eacteur dont l’enceinte est indilatable, on effectue la r ´eaction suivante : C3 H6(g) + H 2O(l)  C3H 8 O(l)

∆H r = +250 kJ

❑ a. Si on augmente la pression, la r´eaction est d´eplac´ee dans le sens direct. ❑ b. Si on diminue la temp´erature, la r´eaction est d´eplac´ee dans le sens direct. ❑ c. Si on ajoute du C3 H8O (l), la r´eaction est d´eplac´ee dans le sens direct. ❑ d. Si on ajoute du H2(g) , la r´eaction est d´eplacee ´ dans le sens indirect. ❑ e. Si on ajoute de l’eau dans le r´eacteur, la r´eaction est d´eplac´ee dans le sens indirect. D’apr`es concours Lyon

147 Calculez le ∆H r de la r´eaction suivante :

2A + B + 3C  2D + E

On donne ∆H f (A) = 100 kJ.mol −1 ; ∆H f (B) = 50 kJ.mol −1 ∆H f (C) = −200 kJ.mol−1 ; ∆H f (D) = 10 kJ.mol−1

❑ a. ∆Hr = −100 kJ.mol−1 ❑ c.

∆Hr = +350 kJ.mol−1

❑ e.

∆Hr = +750 kJ.mol−1

❑ b.

; ∆H f (E) = −20 kJ.mol−1 . ∆Hr = +250 kJ.mol−1

❑ d. ∆Hr = +500 kJ.mol−1 D’apr`es concours Lyon

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❑ b.

171

❑ a. Au cours de cette r´eaction, le produit form´e est le compos´e X. ❑ b. Au cours de cette r´eaction, le produit form´e est le compos´e Y. ❑ c. Au cours de cette r´eaction, le produit form´e est le compos´e Z. ❑ d. Cette r´eaction est une addition nucl´eophile. ❑ e. L’atome de carbone dans la fonction carbolyne du compose´ unique obtenu est hybrid´e sp 2.

D’apr`es concours Bordeaux

Biochimie 149 A` propos de la glycolyse : ❑ a. C’est une voie m´etabolique qui convertit un hexose en deux trioses. ❑ b. Elle aboutit a` une mol´ecule comportant une fonction acide. ❑ c. Elle permet la production de la plus grande partie de l’ATP cellulaire. ´ ❑ d. Elle se deroule a` la fois dans le cytosol et la mitochondrie. ❑ e. Les molecules ´ de NaDHH + produites dans la deuxi`eme partie de la glycolyse traversent la membrane mitochondriale.

D’apr`es concours Nancy

150 Le saccharose : ❑ a. Est compose´ de D-glucose et de L-fructose. ❑ b. Est un dim`ere d’alpha-D-glucose. ❑ c. Est un glucide r´educteur. ❑ d. Est appel´e en nomenclature syst´ematique  b´eta-D-fructofuranosyl (1-1) alphaglucopyranoside  .

❑ e.

Existe dans les cannes `a sucre. D’apr`es concours Nancy

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148 On considere ` la r´eaction suivante qui conduit `a un compos´e unique :

UE1

UE 1 • Concours blancs

172

Concours blancs • UE 1

❑ a.

Les acides amines ´ sont des mol ´ecules amphot`eres qui possedent ` un groupement carboxyle acide et une fonction amine primaire basique. ` pH acide, l’acide amin´e est sous forme d’anion. A

❑ b. ❑ c. Les acides amin´es poss´edant une chaˆıne polaire sont hydrophiles. ❑ d. Les acides amin´es poss´edant une chaˆıne apolaire sont fortement hydrophobes ❑ e.

et solubles dans les solvants organiques. Autre r e´ ponse. D’apr`es concours Strasbourg

152 Concernant l’acide amine´ m´ethionine : ❑ a. Il s’agit d’un acide amin´e soufr´e. ❑ b. Il est essentiel chez l’homme. ❑ c. Il absorbe dans l’UV. ❑ d. Il participe `a la biosynth`ese de l’adr ´enaline. ❑ e. Il entre dans la structure d’un coenzyme du m´etabolisme de radicaux CH3. D’apr`es concours Bordeaux

153 L’acide linol´eique est un acide carboxylique a` chaine lin´eaire. Quelle est la proposi-

tion fausse ? ❑ a. La chaˆıne hydrocarbon´ee comprend 18 C.

❑ b. C’est un acide gras poly-insatur´e. ❑ c. Il est aussi appel´e acide octad ´ec´enoique. ❑ d. Son point de fusion est inf´erieur `a celui de l’acide st´earique. ❑ e. Autre r´eponse. D’apr`es concours Strasbourg

154 Concernant les glucides alimentaires : ❑ a. ❑ b.

La cellulose peut ˆetre hydrolys´ ee par l’amylase salivaire. L’hydrolyse totale de l’amidon requiert une alpha 1-4 glucosidase (amylase), une alpha 1-6 glucosidase et une maltase.

❑ c. Le lactose est form´e de deux mol´ecules de galactose. ❑ d. Le galactose est un st´ereoisom` ´ ere du glucose. ❑ e. Le saccharose est forme´ d’une mol ´ecule de glucose et d’une mol ´ecule de fructose.

D’apr`es concours Paris 6

155 Parmi les propositions suivantes concernant le glucose, laquelle est fausse : ❑ a.

Il a le mˆeme poids mol´eculaire que le fructose.

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151 Quelle est la proposition fausse ?

En solution acqueuse, il peut se trouver sous forme lin´eaire, pyranosique ou furanosique. L’anom´erie est due `a la mutarotation.

❑ c. ❑ d. L’isomerisation ´ en fructose est impossible. ❑ e. Autre r´eponse.

D’apr`es concours Strasbourg

156 Apr`es avoir examin´e la courbe de titration de l’histidine represent ´ ´ee ci-dessous, dites

si les affirmations suivantes sont vraies ou fausses.

` un pH inf´erieur a` 1, 82, les groupements ionisables sont proton ´es. ❑ a. A ❑ b. Le pK de 1, 82 correspond a` la dissociation du groupement COOH. ` des valeurs de pH entre 6, 00 et 9, 17, l’histidine a une charge positive. ❑ c. A ❑ d. Le point iso´electrique de l’histidine est e´gal `a 6, 5. ❑ e. e. A` pH inf´erieur au pHi, l’histidine poss`ede une charge n´egative. D’apr`es concours Nancy

157 Concernant l’acide ol´eique, quelle est la proposition fausse ? ❑ a. La chaˆıne hydrocarbon´ee comprend 16 atomes de carbone. ❑ b. C’est un acide gras insatur´e en ω9. ❑ c. Sa formule chimique est C18 : ∆9. ❑ d. Il est aussi appel´e acide ∆-cis-9-octadec ´ ´e(mono)´eno¨ıque. ❑ e. Autre r´eponse. D’apr`es concours Strasbourg

158 Concernant les polysaccharides : ❑ a. ❑ b. ❑ c.

Le glycog`ene adopte pr´ef´erentiellement une structure en fibrilles. La chitine est constitu´ee d’unit ´es GlcNac associ´ees par des liaisons β1-4 et β16. La cellulose est un polyoside r´educteur.

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❑ b.

173

UE1

UE 1 • Concours blancs

174

Concours blancs • UE 1

D’apr`es concours Paris 11

´ : 159 A` propos des s´eries d’acides gras insatures ❑ a. Il y a dans l’organisme humain quatre s´eries d’acides gras polyinsatur´es diff´erentes.

❑ b. ❑ c.

L’organisme humain peut synth´etiser tous les acides gras insatur´es de la s´erie ω-6. L’acide docosahexa´eno¨ıque (DHA) est l’acide gras le plus long trouv ´e dans les glyc´erophospholipides membranaires.

❑ d. L’acide arachidonique est un acide gras de la s´erie ω-3. ❑ e. L’acide ol´eique est un acide gras de la se´rie ω-3. D’apr`es concours Nancy

´ dites si les 160 A` propos de l’est´erification du cholest´erol et des esters de cholesterol,

affirmations suivantes sont vraies ou fausses.

❑ a. ❑ b. ❑ c.

L’est´erification du cholest´erol par un acide gras convertit un lipide amphiphile en lipide hydrophobe. ´ dans les membranes. Les esters de choleste´ rol sont incorpores Les esters de cholest´erol sont des composants du noyau hydrophobe des lipoprot´eines avec les triglyc´erides.

❑ d. Le foie ne synth´etise pas d’esters de cholest´erol. ❑ e. Le cholest´erol ne peut etre ˆ est ´erifi´e par des acides gras insatur´es. D’apr`es concours Nancy

161 Concernant les c´er´ebrosides : ❑ a. Ce sont des phospholipides. ❑ b. Ils peuvent renfermer de la phosphorylcholine. ❑ c. Ils peuvent renfermer du galactose. ❑ d. La liaison de l’ose est une liaison O-osidique. ❑ e. Ils renferment une mol´ecule d’acide gras. D’apr`es concours Rouen

162 A` propos des propri´etes ´ physicochimiques des acides gras : ❑ a.

Le point de fusion d’un acide gras d´epend de sa longueur et de son degr´e d’insaturation. Tous les sels d’acides gras sont appel´es savons.

❑ b. ❑ c. La partie apolaire des acides gras contient des atomes d’oxyg`ene. ❑ d. Le pˆole acide d’un acide gras peut s’associer a` des mol´ecules d’eau.

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❑ d. L’acide hyaluronique a un fort caract`ere cationique. ❑ e. L’h´eparine est un glycosamynoglycane qui induit la coagulation.

Les acides gras `a courte chaˆıne (< 10 carbones) sont les plus abondants dans les cellules. D’apr`es concours Nancy

163 A` propos de l’acide arachidonique : ❑ a. L’acide arachidonique est un acide gras satur´e. ❑ b. Certaines phospholipases A1 reconnaissent sp´ecifiquement l’acide arachidonique.

❑ c. Les prostaglandines sont des d´eriv´es de l’acide arachidonique. ❑ d. Les leucotri`enes sont des d´erives ´ de l’acide arachidonique. ❑ e. Les prostaglandines et les leucotri`enes sont degrad ´ ´es rapidement. D’apr`es concours Nancy

164 Les sphingomy´elines : ❑ a. Contiennent un groupement phosphate. ❑ b. Sont des lipides membranaires. ❑ c. Contiennent un glyc´erol. ❑ d. Contiennent deux acides gras. ❑ e. Contiennent un ou plusieurs oses. D’apr`es concours Paris 11

165 A` propos des glycolipides : ❑ a. Leur partie lipidique est un c´eramide. ❑ b. La partie glucidique est synth´etis´ee apr e`s la partie lipidique. ❑ c. Ils sont synth´etis´es sous forme soluble dans le cytosol. ❑ d. La partie glucidique est toujours neutre electriquement. ´ ❑ e. Des glycosidases lysosomales participent a` leur d´egradation. D’apr`es concours Nancy

166 A` propos des m´ediateurs d´eriv´es des lipides : ❑ a. ❑ b.

L’acide arachidonique donne des d´eriv´es lin´eaires ou contenant un cycle. L’action d’une phospholipase A2 est n´ecessaire en prealable ´ `a la production des prostaglandines.

❑ c.

L’action d’une phospholipase D sur une phosphatidylcholine donne un produit soluble.

❑ d. L’action d’une phospholipase C sur un phosphatidylinositol biphosphate donne ❑ e.

un produit hydrophobe. La d´egradation d’une sphyngomyeline ´ par une sphingomyelinase ´ donne une phosphocholine. D’apr`es concours Nancy

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❑ e.

175

UE1

UE 1 • Concours blancs

176

Concours blancs • UE 1

❑ b. D-glucose

❑ c. D-mannose

❑ d. D-galactose m

|

❑ a. D-fructose ❑ e. D-ribose

lo g

s

p

o

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c

o

D’apr`es concours Grenoble

e d

❑ d. glucose

m

❑ c. saccharose

tr e

s

o

rd e

s

❑ a. maltose ❑ b. amylopectine ❑ e. cellulose

e c

in s

.b

168 Parmi les oses et osides suivants, lesquels ont un pouvoir r´educteur en solution aqueuse ?

tt

p

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e

D’apr`es concours Grenoble

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|

h

169 Dans la N-glycosylation des prot´eines, quelle est la nature de l’ose qui s’accroche en premier sur le r´esidu asparagine de la s´equence, Asn-X-Ser ? ❑ c. Nac-galactosamine D’apr`es concours Grenoble

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e

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❑ a. mannose ❑ b. NAc-glucosamine ❑ d. galactosamine ❑ e. glucoside.

p

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o

Biologie mol´ eculaire |

h

tt

170 Parmi les propositions suivantes concernant les propri´et´es de l’ARN polym ´erase II d

e

c

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s

des eucaryotes, lesquelles sont exactes ?

Elle effectue la synth`ese de l’ARNm au niveau d’une bulle de transcription dans laquelle l’ADN est transitoirement d´enatur´e.

❑ b.

Elle est form´ee d’une seule chaˆıne polypeptidique, ce qui permet `a l’ADN de se fixer facilement au site catalytique.

❑ c.

Son mouvement sur la mol´ecule d’ADN provoque l’accumulation d’un grand nombre de tours d’h´ elice en 5’ du site de polym ´erisation. Elle synthetise ´ la chaˆıne d’ARN dans la direction 5’ ?3’ en ajoutant les ribonucl´eotides a` l’extr´emit´e 3’. c e

b

o

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❑ a.

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a

❑ d.

L’´energie n´ecessaire a` son fonctionnement provient de l’hydrolyse des pr´ecurseurs nucl´eotidiques. D’apr`es concours Paris 11

/L

e

T

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❑ e.

|

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171 Dans une r´eaction de PCR : ` chaque cycle, la phase d’hybridation pr´ec`ede la phase de d´enaturation. ❑ a. A ❑ b. Les amorces utilis´ees sont des molecules ´ artificielles d’ADN double brin. ❑ c. La taille de la r´egion amplifi ee ´ est de l’ordre du million de paires de bases. ❑ d. L’ADN polym ´erase ´etend les amorces dans le sens 5’ vers 3’. ❑ e. L’ADN polym´erase utilis´ee est thermostable. D’apr`es concours Rouen

172 Concernant la d´el´etion d’un exon de 187 nucl ´eotides (exon pr´esent au milieu d’un g `ene), quelle est la proposition fausse ? Retrouvez plus de livres médicaux à télécharger gratuitement et exclusivement sur : | www.facebook.com/LeTresorDesMedecins | www.facebook.com/groups/LeTresorDesMedecins | | http://letresordesmedecins.wordpress.com | http://letresordesmedecins.blogspot.com |

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167 Le D-mannitol est le produit de r´eduction des oses suivants : lesquels ?

177

L’ARN messager qui en r´esulte porte un d´ecalage du cadre de lecture. Un codon stop en phase avec le cadre de lecture apparaitra rapidement en aval de la d´el ´etion.

❑ c.

La proteine ´ traduite `a partir de cet ARN messager n’aura pas la partie Cterminale.

❑ d. La prot´eine traduite `a partir de cet ARN messager sera de s´equence diff´erente ❑ e.

mais de taille normale. Autre r´eponse.

D’apr`es concours Strasbourg

173 Concernant les m´ecanismes de r ´eparation et de recombinaison de l’ADN, quelle est

la proposition fausse ?

❑ a. ❑ b. ❑ c.

La reparation ´ par excision de nucleotides ´ (NER) concerne majoritairement des l´esions d’origine endog `ene comme la r´eparation de site abasique. La r´eparation post-replicative ´ n ´ecessite la reconnaissance du brin n´eosynth´etis´e, soit par la pr´esence d’encoche, soit par l’absence de m´ethylation selon les esp`eces. Les m´ecanismes de sauvegarde peuvent etre ˆ d ´el´et`eres en transformant une mol´ecule non excr´etable en agent mutag`ene.

❑ d. Un ev ´ enement ´ de recombinaison g´en´erale homologue chez les procaryotes

´ necessite la pr ´esence de prot ´eine RecA qui permet l’appariement d’un brin expos´e au brin d’ADN homologue.

❑ e.

Autre r´eponse.

D’apr`es concours Strasbourg

174 Concernant le m´ecanisme d’´epissage du transcrit primaire chez les eucaryotes : ❑ a. ❑ b.

Il d´ebute par un clivage en 3’ de l’intron.

❑ c.

Une liaison phosphodiester se forme entre le groupement OH en 3’ de l’exon situ´e en amont de l’intron et le groupement phosphate 5’ de l’exon situ´e en aval de l’intron. La reconnaissance de la partie 5’ de l’intron a` exciser n ´ecessite la pr´esence de la RNPsnU1.

❑ d. ❑ e.

Le groupement OH en 2’ d’une ad´enosine du site de branchement forme une liaison phosphodiester 2’-5’ avec le premier nucl´eotide de l’intron.

La reconnaissance de la partie 3’ de l’intron a` exciser n ´ecessite la pr´esence de la RNPsnU2.

D’apr`es concours Paris 11

175 Le g`ene responsable d’une maladie neurod´eg´enerative ´ contient une s´equence nucl´eotidique de plusieurs triplets CAG dispos´es en tandem. Cette s´equence est localis´ee dans un exon du g`ene.

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❑ a. ❑ b.

UE1

UE 1 • Concours blancs

178

Concours blancs • UE 1

Parmi les propositions suivantes lesquelles sont exactes ?

❑ a. ❑ b. ❑ c.

Les exons des deux sujets sains sont identiques en taille et nombre de r´ep´etitions. L’exon du sujet S2 est plus long que celui du sujet S1 et contient 40 r´ep´etitions CAG suppl´ementaires. L’exon du sujet M est plus long que celui du sujet S1 et contient 100 r´ep´etitions CAG suppl´ementaires.

❑ d. L’anomalie g´en´etique est associee ´ a` une augmentation du nombre de triplets ❑ e.

CAG chez le sujet M. La technique utilis´ee ne permet pas la d´etection de cette maladie. D’apr`es concours Paris 11

176 Au cours de la r´eplication de l’ADN, le brin direct : ❑ a. ❑ b. ❑ c.

Est synth´etis´e comme amorce. Est synth´etis´e dans le sens 3’ vers 5’. Est synth´etis´e `a partir du mˆeme brin matrice de part et d’autre d’une origine de r´eplication.

❑ d. Sert d’amorce `a la primase. ❑ e. Sert de substrat `a l’ADN ligase. D’apr`es concours Paris 6

177 Concernant la r´eplication de l’ADN chez les eucaryotes, quelle est la proposition

fausse ?

❑ a.

La fourche r´eplicative se met en place par le recrutement au niveau de l’origine de r´eplication d’une enzyme helicase ´ capable de rompre les liaisons hydrog`enes.

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Afin de d´etecter si cette s´equence d’ADN est impliqu´ee dans cette maladie, une amplification de l’exon du g `ene contenant cette r´ep´etition est effectu´ee chez deux sujets sains (S1 et S2) et un sujet malade (M), suivie d’une mesure pr´ecise de la taille des fragments amplifi´es par ´electrophor`ese sur un gel de polyacrylamide. ´ ´ dans la figure ci-dessous : Les resultats de ces analyses sont reportes

❑ c.

Un brin d’ADN matriciel est lu par une ADN polym´erase ADN d´ependante dans le sens de lecture 3’OH vers 5’P. L’ADN polym ´erase delta synth´etise des fragments longs d’ADN `a partir du brin matriciel lu dans le sens du d´eplacement de la fourche replicative. ´

❑ d. Les t´elomeres, ` localis´es `a l’extr´emit´e des chromosomes, sont des s´equences r´ep´et´ees d’ADN qui permettent la r´eplication compl`ete du brin tardif.

❑ e.

Autre r´eponse. D’apr`es concours Strasbourg

178 Concernant l’initiation de la traduction chez les eucaryotes : ❑ a. ❑ b. ❑ c.

L’ARNtmet se lie `a la grande sous-unit´e ribosomale. L’ARNtimet et elF2-GDP s’associent pour former un complexe. La petite sous-unit´e ribosomale se positionne sur l’ARNm avant l’arrivee ´ de la grande sous-unit´e, puis celle de l’ ARNt met .

❑ d. Le facteur d’initiation elF4 poss`ede une activit´e helicase ´ pour s´eparer les deux ❑ e.

brins de l’ARNm afin de le rendre accessible `a la machinerie de la traduction. L’arriv´ee de la grande sous-unit´e ribosomale fait suite au depart ´ des facteurs elF. D’apr`es concours Paris 11

179 A` propos de l’ADN hautement et moyennement r´ep ´etitif : ❑ a. Les s´equences satellites sont localis e´es dans les centrom `eres, les s´equences mi❑ b. ❑ c.

nisatellites au niveau t´elom ´erique et les microsatellites sont dispers´es dans le g´enome. La maladie de Huntington correspond `a une amplification de triplets CAG. Les s´equences LINE comportent typiquement environ 300 paires de bases, avec un site de restriction reconnu par les enzymes Alu.

❑ d. Les s´equences LINE comportent des r´ep´etions du site cible `a chaque extr´emit´e, ❑ e.

une r´egion UTR promoteur et deux cadres de lecture ORF1 et ORF2, dont l’un code une transcriptase inverse. ´ ´ dans un g e` ne fonctionnel et invalider sa Les sequences LINE peuvent s’ins erer fonction. Ce m´ecanisme a ´et´e d´ecrit dans la maladie de Duchenne. D’apr`es concours Nancy

180 Concernant le g´enome humain, quelle est la proposition fausse ? ❑ a. Il contient environ 21 000 g`enes codant pour des prot´eines. ❑ b. Les s´equences codantes couvrent environ 2 % du g ´enome. ´ ´ e´ t ´ees couvrent environ 6 % du g ´enome. ❑ c. Les sequences r ep ❑ d. Les g`enes du g´enome pr´esentant des homologies de s e´quence codante sont des paralogues.

❑ e.

Autre r´eponse. D’apr`es concours Strasbourg

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❑ b.

179

UE1

UE 1 • Concours blancs

180

Corriges ´ • UE 1

QCM class´ es (corrig´es)

1. Chimie g´ en´ erale Atomistique 1

❑ ✘a.

❑ ✘b.

❑ ✘ c.

❑ d.

❑ e.

4 Be

et 38 Sr appartiennent `a la colonne 2 (groupe IIA) ; 8O est dans la colonne 16 (groupe VIA) ; 9F est dans la colonne 17 (groupe VIIA). • La proposition a. est vraie. L’electron´ ´ egativit´e croˆıt le long d’une p´eriode et d ´ecroˆıt lorsqu’on descend une colonne. L’´el ´ement le plus ´electron´egatif est le 9 F. • La proposition b. est vraie. Le caract`ere oxydant varie comme l’´electron´egativit´e. ` metallique ´ ´ • La proposition c. est vraie. Le caractere est e´ gal au caracte` re reducteur. • La proposition d. est fausse. Le rayon atomique decroˆ ´ ıt le long d’une p´eriode et il augmente avec le nombre quantique principal n des OA de valence. On a donc l’ordre : F-O-Be-Sr. • La proposition e. est fausse. L’ordre est : Sr-Be-O-F. La premie` re ionisation croˆıt rapidement le long d’une p´eriode et d´ecroˆıt brusquement lorsque n augmente.

2

❑ ✘a.

❑ b.

❑ c.

❑ ✘d.

❑ e.

• La proposition b. est fausse. La configuration est : [Ar] 3d 64s 2 • La proposition c. est fausse. La configuration est : [Ar] 3d5 4s0

• La proposition e. est fausse. Fe3+ est plus stable que Fe2+ car sa configuration ´electronique ne presente ´ que des sous-couches pleines ou `a moiti´e pleines.

3

❑ a.

❑b. ✘

❑ ✘c.

❑ d.

❑e. ✘

• La proposition a. est fausse. la r´eaction est : Hg(g) → Hg+(g) + e −

• La proposition b. est vraie. Au, colonne 11, a pour configuration electronique ´ : [Xe] 4 f 14 5d10 6s 1 Hg, colonne 12, a pour configuration electronique ´ : [Xe] 4 f 14 5d10 6s 2. • La proposition d. est fausse. Il s’agit d’un ´electron d’une orbitale s.

4

❑ a.

❑ b.

❑ c.

❑ d.

❑ ✘e.

Rappel : Le symbole d’un nucl´eide est AZ X o u` A est le nombre de nucl´eons, Z nombre de protons, N nombre de neutrons avec A = Z + N .

• La proposition a. est fausse : 28 protons. • La proposition b. est fausse : 27 electrons. ´ • Les propositions c. et d. sont fausses : 34 neutrons. • La proposition e. est vraie : 27 e´ lectrons.

5

❑ a.

❑ ✘ b.

❑ c.

❑ ✘d.

❑ e.

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UE 1

181

6

❑ a.

❑ b.

❑ ✘c.

❑ ✘d.

❑e. ✘

• La proposition a. est fausse. La configuration est : [Ar] 4s 1.

• La proposition b. est fausse. La configuration : [ Kr] 4d25s 2 a 2 electrons ´ de valence. • La proposition c. est vraie. La configuration est : [Xe] 4 f 14 5d 16s 2. • La proposition d. est vraie : 18 electrons. ´ • La proposition e. est vraie : 10 e´ lectrons.

7

❑ ✘a.

❑ ✘b.

❑c. ✘

❑ d.

❑e. ✘

• La proposition d. est fausse. X4 et X 3 appartiennent `a la mˆeme p´eriode mais X3 se trouve apr`es X 4 , donc il est plus electron´ ´ egatif.

8

❑ a.

❑ b.

❑ ✘c.

❑ d.

❑ ✘e.

• La proposition a. est fausse : 21H (deut´erium) et 31H (tritium).

• La proposition b. est fausse : 11H et 31H . • La proposition c. est vraie : meme ˆ nombre d’ ´electron (1). • La proposition d. est fausse : pas le mˆeme nombre de nucl´eons. • La proposition c. est vraie : noyaux isotopes.

9

❑ ✘a.

❑ b.

❑ ✘c.

❑ d.

❑e. ✘

• La proposition b. est fausse. Pour n donn´e, l est compris entre et n − 1. • La proposition c. est vraie. Avec n = 4 et l = 3, m prend 2l + 1 valeurs soit 7 OA deg´ ´ en´er ´ees donc 14 electrons ´ (sous-couche f ). • La proposition d. est fausse. Le nombre d’orbitales est ´egal `a n2 donc 16 orbitales. • La proposition e. est vraie. On a : −l  m  l. m ´etant ind´ependant de l’´energie les 2l + 1 OA sont toutes de mˆeme energie ´ avec des orientations spatiales diff´erentes, elles sont dites d´eg´en´er´ees.

10

❑ a.

❑ b.

❑ c.

❑d. ✘

❑ e.

• La proposition a. est fausse. Dans 25 Mn [Ar] 3d54s2 , apr`es 3p6 on passe `a 4s.

• La proposition b. est fausse. Xe est un gaz noble (colonne 18) donc structure en ns 2 np6 avec n = 5, donc : [Kr] 4d10 5s 25p 6 . • La proposition c. est fausse : Ca appartient a` la colonne II alcalinoterreux. • La proposition d. est vraie : 18 electrons. ´ • La proposition e. est fausse : avoir 8 electrons ´ sur une OA p est impossible.

11

❑ a.

❑ b.

❑c. ✘

❑d. ✘

❑ ✘e.

• La proposition a. est fausse. 3s 1 est plus ´electropositif que 3s2 donc E i est inf´erieure. • La proposition b. est fausse. C’est le contraire, cf. a.

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• La proposition a. est fausse. C’est : [Kr] 4d10 5s 25p1 . • La proposition c. est fausse. Il poss`ede 3 electrons ´ de valence. 2 2 6 2 • La proposition e. est fausse. C’est : 1s 2s 2p 3s 3p 64s2 3d 104p 64d 1.

Corrig´ es

UE 1 • Corrig´es

182

Corriges ´ • UE 1

12

❑a. ✘

❑ b.

❑ c.

❑ d.

❑ e.

Dans la 4e colonne et la 4e pe´ riode, on trouve : [Ar] 3d24s 2 , donc Z = 22.

13

❑ a.

❑b. ✘

❑ c.

❑d. ✘

❑ e.

• La proposition a. est fausse. Il s’agit du nombre de nucl´eons. • La proposition d. est vraie. On a : (3 × 85 + 1 × 87)/4 = 85.

14

❑ a.

❑ b.

❑ ✘ c.

❑ ✘ d.

❑ e.

Il s’agit d’´el ´ements alcalins : colonne 1, structure en ns 1. • La proposition a. est fausse. On a : ........4s 24p 65s 1 , soit [Kr] 5s 1. • La proposition b. est fausse. On a : [Xe] 6s1 .

15

❑ ✘ a.

❑ ✘b.

❑ c.

❑ d.

❑ e.

• La proposition a. est vraie. On a une structure en ns1. Les ´el´ements d’une mˆeme colonne ont la mˆeme configuration e´ lectronique. • La proposition b. est vraie. Ils sont electropositif. ´ • La proposition c. est fausse. Ei diminue lorsqu’on descend une colonne. • La proposition d. est fausse. Le rayon atomique diminue lorsqu’on descend dans une colonne.

16

❑ ✘ a.

❑ b.

❑ c.

❑ ✘ d.

❑ e.

• La proposition a. est vraie. As est dans la colonne 15 (groupe V A ), 4 e p´eriode. • La proposition b. est fausse : 5 ´electrons de valence.

17

❑ a.

❑ b.

❑ ✘ c.

❑ d.

❑ e.

As est dans la colonne 15 (groupe V A ), 5e p´eriode. • La proposition a. est fausse. As fait partie du bloc p (4s 24p 3). • La proposition b. est fausse. B est en colonne 13 (groupe III A). • La proposition d. est fausse. Le fluor appartient a` la colonne 17 (groupe VII A).

18

❑ a.

❑ b.

❑c. ✘

❑ d.

❑ ✘e.

• La proposition a. est fausse. L’isotope majoritaire est 32S. • La proposition b. est fausse. 32 16 S poss`ede x ´electrons et 16 protons. • La proposition d. est fausse. 9 F est le plus electron´ ´ egatif. • La proposition a. est vraie : structure en 3s23p6 .

19

❑ a.

❑b. ✘

❑ c.

❑d. ✘

❑ ✘e.

• La proposition a. est fausse. On peut obtenir : Cs? [Xe] 6s 1.

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• La proposition c. est vraie. 9F est le plus ´electron´egatif. • La proposition e. est vraie. L’´electron´egativit e´ diminue lorsqu’on descend une colonne.

183

• La proposition d. est vraie. il s’agit de : Cu + et Cu2+ .

• La proposition e. est vraie. On peut obtenir : Ce2+ [Xe] 4 f 2 6s2, et aussi Ce3+ et Ce4+ .

20

❑ a.

❑ ✘ b.

❑ c.

❑ ✘ d.

❑ e.

• La proposition a. est fausse. Il s’agit de 20Ca qui est un alcalinoterreux (colonne 2). • La proposition b. est vraie. Il s’agit de 35 Br. • La proposition c. est fausse. Il n’en possede ` aucun. • La proposition d. est vraie. Les ´elements ´ de la colonne 2 sont electropositifs. ´ • La proposition e. est fausse. 35 Br− , de configuration 3p64s 2 , est electron ´ egatif. ´

21

❑ ✘ a.

❑ b.

❑ c.

❑ d.

❑ e.

D’apr`es la regle ` de Klechkowsky (principe de stabilit e), ´ l’ordre de remplissage des niveaux se fait selon (n + l) croissant. Pour deux O.A de mˆeme (n + l) on remplit en premier celle qui possede ` la plus faible valeur de n. Pour la couche 4 p, on a : n = 4, l = 1 soit n + l = 5. Pour la couche 3d, on a : n = 3, l = 2 soit n + l = 5. La couche 3d donc est remplie avant 4 p d’ou la r´eponse a.

22

❑ ✘ a.

❑ b.

❑ c.

❑ d.

❑ e.

Pour la sous-couche 4 f , on a : n = 4 et l = 3. Le nombre quantique magne´ tique orbital ml peut prendre 2l + 1 valeurs soit 7 valeurs. Il y a donc 7 O.A, ce qui correspond a` 14 ´electrons.

Cin´ etique 23

❑ ✘ a.

❑ ✘b.

❑ c.

❑ d.

❑ ✘e.

• Un profil e´ nerg ´etique consiste en un graphique repr´ esentant l’ evolution ´ de l’´energie du syst`eme en fonction de la coordonn´ee de r´eaction (ou coordonn´ee r´eactionnelle), elle-m eˆ me li´ee aux distances et aux orientations des esp`eces pendant la r´eaction chimique. Pour une ` r ´eaction se faisant en une seule ´etape (c’est-a-dire un seul processus ´el ´ementaire), on repr´esente `a gauche les reactifs, ´ a` droite les produits et entre les deux l’etat ´ de transition. Ce dernier est un ´etat d’´energie plus haute que celles des r´eactifs et des produits donc moins stable qu’eux. Par cons´equent, les affirmations a. et e. sont vraies alors que l’affirmation d est fausse. • L’´energie d’activation est l’ e´ nergie minimale qu’il faut apporter a` la r´eaction pour qu’elle puisse avoir lieu. C’est donc l’´energie qu’il faut fournir pour franchir le maximum (local dans le cas d’une r´eaction comportant plusieurs actes ´el e´ mentaires) au niveau de l’´etat de transition, soit la diff´erence d’´energie entre l’´etat initial (des r´eactifs) et l’´etat de transition. La proposition b. est donc correcte. • Une reaction ´ est endothermique si l’´energie des produits est superieure ´ `a celle des r´eactifs. Dans ce cas-l`a, le syst `eme absorbe globalement de l’´energie entre l’ ´etat initial et l’´etat final. Sinon, la r´eaction est exothermique. Ainsi, la proposition c. est fausse.

24

❑ a.

❑ ✘ b.

❑ c.

❑ d.

❑ e.

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• La proposition b. est vraie. On peut obtenir : Ba2+ [Xe] 6s 2. • La proposition c. est fausse. On peut obtenir : I− [Kr] 4d10 5s2 5p5 .

Corrig´ es

UE 1 • Corrig´es

184

Corriges ´ • UE 1

25

❑ a.

❑ b.

❑c. ✘

❑ d.

❑ e.

La vitesse d’une r´eaction (du type α R1 + β R 2 + ...

γ P 1 + δ P2 + ...) se faisant 1 d[A i] `a volume constant peut se mettre sous la forme : v = νi dt avec Ai un r´eactif ou un produit et νi le coefficient stœchiom ´etrique alg´ebrique (positif pour les produits et negatif ´ pour les r´eactifs). Ainsi, l’unit´e de la vitesse est : mol.L−1 .s−1 (proposition c. ). Par contre, l’unite´ de la constante de vitesse k d ´epend de l’ordre de la r´eaction.

26

❑ ✘ a.

❑ b.

❑ c.

❑ d.

❑ ✘e.

• On pose l’hypoth`ese que la r´eaction est d’ordre 1 (premi`ere proposition a` v ´erifier). Dans ce cas-la,` la loi d’evolution ´ de la concentration avec le temps permettant d’obtenir une droite doit etre ˆ de la forme : ln[ATP] = ln [ATP] 0 − kt. La proposition a. est donc vraie. On doit donc etablir ´ la r´egression lin´eaire de la fonction ln[ATP] = f (t) et verifier ´ que le coefficient de correlation ´ est proche de 1 pour valider cette hypoth ese. ` On trouve l’´equation : ln[ATP] = −1, 46 × 10−5 t − 3, 92, avec un coefficient de corr ´elation r2 = 0, 999 997. L’hypoth`ese est donc valid´ee. Par identification, on obtient directement la valeur de la constante de vitesse : k = 1, 46 × 10 −5 s−1. La proposition f. a est donc juste alors que l’affirmation b. est fausse. Remarque : on suppose que l’ordre par rapport au solvant H2 O est nul ou que la constante k est en r´ealit´e une constante de vitesse apparente de la forme k = k  [H2O] β . Ea d ln k = • Pour obtenir la valeur de la constante k a` 40 ◦C, on utilise la loi d’Arrh´enius RT 2 dT en l’int´egrant entre les deux temp e´ ratures not´ees T1 et T 2.      kT Ea 1 Ea 1 1 1 2 = On obtient : ln soit k T2 = k T1 exp − − kT R T 1 T2 R T 1 T2 1

Apr`es application num´erique (en n’oubliant pas de mettre les temperatures ´ en K et l’energie ´ −1 −4 −1 d’activation en J.mol ), on trouve : kT2 = 4, 67 × 10 s . Remarque : les `a 0, 01 × 10−x pr`es signifient simplement que l’on ne garde que trois chiffres significatifs dans les calculs. • La constante de vitesse k d’une r ´eaction donn´ee ne d´epend que de la temp´erature donc ne d ´epend pas de la concentration initiale en r´eactif, quel que soit l’ordre de la r´eaction. Par contre, le temps de demi-r´eaction (temps au bout duquel la moitie´ du r e´ actif limitant a ´ete´ consomm´e) d´epend de cette concentration (relation qui d´epend de l’ordre de la r´eaction).

27

❑ a.

❑ b.

❑ ✘ c.

❑ d.

❑ e.

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• Une r´eaction ´elementaire ´ est une r´eaction qui repr e´ sente exactement ce qui se passe a` l’´echelle des particules. Il faut donc que les structures des r´eactifs et des produits soient relativement proches. Elle peut faire intervenir un, deux, voire trois r´eactifs (cas rare) et permet de produire au maximum trois produits mais g´en´eralement un ou deux. On peut donc en d ´eduire que les propositions 1. et 5. sont fausses tandis que la proposition 4. est vraie. • Dans le cas d’un processus ´el ´ementaire, l’ordre de la r´eaction est ´egal `a la mol´ecularit´e, c’est-a-dire ` au nombre de particules intervenant dans la r´eaction (donc a` la somme des coefficients stœchiometriques ´ des r e´ actifs). Par contre, une r ´eaction ayant un ordre global egal ´ a` la somme des coefficients stœchiom ´etriques n’est pas n´ecessairement un acte el´ ´ ementaire. La proposition 2. est donc correcte alors que la proposition 3. est incorrecte. Il y a donc 2 propositions exactes : 2. et 4.

185

La r´egression lineaire ´ de la fonction ln v = f (ln[NO]) nous donne : ln v = 2, 01 ln[NO] + 5, 09 avec un coefficient de corr ´elation r2 = 0, 9999895. Par identification, on en d´eduit que l’ordre partiel par rapport au monoxyde d’azote est : α = 2. • Ainsi, la loi de vitesse est : v = k[NO]2[O 2] 1. La seule proposition correcte est donc la proposition c.

28

❑ a.

❑ b.

❑ c.

❑ ✘ d.

❑ e.

En utilisant a` nouveau la r egression ´ lin ´eaire de la r´eponse pr´ec´edente, on obtient par identification : ln kapp = 5, 09 soit kapp = 162 L.mol−1 .s −1 (unit´e trouv´ee grˆace a` l’expression de la vitesse) En d´eterminant cette constante de vitesse apparente pour chaque exp´erience, on trouve : kapp = 150 L.mol−1 .s −1 pour les quatre premi`eres exp´eriences et kapp = 144 L.mol −1 .s−1 pour la derni`ere. Par cons´equent, la r´eponse attendue ´etait l’affirmation d.

29

❑ ✘ a.

❑ b.

❑ c.

❑ d.

❑ e.

• La d´ecomposition de l’antibiotique, que l’on notera A, suit une loi de vitesse d’ordre 1. Ainsi, la loi d’´evolution de [A] en fonction du temps et l’expression du temps de demi-vie ln 2 (ou demi-r´eaction) sont : [A]t = [A]0 e−kt et t 1/2 = k • La deuxi`eme relation, nous permet de d´eterminer la valeur de la constante de vitesse : ln 2 k= = 1, 65 an−1 = 0, 4 mois−1 t1/2 • Pour t = 3 mois, on utilise k = 0, 14 mois−1 et la premiere ` relation. On trouve : −3 −1 [A] 3 mois = 3, 9.10 mol.L . Pour t = 1 an, on utilise k = 1, 65 an−1 et on trouve : [A] 1 an = 1, 15.10−3 mol.L−1 . La bonne r´eponse etait ´ donc la proposition a.

30

❑ a.

❑ b.

❑c. ✘

❑ d.

❑ e.

• La d´efinition d’un catalyseur est la suivante : esp`ece qui augmente la vitesse d’une r´eaction thermodynamiquement favorable sans en modifier l’´etat final prevu ´ par la thermodynamique et sans apparaˆıtre dans l’´equation-bilan de la r´eaction. Par cons´equent, les propositions b. et e. sont correctes. • Pour augmenter la vitesse de la reaction, ´ le catalyseur joue sur la valeur de la constante de vitesse en diminuant la valeur de l’´energie d’activation globale (loi d’Arrh´enius : k =  Ea  A exp − ), sans changer les e´ nergies des reactifs ´ et produits. La proposition d est donc RT juste tandis que l’affirmation c. est fausse. • Enfin, par d´efinition, un(e) enzyme est un catalyseur biologique donc la proposition a. est correcte.

31

❑ ✘ a.

❑ b.

❑ ✘ c.

❑ d.

❑ ✘e.

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• La premi`ere s´erie d’exp´eriences nous permet d’´ecrire la loi de vitesse sous la forme : v = k[NO] α [O2 ] 1 . • La deuxi`eme s´erie d’exp´eriences (ou` [O 2] = cste) nous permet d’´ecrire cette loi sous la forme : v = k app[NO] α soit ln v = ln kapp + α ln[NO] avec kapp = k[O2] 1

Corrig´ es

UE 1 • Corrig´es

186

Corriges ´ • UE 1

32

❑ a.

❑b. ✘

❑c. ✘

❑ d.

❑ ✘e.

• La pente de la courbe (4) n’´etant pas 100 fois sup erieure ´ a` celle de la courbe (1), on en d ´eduit que la proposition a. est fausse. • D’apr `es les conclusions de la question pr´ece´ dente, les conditions optimales sont : concentrations ´elev´ees, temp´erature ´elev´ee et pr´esence d’ions Fe2+ . Par cons´equent, la proposition b. est correcte. • Les mol´ecules sont en mouvement perp´etuel. Cette agitation est d’autant plus importante que la temp´erature est grande. On parle d’agitation thermique. L’affirmation c. est donc vraie. • L’effet de la temperature ´ nous montre que la r e´ action est favoris ´ee lorsqu’elle absorbe de l’´energie thermique donc qu’elle est endothermique. Par contre, on ne peut pas pr´edire que la r´eaction est ´egalement endergonique `a partir de l’effet de la tempe´ rature uniquement. La proposition d. est donc fausse. • Les courbes repr´esent´ees nous permettent de d´eterminer les vitesses initiales de chaque exp´erience. Or, cette vitesse initiale a pour expression : β

v 0 = k [I −]0 [S2 O2− avec [I − ]0 = 2 [S2 O2− 8 ]0 8 ]0   α α 2− β 2− q d’o`u v0 = k 2[S 2 O2− avec q = α + β 8 ] 0 [S 2O 8 ]0 = k 2 [S2 O 8 ]0  α Ainsi ln v 0 = ln k 2 + q ln [S2O 2− ] .  8 0 2−  La r´egression lin´eaire de ln v 0 = f ln [S 2 O8 ] 0 nous permet de trouver q, l’ordre global de la r´eaction (celui-ci correspondra au coefficient directeur de l’´equation de droite). La proposition e. est donc correcte, bien que la determination ´ de l’ordre ne soit pas directe. α

Thermochimie 33

❑ a.

❑ b.

❑ c.

❑ d.

❑ ✘e.

• La proposition a. est fausse. L’expression est ∆rG◦ = ∆r H ◦ − T∆rS ◦. • La proposition b. est fausse. Comme ∆ rH ◦ < 0, la reaction ´ d e´ gage de la chaleur, elle est exothermique. • La proposition c. est fausse. Comme ∆r G < 0, la r´eaction est exergonique, elle se fait spontan´ement. p2(HI) • Pour l’´equilibre consid´er´e, on a : Kp = Kc = · p(H2).p(I 2)

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d[A] • La vitesse de formation d’une esp`ece A s’ecrit ´ toujours : v f = donc la proposition a. dt est juste. • Dans le graphique representant ´ l’´evolution de la concentration du diiode en fonction du temps, la vitesse instantan´ee de sa formation correspond `a la pente de la tangente a` la courbe au point consid´er´e. Ainsi, cette vitesse est plus importante dans le cas de l’exp´erience 2 que pour l’experience ´ 1 (exp´eriences ou` seules les concentrations sont modifi ´ees) mais ´egalement dans le cas de l’experience ´ 4 par rapport a` l’exp´erience 2 (experiences ´ o`u seule la temp ´erature est modifi´ee). On en deduit ´ que les propositions b. et d. sont incorrectes alors que la proposition c. est correcte. • Dans les m ˆemes conditions de concentrations et de temp´erature, on constate que l’ajout d’ions Fe2+ a pour effet d’augmenter la vitesse de la r´eaction (exp´eriences ´etudi´ees : 1 et 5). Par cons´equent, les ions Fe2+ jouent le rˆole de catalyseur. L’affirmation e. est donc juste.

187

i

34

❑ a.

❑ b.

❑c. ✘

❑d. ✘

❑ ✘e.

L’expression energie ´ libre est insuffisante. S’agit-il de l’e´ nergie libre de Gibbs ou de Helmoltz ? Nous prendrons l’enthalpie libre ∆r H ◦. • La proposition a. est fausse. Pour une reaction ´ endothermique ∆ rH ◦ > 0. La r´eaction chimique absorbe de la chaleur. • La proposition b. est fausse. Un re´ actif nucleophile ´ (ami des noyaux) est un donneur d’electrons. ´ C’est soit un anion X, soit une mol´ecule neutre poss´edant un doublet libre. • La proposition c. est vraie. CH3 − CH +2 > CH3+ La stabilit ´e d’un carbocation est augment´ee par tout ce qui lui permet de survivre avec six ´electrons et une charge positive, donc favoris´e par effet +I ou par effet m ´esom`ere. • La proposition d. est vraie. Il est electrophile, ´ ami des electrons ´ ; (C3 H 7)4 N + carbocation quaternaire. • La proposition e. est vraie : exemple : AlCl3 Un acide de Lewis est un accepteur de doublet, il pr´esente une orbitale vacante.

35

❑ a.

❑ b.

❑c. ✘

❑ d.

❑ e.

L’equation ´ de la reaction ´ de combustion du glucose est : C 6H6 O6(s) + 6 O 2(g) → 6 CO 2(g) + 6H2 O(l) • La proposition a. est fausse. Elle produit 6 moles de dioxyde de carbone. • La proposition b. est fausse. Elle produit 6 moles d’eau. • La proposition c. est vraie ; voir l’e´ quation de r´eaction ajustee. ´ • La proposition d. est fausse. On a ∆H ◦ < 0 ; la r´eaction est exothermique comme toute combustion. • La proposition e. est fausse. Dans le S.I l’unite´ de mesure de la chaleur est le Joule ( 1 calorie ≈ 4, 18 J).

36

❑ a.

❑ b.

❑ c.

❑ ✘ d.

❑ e.

D(’apr`es la relation de Guldberg et Waage, la constante d’´equilibre est :  νi i [P i,eq ] Keq =  o `u P designe ´ les produits et R les r ´eactifs. νj j [R j ] • La proposition a. est fausse. Ce sont les produits qui pr´edominent. • La proposition b. est fausse. Elle est n´egative car ∆ rG ◦ = −RT ln K eq. • La proposition c. est fausse. Les acides faibles en solution aqueuse ont des pKa compris entre 0 et 14 ; o`u pKa = − log Ka. n 1n2 ∆E◦ • La proposition d. est vraie d’apre` s la relation suivante : log Kr = 0, 06 γ i Ci ´ C◦ • La proposition e. est fausse. L’activite´ est : a i = ◦ ou` γ est le coefficient d’activite, C

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p2 (HI) · p2 (H2) D’autre nous avons la relation : ∆rG ◦ = −RT ln K p . Compte tenu des donn´ees num´eriques et  apr`es calcul nous obtenons K p = 3, soit K p = 1, 733 ce qui donne : p(HI) = 1, 73.p(H2 ) = 1, 73.p(I2).  Comme pi = P ◦ = 1 atm la proposition d. est fausse. Comme p(H2) = p(I 2), on aurait K p =

Corrig´ es

UE 1 • Corrig´es

188

Corriges ´ • UE 1

37

❑ a.

❑ b.

❑c. ✘

❑ d.

❑ e.

• La proposition a. est fausse. La fusion est le passage de l’etat ´ solide ordonn´e vers l’´etat liquide moins ordonn´e, il faut fournir de l’´energie ∆Hfusion > 0. La liqu´efaction est le passage de l’´etat gaz (d´esordonn´e) vers l’etat ´ liquide (moins d´esordonn´e) donc ∆Hliq < 0. Le systeme ` c e` de de l’´energie au milieu ext´erieur. • La proposition b. est fausse. La sublimation est le passage de l’´etat solide a` l’etat ´ gazeux ; donc ∆Hsub = ∆H fus + ∆Hvap. • La proposition c. est vraie. H est une fonction d’etat ´ extensive du syst`eme ´etudi´e, decrite ´ a` l’aide des variables d’´etat (T , P, ni ). • La proposition d. est fausse. ∆Hion correspond a` la r ´eaction Xgaz → X(+g) + e− , toujours endothermique. • La proposition e. est fausse. Elle est toujours plus e´ lev´ee pour la seconde car il faut arracher un electron ´ a` un cation.

38

❑a. ✘

❑ b.

❑ c.

❑d. ✘

❑ e.

• La proposition a. est vraie. On a : H = U + PV ou` H est l’enthalpie et U l’energie ´ interne. • La proposition b. est fausse. ∆rS renseigne sur l’organisation/d ´esorganisation associ´ee a` une reaction. ´ Si ∆ rS > 0 la r´eaction chimique conduit a` une d ´esorganisation du syst` eme, en augmentant la quantit´e de mati`ere de gaz. • La proposition c. est fausse. Comme ∆r H > 0 la r´eaction est endothermique ; elle absorbe de la chaleur. • La proposition d. est vraie La r´eaction A(s) → B(l) + C(g) ´ ➣conduit `a une desorganisation du syst `eme, soit : ∆rS > 0 ; ➣ est exothermique, soit : ∆r H < 0 ➣ et comme ∆r G = ∆r H − T ∆rS alors ∆ rG < 0, la r eaction ´ est exergonique, elle se fait spontan´ement. • La proposition e. est fausse. W n’est pas une fonction d’ ´etat, il depend ´ de la nature de la transformation, du chemin suivi pour passer de l’´etat initial `a l’´etat final.

39

❑ a.

❑ ✘ b.

❑ c.

❑ d.

❑ e.

• La proposition a. est fausse. L’expression de K p est K p =

  aCaCO3(s) . PCO2/P ◦

· aCaCO3(s) L’activit´e des solides purs est = 1, P ◦ la pression de r´ef´erence donc K p = pCO 2(g) . • La proposition c. est fausse. CaCO3(s) est insoluble dans l’eau. • La proposition d. est fausse. CaO(s) est partiellement soluble dans l’eau. • La proposition e. est fausse. D’apres ` la loi de Le Ch atelier ˆ (principe de mod´eration), `a V et T constantes, une augmentation de pression d´eplace l’ ´equilibre dans le sens d’une diminution du nombre de moles de gaz, donc dans le sens 2.

40

❑ ✘ a.

❑ ✘b.

❑ ✘ c.

❑ d.

❑ ✘ e.

Acide lactique : C 3H 6O3 ; Acide pyruvique : C3 H 4O 3 . • La proposition a. est vraie. On a : C 3H 6O 3 = C3H4 O 3 + 2H+ + 2e− . L’acide lactique est le reducteur ´ du couple.

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la concentration molaire du solut´e i (en mol.L−1). Par cons´equent, ai tend vers Ci si γ tend vers 1 ; ce qui est le cas des solutions dilu´ees.

189

41

❑a. ✘

❑ b.

❑c. ✘

❑ d.

❑ e.

• La proposition a. est vraie. Consid´erons la demi-´equation : Pyruvate / Lactate Pyruvate + 2 H+ + 2e − = Lactate. ´ L’equation de Nernst s’ ´ecrit : 0, 06 [H+ ]2[Pyruvate] E (pyruvate/lactate) = E1◦ + log 2 [Lactate] ◦ ◦ Le potentiel apparent est E1 = E1 − 0, 06 pH et donc a` pH = 7 les potentiel standards dans les conditions biologiques sont E◦1  = −0, 19 V et E◦2  = −0, 32 V. • La proposition c. est vraie.

On utilise la relation ∆G ◦ = −nF ∆E ◦ avec n = 2F (Faraday) = 96 500 C.mol−1 . On a : ∆E ◦ = E1◦ − E2◦ = 0, 13 V et on obtient : ∆G ◦2 = −25 090 J. • La proposition d. est fausse. On a : ∆S ◦ = 0. D’autre part la temperature ´ est un facteur cin´etique et non thermodynamique. • La proposition e. est fausse. L’expression de la constante de l’equilibre ´ (2) dans le sens direct 1 s’´ecrit : [NAD +[Lactate] Ke = [Pyruvate][NADH][H+ ] Pour pH=10 on a [H +] = 10 −10 mol.L −1. Pour pH=7 on a [H +] = 10−7 mol.L −1. Donc K e(pH10) > K e(pH7).

42

❑a. ✘

❑ b.

❑c. ✘

❑d. ✘

❑ e.

• La proposition b. est fausse. Une r´eaction de combustion d ´egage de la chaleur. C’est une r´eaction exothermique : ∆r H < 0. • La proposition d. est vraie. Ce sont des fonctions d’´etat, elles ne d´ependent que des seules variables du syst`eme. • La proposition e. est fausse. La r´eaction chimique A(g) → A(l) conduit `a une organisation du syst`eme donc ∆ rS < 0.

43

❑ a.

❑b. ✘

❑ c.

❑d. ✘

❑ e.

• La proposition a. est fausse. On a : n(HI) n(H2) n(H2) [HI] 2 Kc = ; [HI] = ; [I 2 ] = ; [H ] = V V V [H2 ][I 2] 2 n(HI) Kc peut donc s’´ecrire : K c = n(H2).n (I 2) Les valeurs num´eriques du texte conduisent `a 54, 76. La valeur donnee ´ est celle de la reaction ´

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• La proposition b. est vraie. Le nombre d’oxydation de Cb dans l’acide lactique est 0, dans l’acide pyruvique +II, il y a donc oxydation. • La proposition c. est vraie. La mol ´ecule pr´esente deux doubles liaisons s´epar´ees par une simple liaison. • La proposition d. est fausse. Comme pour le Cb de la proposition b, le Ca ne change pas de n.o. • La proposition e. est vraie. Si l’on compare les E◦ , on constate que E ◦1 > E ◦2. L’acide pyruvique est donc l’oxydant le plus fort qui r´eagit avec le r ´educteur le plus fort NADH.

Corrig´ es

UE 1 • Corrig´es

190

Corriges ´ • UE 1 1 · Kc

p2 [HI] p[H2 ] p[I2] Les constituants sont tous `a l’´etat gazeux donc [x] = nX/V = pX /RT et p X = [X ]RT . En reportant dans l’expression de K p on retrouve l’expression de Kc . Plus g´en´eralement on a la relation K c(T ) = K p (T ).(R.T /V )−ν o `u ν est la variation des nombres stoe´ chiom´etriques : ∆ν = Σνproduits − Σν r´eactifs. Dans le cas de la reaction ´ propos´ee ∆ν = 0. • La proposition b. est vraie. K p s’ ´ecrit Kp =

Les items suivants concernent les lois de Le Chˆatelier. En r `egle g´en´erale toute modification de l’une des variables d’´etat intensives d´ efinissant un syst`eme provoque une evolution ´ du syst`eme qui tend `a s’opposer a` cette modification.

• La proposition c. est fausse. On ajoute un constituant inactif (qui n’intervient pas dans l’´equation de r´eaction) `a P et T constantes. Ici faites attention ∆ν = 0, donc le syste` me n’evolue ´ pas. • La proposition d. est vraie. Par application du principe de moderation, ´ l’equilibre ´ sera d ´eplac´e dans le sens1, avec consommation de H2 . • La proposition e. est fausse. C’est dans le sens 2.

44

❑ ✘ a.

❑ ✘b.

❑ ✘ c.

❑ d.

❑ ✘ e.

• La proposition a. est vraie. K c (T ) est inchang´ee, la temp´erature est constante. • La proposition b. est vraie. Toutes les esp`eces chimiques sont dans la mˆeme phase (gazeuse). • La proposition c. est vraie. Consid ´erons un nouvel ´etat initial : H 2(g)

e´ tat initial equilibre ´

+

0, 100 0, 100 + xe

I 2(g)

0, 100 0, 100 + xe

2

1

2 HI(g)

0, 740 + 0, 500 = 1, 240 1, 240 − 2xe

La constante d’´equilibre s’´ecrit alors : Kc(T ) = (1, 240 − 2 xe) 2/(0, 100 + xe)2 = 54, 76. La r´esolution conduit `a xe = 0, 053 mol et donc pour le nouvel equilibre ´ : n(HI) = 1, 24 − 2 × 0, 053 = 1, 134 mol. • La proposition d. est vraie. n(I2 ) = n(H2 ) = 0, 153 mol.

45

❑ ✘ a.

❑ b.

❑ c.

❑ ✘ d.

❑ e.

• Un syst`eme ouvert permet de r´ealiser des echanges ´ ´energ´etiques et de mati`ere avec le milieu exterieur. ´ Un syst `eme ferm´e n’ ´echange que de l’´energie avec le milieu ext´erieur. Enfin, un syst`eme isol´e ne permet aucun ´echange. La proposition a. est donc correcte. • Les grandeurs intensives sont celles qui ne sont pas proportionnelles a` la taille du syst e` me et qui ne peuvent s’additionner par r´eunion de deux syst emes ` (exemples : temp´erature, pression). Si on a n mol de A dans un syst`eme 1 et m mol de A dans un systeme ` 2, on obtiendra n + m mol de A en r´eunissant ces deux syst`emes. La quantit´e de mati`ere est donc une grandeur extensive et la proposition b. est fausse. • La pression est un param`etre d’´etat puisqu’il permet de d´ecrire l’´etat d’un syst`eme. Ce param`etre peut soit ˆetre une variable d’etat, ´ soit une fonction d’e´ tat, cette derni`ere etant ´ d ´etermin´ee a` partir d’une equation ´ d’´etat. Ainsi, la proposition c. n’est pas toujours vraie. • Une fonction d’´etat (par exemple la variation d’´energie interne ou de l’enthalpie) ne depend ´

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inverse Kc =

191

46

❑ a.

❑ b.

❑ ✘ c.

❑ d.

❑ e.

• Lors d’une r´eaction exothermique, il y a d´egagement d’´energie sous forme de chaleur. Ceci est dˆu au fait que l’´energie des produits est plus faible que celle des r´eactifs. C’est exactement le contraire dans le cas d’une r´eaction endothermique. On en deduit ´ que les affirmations a., d. et e. sont fausses alors que la proposition c. est juste. • La variation d’´energie entre l’´etat final et l’´etat initial correspond `a l’enthalpie de la r´eaction. Par cons´equent, la proposition b. est incorrecte (l’´energie d’activation correspond `a la difference ´ d’energie ´ entre l’´etat de transition et l’´etat initial).

47

❑ a.

❑ b.

❑c. ✘

❑ d.

❑ ✘e.

• La r´eaction C2 H4 + Cl2 −→ C2H 4Cl2 correspond a` la diff ´erence entre la premi`ere e´ quation et la deuxi`eme equation ´ donc l’enthalpie de cette r´eaction est : ∆H = ∆H1 − ∆H2 = 35, 5 kcal (proposition c.) • Pour d´eterminer l’enthalpie de formation de C 2 H4, on peut utiliser soit la premi e` re r´eaction, soit la derni`ere. Dans le premier cas, on a : ∆H1 = 2∆ f HCO + 2∆ f H H2O − ∆ f HC 2H 2

Dans le deuxi`eme cas, on a :

∆H = ∆f HC H 2

4

4 Cl 2

− ∆ f HC

2

H4

− ∆f HCl

2

Dans les deux cas, il nous manque des donn´ees pour d´eterminer ∆ f H C H . La proposition e. 2 4 est donc correcte.

48

❑ ✘ a.

❑ b.

❑ c.

❑ ✘ d.

❑ e.

• On suppose que le symbole  prime  s’adresse aux expressions qui ne prennent pas en compte ni pH, ni [H3O +]. Ici, sauf indication contraire, le pH est e´ gal `a 7. On rappelle que les conditions standard biologiques sont des conditions pour lesquelles la pression est de 1 bar et le pH est egal ´ `a 7. • L’enthalpie libre standard de la r´eaction ´etant reli´ee `a la constante d’´equilibre (standard) K ◦ par la relation ∆rG ◦ = −RT ln K ◦, on en d´eduit que pour une meme ˆ temperature, ´ l’enthalpie libre de r´eaction augmente lorsque la constante d’´equilibre diminue. Ici, d’apr`es l’´equation (1), la constante d’´equilibre a pour expression : K◦1 =

+ [ADP3− ][HPO2− 4 ][H 3O ]   [ATP 4−] C◦ 2

avec C◦ = 1 mol.L −1 la concentration standard.

La constante d’´equilibre (standard) modifi ´ee 

 K1◦

´ s’ ecrit :

 K1◦

[ADP3− ][HPO2− 4 ] =   [ATP4− ] C ◦ 2

Les valeurs de K◦ d´ependent du pH (puisque le pH varie et que la constante d’´equilibre K ne d ´epend que de la temp´erature donc pas du pH). On a alors, lorsque le pH augmente, [H3O +]  diminue donc K  augmente, soit ∆r G ◦ diminue. La proposition a. est alors correcte. • Les enthalpies libres standard de r´eaction modifi e´ e e´ tant n´egatives pour les reactions ´ (1) et (2) (le pH ne pouvant modifier le signe), on en d´eduit qu’elles sont exergoniques (et pas exothermiques comme propos´e a` la r´eponse b.) et qu’elles sont thermodynamiquement favo-

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pas du chemin suivi entre l’´etat initial et l’´etat final puisqu’elle se d´etermine en faisant la difference ´ entre la valeur `a l’´etat final et la valeur `a l’´etat initial (quelles que soient les valeurs interm´ediaires). La reponse ´ d. est donc juste. • Lorsque la variation d’enthalpie d’une r´eaction (ou plus simplement l’enthalpie de la r´eaction) ´ est positive, la r ´eaction est dite endothermique. Si elle est n´egative, la reaction est qualifi ´ee d’exothermique. L’affirmation e. est donc fausse.

Corrig´ es

UE 1 • Corrig´es

192

Corriges ´ • UE 1

49

❑ a.

❑b. ✘

❑c. ✘

❑ d.

❑ e.

• La r´eaction (3) a pour ´equation (par soustraction des e´ quations (2) et (1)) : ADP3− + H3 O+ + P − CREA2−  CREA + ATP4− + H2 O. L’enthalpie libre standard de la r ´eaction, modifi´ee a` pH 7 est :     soit ∆r G◦3 = −7, 5 kJ.mol−1 . ∆r G ◦3 = ∆r G◦2 − ∆ rG ◦1  ◦   ∆ rG 3  ◦ La constante d’´equilibre modifiee ´ associ e´ e est : K 3 = exp −  = 20, 3. La proposiRT tion b. est donc correcte alors que l’affirmation a. est fausse. • L’´equation (3) faisant intervenir H 3 O + dans les r´eactifs, la constante d’ ´equilibre modifi ´ee K3 associee ´ depend ´ n´ecessairement du pH, ce qui n’est pas le cas de la constante d’´equilibre K3. La valeur du pH permet de d´eplacer plus ou moins l’´equilibre d’une mˆeme r´eaction mais sans changer la valeur de la constante d’´equilibre. La proposition c. est donc correcte. En supposant l’interpretation ´ du symbole  prime  faite plus haut comme ´etant celle attendue par l’auteur, on peut ecrire ´ : K3 [ATP 4−][CREA]  = K3 = avec K 3 [H3 O +] [ADP 3− ][P − CREA2− ]  K ` pH 7, on a alors : K 3 = 3 A ou K 3 = K3 .10−7 (d. est fausse). 10 −7

50

❑ a.

❑ b.

❑c. ✘

❑ d.

❑ e.

Lorsque le muscle est au repos, la r´eaction qui a lieu est la r´eaction (3). On a donc :  K3◦ ◦ ◦ ∆r G 3 = ∆r G3 + RT ln Q3 = −RT ln K 3 + RT ln Q3 = −RT ln −7 + RT ln Q 3 10   ◦ ◦ −7 ⇔ ∆r G 3 = −RT ln K 3 + RT ln 10 + RT ln Q 3 = ∆rG 3 + RT ln 10−7 Q 3 Calculons maintenant la valeur du quotient de r´eaction Q : [ATP 4− ] 0 [CREA]0

Q3 =

[ADP3− ] 0 [P − CREA 2−]0 [H3 O+ ]0 5, 0 × 10 −3 × 1, 0 × 10−2 A.N. : Q 3 = = 5, 0 × 10 7 5, 0 × 10−4 × 2, 0 × 10−2 × 10−7 Ainsi, la valeur de l’enthalpie libre de la r´eaction est : ∆r G3 = −3, 5 kJ.mol −1 La bonne r´eponse est donc la proposition c.

51

❑ a.

❑ b.

❑ c.

❑ d.

❑ ✘e.

• D’apr`es le signe de l’enthalpie de r´eaction, on en d eduit ´ que le sens 1 est le sens exothermique tandis que le sens 2 est le sens endothermique. • D’apr`es la loi de mod´eration de Le Chˆatelier ou d’apr`es la loi de Van’t Hoff, une el ´ evation ´ de temperature ´ entraˆıne un d´eplacement de l’´equilibre dans le sens endothermique. La bonne r´eponse est donc l’affirmation e. (e´ volution dans le sens endothermique 2).

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ris´ees (`a la temperature ´ et au pH consider ´ es). ´ La proposition c. est donc fausse. ◦ ◦ ∆r G 2 < ∆rG 1 donc la reaction ´ (2) (hydrolyse de P-CREA 2− ) est encore plus favoris´ee que la r´eaction (1) (hydrolyse de ATP4−) a` pH 7. La proposition d. est donc correcte.

❑ a.

❑b.

❑ ✘ c.

❑ d.

❑ e.

L’equation ´ de combustion de l’ac´etone est : H3 C − CO − CH3 + 4O2 −→ 3CO2 + 3H2 O. L’enthalpie de combustion est calcul´ee par diff ´erence de la somme des ´energies de dissociation de toutes les liaisons rompues et de la somme des ´energies de dissociation de toutes les liaisons form´ees, soit : ∆comb H = 2 D C−C + DC=O + 6 DC−H + 4 D O=O − 6 D C=O − 6 D O−H ⇔ ∆comb H = 2 DC−C + 6 DC−H + 4 D O=O − 5 DC=O − 6 D O−H soit ∆comb H = −1268 kJ.mol−1 (proposition c. )

53

❑ a.

❑b. ✘

❑ c.

❑ d.

❑ e.

La variation d’enthalpie libre standard `a 298 K est : ∆rG ◦ = ∆r H ◦ − T∆ rS ◦ avec ∆rH ◦ = 2 ∆f H ◦NH − ∆ f HN◦ − 3 ∆ f H ◦H = −92, 2 kJ.mol−1 3

2

∆rS = 2

donc

∆r G ◦ = −92, 2.103 − 298 × (−198, 7) = −33 kJ.mol −1

54

❑ ✘ a.

◦ S NH 3

❑ b.

−

S ◦N 2

❑ c.

−3

2

et

◦

S H◦ 2

❑ d.

= −198, 7 J.K −1.mol−1

(proposition b.)

❑ e.

• D’apr `es la loi de mod´eration de Le Chˆatelier, lors d’une perturbation d’ e´ quilibre, le syst`eme ´evolue de fac¸on `a r´eduire cette perturbation. Ainsi, si la pression diminue, l’´equilibre va avoir tendance `a se d´eplacer dans le sens qui permettrait une augmentation de pression (donc de mol´ecules gazeuses). Par consequent, ´ les r eactions ´ favorisant la formation des produits lors d’une diminution de pression sont celles dont la somme des coefficients stœchiom ´etriques des produits est superieure ´ `a celle des coefficients stœchiometriques ´ des reactifs. ´ Attention : on ne prend en compte que les mol´ecules gazeuses ! • R´eaction 1. : 2 mol de produit form´e pour 1 mol de reactif ´ gazeux. Cette proposition convient. R´eaction 2. : 2 mol de produit pour 4 mol de reactif. ´ L’evolution ´ spontanee ´ a donc lieu en sens inverse (proposition fausse). R´eaction 3. : 1 mol de produit pour 3 mol de r´eactif. L’´evolution spontan ´ee a lieu en sens inverse (proposition fausse). R´eaction 4. : il y a autant de mol´ecules gazeuses de r e´ actifs que de produits. L’´equilibre n’est pas perturb´e (proposition fausse). R´eaction 5. : 3 mol de produits pour 1 mol de r´eactif donc l’ ´equilibre e´ volue dans le sens direct. Cette proposition convient. Par cons´equent, seules les equations ´ 1. et 5. conviennent (proposition a. ).

Solutions aqueuses 55

❑ a.

❑b. ✘

❑ c.

❑d. ✘

❑ e.

• La proposition a. est fausse et b. est vraie. On sait que pKa = − log K a. Pour le couple HNO2 /NO−2 , on a : K a = 1/K ◦ = 10−3,3 soit pKa = 3, 3. La r´eaction entre l’acide HNO 2 et la base H2O a pour equation ´ de r ´eaction : − + HNO 2 + H 2O = NO 2 + H3 O . • La proposition c. est fausse. HNO2 est un monoacide faible en solution aqueuse, non totalement associ´e avec la base H2O et Ka  1.

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52

193

Corrig´ es

UE 1 • Corrig´es

194

❑ ✘ a.

❑ b.

❑ c.

❑ ✘ d.

❑ e.

• La proposition a. est vraie. La demi-equation ´ r ´edox du couple HNO2 /NO(g) s’´ecrit : + − HNO 2 + H + e = NO(g) + H2 O. • La proposition b. est fausse. Pour ce couple la demi-´equation s’´ecrit : NO −3 + 3H+ + 2e− = HNO 2 + H2O, il faut donc 3H+. Pour un couple avec l’ion H+, de demi-´equation aOx + mH+ + ne− = b Red la formule de Nernst 0, 06 s’´ecrit : E = E ◦ + log[Ox] a[H + ]m /[Red]b. n

• La proposition c. est fausse. L’ ´equation de Nernst s’´ecrit : E ◦(HNO2 /N(g) ) + 0, 06log([HNO 2][H +])/p NO(g). NO est le r´educteur du couple.

57

❑a. ✘

❑ b.

❑c. ✘

❑ d.

❑ e.

• La proposition a. est vraie. Comme E◦ (HNO2 /NO(g) ) > E◦ (NO−3 /HNO2 ) l’oxydant HNO2 peut r´eagir sur le r´educteur HNO2 donc r´eaction de dismutation (regle ` du gamma). • La proposition b. est fausse. Pour la mol´ecule HNO2 la somme des n.o est 0. Comme n.o (H) = +I et n.o (O) = -II on a donc n.o(N) = +III. • La proposition c. est vraie. cf. demi-´equations pr´ec´edentes. • La proposition d. est fausse. On a : HNO2 + H + +e − = NO(g) + 2O (1) + − − (2) HNO2 + H2 O = NO3 + 3H + 2e La combinaison 2(1) +(2) donne : 3HNO2 = NO−3 + 2NO + H 3O +. L’equation ´ bilan donn´ee n’est pas ajust´ee au niveau de N.

58

❑ a.

❑ b.

❑ c.

❑ ✘ d.

❑ ✘e.

• La proposition a. est vraie. Dans la cyst´eine on a l’enchaˆınement suivant −CH2 − SH alors que pour la cystine on a −CH2 − S − S − CH2 −, d’o`u la pr´esence d’un pont disulfure. La liaison covalente −S − S− (e-equitablement ´ partag ´es) remplace la liaison −S − H ou` S attire `a lui les ´electrons de la liaison etant ´ plus electron´ ´ egatif que H. • La proposition b. est fausse. Nous avons : pKa −1 < pH < pKa +1, et pour l’acide : 5, 8 < 7, 4 < 7, 8 ; donc aucune des deux formes predomine. ´ • La proposition c. est fausse. Pour le couple cystine/cyst ´eine not´e RSSR/ RSH, la demi´equation s’ecrit ´ : R−S−S−R + 2 H + + 2e− = 2 RSH donc E d ´epend du pH de la solution. • La proposition d. est vraie. Relisez l’ ´equation de Nernst dans un QCM qui prec` ´ ede. La cyst´eine est le r´educteur du couple. Elle se trouve au d´enominateur, donc le log augmente. • La proposition e. est vraie car 0, 06 log vient de (RT /F ) ln.

59

❑ a.

❑ ✘ b.

❑ c.

❑ ✘ d.

❑ e.

• La proposition a. est fausse. Pour la molecule ´ de H2 O 2, H − O − O − H, la somme des n.o est nulle, soit 2 n.o(H) + 2 n.o (O) = 0 avec n.o(H) = +I donc n.o (O) = -I. • La proposition b. est vraie. En accord avec les demi-´equations de r´eaction qui sont :

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56

Corriges ´ • UE 1

195

(1) (2) H 2O 2 = O2(g) + 2H+ + 2e− pour avoir l’´equation de r´eaction il faut faire 2 (1) + 5(2) et on obtient : MnO−4 + 6H+ + 5H2O 2 = 2Mn2+ + 8H 2 O + 5O2(g) • La proposition d. est fausse. L’ ´ecriture du couple est erron´ee et de plus il faut ˆetre en milieu acide. • La proposition e. est fausse. cf. Nernst : E = E◦ + 0, 03 log(PO 2(g) .[H+] 2)/[H2O2 ].

60

❑ a.

❑ b.

❑ ✘ c.

❑ ✘ d.

❑ ✘e.

• La proposition a. est fausse. Si l’on considere ` les E ◦ des deux couples Ag+ /Ag(s) et Pb2+ / Pb(s) , on a E ◦4 > E ◦1 donc Ag + est plus oxydant que Pb2+ . • La proposition b. est fausse. Si l’on consid`ere le syst e` me contenant les esp `eces Pb4+ , Pb 2+ et Pb (s) on peut´ecrire les demi-´equations e´ lectroniques et les formules de Nernst relatives aux trois couples : 0, 06 [Pb 4+ ] log 2 [Pb 2+ ] 0, 06 E 1 = E◦1 + Pb2+ + 2e− = Pb(s) log[Pb 2+] car l’activit ´e aPb(s) = 1 2 0, 06 E 3 = E◦3 + Pb4+ + 4e− = Pb(s) log[Pb 4+] 4 ` l’´equilibre, il y a unicit´e des potentiels des couples pr´esents, ce qui impose A E 1 = E 2 = E 3 soit 2E3 = E1 + E 2 et donne : 0, 06 0, 06 0, 06 2E ◦3 + log[Pb4+ ] = E ◦1 + log[Pb2+ ] + E◦2 + log[Pb4+ ]/[Pb2+ ] 4 2 2 1 ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ puis : 2E 3 = E 1 + E 2etE 3 = (E 1 + Ev2 ) = 0, 84 V. 2 • La proposition d. est vraie : Pb(s) = Pb 2+ + 2e −. Pb4+ + 2e− = Pb2+

E 2 = E◦2 +

61

❑ c.

❑ a.

❑ b.

❑ d.

❑ ✘e.

• La proposition a. est fausse. HCl est totalement dissoci´e en solution aqueuse, acide fort. • La proposition b. est fausse. Compte tenu des valeurs des E ◦(Cu2+/Cu > E ◦(H+ /H2(g) ) la reaction ´ (s n’est pas thermodynamiquement possible. • La proposition c. est fausse. La reaction ´ ne d ´emarre pas. • La proposition d. est fausse. Le Cu a un n.o = 0. • La proposition e. est vraie. Pour la molecule ´ HCl la somme des n.o est nulle. Comme n.o(H) = +I et n.o(Cl) = -I, Cl est plus electron ´ egatif ´ que H.

62

❑ a.

❑ b.

❑ c.

❑ ✘ d.

❑ e.

• La proposition a. est fausse. Pour un ion la somme des n.o est egale ´ a` la charge de l’ion donc ici n.o(N) + 3 n.o(O) = -I. Or n.o(O) = -II, ce qui nous donne n.o(N) = -I + VI= +V. • La proposition b. est fausse. Dans HNO 2 le n.o(N) = +III ; c’est la forme reduite. ´ • La proposition c. est fausse. Dans une ´equation de r ´eaction r´edox les electrons ´ n’apparaissent pas.

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MnO−4 + 8H+ + 5e− = Mn 2+ + 4H2O

Corrig´ es

UE 1 • Corrig´es

196

Corriges ´ • UE 1

63

❑ a.

❑ b.

❑ ✘ c.

❑ d.

❑ ✘e.

Si B d´esigne la coca¨ıne, on a : B + H+ = HB+ ou B + H2 O = HB+ + HO−. • La proposition a. est fausse. Une solution aqueuse acide `a un pH  7, 0 `a 25 ◦C, pour une  1 base faible pH = 7 − pKa - pC , 2  1 soit pour la solution : pH = 7 − 8, 7 − 3 = 9, 85. 2 • La proposition b. est fausse. Pour le chlorhydrate de coca¨ıne HB+ + Cl −, c’est l’acide conjugu´e de la base B qui va imposer le pH donc pH  7, 0 `a 25◦C. ` 25◦ C, on a pKa + pKb = pK e = 14 donc • La proposition c. est vraie. A pKb = 14 − 8, 7 = 5, 3. • La proposition d. est fausse. On a Kb = 10 −pKb donc K b = 10 −5,3 .

1 • La proposition e. est vraie. Pour un monoacide faible, la relation donnant le pH est pH = 2 (pKa + pC).

64

❑ a.

❑ ✘ b.

❑ c.

❑ d.

❑ ✘e.

• La proposition a. est fausse. Tracez un diagramme de pr ´edominance ( le faire mentalement) : H2CO 3 HCO−3 CO2− 3 0 pK1 = 6, 4 pK2 = 10, 4 14 → pH 7, 4 ` pH 7, 4, HCO−3 est pr e´ dominant. A • La proposition c. est fausse. Voir diagramme, l’ion CO2− 3 pr´edomine pour pH > pKa2 + 1 soit pH > 11, 4. 1 • La proposition d. est fausse. H2 CO3 est un acide faible. Pour calculer le pH on fait pH = 2 1 (pKa + pC) = (6, 4 + 2) = 4, 2. 2 • La proposition e. est vraie. pH = pKa + log

[base]

[acide conjugu ´e]

avec ici [base] = [acide conjugue´ ], donc pH = pKa = 6, 4.

65

❑a. ✘

❑ b.

❑c. ✘

❑ d.

❑ ✘e.

Il faut avoir un m´elange d’un acide HA et de sa base conjugu´ee not´ee B dont le pH sera donn´e

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´ • La proposition d. est vraie. Ecrivez les demi-´equations et les formules de Nernst des trois couples qui participent au syst`eme contenant les esp`eces NO −3 , HNO2, NO. L’unicit´e du potentiel des couples pr´esents dans le syst `eme consider ´ e´ `a l’´equilibre impose E1 = E 2 = E 3 ce qui conduit `a E3◦ = 3E◦2 − 2E◦1 et a` la relation entre les potentiels r´edox standards E ◦3 = 3E2◦ − 2E◦1 soit la valeur E ◦3 = 3 × 0, 96 − 2 × 0, 94 = 1, 00 V. • La proposition e. est fausse. La demi-equation ´ s’´ecrit : + − HNO2 + H + e = NO + H 2 O. Or NO est le r´educteur donc le potentiel d’´electrode (relation de Nernst) s’´ecrit : E = E ◦3 + 0, 06 log([HNO2 ].[H+])/[NO].

197

etat ´ initial

HPO2− 4 0, 05

+

H+ 0, 03

→

H2 PO−4 ε

etat ´ final

0, 02 ε 0, 03 2 La valeur du pH est pH = pK a2 + log ≈ 7, 0, on retrouve le cas a. 3 ´ ´ • La proposition d. est fausse. La reaction chimique totale admet pour equation de r ´eaction : HPO2− + HO− → PO 3− + H2 O 4 4 ´etat initial

0, 05

0, 03

ε

exc`es

´etat final

0, 02

ε

0, 03

exc`es

3− Le pH est celui du couple HPO2− 4 /PO4 ce qui donne :   3− 2− pH = pKa HPO 2− + log[PO3− 4 / PO4 4 ][HPO4 ]

soit pH = 12, 4 + 0, 176 ≈ 12, 6 donc hors du domaine. On peut remarquer que pK a > pH voulu. • La proposition e. est vraie. On a un m ´elange d’un acide faible CH3 COOH et d’une base faible NH3 de concentrations e´ gales. La r´eaction prepond ´ ´erante sera CH3 COOH + NH3 = CH3COO− + NH+4 .  1 Dans ces conditions le pH est donn´e par la relation pH = pKa1 + pK a2 soit 2 1 pH = (9, 2 + 4, 8) = 7, 0. C’est donc une bonne solution tampon. 2

66

❑ ✘ a.

❑ b.

❑ ✘ c.

❑ d.

❑ ✘e.

Une base est un accepteur de proton ou lib`ere directement des ions HO −. • La proposition a. est vraie. Ca(OH)2 → Ca 2+ + 2 HO−

• La proposition b. est fausse. Si l’on compare K a de NH +4 = 10−pKa = 6, 3 × 10−10 et Kb de NO −2 = 2 × 10−11, on remarque que NH +4 est un acide moins faible, alors que NO −2 est une base plus faible, donc NH+4 impose le pH ; la solution est acide. • La proposition c. est vraie. Na HS se dissocie pour donner Na+ ( ion indiff´erent) et HS− qui est amphot`ere. La r´eaction prepond ´ ´erante sera : HS− + HS− = H2 S + S 2−. Si la concentration est consid´er´ee comme forte alors  1 1 pH = pK(H2 S /HS − ) + pK(HS − /S 2− ) = (7, 1 + 12, 9) = 10, 5. La solution est basique. 2 2 • La proposition d. est fausse. HF est un monoacide faible.

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par la relation pH = pKa(B/HA) + log [B]/[HA] et qui sera dans le domaine de pH souhait ´e. • La proposition a. est vraie. On a le couple H2 PO−4 /HPO 2− ees du texte 4 donc avec les donn´ 0, 02 pH = 7, 2 + log ≈ 7, 0. 0, 03 • La proposition b. est fausse. On considere ` le mˆeme couple mais les quantites ´ de mati`ere sont invers´ees. Le pH du m´elange vaut donc pH = 7, 2 + 0, 176 ≈ 7, 38 donc hors du domaine souhait´e. • La proposition c. est vraie. Il se produit la reaction ´ chimique totale suivante :

Corrig´ es

UE 1 • Corrig´es

198

Corriges ´ • UE 1

67

❑ a.

❑b. ✘

❑ c.

❑ d.

❑ ✘e.

• La proposition a. est fausse. La concentration de l’amph´etamine not´ee X est donn´ee par la n(X ) m(X ) relation [X ] = avec n(X ) = V M(X ) ce qui nous donne : [X ] =

135×10 −3 135

= 10−2 mol.L−1 . 0, 1 • La proposition b. est vraie. Pour une monobase faible le pH est donn´e par la relation 1 1 pH = 7 − (pK a − pC) soit en valeur pH = 7 − (10 − 2) = 11. 2 2 • La proposition e. est vraie. Le pH de l’estomac est proche de 1 (pr´esence de HCl) donc l’amphetamine ´ est sous forme de chlorhydrate.

68

❑ a.

❑b. ✘

❑c. ✘

❑d. ✘

❑e. ✘

• L’ion ammonium a pour formule NH+4 donc la r´eaction de dissociation de l’ammonium dans l’eau doit faire intervenir NH +4 et H2 O en tant que r´eactifs. La proposition a. est donc fausse. • La proposition b. est correcte. Notons que le terme dissociation n’est pas vraiment adapte´ puisqu’il n’y a pas de rupture de liaison au sein de la mol´ecule d’ammoniac. On devrait plutˆot parler de r ´eaction de protonation. • L’ammoniac NH+3 joue le r ole ˆ de base dans le couple ion ammonium/ammoniac NH+4 / NH +3 (pKa = 9, 2) et le role ˆ d’acide dans le couple ammoniac/ion amidure NH +3 / NH+2 (pKa ≈ 35). NH+3 est donc une esp`ece amphot`ere (proposition c.). Il peut donc r´ealiser une r´eaction d’autoprotolyse en tant que solvant selon la r´eaction : 2 NH 3  NH+4 + NH −2 Il y a rupture ou formation de liaison avec echange ´ de protons (et sans formation de radicaux) donc la r´eaction est egalement ´ h ´et´erolytique (proposition e.). Remarque : le terme h´et´erolytique est plutˆot employ´e pour designer ´ la nature d’une rupture de liaison. • L’´el´ement azote poss`ede 7 ´electrons lorsqu’il est neutre, 6 electrons ´ s’il poss`ede une charge positive et 8 ´electrons s’il a une charge n ´egative. Un atome d’hydrog`ene poss`ede 1 e´ lectron. Ainsi, on a 7 + 3 = 10 ´electrons dans NH+3 , 8 + 2 = 10 ´electrons dans NH−2 et 6 + 4 = 10 ´electrons dans NH+4 . La proposition d. est donc correcte.

69

❑ a.

❑ b.

❑c. ✘

❑ d.

❑ e.

La r´eaction qui a lieu est : B + H 2 O  BH+ + HO − (constante d’´equilibre K ) On r´ealise un tableau d’avancement volumique afin de d´eterminer la valeur du pH : x2 B + H2O  BH+ + HO − K= ( 0, 05 − x) C ◦ EI : 0, 05 exc`es 0 0 EF :

0, 05 − x

exc`es

x

x

Remarque : C◦ est la concentration standard et vaut 1 mol.L−1 . On ne la notera plus explicitement par la suite et pour les r´eponses suivantes.

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• La proposition e. est vraie. La r´eaction a pour ´equation NaClO → Na+ + ClO − suivie de ClO − + H2 O = HClO +HO− . La solution est basique.

70

❑ a.

❑ b.

❑c. ✘

❑ d.

soit

❑ e.

Le chlorure de sodium NaCl est constitu´e d’ions sodium Na+, acide indiff ´erent dans l’eau, et d’ions chlorure Cl− , base indiff´erente dans l’eau. Par cons´equent, le chlorure de sodium est une esp`ece indiff´erente dans l’eau (ni acide, ni base) donc le pH n’est pas modifi´e (on a toujours pH = 10, 8, proposition c.).

71

❑ a.

❑ b.

❑ c.

❑d. ✘

❑ e.

` pH 7, le groupe phosphorique est sous sa forme basique (deux charges n´egatives `a droite A car le pH est sup´erieur aux deux pKa), la fonction carboxylique sous sa forme basique (une charge n´egative a` gauche) et le groupe guanidyle sous sa forme acide (forme protonee ´ car le pH est inferieur ´ au pKa). La proposition correspondante a` cette description est donc la proposition d.

C’est une esp`ece ampholyte puisque la mˆeme esp`ece non proton´eee au niveau du groupe guanidyle est la base conjugu´ee tandis que l’acide conjugue´ est la m eme ˆ esp `ece mais avec une seule charge n´egative a` droite). Le terme zwitt´erion ´etait aussi correcte puisque dans l’esp`ece il y a des charges positives et negatives ´ port ´ees par des atomes non adjacents (s’ils sont adjacents, on parle d’ylures).

72

❑ a.

❑ b.

❑ c.

❑ d.

❑ ✘e.

• Le couple r´edox [Ag(NH 3 )2 ] + / Ag a un potentiel r ´edox plus elev ´ ´e que le couple 2+ Zn / Zn donc la r ´eaction spontan´ee fait intervenir l’oxydant [Ag(NH3 )2 ]+ et le r´educteur Zn (attention les couples r´edox sont not e´ s dans l’ordre oxydant / r´educteur). Ceci nous permet d ´ej`a d’´eliminer les propositions b et d.. ´ ` demi-equation ´ • L’equation de la r´eaction s’obtient en multipliant la premiere par −1 (donc en l’inversant) et la deuxi`eme par 2. On obtient donc la solution e. : 2[Ag (NH 3 )2 ]+ + Zn −→ Zn2+ + 2 Ag + 4 NH3

73

❑ a.

❑b. ✘

❑c. ✘

❑ d.

❑ ✘e.

• Le diiode et l’ion iodate ne peuvent pas appartenir a` un mˆeme couple acide-base puisqu’aucun ne comporte d’´el´ement hydrogene ` (donc de protons ´eventuellement echangeables). ´ − • Par contre, les couples r´edox IO3 / I2 et SO2− 4 / HSO3 r´eagissent selon les demi-´equations ´electroniques : I 2 + 6 H2 O  2 IO −3 + 12 H + + 10 e− ×(−1) + − HSO −3 + H 2O  SO 2− 4 +3H +2e pour donner l’´equation :

×5

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On a x = [HO−] donc le pH se calcule d’apr e` s la relation : pH = pKe − pOH pH = pKe + log[HO− ] = pKe + log x Pour trouver la valeur de x, il suffit de re´ soudre l’ ´equation : x 2 = K (0, 05 − x) ⇐⇒ x2 + Kx − 0, 05K = 0 ⇐⇒ x = 7, 02 × 10−4 mol.L−1 Ainsi, pH = 14 + log 7, 02 × 10 −4 = 10, 8 (proposition c.).

199

Corrig´ es

UE 1 • Corrig´es

200

Corriges ´ • UE 1

+ soit 2 IO−3 + 2 H 2 + 5 HSO−3  I2 + 5 SO2− 4 + 3 H3 O (en ajoutant 3 molecules ´ d’eau a` gauche et `a droite) La r´eaction est donc une r´eaction d’oxydo-r´eduction (proposition b. correcte). Remarque : on aurait egalement ´ pu le trouver en e´ tudiant les nombres d’oxydation de l’iode (+V et 0) et du soufre (+IV et +VI) dans la r´eaction. • L’addition d’acide (donc d’ions H 3O +) favorise un d´eplacement de la r ´eaction vers la consommation des ions oxonium ajout´es donc un d´eplacement en sens inverse. La r´eaction de formation de diiiode est donc de´ favoris ´ee (proposition c. juste). • L’ajout de base peut permettre de neutraliser le milieu r´eactionnel en r´eagissant avec les ions oxonium form´es et donc favoriser la formation de diiode en d´eplac¸ant l’´equilibre vers la droite (loi de moderation ´ de Le Chˆatelier). La proposition d. est donc erron´ee. • La r´eaction etudi´ ´ ee etant ´ spontan ´ee, l’oxydant de la r´eaction (ici IO−3 ) doit avoir un potentiel r´edox superieur ´ a` celui du r e´ ducteur de la r´eaction (ici HSO −3). La proposition e. est donc fausse.

74

❑a. ✘

❑ b.

❑c. ✘

❑ d.

❑ e.

• HCl est un acide fort totalement dissoci´e dans l’eau en ions oxonium et chlorure tandis que NaOH est une base forte totalement transform´ee dans l’eau en ions hydroxyde et sodium. Br−CH 2COONa est une esp`ece ionique compos´ee d’ions Br−CH2 COO− et d’ions sodium. NaCl est un solide ionique totalement dissous dans l’eau en ions chlorure et sodium. Ces ions ´etant des esp`eces indiff´erentes, on ne les e´ tudiera pas par la suite. • D’apr `es l’´echelle de pKa ci-dessous, on en d ´eduit que la premi`ere r´eaction qui a lieu est : 1 HO − + H3O + −→ 2 H2 O K  = = 10 14 (reaction ´ quantitative). Ke

La solution equivalente ´ contient alors 0, 05 mol de H 3 O+ , 0, 10 mol de Br−CH 2COO − et les ions spectateurs. La r´eaction qui a alors lieu spontan´ement est : Br−CH2COO − + H3 O+  Br−CH2COOH + H2O ` EI : 0, 10 0, 05 0 exces EF : 0, 10 − x 0, 05 − x x exces ` de constante d’equilibre ´ : 1 x x = 10 2,7 = = K= −3 (0, 10 − x ) (0, 05 − x) 5.10 − 0, 15x + x 2 Ka ´ La resolution de l’ e´ quation K x2 − ( 0, 15K + 1 ) x + 5.10 −3 K = 0 nous donne : x = 4, 81.10 −2 mol.L−1

puis pH = − log[H3O+ ] = − log (0, 05 − x) = 2, 7

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+ 2 IO−3 + 5 HSO−3  I 2 + H 2O + 5 SO2− 4 +3H

201

75

❑a. ✘

pH = pKa + log

❑ b.

❑ c.

❑ d.

❑ ✘e.

• La somme alg´ebrique des degr´es d’oxydation des diff´erents ´elements ´ composant une espece ` chimique est ´egale `a la charge de l’esp`ece etudi ´ ee. ´ Ainsi, le nombre d’oxydation d’un corps simple (molecule ´ constitu ´ee d’un unique ´el´ement chimique) est nul. Les propositions a. et e. sont donc correctes. • Lors d’une oxydation, le reducteur ´ c `ede des ´electrons et est oxyd´e. Son degr´e d’oxydation augmente. L’affirmation d. est donc fausse. • Dans la classification p´eriodique, les ´el´ements les plus r´educteurs sont `a gauche (alcalins et alcalino-terreux) alors que les plus oxydants sont a` droite (en particulier les halog`enes). Le fluor (ou plutˆot le difluor) est donc un oxydant tr`es puissant. La proposition c. est incorrecte. • L’´electrode standard `a hydrog`ene est une ´electrode utilis´ee dans les conditions standard donc p H = p◦ = 1 bar et [H 3O+] = C ◦ = 1 mol.L −1 . La proposition b. est donc fausse. 2

76

❑ a.

❑ b.

❑ ✘ c.

❑ d.

❑ e.

On rappelle que dans un edifice ´ polyatomique, le degre´ d’oxydation d’un ´el´ement est compte´ n ´egativement lorsque l’atome consid´er´e est plus electron ´ egatif ´ que l’atome auquel il est li´e et positivement s’il est moins ´electrone´ gatif. En cas de liaison multiple, ce nombre est multiplie´ par le  nombre de liaisons  constituant la liaison multiple. Si l’´el ´ement etudi ´ e´ possede ` une charge positive, respectivement une charge n´egative, il faut ajouter 1, respectivement retir´e 1, au nombre d’oxydation. Les formules de Lewis de N 2, NO, HNO2 et NO−3 sont respectivement :

donc les nombres d’oxydations de l’azote sont respectivement : 0, +II, +III et +V (proposition c.). Autre m´ethode : additionner les degr´es d’oxydation sachant que celui de O est -II, celui de H est +I et celui de N est not ´e x. Par exemple, pour NO−3 , on a : 3 × (−2) + x = −1 donc x = 5 et pour HNO2 , on a : 2 × (−2) + 1 + x = 0 donc x = 3.

77

❑ a.

❑ ✘ b.

❑ c.

❑ ✘ d.

❑ e.

• Pour savoir si ces r´eactions sont redox ´ ou pas, on se propose de d´eterminer le nombre d’oxydation des ´elements ´ autres que l’hydrog`ene et l’oxyg`ene (dont les valeurs sont respectivement de +I et -II si les corps ne sont ni simples, ni en pr´esence de fluor ou d’´el´ement moins ´electron´egatifs que l’hydrog`ene). • La r´eaction a. est une r ´eaction acido-basique (le fer reste au degr´e d’oxydation +III durant la r´eaction et Fe3+ est un acide). • Dans la r´eaction b., l’iode passe du degre´ d’oxydation -I au degr ´e d’oxydation +0, il est oxyd´e ; en mˆeme temps, le fer passe du degr´e +III au degr ´e +II, il est r´eduit. Cette r´eaction est donc bien une r´eaction d’oxydor´eduction. • Dans la r´eaction c., l’azote conserve son degr ´e d’oxydation (-III) tandis que le carbone conserve son nombre d’oxydation nul. Ce n’est donc pas une reaction ´ r e´ dox. Pour information, c’est une reaction ´ d’addition nucl eophile. ´

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[Br − CH 2 COO− ] 0, 10 − x = pKa + log [Br − CH2COOH] x Ainsi pH = 2, 7 = pKa, donc les propositions justes sont a. et c. Autre possibilit´e :

Corrig´ es

UE 1 • Corrig´es

202

Corriges ´ • UE 1

2. Chimie organique Sructure, nomenclature, isom´ erie et r´ eactivit´ e 78

❑ a.

❑ b.

❑ c.

❑ d.

❑ ✘e.

Pour nommer une mol´ecule, on commence par chercher la chaˆıne carbon´ee la plus longue puis on la num´erote afin d’avoir les chiffres les plus petits possibles pour les ramifications. Celles-ci sont nomm´ees par ordre alphab´etique (sans tenir compte des pre´ fixes -di, -tri...).

Ici, est le 2, 7-dim´ethyl-4-propylnonane. La proposition d. est quasiment juste mais l’ordre alphab ´etique des substituants n’est pas respect´e. Il n’y a donc aucune proposition correcte (proposition e.).

79

❑ a.

❑b.

❑ ✘ c.

❑ d.

❑ e.

La fonction ald´ehyde (−CHO) est prioritaire devant les fonctions alcools (−OH) dans la nomenclature officielle. Cette fonction portera donc le num´ero 1 (sous-entendu dans le nom) tandis que la fonction alcool sera not´ee en pr´efixe (-hydroxy). Ainsi la mol´ecule etudi ´ ´ee est le 3-chloro-2, 4, 5-trihydroxypentanal.

80

❑ a.

❑ b.

❑ c.

❑ d.

❑ ✘e.

La cr ´eatinine a pour formule de Lewis :

Pour qu’elle soit aromatique, il faut qu’il y ait 4n+ 2 ´electrons π d´elocalis´es sur le cycle. Ceci est impossible donc la proposition a. est fausse. De plus, si le cycle ´etait plan, on aurait des angles de 120◦ (g´eom´etrie trigonale plane et pentagone irregulier) ´ alors que la g´eom´etrie autour des atomes d’azote et d’un atome de carbone est t´etra´edrique ou pyramidale (angles d’environ 109 ◦ d’apr`es la theorie ´ VSEPR). Le cycle est donc repli ´e (la proposition d. est incorrecte). On rappelle que pour connaˆıtre le type d’hybridation d’un atome dans un edifice ´ polyatomique, il suffit d’additionner les deux nombres donn´es dans la formule VSEPR de la structure ´etudi´ee. Ici, on a : N = 3 + 1 = 4 pour les atomes d’azote du cycle, N = 2 + 1 = 3 pour l’atome d’azote

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• Dans la derni`ere r´eaction, le chlore est r´eduit (passage des nombres d’oxydation 0 a` -I) tandis que le carbone est oxyde´ (passage de -IV `a -II). C’est donc une r´eaction d’oxydor´eduction.

203

La proposition c. est donc fausse ´egalement.

81

❑ ✘ a.

❑ b.

❑ c.

❑ ✘ d.

❑ e.

La spongiacyst´eine possede ` : ➣ 4 atomes de carbone asym´etriques (symbolis´es par des ast erisques) ´ ➣ 2 fonctions alcool secondaire ➣ 1 fonction amide tertiaire (car l’azote est relie´ a` 3 atomes de carbone dont celui de l’amide) ➣ 1 fonction thio´ether (atome de soufre li ´e `a deux atomes de carbone) ➣1 fonction acide carboxylique mais pas de fonction c´etone (c’est une fonction amide puisque le C=O est li´e `a un atome d’azote).

82

❑ ✘ a.

❑ b.

❑ c.

❑ ✘ d.

❑ e.

• Le compos´e 1 poss `ede une fonction ald´ehyde, et plus pr´ecis ´ement une fonction enal ´ (alc `ene + ald´ehyde). • 1 et 2 sont deux formes mesom` ´ eres (pas des tautom `eres) : on passe de l’une `a l’autre en d ´elocalisant les´electrons (double liaison ou doublet non liant) d’une extremit ´ ´e `a l’autre. Lors de cette m´esom´erie, l’atome de chlore peut donner un doublet non liant pour former une double liaison avec l’atome de carbone voisin. Il poss`ede donc un effet m´esom`ere donneur +M. • Le compos´e 1 s’appelle le 3-chloro-2-m´ethylbut-2-´enal (la fonction ald´ehyde porte le num´ero 1).

83

❑ a.

❑ b.

❑ ✘ c.

❑ d.

❑ e.

• Le prop`ene poss`ede une seule double liaison et aucun doublet non liant. Il n’y a donc pas de ph´enom`ene de r e´ sonance (puisqu’il n’y a aucune conjugaison) ni d’effet m ´esom`ere possible dans cette mole´ cule (propositions b. et e. fausses). • D’apres ` la theorie ´ VSEPR, les 2 atomes de carbone de la double liaison poss `edent une g ´eom´etrie trigonale plane tandis que l’autre atome de carbone a une g´eom´etrie t´etra´edrique. Tous les atomes ne peuvent donc pas appartenir au meme ˆ plan (proposition a. incorrecte). La pr´esence d’une liaison π empeˆ che toute rotation autour de la double liaison (proposition

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externe et N = 3 ou N = 4 pour les atomes de carbone. Pour N = 3, les atomes sont hybrid ´es sp 2 et pour N = 4, ils sont hybrid ´es sp3. La proposition b. est donc fausse. La forme tautom`ere faisant intervenir la fonction amide a pour formule :

Corrig´ es

UE 1 • Corrig´es

204

Corriges ´ • UE 1

84

❑ a.

❑ b.

❑c. ✘

❑ d.

❑ e.

• Le 6-m´ethylhepta-2, 4-di`ene a pour formule :

Il poss`ede deux doubles liaisons conjugu´ees donc pr e´ sente un effet mesom ´ e` re. Les deux autres formes limites ont pour formule :

• Sachant qu’un ´element ´ electron´ ´ egatif a tendance `a attirer les ´electrons d’une liaison vers lui, la densit´e electronique ´ est donc plus forte du cot ˆ ´e de ce dernier (proposition a. fausse). • Les halog`enes sont des ´el´ements ´electron´egatifs donc poss`edent un effet inductif attracteur -I (proposition b. fausse). • Un carbocation est une esp`ece pauvre en e´ lectron (l’atome de carbone est entour´e de 6 ´electrons, la r`egle de l’octet n’est pas respect´ee). Il est donc stabilis´e par des effets (inductifs ou mesom` ´ eres) donneurs d’´electrons (proposition c. correcte). • Il y a effet mesom ´ ere ` lorsqu’il y a possibilit ´e de d´eplacer des doublets non liants ou des doubles liaisons par d´elocalisation. Il n’y a pas forcement ´ de mesom ´ erie ´ dans un di `ene (il faut en plus que les doubles liaisons soient conjugu´ees, c’est-`a-dire s´epar´ees par une liaison simple). La proposition d. est donc incorrecte.

85

❑ a.

❑ b.

❑ ✘ c.

❑ d.

❑ e.

Un conform `ere d´ecal´e est toujours plus stable qu’un conform`ere ´eclips´e. Entre 4 et 5, les atomes d’halog`ene (gros atomes par rapport `a l’atome d’hydrog`ene) sont plus proches les uns des autres dans la forme 4 donc 4 est moins stable que 5. Entre 3 et 6, les atomes de chlore d’une part et les atomes de brome d’autre part se trouvent en face dans la structure 3, ce qui la d ´estabilise. Ainsi, 3 est moins stable que 6, lui-meme ˆ moins stable que 4 puis que 5 (proposition c.).

86

❑ a.

❑ ✘ b.

❑ c.

❑ ✘ d.

❑ e.

Le D-ribose ne poss`ede aucun plan de sym´etrie (la repr e´ sentation de Fisher ne signifie pas que tous les atomes sont dans un mˆeme plan). Son enantiom ´ `ere, le L-ribose est son image par un miroir plan. La proposition d. est donc correcte.

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d. fausse). L’effet inductif donneur +I du groupement m ´ethyle a tendance `a fournir une charge partielle δ − sur l’atome de carbone voisin. Les charges partielles des atomes formant la double liaison ne sont pas nulles ni identiques donc la double liaison devient alors polaris´ee (proposition c. correcte).

❑a. ✘

❑ b.

❑ c.

❑d. ✘

❑ e.

• Un seul atome de carbone asym´etrique sur 3 a la m ˆeme configuration dans le D-ribose et dans l’isom`ere 7. Ce sont donc des diast ´er´eoisomeres. ` Nous obtenons la mˆeme chose avec l’isom`ere 10. Les ster´ ´ eoisom`eres regroupant les ´enantiomeres, ` les diast er ´ eoisom ´ eres ` et les conform`eres, les propositions a. et d. sont correctes. ´ `eres (voir question prec ´ e´ dente). • Le D-ribose et le compos´e 8 (L-ribose) sont des enantiom • La configuration d’un seul atome de carbone asym´etrique sur 3 est modifi´ee entre le Dribose et l’isomere ` 9. Ce sont donc des diast ´er´eoisomeres. `

88

❑ a.

❑ b.

❑ c.

❑ d.

❑ ✘e.

• Une mol´ecule dextrogyre fait tourner le plan de polarisation de la lumi `ere vers la droite tandis qu’une mol´ecule l ´evogyre le fait tourner vers la gauche. Le pouvoir rotatoire sp´ecifique est positif pour une mol´ecule dextrogyre et n´egative pour une molecule ´ levogyre. ´ Il n’y a aucun lien entre les propri´et´es optiques des mol´ecules chirales et les configurations absolues R et S. Par cons´equent, les propositions a. et b. sont fausses. • Un compos´e ayant 3 atomes de carbone asym ´etriques poss`ede au maximum 23 = 8 isom`eres de configuration (2 possibilit´es par atome de carbone : R ou S). La proposition c. est donc incorrecte. • Une molecule ´ poss´edant deux atomes de carbone asym´etriques peut ˆetre achirale si elle possede ` un plan de sym´etrie (proposition d. errone´ e). • Deux isom`eres de position ne diff`erent que par la position des diff e´ rentes fonctions sur le squelette carbon´e. La proposition e. est donc correcte (les autres types d’isom ´erie de constitution etant ´ les isom´eries de chaˆıne et de fonction).

89

❑ a.

❑ ✘ b.

❑ c.

❑ d.

❑ ✘e.

´ • a. ne posse` de aucun atome de carbone asyme´ trique. La mol ecule est donc achirale. • b. possede ` 2 atomes de carbone asym´etriques et la mol´ecule ne poss `ede pas de plan de sym´etrie. Elle est donc chirale.

• c. possede ` e´ galement deux atomes de carbone asym ´etriques mais la molecule ´ poss `ede un plan de symetrie ´ (horizontal sur la repr ´esentation de Fisher).La mol´ecule est donc achirale. • d. ne poss`ede pas d’atome de carbone asym e´ trique (il y a deux groupements identiques autour de l’atome central). La mol´ecule est achirale.

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87

205

Corrig´ es

UE 1 • Corrig´es

206

Corriges ´ • UE 1

poss `ede deux atomes de carbone asym´etriques et aucun plan de sym´etrie. La mol´ecule est donc chirale.

90

❑ a.

❑b. ✘

❑ c.

❑d. ✘

❑ e.

• Des isomeres ` g´eom´etriques ne different ` que par la position des atomes dans l’espace (pas par l’enchaˆınement des atomes). Les 3 compos e´ s ne sont donc pas des isom`eres g e´ ome´ triques. • La nomenclature cis (du mˆeme cˆot´e) / trans (a` l’oppos e) ´ fait r´ef´erence aux positions des groupements sur un cycle tandis que la nomenclature Z (du mˆeme cˆot´e) / E ( a` l’oppos´e) est utilis´ee pour la position des groupements sur un alc`ene. Ainsi, 11 est un isom `ere cis, 12 un isom`ere Z (Cl ´etant prioritaire devant COOH d’apr`es les num ´eros atomiques du chlore et du carbone) et 13 n’est ni de configuration Z, ni de configuration E (deux groupements CH3 a` gauche). • 11 poss`ede un plan de symetrie ´ et aucune double liaison. La mol´ecule est donc achirale (malgr´e la pr´esence de deux atomes de carbone asymetriques). ´ • 13 poss `ede un atome de carbone asym´ etrique donc une activit e´ optique.

91

❑a. ✘

❑ ✘b.

❑c. ✘

❑ d.

❑e. ✘

• Le plus rapide est de chercher la configuration de l’atome de carbone central dans chacune des repr´esentations, sachant que le compos´e e´ tudi´e est de configuration S (ordre de priorite´ selon les r`egles de Cahn, Ingold et Prelog ou r`egles CIP : S > O > C > H). Attention, il faut toujours avoir la liaison carbone - groupement minoritaire vers l’arri`ere (soit sur le sch´ema en tournant par exemple 3 groupements autour d’une liaison, soit en imaginant la mol´ecule dans l’espace). • Les mol´ecules a., b. et e. sont de configuration R. Ces trois repr esentations ´ correspondent `a l’´enantiom`ere du compos´e ´etudi´e. • R´e´ecrivons les compos´es c. et d. en representation ´ de Cram en regardant de la droite :

(en regardant de la gauche) et c. est donc de configuration R (´enantiomere ` du compose´ ´etudi´e) tandis que d. est de configuration S.

92

❑ a.

❑ b.

❑ c.

❑ d.

❑ ✘e.

• Atome de carbone C1 : regles ` CIP : O > N > C > H C1 est de configuration R.

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• e.

207

C2 est de configuration R (attention : H est `a l’avant dans la repr´esentation). • Atome de carbone C4 : regles ` CIP :

C4 est de configuration R.

93

❑ a.

❑b. ✘

❑ c.

❑ d.

❑ e.

• Pour obtenir la projection de Fisher de 14, il suffit de regarder de la droite. On trouve :

(l’enantiom ´ ere ` de 15). • Le compos´e 14 est de configuration S (r `egles CIP) :

C’est donc la (2S)-leucine ou, en nomenclature officielle, l’acide (2S)-2-amino-4-me´ thylpentano¨ıque (l’acide carboxylique est prioritaire donc porte le numero ´ 1). • Le groupement NH 2 est a` droite dans la repr ´esentation de Fisher donc 15 est de configuration D. • On rappelle qu’il n’y a aucun lien entre configuration absolue (R/S ou L/D) et signe du pouvoir rotatoire sp´ecifique.

94

❑ a.

❑ b.

❑ c.

❑ d.

❑ ✘e.

Chaque molecule ´ poss `ede deux atomes de carbone asym´etriques. Dans ce cas-l`a, deux mol´ecules sont des diast´er´eoisom`eres si une seule configuration absolue est modifi´ee entre les deux structures. Commenc¸ons par ecrire ´ le compos´e 16 en representation ´ de Fisher apr es ` avoir modifi´e sa conformation en repr´esentation de Cram (on regarde de dessous, tete ˆ du cot ˆ ´e de COOH) :

Ainsi, 16 et 17 sont identiques. Les diast´ereoisom` ´ eres sont 16/18, 17/18, 16/20, 17/20, 18/19 et 19/20. La seule proposition satisfaisante est donc la proposition e.

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• Atome de carbone C2 : regles ` CIP :

Corrig´ es

UE 1 • Corrig´es

208

❑ a.

❑ ✘ b.

❑ ✘ c.

❑ ✘ d.

❑ e.

Deux mol´ecule isomeres ` ayant deux atomes de carbone asym e´ triques sont des ´enantiom`eres si les deux configurations absolues changent entre les deux structures. C’est le cas des couples 16/19, 17/19 et 18/20 (propositions b., c. et d.).

96

❑ a.

❑ b.

❑ c.

❑ ✘ d.

❑ ✘e.

• Pour savoir si les composes ´ sont des isomeres ` de conformation, des enantiom` ´ eres ou des diast´er ´eoisom`eres, on regarde l’agencement de chaque groupement sur chacun des deux atomes de carbone asym´etriques. Pour que cela soit plus simple, on redessine le compose´ 24 en repr ´esentation de Cram (en regardant la projection de Newman de la droite) :

En mettant le groupement m´ethyle de droite vers le bas (par libre rotation) dans la structure 22, on se rend compte qu’on obtient la structure 23. Ce sont donc des conform`eres. 21 et 23 diff`erent d’une seule configuration. Ce sont donc des diast´er´eoisom `eres. On a donc la mˆeme relation entre les compos´es 21 et 22. Les deux configurations sont modifi´ees entre les mol´ecules 21 et 24, ce sont donc des ´enantiom`eres. • Cherchons les configurations absolues dans la mol´ecule 21 : Atome de carbone de gauche (C4) : r`egles CIP :

L’atome de gauche est donc de configuration R. Atome de carbone de droite (C3) : r`egles CIP :

L’atome de droite est donc de configuration R.

97

❑ a.

❑b. ✘

❑ ❑ d. ✘

❑ ✘e.

• Le DiM´ethylSulfOxyde (DMSO) a pour formule :

C’est donc un solvant polaire aprotique dont la charge partielle δ − est localis´ee sur l’atome d’oxygene ` tandis que la charge partielle δ + sur l’autre groupement d’atomes (bien plus gros).

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95

Corriges ´ • UE 1

209

R´ eactions en chimie organique 98

❑ ✘ a.

❑ b.

❑ c.

❑ d.

❑ ✘e.

La r´eaction d’iodation d’un cycle benz´enique est une r´eaction de substitution ´electrophile aromatique (not´ee SE Ar). Elle se fait en pr´esence d’un agent oxydant (contrairement a` la chloration et la bromation qui utilisent un catalyseur de type acide de Lewis). Les propositions correctes sont donc a. et e.

99

❑a. ✘

❑ ✘b.

❑c. ✘

❑ d.

❑e. ✘

• Les amines sont des composes ´ organiques contenant un atome d’azote porteur d’un doublet non liant et reli´e `a 2, 1 ou 0 atomes d’hydrog`ene. Les diff ´erentes classes d’amines possibles sont donc respectivement primaire (une substitution sur l’atome d’azote), secondaire (deux substitutions) et tertiaire (trois substitutions). La pr´esence d’un doublet non liant indique que ` nucleophiles. ´ les amines sont des especes • Les amides poss ´edant un atome d’azote dont le doublet non liant est conjugu´e avec la double liaisons C ≡ O, ils sont relativement stables (gr ˆace au ph´enomene ` de r ´esonance) et ne peuvent etre ˆ ionis es ´ (`a pH physiologique en particulier). Par contre, ils peuvent ˆetre hydrolys´es (comme tout d´eriv´e d’acide carboxylique) en acide carboxylique et amine.

100

❑ a.

❑ b.

❑c. ✘

❑ d.

❑e. ✘

• Le r´eactif est le 1-m´ethoxyprop-1-`ene (chiffres les plus petits possibles). L’atome d’oxyg`ene est porteur de doublets non liants. Il y a alors conjugaison entre un doublet non liant et la double liaison de ce r´eactif (ce qui signifie que l’atome d’oxyg ene ` poss`ede un effet mesom` ´ ere donneur). L’autre forme m´esomere ` est :

• La r´eaction etudi ´ ´ee est une hydrochloration (ajout de HCl) sur un alcene ` donc une addition electrophile ´ (puisque la premiere ` ´etape consiste a` fixer l’electrophile ´ H+ ). L’alc`ene etant ´ asym´etrique, il y a deux produits possibles : le produit Markovnikov (majoritaire) et le produit anti-Markovnikov (minoritaire). On rappelle que le produit Markovnikov est celui issu du carbocation (form´e lors de la premi`ere etape) ´ le plus stable. Ici, les deux carbocations possibles sont :

Ils sont tous les deux substitu´es deux fois mais l’effet m ´esom`ere donneur de l’atome d’oxyg `ene stabilise le carbocation de droite. Le produit majoritaire est donc H 3CO−CHCl−CH2 −CH3 , c’est-`a-dire le 1-chloro-1-m´ethoxypropane.

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Cette difference ´ de taille de chaque p oˆ le du dipˆole induit une forte attraction des cations. Il a donc tendance a` solvater pr ef´ ´ erentiellement les cations (ici les ions potassium) et donc a` rendre plus r´eactifs les anions (ici les ions cyanure). • Les ions cyanure ainsi lib´er ´es vont pouvoir agir sur le compos´e 21 en tant que nucl ´eophile. ´ Ce n’est pas une base forte (pKa (HCN/CN− ) = 9, 3) donc on n’observera qu’une reaction de substitution nucl´eophile. On obtiendra alors un compos´e poss´edant une fonction nitrile (de type R − C ≡ N). • Le compose´ 21 est un halog ´enoalcane secondaire. La bonne nucl´eophilie de l’ion cyanure et la pr´esence d’un solvant polaire aprotique favorise un m´ecanisme S N2. Ce dernier a lieu en une seule etape ´ avec inversion de Walden (c’est- `a-dire que le nucl´eophile attaque sp´ecifiquement `a l’oppos´e du groupe nucl´eofuge, ici le brome sous forme d’ion bromure).

Corrig´ es

UE 1 • Corrig´es

210

❑ ✘a.

❑ ✘b.

❑ c.

❑ d.

❑e. ✘

La r´eaction pr´esent´ee ici est une hydrobromation. Il s’agit donc d’une r´eaction d’addition ´electrophile. L’enonc´ ´ e sous-entend que l’on ne s’int´eresse qu’au produit majoritaire. La mol´ecule de d´epart ne presente ´ aucun groupement ayant un effet me´ som`ere donc le produit majoritaire est celui issu du carbocation le plus substitu´e. C’est donc l’halog´enoalcane de classe le plus substitu´e, soit le 3-bromo-3-m´ethylpentane :

Cette molecule ´ ne possede ` pas d’atome de carbone asym e´ trique (il y a deux groupements ´ethyle).

102

❑ ✘a.

❑ b.

❑ c.

❑ d.

❑ e.

La r´eaction ´etudi´ee est une r ´eaction de syn-dihydroxylation c’est-`a-dire que l’on forme un diol vicinal (les deux fonctions alcools s’additionnant du mˆeme cot ˆ ´e de l’alc`ene). Le Z but-2-`ene a pour representation ´ :

soit Le produit obtenu a donc pour repr´esentation (proposition a.) :

103

❑ ✘a.

❑ ✘b.

❑ c.

❑ ✘d.

❑ ✘ e.

• Les informations de l’´enonc´e nous indiquent qu’il y a deux r´eactions etudi ´ ´ees : une substi´ ´ tution nucle´ ophile pour former 29 et une elimination pour former 30, l’ion ethanolate e´ tant a` la fois une base forte et un bon nucl´eophile. • Concernant la substitution nucl´eophile, la formation d’un compos´e optiquement actif nous montre que le m´ecanisme est un m´ecanisme SN 2 (sinon on obtiendrait un m´elange rac´emique optiquement inactif). Il se fait donc en une seule e´ tape (sans passage par un carbocation). ´ • Concernant l’elimination, la base utilis e´ e e´ tant une base forte, on privil ´egie un m´ecanisme bimol´eculaire (E2). D’apr`es la r`egle de Za¨ıtsev, l’alc`ene majoritairement form´e est le plus stable donc l’alc`ene E. En supposant que les compos´es donnes ´ dans l’´enonc´e sont les composes ´ majoritaires, la proposition e. est correcte (en re´ alit´e, l’alc`ene Z est ´egalement form´e). • Avec du tertiobutylate de potassium, base forte peu nucl´eophile et esp`ece plus grosse donc encombr´ee, on privil´egie la r´eaction d’´elimination. On formera alors uniquement le compos´e 30.

104

❑ a.

❑ b.

❑ c.

❑ ✘ d.

❑ ✘ e.

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101

Corriges ´ • UE 1

|

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❑ d.

❑ e.

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❑ c.

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❑ b.

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❑ ✘a.

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105

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L’alcool est obtenu par substitution nucl´eophile. L’halog e´ noalcane ´etant tertiaire, le me´ canisme favoris´e est S N 1. L’alcool obtenu est donc un m´elange rac´emique (le carbocation forme´ lors de la premi`ere ´etape etant ´ plan, l’attaque est ´equiprobable de chaque cˆot´e du plan). Le carbocation susceptible d’etre ˆ form´e lors d’une m´ecanisme E1 etant ´ tertiaire (donc stable), le m´ecanisme d’´elimination favoris e´ est donc E1.

❑ ✘ d.

❑ ✘ e.

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❑ ✘ c.

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❑ b.

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❑ a.

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106

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Le m´ecanisme E1 se d´eroule en deux ´etapes : formation d’un carbocation et d’un ion halog´enure puis capture du proton en β par une base. On forme alors un alc `ene. ` e´ tape est identique `a celle rencontr´ee avec le m´ecanisme SN1. Plus le carbocation La premiere est stable (donc substitu´e par des groupements donneurs), plus le m ´ecanisme E1 est favoris´e. Ce m´ecanisme est donc plus efficace avec des d´eriv´es halog ´en´es tertiaires. Plus le nucl´eofuge est bon, plus la r´eaction d’´elimination (E1 ou E2) est rapide. Enfin, lors d’un m´ecanisme E1, on forme des alc`enes Z ou E, l’alc`ene E etant ´ majoritaire car le plus stable (r `egle de Za¨ıtsev). Ainsi, toutes les phrases sont correctes (proposition a.).

|

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La r´eaction 1 est une r´eaction de substitution nucl´eophile (l’hydratation n’´etant pas possible sur un cycle benz´enique). L’halog´enoalcane 31 ´etant tertiaire, le m ´ecanisme SN 1 (substitution nucl´eophile monomol´eculaire) est favoris´e. La premi`ere etape ´ du mecanisme ´ permet de former un carbocation (interm´ediaire r´eactionnel). Dans cette r´eaction, l’eau est a` la fois un r´eactif nucl´eophile (car porteur de doublet non liant) et un solvant protique (peut former des liaisons hydrog`ene) polaire. Le r´eactif est le (2R)-2-chloro-3, 3-dim´ethyl-2-ph´enylbutane ou le (3R)-3-chloro-2, 2-dim´ethyl-3-phylbutane (il semblerait que les 2 nomenclatures, comportant les memes ˆ nombres et groupements, soient acceptees). ´ En effet, d’apr `es les r`egles CIP, le chlore est prepond´ ´ erant devant le groupement phenyle, ´ lui-mˆeme prepond ´ ´erant sur le groupement tertiobutyle puis le m´ethyle. On rappelle qu’il faut prendre la chaine carbon´ee la plus longue comme chaˆıne principale. Le produit majoritairement obtenu est un m´elange racemique ´ donc la formule non spatiale est ci-dessous. C’est le 3, 3-dim´ethyl-2-ph´enylbutan-2-ol.

107

❑ ✘a.

❑ ✘b.

❑ c.

❑ ✘d.

❑ e.

La r´eaction 2 poss`ede un m´ecanisme E2 donc un m´ecanisme concert´e (en une seule ´etape) et Retrouvez plus de livres médicaux à télécharger gratuitement et exclusivement sur : | www.facebook.com/LeTresorDesMedecins | www.facebook.com/groups/LeTresorDesMedecins | | http://letresordesmedecins.wordpress.com | http://letresordesmedecins.blogspot.com |

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Le r´eactif a pour formule :

Corrig´ es

211

UE 1 • Corrig´es

212

Corriges ´ • UE 1

C’est donc un alc`ene (pas un alcyne).

108

❑ a.

❑b. ✘

❑ c.

❑d. ✘

❑ e.

La r´eaction 3 est une r´eaction d’additon radicalaire (pr´esence de peroxyde). Elle fait donc intervenir des processus homolytiques dans le m´ecanisme et ob´eit `a une r`egle que l’on peut qualifier d’anti-Markovnikov : c’est l’effet Karash. Le produit obtenu est le 1-bromo-3, 3-dim´ethyl-2-ph´enylbutane, de formule topologique :

109

❑ ✘a.

❑ b.

❑ c.

❑ d.

❑ e.

On fait r´eagir un acide carboxylique avec un alcool : c’est une r ´eaction d’est´erification. Or, les r´eactifs sont :

La formule du produit s’obtient en enlevant le groupement OH de la fonction acide et l’atome d’hydrog`ene de la fonction alcool et en associant les deux groupements restants :

110

❑ ✘a.

❑ b.

❑c. ✘

❑ d.

❑e. ✘

Le compos´e 35 est appele´ le bromure d’allyle ou 3-bromoprop`ene. Au niveau de la double liaison, il y a deux atomes d’hydrog`ene sur l’atome de carbone de gauche donc pas de st´er´eochimie ni Z, ni E. La premi`ere etape ´ permet de former l’organomagnesien ´ :

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bimol´eculaire. La loi de vitesse s’´ecrit alors : v = k[substrat].[r´eactif]. Une e´ limination se fait en presence ´ d’une base forte (plutˆot concentr´ee dans le cas du m´ecanisme E2) donc la soude concentr´ee peut etre ˆ le r ´eactif R1 utilis´e. Le produit 33 obtenu a pour formule topologique :

213

suivie d’une hydrolyse acide. On obtient l’alcool de formule :

111

❑ a.

❑ b.

❑c. ✘

❑ d.

❑ e.

La premi`ere r´eaction est une r´eaction d’addition electrophile ´ de bromure d’hydrog`ene sur un alc`ene donc une hydrobromation. L’alcene ` ´etant sym´etrique, le seul produit possible est (proposition c.) :

112

❑ a.

❑b. ✘

❑ c.

❑ d.

❑ e.

La deuxi`eme r´eaction est une r´eaction de subsitution nucleophile. ´ Sans prendre en compte le type de m´ecanisme et la st´er e´ ochimie (on n’a pas d’atome de carbone asymetrique), ´ on obtient le cyclohexanol (proposition b.) :

113

❑ a.

❑ b.

❑ c.

❑ d.

❑ ✘ e.

La troisi`eme r ´eaction permet d’oxyder l’alcool secondaire obtenu en c´etone par action du permanganate de potassium. On obtient donc la cyclohexanone (proposition e.) :

114

❑ ✘a.

❑ b.

❑ c.

❑ d.

❑ e.

• L’atome d’azote poss´edant un doublet non liant conjugue´ avec la double liaison de l’alc`ene, l’autre forme m´esom`ere de 40 est :

(l’azote donne son doublet pour former une double liaison adjacente puis la double liaison d ´ej`a pr´esente se rabat sur l’atome de carbone de droite qui devient un carbanion). • Dans la formule de 40, on remarque que, concernant la fonction alc `ene, l’atome de carbone de droite est reli´e `a deux groupements m´ethyle donc 40 ne possede ` ni st ´er´eochimie Z, ni

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Les etapes ´ suivantes permettent de synth ´etiser un ion alcoolate puis un alcool par r´eaction avec le benzald´ehyde :

Corrig´ es

UE 1 • Corrig´es

214

Corriges ´ • UE 1

115

❑ a.

❑ ✘ b.

❑ c.

❑ d.

❑ ✘ e.

Par action d’un anhydride d’acide sur une amine, on obtient un amide. Dans le cas etudi´ ´ e, le produit 41 a pour formule :

L’amide 41 est ensuite r ´eduit en amine par action du t´etrahydruroaluminate de lithium (LiAlH 4 ) suivie d’une hydrolyse acide. On obtient alors :

116

❑ ✘a.

❑ b.

❑c. ✘

❑ d.

❑ e.

• La premi`ere ´etape est une r´eaction du type acetalisation ´ (nommee ´ thioac´etalisation ici du ´ fait de la presence de soufre). C’est donc une r ´eaction d’addition nucl´eophile. • La deuxi`eme ´etape est une r´eaction d’oxydation de l’h´emithioac´etal (en particulier la fonction alcool) par le NAD + en thioester (la fonction −OH a ´et´e oxyd´ee en ≡ O). Verifions ´ `a l’aide des demi-´equations ´electroniques :

117

❑ ✘a.

❑ b.

❑ c.

❑ d.

❑ e.

L’action de l’´ethanol en milieu acide permet d’ouvrir l’´epoxyde. Ce dernier ´etant dissym´etrique, l’attaque se fera pr´ef´erentiellement sur l’atome de carbone de l’´epoxyde le moins substitue´ (donc celui de gauche). L’ouverture permet de former une fonction alcool et une fonction ´etheroxyde en position anti l’une par rapport `a l’autre sachant que l’attaque se fait du cˆote´ oppos´e `a la fonction epoxyde. ´ Le produit obtenu est donc :

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st´er´eochimie E. • La formule de 40 n’etant ´ pas charg´ee, les propositions b. et e. sont impossibles. De plus, 40 ne possede ` pas de forme tautom`ere (par ´equilibre entre deux especes ` chimiques : ´enamine et imine) puisqu’il faudrait que l’atome d’azote soit reli´e `a un atome d’hydrog`ene qui puisse ˆetre ´echange. ´ • Enfin, la reaction ´ entre une amine primaire et la propanone en milieu acide permettrait de former une imine (par addition nucl´eophile). Or la trim ´ethylamine est une amine tertaire. La r´eaction n’aura donc pas lieu.

215

Glucides 118

❑ a.

❑ ✘ b.

❑ c.

❑ d.

❑ ✘ e.

Le glucose est un aldo-hexose qui, sous forme pyranique, poss`ede un carbone asymetrique ´ de plus par rapport `a la forme lin´eaire (le carbone anom´erique). Dans la cellulose, les mol´ecules de glucose sont reli´ees par des liaisons β1-4.

119

❑ a.

❑ b.

❑ ✘ c.

❑ d.

❑ e.

Des ´enantiomeres ` sont des st ´er´eoisom`eres pour lesquels la configuration de tous les C asym´etriques est invers´ee (ils sont images l’un de l’autre dans un miroir). Pour les oses, il s’agira du mˆeme sucre en configuration D ou L. Dans le cas des sucres (1) et (2), leur configuration diff´erente (cyclique et lin´eaire) fait qu’ils ne sont pas images donc non ´enantiomeres. ` Deux ´epim`eres ne se distinguent que par la configuration d’un carbone asym´etrique (hors carbone anom´erique). Les sucres (3) et (4) sont diast´er´eoisom`eres mais pas epim ´ e` res. (3) est le α-D-mannopyranose, absent du lactose (β-D-galactopyranosyl-(1→4)-D-glucopyranose). ´ ˆ configuration du car(4) est le β L-glucopyranose. Ces deux sucres ne presentent pas la m eme bone anom´erique mais ils ne sont pas anom`eres pour autant. Il faudrait pour cela que (3) et (4) soient les mˆemes sucres.

120

❑ a.

❑ ✘ b.

❑ c.

❑ d.

❑ e.

L’amidon est le polyoside v´eg´etal le plus abondant et constitue la source principale de glucides chez l’homme. Il est compos´e de 2 polyholosides : l’amylose et l’amylopectine, polymeres ` de glucose. Apr`es hydrolyse parune alpha-amylase, on peut obtenir un melange ´ de maltose (deux glucoses lies ´ en α1-4), maltotriose (trois glucoses li ´es en α1-4) et d’α-dextrine (deux glucoses li´es en α1-6).

121

❑ a.

❑ b.

❑ ✘ c.

❑ d.

❑ e.

Glucose et fructose sont des isom`eres de constitution : ils ont la mˆeme formule chimique, ainsi que le meme ˆ poids mol´eculaire. Le glucose est un aldose tandis que le fructose est un c´etose. Ce dernier poss`ede donc un carbone asym´etrique en moins.

122

❑ a.

❑ b.

❑ c.

❑ d.

❑ e.

Le glucose est un sucre comprenant 5 fonctions alcool et un groupement ald´ehydique. Le saccharose est un disaccharide non r´educteur (les 2 C anom ´eriques sont li´es par une liaison osidique). L’isoamylose correspond `a la partie ramifi´ee de l’amidon avec des liaisons oside-ose alpha-1, 4 et alpha-1, 6.

123

❑ ✘a.

❑ b.

❑c. ✘

❑ d.

❑e. ✘

L’amidon forme des micelles dans l’eau a` temp´erature ambiante.

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3. Biochimie

Corrig´ es

UE 1 • Corrig´es

216

Corriges ´ • UE 1

124

❑ a.

❑ b.

❑ c.

❑ d.

❑ e.

´ ´ e` re en C2 du DLe mannose est un aldo-hexose. Si X represente bien le D-mannose ( epim glucose), la mol´ecule Y est une forme anom`ere β (le OH port ´e par le carbone anom´erique et le CH2OH pointent dans la mˆeme direction) d’u autre sucre. Le mannose presente ´ un groupement OH port´e par le C2 dirige´ vers le haut (ce qui est bien le cas), un C3 vers le haut (il est ici vers le bas), un C4 vers le bas (il est ici vers le haut). C’est donc un diast´er ´eoisom`ere du mannose.

125

❑ ✘a.

❑ b.

❑ c.

❑ d.

❑ e.

Le mannose et le galactose sont respectivement les ´epim `eres en C2 et C4 du glucose.

126

❑ a.

❑ b.

❑ c.

❑ d.

❑ e.

Le saccharose correspond a` un glucose li´e `a un fructose par une liaison a1-β2. Le lactose correspond a` un galactose li´e a` un glucose par une liaison β1-4. Le galactose est un epim ´ `ere du glucose. Le glycogene ` est un polyholoside de glucose.

127

❑ a.

❑b. ✘

❑c. ✘

❑ d.

❑e. ✘

• La proposition a. est fausse. Une glycoprot´eine est une prot´eine dont le premier motif glucidique est fixe´ de fac¸on covalente a` la chaine polypeptidique. • La proposition b. est exacte. Les lectines sont des glycoprot´eines capables d’interagir sp´ecifiquement avec des saccharides par liaisons non covalentes. • La proposition c. est exacte. Les proteines ´ membranaires ne sont que pour partie des glycoprot´eines. • La proposition d. est fausse. Dans la majorit´e des cas, les liaisons se font par leur extr´emite´ r´eductrice. • La proposition e. est exacte. La reconnaissance a lieu par les lectines.

128

❑ ✘b.

❑ c.

❑ d.

❑ e.

La cellulose est une mol´ecule en fibrilles, c’est une structure lin´eaire, etir ´ ee ´ avec des liaisons hydrogenes ` intra et inter-chaines. L’acide hyaluronique est un glycosaminoglycane, donc hydrophile. La digestion de l’amidon n´ecessite l’action d’α-amylases (hydrolysent les liaisons α1-4 internes), de l’α-dextrine (coupe les liaisons a1-6) et de la maltase (hydrolyse du maltose et du maltotriose).

129

❑ ✘a.

❑ b.

❑ ✘ c.

❑ d.

❑ ✘ e.

Au sein de l’amidon, les mol´ecules de glucose sont reli´ees entre elles par des liaisons α1-4 (chaˆıne principale). C’est cet amidon qui est source principale de glucides alimentaires.

130

❑ a.

❑ b.

❑ ✘ c.

❑ d.

❑ e.

La mol´ecule (1), le D-mannose, a une conformation 4C1 en chaise qui est la conformation la plus stable. Le carbone anomerique ´ est en configuration b, comme pour la mol ´ecule (2). L’enantiom ´ ere ` du L-ribose est le D-ribose. La mol´ecule (2) ne correspond pas `a ce sucre car le groupement OH porte´ par le carbone 3

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Par chauffage, les liaisons faibles comme les liaisons hydrog`enes sont rompues.

217

131

❑ a.

❑b. ✘

❑ c.

❑ d.

❑ e.

Le saccharose represent ´ ´e ici est un disaccharide non r´educteur qui peut etre ˆ hydrolys´e au niveau de l’intestin par une α1 glucosidase ou une β2 fructosidase. La chitine est constitu´ee de r´esidus de N-acetylglucosamines ´ lies ´ par des liaisons β 1-4.

132

❑ ✘a.

❑ b.

❑ c.

❑d. ✘

❑ e.

Le sucre repr´esente´ est le β-D-galactopyranose. C’est un ´epim`ere du glucose en C4. La substitution d’une fonction hydroxyle par une amine permet donc d’obtenir une galactosamine. Le glycogene ` est un polym`ere de glucose.

133

❑ a.

❑b. ✘

❑ c.

❑d. ✘

❑ e.

• La proposition a. est fausse. Elle serait vraie s’il s’agissait des tissus v ´eg´etaux. • La proposition b. est exacte. Un polym`ere ramifi´e diff`ere de l’amylose. • La proposition c. est fausse. Les mol´ecules de glucose du glycogene ` sont li ´ees par des liaisons glycososidique α1 → 4. • La proposition d. est vraie. Nous ne sommes pas des escargots. • La proposition e. est fausse. Une mol´ecule de glucose ne poss`ede qu’une seule extremit ´ e´ r´eductrice.

134

❑ a.

❑b. ✘

❑ c.

❑ d.

❑ e.

La mutarotation correspond a` l’interconversion α/β du carbone anom ´erique. La chitine est un polym`ere de N-ac´etylglucosamine. Le tr´ehalose est un disaccharide non r´educteur compos´e de deux glucoses li´es entre eux par une liaison α1-a1. Le maltose correspond `a 2 glucoses reli´es par une liaison α1-4 tandis que dans la cellulose, les glucoses sont associ´es par des liaisons α1-4.

135

❑ ✘a.

❑ b.

❑ c.

❑ d.

❑ e.

L’oligosaccharide represent ´ e´ est un polym`ere de glucose unis par des liaisons α1-4. Il poss`ede une extr´emite´ anom´erique libre, il est donc r´educteur. La configuration des glucoses est une configuration 4C1 chaise. Ce pourrait etre ˆ un produit de d´egradation de l’amidon mais non de la cellulose qui contient des glucoses unis par des liaisons β1-4.

136

❑ a.

❑ b.

❑ ✘ c.

❑ ✘ d.

❑ e.

Le raffinose est un oside non r´educteur (  -oside  = non r educteur), ´ toutes les fonctions r´eductrices ´etant engag´ees dans des liaisons osidiques. Apr`es hydrolyse par une β-fructosidase, on obtient du α-D-galactopyranosyl-(1-6)-α-Dglucopyranose (le lactose est le β D-galactopyranosyl (1-4) D-glucopyranose). Apr`es hydrolyse par une α-galactosidase, on obtient du α-D-glucopyranosyl-(1-2)-β-Dfructofuranoside (donc du saccharose). Apr`es perm´ethylation (m ethylation ´ de tous les carbones d’un ose) puis hydrolyse acide (les

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pointe vers le haut alors qu’il devrait pointer vers le bas dans le cas du ribose.

Corrig´ es

UE 1 • Corrig´es

218

Corriges ´ • UE 1

137

❑ a.

❑ ✘ b.

❑ ✘ c.

❑ d.

❑ e.

Les het´ ´ erosides correspondent a` l’association d’un ose ( glycone  ) et d’une substance non glucidique ( aglycone  ou g e´ nine). La partie aglycone des tanins correspond aux ph´enols, a` l’acide cyanhydrique pour l’amygdaline.

Acides amin´ es 138

❑ a.

❑b. ✘

❑ c.

❑ d.

❑ e.

❑ d.

❑ ✘ e.

Les formules d´evelopp´ees sont :

139

❑ ✘a.

❑ ✘b.

❑ c.

• La proposition c. est fausse. La phenylalanine ´ est hydrophobe. • La proposition d. est fausse. La s´erine est hydrophile. • La proposition e. est fausse. La lysine est un acide amin ´e dibasique puisqu’elle contient deux groupements NH 2.

140

❑ a.

❑ ✘ b.

❑ ✘ c.

❑ d.

❑ ✘ e.

• La proposition a. est fausse. La ph´enylalanine poss`ede un noyau benz´enique. • La proposition c. est exacte. L’histidine possede ` un noyau imidazole. • La proposition d. est fausse. La tyrosine posse` de un noyau ph´enol.

141

❑ ✘a.

❑ ✘b.

❑ ✘ c.

❑ ✘d.

❑ ✘ e.

Les acides amin´es en solution sont incolores. La leucine est un acide amin´e essentiel. La glycine est un acide amin´e depourvu ´ de carbone asymetrique ´ car sa chaˆıne lat´erale est un

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carbones anomeriques ´ ne sont pas m´ethyles), ´ on obtientra entre autres du 2, 3, 4, 6 tetra-O´ m´ethyl-D-galactopyranose et du 1, 3, 4, 6 t´etra-O-methyl ´ D- fructofuranose.

219

142

❑ a.

❑b. ✘

❑c. ✘

❑ d.

❑e. ✘

Une r´esine ´echangeuse de cations retiendra les acides amin´es charg´es positivement. Les acides aspartiques et glutamiques seront charg´es negativement ´ `a pH6. L’arginine et la lysine seront charg´es positivement donc retenus. ´ `a 7, 5, `a pH 6 l’histidine sera donc charg ´ee Le cas de l’histidine est particulier. Son pI est egal positivement. Attention car a` pH physiologique, cet acide amine´ pr ´esente une charge nette nulle.

143

❑ a.

❑ b.

❑ c.

❑ ✘ d.

❑ ✘ e.

La glycine est le seul acide amin´e de possedant ´ pas de carbone asymetrique ´ par la pr e´ sence d’uns simple hydrog`ene en chaine lat´erale. Cela en fait egalement ´ le plus petit acide amin´e prot´einog`ene, ou acide alpha amin´e. En tant qu’acide amin´e aromatique, le tryptophane absorbe la lumi ere ` `a 280 nm. L’isoleucine est un acide amin´e essentiel.

144

❑ a.

❑ ✘ b.

❑ c.

❑ d.

❑ e.

Les chaˆınes lat´erales de la valine, de la leucine et de l’isoleucine sont effectivement non ionisables. Cependant, les groupements carboxyliques et amin´es le sont. Ce sont les arginines qui peuvent ˆetre N-glycosyl´ees au moment de l’´etape de traduction. Les s ´erines peuvent subir des modifications post-traductionnelles telles qu’une phosphorylation. Dans les prot´eines, les acides amin e´ s en surface (boucles) sont des acides amin´es plutot ˆ hydrophiles (interaction avec le solvant). ´ Les hydrophobes se trouvent au cœur de la proteine.

145

❑ a.

❑ b.

❑c. ✘

❑ d.

❑e. ✘

Malgre´ la pr´esence de soufre, de par sa position dans la chaine lat´erale, la methionine ´ est un acide amin´e apolaire et cet acide amin´e ne peut pas e´ tablir de pont disulfure. Comme tous les acides amine´ s (sauf glycine), le carbone α de la m ´ethionine est asym ´etrique.

146

❑ ✘a.

❑ ✘b.

❑ c.

❑ d.

❑e. ✘

Le carbone alpha est asymetrique, ´ on pourra donc bien distinguer deux isomeres ` L et D. Les acides amin´es sont des mol e´ cules amphot`eres, capables de se comporter comme un acide ou comme une base faible en fonction du pH. Ils comportent tous au moins deux groupements ionisables : carboxylique et amin´e.

147

❑ ✘a.

❑ ✘b.

❑c. ✘

❑ ✘d.

❑ e.

La formule d´evelopp´ee de l’ac´etylcholine est :

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atome d’hydrogene. ` Ces deux acides amines ´ sont des acides amin ´es aliphatiques, comme le sont ´egalement la valine, l’alanine et l’isoleucine. La lysine poss`ede bien deux groupement NH2 : le premier port´e par le carbone alpha et le second par la chaine lat´erale.

Corrig´ es

UE 1 • Corrig´es

220

Corriges ´ • UE 1

148

❑ a.

❑ b.

❑ c.

❑ ✘ d.

❑ e.

Les plateaux sur ce type de courbe de titration correspondent aux pKa de la mol´ecule. Dans cet exemple, le pK1 (point 1, autour de 2) est celui du groupement alpha carboxylique, le pK2 (point 3, autour de 4) est celui la chaine lat´erale (groupement carboxylique) et le pK3 (point 5, autour de 9) est celui de la fonction amine. Le pI se lit au niveau du point 2. Ainsi, on peut en d´eduire que l’acide glutamique est une acide amin´e charg´e n´egativement a` pH physiologique (pH7>pI). Au niveau du point 5, les deux fonctions carboxyliques sont ionis´ees n´egativement (soit deux ´ charges negatives). Attention, il s’agit ici de charges brutes et non de charges nettes car nous sommes ici au pKa de la fonction amine. Elle se trouve donc `a moiti´e sous forme NH+3 , `a moiti´e sous forme NH2 .

149

❑ a.

❑b. ✘

❑ c.

❑ d.

❑e. ✘

La glycine est la seule a` ˆetre d´epourvue de carbone asym´etrique. ` partir de deux acides amines, A ´ on peut synth etiser ´ 22 peptides diff´erents (GA, AG, GG et AA). ` pH = 6, 1, l’alanine est a` son point iso´electrique donc sous forme zwiterrion. Le pKa2=9.7 A est celui de la fonction amine. ` pH = 11, nous sommes superieurs A ´ au point isoelectrique ´ de la glycine (pI = (9, 7 + 2, 4)/2 = 6). La glycine est donc majoritairement anionique.

150

❑ ✘a.

❑ b.

❑ c.

❑d. ✘

❑e. ✘

La thr´eonine est un acide amin´e hydroxyle.´ Les hormones thyro¨ıdiennes, thyroxine (T4) et triiodothyronine (T3), sont des hormones produites `a partir d’iode et de la tyrosine. La thyroglobuline apporte les tyrosines. Le glutathion est un tripeptide constitue´ d’acide glutamique, de cyst´eine et de glycine. La ph´enylc´etonurie est une maladie li´ee `a l’absence de ph´enylalanine hydroxylase.

151

❑ ✘a.

❑ b.

❑ c.

❑ ✘ d.

❑ e.

Du fait de l’atome de C ∗2 (porteur des groupements fonctionnels −NH2 et −COOH) sp3 asym´etrique, tous les acides amin´es (sauf la glycine) posse` dent deux st´er´eoisom`eres. ` pH acide, les acides amin´es sont sous forme de cations. Ce sont des mol´ecules hydrophiles A ˆ aux groupements carboxylique et amin ´e. grace

152

❑ a.

❑b. ✘

❑ c.

❑ d.

❑ e.

• La proposition a. est fausse. La proline est synthetis ´ ´ee `a partir du glutamate.

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• La proposition b. est exacte pour le cœur. • La proposition c. est exacte. Il resulte ´ de l’est´erification entre l’acide acetique ´ et la choline. • La proposition d. est exacte. Il est produit dans les terminaison nerveuses cholinergiques, anoxales du cerveau. • La proposition e. est fausse. Il agit dans le systeme ` nerveux parasympathique.

221

153

❑ a.

❑ b.

❑c. ✘

❑ d.

❑ e.

La proposition 5 est fausse. Le tryptophane ne repr ´esente que 1 % de la constitution des proteines. ´

154

❑ ✘a.

❑ b.

❑ c.

❑ d.

❑ e.

• La proposition 2 est fausse. La biosynth `ese de la m´elanine se fait a` partir de la tyrosine. • La proposition 3 est fausse. Il s’agit de la tyrosine.

155

❑ ✘a.

❑ ✘b.

❑ ✘ c.

❑ ✘d.

❑ e.

• La proposition b. est exacte. Le pKb est ´egal a` 12, 5. L’arginine est le plus basique des α-acides amin´es. • La proposition d. est exacte. La formule brute commune est : C6H 13 O 2.

156

❑ ✘a.

❑ b.

❑ c.

❑ d.

❑e. ✘

L’acide amin´e ici repr´esent´e est le L-tryptophane (NH3+ `a gauche). Tous les L-acides amin´es (sauf la cysteine) ´ ont une configuration 2S. Seules la thr´eonine et l’isoleucine ont deux carbones asym´etriques. Le tryptophane presente ´ un maximum d’absorption a` 280 nm conf´er´e par son noyau aromatique. L’histamine est obtenue par d´ecarboxylation de l’histidine. Les acides amin´es favorables `a une structure secondaire en helice ´ a sont les acides amin´es volumineux, non ou peu polaires : L, F, W.

157

❑ a.

❑ ✘ b.

❑ c.

❑ d.

❑ e.

Pour r´epondre `a ce type de question, la m´ethodologie consiste `a num´eroter les acides amin´es de la s´equence propos´ee et de reporter leur(s) pKa(s) : acide amin´e

V

D

Y

K

H

G

Ordre

1

2

3

4

5

6

pKa

9 (pKa2 de NH +3 )

4 (pKr)

11 (pKr)

11 (pKr)

6 (pKr)

2 (pKa 1 de COOH)

On barre ensuite les acides amines ´ cit ´es dans l’´enonc´e : ici 1, 3, 4 et 5 : acide amin´e

V

D

Y

K

H

G

Ordre

1

2

3

4

5

6

pKa

9 (pKa2 de NH+3 )

4 (pKr)

11 (pKr)

11 (pKr)

6 (pKr)

2 (pKa1 de COOH)

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• La proposition b. est exacte. Par hydrolyse de la tyrosine, on obtient la dihydroxyph´enylalanine. • La proposition c. est fausse. Le PAPS (Phosphoad´enosine phosphosulfate) donne du sulfate `a diff ´erents compos´es. La metionine ´ donne des chaˆınes carbonees ´ (acetylation). ´ • La proposition d. est fausse. La threonine ´ n’est pas ramifi ´ee. C’est pourtant un acide amin´e cetog` ´ ene et glucoformateur. La valine est ramifi´ee, mais n’est pas glucoformateur. • La proposition e. est fausse. La m ´elatonine est synth´etis´ee `a partir du tryptophane.

Corrig´ es

UE 1 • Corrig´es

222

Corriges ´ • UE 1

Lipides 158

❑ a.

❑ ✘ b.

❑ ✘ c.

❑ ✘d.

❑ ✘ e.

• La proposition a. est fausse. Les HDL transportent le cholesterol ´ des tissus vers le foie (transport r´etrograde). • La proposition b. est exacte. La densite´ des chylomicrons est inf´erieure `a 0, 99 ; celle des LDL est comprise entre 1, 019 et 1, 063. • La proposition d. est exacte. Dans le sang humain, le cholest´erol se r´epartit : 1/3 sous forme libre, 2/3 sous forme este´ rifiee. ´ • La proposition e. est exacte. Le bon cholest ´erol est celui qui est oxyd´e (est´erifi´e).

159

❑ ✘a. ❑ b.

❑ ✘ c.

❑ ✘d.

❑ ✘ e.

• La proposition a. est exacte. L’accumulation de sphingolipides dans le systeme ` nerveux est li´e a` un d e´ ficit enzymatique. • La proposition d. est exacte. On utilise une analyse de la β-glucosidose dans les leucocytes, ou en cultures fibroblastes. • La proposition e. est exacte. La maladie de Gaucher (1854-1918) est une maladie de surcharge lysosomale. Elle est caract´eris´ee par une accumulation excessive des c´er´ebrosides, qui sont des glycosphingolipides.

160

❑ a.

❑ b.

❑c. ✘

❑d. ✘

❑e. ✘

• La proposition a. est fausse. Le cœur hydrophobe est forme´ par les lipides entour´es de proteines. ´ • La proposition b. est fausse. Une lipoproteine ´ contient une surface amphipathique (phospholipides, cholesterol ´ libre . . .). • Les propositions c. et e. sont exactes. Une lipoproteine ´ contient du cholest e´ rol non est´erifi e´ et des phospholipides dans la monocouche p´eriph´erique. • La proposition d. est exacte. On trouve du cholest ´erol est´erifi´e dans le cœur hydrophobe.

161

❑ a.

❑ b.

❑c. ✘

❑d. ✘

❑e. ✘

• La proposition a. est fausse. La sphingomy´eline est un constituant majeur de la gaine de my´eline des nerfs, de la cornee, ´ du cerveau. • La proposition b. est fausse. La sphingomy´eline est un phospholipide membranaire. • La proposition c. est exacte. a` partir d’un c´eramide et d’une phosphatidylcholine, on obtient de la sphingomy´eline et des DAG. • La proposition e. est exacte. Par catabolisme, la sphingomy´elinase d´egrade la sphingomy´eline en c´eramides, phosphotylcholine.

162

❑ ✘a.

❑ ✘b.

❑ ✘ c.

❑ d.

❑ e.

• La proposition a. est exacte. delta 5 cre´ e une insaturation en (n-15) sur les acides gras en 20 atomes de carbone. • La proposition b. est exacte. delta 6 cr´ee une insaturation en (n-12) sur les acides gras en 18 atomes de carbone.

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La zone de pH attendue correspond `a l’intervalle entre le plus petit pKa barr´e (9, 11 ou 6 = il s’agit de 6) et le plus grand pKa non barr´e (2 ou 4 ? on conserve 4). Dans notre exemple, l’intervalle recherch ´e est donc l’intervalle compris entre 4 et 6. Cette proposition n’est pas propos´ee, on retiendra 5 et 6 qui est un intervalle plus restreint. Attention, l’inverse n’est pas vrai : l’intervalle 3 `a 7 par exemple ne conviendrait pas.

223

163

❑ ✘a.

❑ ✘b.

❑ c.

❑ d.

❑e. ✘ 

La formule de l’acide eicosano¨ıque est : CH3 − (CH2 La formule de l’acide arachidique est : C20 H40 O2. La formule de l’acide ol´e¨ıque est : C 18 H34 O 2. La formule de l’acide linol´e¨ıque est : C18 H32O 2. La formule de l’acide arachidonique est : C20 H32 O 2.

164

❑ a.

❑ ✘ b.

❑ ✘ c.

❑ ✘d.



18-COOH.

❑ ✘ e.

Les leucotri`enes appartiennent a` la famille des eicosano¨ıdes. • La proposition a. est fausse. La chaˆıne carbon´ee est lin´eaire. • La proposition b. est exacte. Il existe trois doubles liaisons conjugu´ees C6,8,10 . • La proposition c. est exacte. Ils sont formes ´ sous l’action de la 5-lipoxyg´enase sur l’acide arachidonique. • La proposition d. est exacte. Ils recrutent d’autres cellules pro-inflammatoires. • La proposition e. est exacte. Ils sont biosynth ´etis´es `a partir de l’acide arachidonique dans les mastocytes.

165

❑ ✘a.

❑ ✘b.

❑ ✘ c.

❑ ✘d.

❑ e.

• La proposition a. est exacte. Les chylomicrons et les VLDL comportent 88 % de triglyc´erides. • La proposition c. est exacte.

• La proposition d. est exacte. Les triglyc´erides sont hydrolyses ´ par la lipase hormonosensible, enzyme des tissus adipeux, qui hydrolyse les triglyc´erides de r ´eserve. • La proposition e. est fausse. Les triglycerides ´ sont neutres.

166

❑ ✘a.

❑ ✘b.

❑ c.

❑ ✘d.

❑ e.

• La proposition a. est exacte. Le cholest ´erol est une mol´ecule amphipathique, c’est-`a-dire qu’elle possede ` `a la fois un groupe hydrophile et un groupe hydrophobe. • La proposition c. est fausse. Les acides biliaires sont libe´ res ´ dans le tube digestif. • La proposition d. est exacte. Le cholesterol ´ limite le mouvement des phospholipides. • La proposition e. est fausse. La formule de la testost´erone est C19 H28 O 2 .

167

❑ a.

❑ b.

❑ c.

❑ d.

❑ ✘ e.

Le cholest´erol est un st´erol a` 27 C. Il poss`ede en C3 une fonction alcool pouvant etre ˆ est e´ rifi´e. Il est pr ´esent dans la membrane cellulaire eucaryote sous forme non est´erifi´e o`u il diminue la

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• La proposition c. est exacte. delta 9 assure la conversion de l’acide palmitique en acide palmitol´e¨ıque et l’acide st´eorique en acide ol´e¨ıque. • Les propositions d. et e. sont fausses. delta 12 et delta 15 sont pr ´esents chez les v´eg´etaux. delta 12 assure la conversion de l’acide ol´e¨ıque en acide lin´ele¨ ´ıque et delta 15 de l’acide lin´ele´¨ıque en acide dilin ´ele´ ¨ıque.

Corrig´ es

UE 1 • Corrig´es

224

Corriges ´ • UE 1

168

❑ a.

❑ b.

❑ c.

❑ d.

❑ ✘ e.

L’oxydation de l’acide arachidonique C20 : 4∆ 5,8,11,14 conduit a` la synth`ese des eicosano¨ıdes (leucotri`enes et prostaglandines).

169

❑ a.

❑ ✘ b.

❑ c.

❑ ✘ d.

❑ ✘ e.

• La proposition a. est exacte. La formule du cholest ´erol est C27 H 46 O. Le groupement hydroxyle est en position 3.

• La proposition b. est exacte. C’est la vitamine D3 qui intervient dans la calcification des os. • La proposition c. est fausse. L’oestradiol est un deriv´ ´ e naturel du m´etabolisme du cholesterol. ´ Le groupement −CH3 est sur le C 13 . • La proposition d. est exacte. L’acide cholique posse` de 3 groupements −OH sur les C3,8,12 . sa formule est C24 H 40O 5.

170

❑ a.

❑ ✘ b.

❑ ✘ c.

❑ d.

❑ e.

• La proposition a. est fausse. C’est un acide gras polyinsatur ´e a` cha ˆıne lin´eaire. • La proposition b. est exacte. Il a une double liaison sur le C6 `a partir du CH3 terminal. • La proposition c. est exacte. Il a des doubles liaisons s ´epar´ees par deux simples liaisons.

• La proposition d. est fausse. Son rˆole n’est pas essentiel chez l’adulte. Mais il devient indispensable chez les personnes ˆag´ees. • La proposition e. est fausse. C’est le pr´ecurseur du groupe des om´ega-6.

171

❑ ✘a.

❑ b.

❑ c.

❑d. ✘

❑e. ✘

• La proposition a. est exacte. Les chylomicrons contiennent de 85 `a 95 % de triglyc´erides. • La proposition b. est fausse. Ils acqui`erent l’apo C provenant des HDL circulants. • La proposition c. est fausse. Ils contiennent 1 % de cholesterol ´ esterifi ´ e. ´ • La proposition d. peut etre ˆ consid´er ´ee comme exacte. Ils contiennent 8 % de phospholipides. • La proposition e. est exacte. L’apolipoprot ´eine B48 est situ´ee `a la surface des chylomicrons.

172

❑ ✘a.

❑ ✘b.

❑c. ✘

❑ ✘d.

❑ e.

• La proposition a. est exacte. Ce sont des glycosphingolipides contenant au moins deux

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fluidit´e des membranes.

225

173

❑ ✘a.

❑ ✘b.

❑c. ✘

❑ ✘d.

❑e. ✘

• La proposition a. est exacte. L’hypertriglyc´erid´emie favorise la survenue des maladies cardio-vasculaires. • La proposition b. est exacte. L’oxydation d’un gramme de glycog`ene fournit 4, 2 kcal, soit la moiti´e de ce que fournit un gramme de triglyc´ eride. • La proposition c. est exacte. Les molecules ´ sont hydrophobes car elles sont apolaires.

174

❑ ✘a.

❑ ✘b.

❑ c.

❑ ✘d.

❑ e.

• La proposition a. est exacte. Ce sont des domaines particuliers de la membrane plasmique correspondant a` l’assemblage de glycosphingolipides et de cholest´erol. • La proposition b. est exacte. Ces microdomaines jouent un roˆ le important dans le fonctionnement des cellules, surtout au niveau de la transduction des signaux par r´ecepteur interpos´e. • La proposition c. est fausse.

175

❑ a.

❑b. ✘

❑c. ✘

❑ d.

❑e. ✘

Le cholest´erol fait partie de la famille des st´erols. • La proposition a. est fausse. Le cholest ´erol est un composant majeur des membranes cellulaires animales. • La proposition b. est exacte. Le cholest ´erol a quatre cycles carbone´ s (noyau cyclo-pentanoph´enanthr´enique). • La proposition c. est exacte. Il est pre´ sent sous forme de st´erides (cholest´erol est´erifi´e). • La proposition d. est fausse. Il provient des cellules du foie et de l’intestin principalement. • La proposition e. est exacte. Les LDL, lipoprot´eines `a basse densit´e, transportent le cholesterol ´ des lieux de s´ecr´etion vers les cellules de l’organisme.

176

❑ a.

❑ b.

❑ c.

❑d. ✘

❑ e.

L’acide linol´eique, ou acide octadecadi´ ´ eno¨ıque ou C18 : 2∆9,12 , appartient `a la famille des ω-6. Le point de fusion diminuant avec le nombre d’insaturation, le sien est bien inferieur ´ a` celui de l’acide stearique ´ (C18 :0). L’acide palmitique possede ` moins de carbone (C16 :0), l’acide linol´eique n’est donc pas son ´ precurseur.

177

❑ a.

❑b. ✘

❑ c.

❑ d.

❑ e.

L’acide palmitique est bien appele´ acide hexad ´ecano¨ıque mais ne comporte que 16 carbones (comme son nom chimique l’indique).

178

❑ ✘a.

❑ b.

❑c. ✘

❑ d.

❑ e.

Les sphingomy´elines sont constitu´ees d’un c´eramide (association d’une sphingosine et d’un acide gras), d’un phosphate et de choline. Les phosphatidylcholines, appartenant aux glyc´erophospholipides, sont constitu´ees de glycerol, ´ est´erifi e´ par deux acides gras a` longue chaine et d’une choline li´ee au glyc´erol par un acide phosphorique. Les c´eramides issus des sphingomy´elines peuvent servir de m´ediateurs chimiques, de m eˆ me

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r´esidu osidiques. • La proposition e. est fausse. Ils sont synthe´ tis´es a` partir des c eramides ´ : c´eramide + glucose + galactose −→ globoside.

Corrig´ es

UE 1 • Corrig´es

226

Corriges ´ • UE 1

179

❑ ✘a.

❑ ✘b.

❑ c.

❑ d.

❑ ✘ e.

Comme tout acide gras, l’acide arachidonique, C20 : 4∆ 5,8,11,14 est une mol ´ecule amphiphile. Il appartient a` la famille des ω-6 et peut ˆetre produit par action de la phospholipase A2. Les prostaglandines sont synth´etis´ees suite a` l’action de la cyclooxyg´enase sur l’acide arachidonique.

180

❑ a.

❑ b.

❑ ✘ c.

❑ ✘ d.

❑ ✘ e.

L’acide palmitique est un acide gras en C16, celui qui se trouve sur la ligne 1 en posse` de 18 (acide st´earique). L’acide linol´eique poss`ede deux insaturations, il s’agit sur la ligne 2 de l’acide ol´eique (ω-9). Le r´esidu polaire li´e au glyc´erol par un acide phosphorique en 3 est la choline.

181

❑ ✘a.

❑ b.

❑ c.

❑d. ✘

❑e. ✘

L’acide  c -linol´enique ou acide tout-cis-∆ 6,9,12 octadecatri´ ´ eno¨ıque (C18 :3) est un acide gras insatur´e ω-6 `a ne pas confondre avec l’acide α-linole´ nique, qui est un ω-3. Il est pr´ecurseur de l’acide dihomo- ?-linol´enique, qui mene ` `a son tour `a l’acide arachidonique.

182

❑ ✘a.

❑ ✘b.

❑ c.

❑ d.

❑ ✘ e.

• La proposition a. est exacte. La phospholipase C intervient sur la fonction ester liant le glyc´erol et le phosphate. • La proposition b. est exacte. C’est la structure de base des glyc´erophospholipides. • La proposition c. est fausse. Les ce´ r´ebrosides sont des glycolipides neutres. Ils comportent une fonction acide pA-H 3PO 4 et une fonction basique pA-1’AA alcool. • La proposition d. est fausse. Les c´eramides sont composes ´ d’une base `a longue chaˆıne (sphingosine . . . ) et d’un acide gras lie´ par une liaison amide a` l’azote de base.

183

❑ a.

❑ b.

❑c. ✘

❑ d.

❑ e.

Les mol ´ecules des le´ cithines et des sphingomy ´elines ont pour partie commune :

qui est la mol´ecule de phosphorylcholine.

184

❑ a.

❑ b.

❑ ✘ c.

❑ d.

❑ ✘ e.

• La proposition a. est fausse. La lipoproteine ´ lipase est synth ´etis´ee par les cellules musculaires et adipeuses. • La proposition b. est fausse. Elle se fixe sur les cellules endothe´ liales des capillaires. • La proposition c. est exacte. Elle poss`ede le mˆeme triade catalytique que les proteases ´ a` s´erine, soit s´erine-histidine-un acide carboxylique. • La proposition d. est fausse. L’hydrolyse des triglycerides ´ par la lipoprot´eine lipase donne 2 acides gras libres et un monoglyc´eride, le monoacylglyc´erol.

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que l’acide arachidonique souvent en position 2 du glyc´erol des glycerophospholipides. ´

227

185

❑ ✘a.

❑ b.

❑ c.

❑ d.

❑ e.

L’ethanolamine ´ se retrouve pr´ef´erentiellement au sein des phospholipides pr ´esents sur le feuillet interne des membranes cellulaires au mˆeme titre que l’inositol ou la serine. ´ Les phosphatidyl-cholines lib`erent de la choline sous l’action de la phospholipase D au niveau c´er´ebral (la phospholipase C lib´ererait de la phosphocholine). L’inositol 1, 4, 5-triphosphate est un m´ediateur d’activation cellulaire. Un c´eramide correspond `a l’association entre une sphingosine et un acide gras li´e par une liaison amide.

186

❑ a.

❑b. ✘

❑ c.

❑d. ✘

❑e. ✘

Si la synth`ese des acides biliaires est bien initee ´ au niveau h ´epatique, elle se poursuit au niveau du tube digestif, en particulier grˆace a` l’action de la flore bact´erienne commensale. Le cholest´erol est le pr´ecurseur des hormones stero¨ ´ ıdiennes (progest ´erone, androg`enes, oestrogenes) ` produites par diff´erents organes et aussi de la vitamine D3 au rˆole essentiel dans le m´etabolisme phosphocalcique. La quantite´ de cholest´erol n´ecessaire pour la synth`ese des hormones st´ero¨ıdiennes est presque n ´egligeable devant celle n´ecessaire pour la production des sels biliaires. Ces derniers permettent une assimilation plus rapide des triglyc´erides alimentaires.

187

❑ ✘a.

❑ b.

❑ c.

❑ d.

❑e. ✘

Les triglyc´erides ou triacylglycerols ´ correspondent `a une mol´ecule de L-glyc´erol est´erifi´ee par 3 acides gras. Ils ont une fonction de stockage ´energ´etique au niveau des adipocytes. Ils peuvent eˆ tre aussi synthetis´ ´ es au niveau des ent´erocytes pour incorporation dans les chylomicrons apr`es d´egradation par des lipases et absorption intestinale. Par leur nature hautement hydrophobe, ils sont totalement absents des membranes cellulaires mais sont solubles dans les solvants organiques.

Peptides et prot´ eines 188

❑ ✘a.

❑ b.

❑c. ✘

❑ ✘d.

❑e. ✘

• La proposition a. est exacte. Quatre grands types d’interaction interviennent dans le repliement de la chaˆıne d’acides amines ´ : effet hydrophobe, liaisons ioniques, liaisons hydrog e` ne, ponts disulfure. • La proposition b. est fausse. On a bien une structure fig´ee pour les prot´eines globulaires. Une prot´eine fibreuse s’´etire en longueur. ´ • La proposition d. est exacte. Dans le cas des proteines globulaires, les r ´esidus polaires sont en contact du solvant, les r ´esidus hydrophobes sont tourn´es vers l’int ´erieur. Pour les prot´eines solubles, le cœur hydrophobe est au centre de la structure tertiaire, les groupes polaires restent en surface. • La proposition e. est exacte. Elle est hydrophobe et insoluble. Cette proteine ´ fibreuse est ´ dans les lipides. Des r esidus ´ ins ´eree polaires peuvent se trouver `a la surface en contact avec les milieux hydrophobes.

189

❑ a.

❑b. ✘

❑ c.

❑ d.

❑ e.

L’h´elice alpha est une structure secondaire assez courante, comprenant 3, 6 acides amin´es par tour.

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• La proposition e. est exacte. Elle permet l’hydrolyse des triglyc ´erides des lipoprot´eines plasmatiques, ce qui donne des chylomicrons et du VLDL.

Corrig´ es

UE 1 • Corrig´es

228

Corriges ´ • UE 1

190

❑ a.

❑ b.

❑ c.

❑ ✘ d.

❑ ✘ e.

• La proposition a. est fausse. Le glutathion est un tripeptide, forme´ par la condensation d’acide glutamique, de cyst´eine et de glycine. • La proposition b. est fausse. La liaison entre l’acide glutamique et la cyst´eine est pseudopeptidique. • La proposition c. est fausse. La liaison entre les deux derniers acides amines ´ est peptidique.

191

❑ a.

❑b. ✘

❑ c.

❑ d.

❑ e.

• La proposition a. est fausse. la ghr´eline est un peptide orexig`ene. Elle stimule l’appetit. ´ • La proposition b. est exacte. Elle joue un role ˆ majeur dans le contr ˆole tensionnel. • La proposition c. est fausse. Le glucagon a un tr`es faible effet sur le tissu adipeux. • La proposition e. est fausse. L’insuline est secr ´et´ee par le pancr´eas endocrine.

192

❑ ✘a.

❑ ✘b.

❑ c.

❑ ✘d.

❑ e.

• La proposition a. est exacte. Ce sont des glycoprote´ ines `a majorite´ membranaire. ´ `eres • La proposition b. est exacte. Elles poss`edent deux chaˆınes lourdes H et deux chaˆınes leg L (ponts disulfures). • La proposition c. est fausse. La pr´esence de ponts disulfures t´emoigne de la pr esence ´ de cyst´eine. • La proposition e. est fausse. Il faudrait enlever IgH de la liste.

193

❑ ✘a.

❑ b.

❑ c.

❑ ✘ d.

❑ e.

• La proposition b. est fausse. Il s’agit de liaisons hydrog`enes. • La proposition c. est fausse. Les acides amin´es stabilisant l’h´elice α sont : la leucine, la ph´enylalanine et le tryptophane grˆace `a leurs interactions hydrophobes. • La proposition e. est fausse. Les coudes γ r´esultent de la pr esence ´ d’une liaison hydrog`ene entre le groupe −CO d’un residu ´ i et le groupement −NH d’un r ´esidu i + 2.

194

❑ a.

❑ ✘ b.

❑ c.

❑ ✘ d.

❑ e.

• La proposition a. est fausse. L’helice ´ α caract ´erise la structure secondaire des prot´eines. • La proposition b. est exacte. La proline est un  briseur de chaˆıne . • La proposition c. est fausse. C’est le cas des prot´eines intrins`equement non structur´ees. • La proposition d. est exacte. Ils relient deux structures secondaires cons ´ecutives. ´ : • La proposition e. est fausse. On a en g´eneral feuillet β - h ´elice α - feuillet β.

195

❑ ✘a.

❑ ✘b.

❑ c.

❑ ✘d.

❑ e.

• La proposition a. est exacte. Il existe des ponts disulfures entre les r ´esidus de cyst´eine de deux sous-unit´es. • La proposition b. est exacte. C’est une liaison covalente, donc la plus forte. • La proposition c. est fausse. Ce sont des residus ´ soufr´es.

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La myoglobine, prot´eine globulaire, est riche en helices ´ alpha. Les chaˆınes lat´erales des acides amin´es constituant l’h´elice sont rejet´ees vers l’ext´erieur. L’h´elice est stabilisee ´ par des liaisons H intracat ´enaires. Au contraire, la proline (et la valine, l’isoleucine, la thr´eonine ou les acides amin´es de charge identique contigus) sont d´efavorables a` l’etablissement ´ de cette structure.

229

196

❑ ✘a.

❑ ✘b.

❑ c.

❑ ✘d.

❑e. ✘

• La proposition b. est exacte. Au niveau des adipocytes, l’insuline stimule la lipoprot´eine lipase. • La proposition e. est exacte. L’insuline est n´ecessaire pour la lipog´en`ese.

197

❑ a.

❑ ✘ b.

❑ ✘ c.

❑ ✘d.

❑ ✘ e.

• La proposition a. est fausse. Il ne comporte que des sous-unit´es α et β. • La proposition d. est exacte. Il y a autophosphorylation.

198

❑ a.

❑b. ✘

❑ c.

❑d. ✘

❑ e.

• La proposition a. est fausse. Elle a une structure globulaire. • La proposition b. est exacte. Il s’agit de la globine. • La proposition d. est exacte. On a : Hb + 4 O2 −→ Hb(O2 )4 . • La proposition e. est fausse. La myoglobine transporte de l’oxyg`ene dans le muscle.

199

❑ a.

❑ b.

❑c. ✘

❑d. ✘

❑ e.

• La proposition a. est fausse. L’he´ matine est un h`eme oxyd´e. Elle r ´esulte du passage de Fe2+ `a Fe 3+ . • La proposition b. est fausse. Fe( Fe 2+ ) est au centre du noyau porphirinique, compos´e t´etrapyrrolique. • La proposition c. est exacte. Le fer est hexacoordinant. Il est lie´ par 4 liaisons entre les N des cycle pyrol et 2 liaisons de coordinance libres.

200

❑ a.

❑ b.

❑ c.

❑ d.

❑ ✘ e.

Les prot´eines prions normale et infectieuse diffe` rent par leur structure tertiaire, la forme infectieuse contenant beaucoup plus de feuillets bˆeta. Les structures primaires sont quant a` elles identiques. Le changement de conformation de la forme normale vers l’infectieuse est favoris´ee par cette derni`ere, on d´esigne ce ph´enom`ene sous le terme de  conversion auto-propageable  . Les prot´eines prions ne sont pas pour autant allost´eriques (terme se r´ef´erant aux propriet´ ´es cin´etiques de certaines enzymes).

201

❑ a.

❑b. ✘

❑c. ✘

❑ d.

❑e. ✘

• La proposition b. est exacte. Il s’agit de l’unit´e de masse des atomes (u.m.a.). • La proposition d. est fausse. Il y a desorganisation ´ de la structure spatiale sans ruptures des liaisons. • La proposition e. est exacte. Un agent r´educteur permet d’ouvrir les ponts disulfures.

202

❑ a.

❑ ✘ b.

❑ c.

❑ d.

❑ ✘ e.

• La proposition a. est fausse. L’e´ lectrophor `ese sur gel de polyacrylamide fait intervenir la charge et le poids moleculaire. ´ • La proposition b. est exacte. Il existe une sp´ecificit´e de liaison entre un ligand et une proteine. ´ • La proposition c. est fausse. Dans la chromatographie sur r esine ´ e´ changeuse d’ions, la force

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• La proposition d. est exacte. Les ponts disulfures sont oxydes ´ par l’acide performique. • La proposition e. est fausse. Les proteases ´ enzymes hydrolisent la liaison peptidique.

Corrig´ es

UE 1 • Corrig´es

230

Corriges ´ • UE 1

203

❑ a.

❑ b.

❑ c.

❑ ✘ d.

❑ ✘ e.

• La proposition a. est fausse. La solubilite´ de la proteine ´ (b) est minimale `a pH = 4 car on a alors pH = PI, la charge nette de la prot´eine est nulle. • La proposition b. est fausse. On est dans la situation o`u pH < pI pour la prote´ ine (c) sa charge nette est positive. • La proposition c. est fausse. En chromatographie d’exclusion st ´erique, les grosses mol´ecules ne rentrent pas dans les billes et donc elles sortent en premier. Les petites sont pi´eg´ees, ralenties, elles sortent en dernier. L’ordre est le suivant en 1 la (c) puis simultan´ement (a) et (b). • La proposition d. est vraie. La prote´ ine (c) a une charge nette positive a` pH = 8, elle se fixera `a un ´echangeur de cation (forme anionique). • La proposition e. est vraie. Le SDS entraˆıne la rupture des liaisons non covalentes, alors que le β-mercato´ethanol agent r´educteur a pour propri et´ ´ e de r´eduire les ponts disulfure des proteinesla ´ non cass ´es par SDS. SDS d´enature les prot´eines et se fixe dessus avec une densit´e % `a la masse mol´eculaire. (b) et (c) ont la meme ˆ masse 30 kDa : une seule bande donc au total deux bandes.

204

❑ a.

❑b. ✘

❑c. ✘

❑ ✘d.

❑ e.

• La proposition a. est fausse. Les VLDL (Very Low Density Lipoprot´eine) ont une densite´ inf´erieure `a celle des LDL (Low Density Lipoprot´eine). • La proposition b. est vraie. Les VLDL sont synthe´ tis ´es par le foie. Ils contiennent des triglyc´erides, du cholesterol ´ et une apoprot eine ´ B100. Leur d ´egradation donne de IDL . 50% ´ E et leurs triglycerides ´ des IDL perdent leur proteine pour donner les LDL. • La proposition c. est vraie. Les LDL sont charges ´ d’amener le cholest ´erol vers le stockage. S’ils sont trop nombreux, le cholest´erol va alors se d´eposer sur les parois des vaisseaux sanguin, avec risque d’arth´eroscl´erose et d’infarctus. On dit que les LDL transportent le mauvais cholesterol. ´ • La proposition d. est vraie. apo B00 est l’apolipoprot´eine majoritaire dans les LDL.

205

❑ a.

❑ b.

❑ ✘ c.

❑ ✘ d.

❑ e.

• La proposition a. est fausse. L’elution ´ d ´epend du pHi des prot´eines. La charge nette de la proteine ´ est liee ´ `a son pHi et au pH de l’´eluant. • La proposition b. est fausse. En ultrafiltration les tamis mole´ culaires utilises ´ ont des pores tr`es petit et ne permettent pas aux grosses prot´eines de passer. C’est donc uniquement les petites prot´eines qui peuvent passer et les grosses sont ralenties. • La proposition c. est vraie. exclusion = filtration sur gel : les petites mol ´ecules p´en`etrent dans les interstices du gel, elles subissent des frottements qui les retardent. Les grosses mol´ecules migreront plus vite vers le bas de la colonne. • La proposition d. est vraie. Avec SDS (gel d ´enaturant) la migration se fait uniquement en fonction de la masse (plus c’est gros et moins c¸a migre vite). • La proposition b. est fausse. En ultrafiltration les tamis mole´ culaires utilises ´ ont des pores tr`es petit et ne permettent pas aux grosses prot´eines de passer. C’est donc uniquement les petites prot´eines qui peuvent passer et les grosses sont ralenties.

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de r´etention est de nature ionique. • La proposition d. est fausse. Les prot´eines sont s´epar´ees selon leur taille et leur forme. • La proposition e. est exacte. Le SDS (Sodium dodecyl sulfate) est un detergent. ´ Dans la partie s´eparative du gel, les grosses molecules ´ sont plus frein ´ees et plus arrˆet ´ees que les petites.

231

206

❑ ✘a.

❑ b.

❑ c.

❑ ✘ d.

❑ ✘ e.

• La proposition a. est exacte. Le catalyseur apparaˆıt dans les produits de reaction. ´ Il n’est pas consomm´e. • La proposition b. est fausse. L’intervention des enzymes conduit a` diminuer l’energie ´ d’activation et a` augmenter la vitesse de r eaction. ´ • La proposition c. est fausse. La r ´eaction doit etre ˆ possible sur le plan thermodynamique soit ∆G < 0.

207

❑ a.

❑ b.

❑ ✘ c.

❑ d.

❑ e.

La constante de Michaelis KM de l’enzyme est ´egale `a la moiti´e de la vitesse maximale, soit 14, 7 ici = 7, 35 µmole.min−1 = 7, 35 µmole.L−1. 2

208

❑ ✘a.

❑ b.

❑ ✘ c.

❑ ✘d.

❑ ✘ e.

• La proposition b. est fausse. Cette carence conduit `a une an´emie hypochrome. ´ • La proposition c. est exacte. la vitamine B2 (riboflavine) est un precurseur du FAD +, enzyme de la classe des oxydo-r´educteur. • La proposition d. est exacte. Elle est apportee ´ par la viande, le poisson, le lait, les œufs.

209

❑ ✘a.

❑ b.

❑ ✘ c.

❑ d.

❑ e.

• La proposition b. est fausse. Le processus est irr´eversible. • La proposition c. est exacte. La chymotrypsine peut accomplir la prot´eolyse.

210

❑ ✘a.

❑ b.

❑c. ✘

❑ ✘d.

❑ e.

• La proposition b. est fausse. Le mode` le a ´ete´ propos´e par Monod, Wyman, Changeux (en 1965). • La proposition e. est fausse. La proposition correspond `a la cin´etique enzymatique de Michaelis.

211

❑ a.

❑b. ✘

❑c. ✘

❑ d.

❑e. ✘

On sait que 1 UI = 1 µmol.min et 1 cat = 1 mol.s−1 , d’o`u 1 ncat = 0, 06 UI. • L’activit´e de A est egale ´ `a : 334 ncat = 20 UI. La proposition a. est fausse et b. est exacte. • La proposition c. est exacte. L’activit ´e sp´ecifique de l’enzyme A est : 334 = 2, 227 ncat/mg de proteines. ´ 150 • La proposition d. est fausse. L’activite´ specifique ´ de l’enzyme B est de : 40 = 0, 133 UI/mg de prot´eines. 300 • La proposition e. est exacte. Ce sont deux molecules ´ diff ´erentes qui catalysent la mˆeme r´eaction. −1

212

❑ a.

❑ b.

❑ ✘ c.

❑ d.

❑ e.

• La proposition 1. est fausse. Jusqu’`a la temp´erature d’inactivation sp´ecifique, mais avant la temp´erature optimale, elle suit la loi d’Arrh´enius. • La proposition 5. est fausse. Par contre, un inhibiteur re´ versible non comp´etitif entraˆıne une

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Enzymologie

Corrig´ es

UE 1 • Corrig´es

232

Corriges ´ • UE 1

213

❑ a.

❑ b.

❑ ✘ c.

❑ ✘ d.

❑ ✘ e.

• La proposition a. est fausse. Le mot ribozyme est form´e `a partir de  acide ribonucl´eique  ´ et  enzyme  . Les ribozymes sont des ARN (et non des proteines) qui ont une activite´ catalytique. • La proposition b. est fausse Une enzyme ne change pas avec la reaction. ´ • La proposition e. est vraie. Le site actif d’une enzyme est la partie de la prot´eine qui va ˆetre impliqu´e intimement dans la r´eaction catalys´ee. Il peut ˆetre form´e de deux sites : le site de ´ fixation du substrat et le site catalytique qui va agir sur le substrat et lui faire subir la reaction chimique.

214

❑ ✘a.

❑ ✘b.

❑ c.

❑ ✘d.

❑e. ✘

• La proposition a. est vraie. v = f ([S ]) est une sigmo¨ıde, c’est-`a-dire une courbe en forme de S. • La proposition b. est vraie. Un activeur allosterique ´ d´eplace l’enzyme vers la forme R (relach´ ˆ ee). • La proposition c. est fausse. En presence ´ d’effecteurs pour des enzymes allost ´eriques du syst`eme K, on a : Vmax qui est constante et K1/2 qui varie. • La proposition d. est vraie. L’activeur favorise sa propre fixation sur la forme R de l’enzyme. • La proposition e. est vraie. L’inhibiteur favorise sa propre fixation sur la forme T de l’enzyme.

215

❑ a.

❑ b.

❑c. ✘

❑d. ✘

❑e. ✘

• La proposition a. est fausse. Une enzyme abaisse l’energie ´ d’activation d’une r eaction ´ chimique. • La proposition b. est fausse. Une enzyme n’affecte pas l’´equilibre d’une r´eaction r ´eversible. • La proposition c. est vraie. Il y a sp´ecificite´ de la catalyse enzymatique. • La proposition d. est vraie. La FAD est tr `es utilis´ee pour les d´eshydrog´enases. • La proposition e. est vraie. Elle forme une nouvelle double liaison par soustraction de groupe.

216

❑ a.

❑ b.

❑ c.

❑d. ✘

❑ e.

• La proposition 1. est fausse. La classe 1 regroupe les oxydo-r´eductases (peroxydases...) • La proposition 2. est vraie. Les transf´erases sont des enzymes qui permettent le transfert d’un radical `a une autre molecule. ´ • La proposition 3. est vraie. Les synth´etases appartiennent `a la classe des ligases. • La proposition 4. est fausse. Les aminotransf´erases sont des transf´erases. • La proposition 5. est vraie. Les peptidases font partie des hydrolases, qui sont dans la classe +3 des enzymes.

217

❑ a.

❑ ✘ b.

❑ c.

❑ d.

❑ e.

• La proposition a. est fausse. Le site actif contient de la serine ´ 195, de l’histidine 57, et de l’acide aspartique 102. C’est la s´erine qui est active. • La proposition b. est vraie. Le processus se fait par ´etapes : ➣ acylation, formation du premier interm´ediaire t´etra´edrique ; ➣ formation de l’acyl-enzyme ;

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diminution de Vmax ; l’affinit ´e et KM ne sont pas modifi´es.

233

218

❑ a.

❑b. ✘

❑ c.

❑ d.

❑ e.

• La proposition a. est fausse. Il n’y a pas de modification de Km . ´ • La proposition b. est vraie. Les inhibiteurs non-comp ´etitifs diminuent Vm. Dans la representation Km de Lineweaver-Burk, la pente ´egale `a est donc augment´ee. Vm −1 • La proposition c. est fausse. Dans ce diagramme, la pente est alors que Km est constante. Km • La proposition d. est fausse. L’inhibiteur se fixe sur un site diff´erent du site actif, il se fixe aussi bien sur l’ enzyme libre E que sur le complexe enzyme-substrat ES. Ce sont des inhibiteurs allost´eriques. • La proposition e. est fausse. C’est un inhibiteur comp ´etitif.

219

❑ a.

❑ b.

❑c. ✘

❑ d.

❑e. ✘

• La proposition a. est fausse. Chaque enzyme a un pH de fonction optimale. • La proposition b. est fausse. La temp ´erature influence les ´equilibres par ∆G. Vmax .[S ] • La proposition c. est vraie. L’expresson de la vitesse v0 = entraˆıne que v0 ≈ V max [S ] + K m si [S ]  Km . • La proposition d. est fausse. Un inhibiteur competitif ´ ne modifie pas V max . • La proposition e. est vraie. v 0 = f ([S ]) est une sigmo¨ıde, c’est-`a-dire une courbe en forme de S.

220

❑ a.

❑ b.

❑c. ✘

❑ d.

❑ e.

• La proposition a. est fausse. Vmax d´epend de T. Les effets de la temp ´erature sur une enzyme sont complexes. Il existe une temp´erature optimale apparente. Si T < Topt , alors Vmax augmente et si T > Topt la prot´eine est  d´enatur´ee  . • La proposition b. est fausse. La courbe v0 = f ([S ]) est une courbe hyperbolique. • La proposition c. est vraie. Voir QCM prec´ ´ edent c. • La proposition d. est fausse. Les prot ´eines sont sensibles au pH. Quand le pH change l’´etat d’ionisation des groupes charg´es (substrat et site actif de l’enzyme) varie. • La proposition e. est fausse. Il faut consid´erer le r´eactif et non le produit pour une disparition.

221

❑ ✘a.

❑ b.

❑ ✘ c.

❑ d.

❑ e.

Kcat · Plus cette valeur est grande plus KM l’enzyme est efficace. L’affinit´e enzymatique pour son substrat est donn ´ee par KM .Kcat . La constante catalytique Kcat , ou  turnover number  est le nombre de mol´ecules de substrat converties en produit par unit´e de temps pour chaque site actif, quand l’enzyme est satur´ee. L’efficacit´e catalytique est donn´ee par la relation

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➣ d´esacylation, formation du deuxi`eme interm´ediaire t ´etra´edrique. • La proposition c. est fausse. L’oxygene ` carbonyle n egatif ´ e´ tablit une liaison hydrog`ene avec un groupement N−H du squelette carbon´e de l’enzyme dans une r´egion appel´ee  trou oxyanion  . • La proposition d. est fausse. Elle intervient dans la 4e etape. ´ • La proposition e. est fausse. Cette enzyme hydrolyse la liaison peptidique qui suit un ph´enylalanine.

Corrig´ es

UE 1 • Corrig´es

234

Corriges ´ • UE 1 15 × 106 = 15 × 1011 et E 3 : 2 × 108 . −5 10

• La proposition b. est fausse. On a K cat1 < Kcat2 . • La proposition c. est vraie. L’efficacit´e de E 2 est de 3 × 10 13. • La proposition d. est fausse car KM2 < KM3 . • La proposition e. est fausse. C’est la relation inverse.

222

❑ a.

❑ b.

❑ c.

❑ ✘ d.

❑ e.

• La proposition b. est fausse. Pour la temp´erature optimale la vitesse de r´eaction passe par un maximum, elle decroˆ ´ ıt ensuite jusqu’`a s’annuler pour la temp´erature d’inactivation. • La proposition d. est vraie. Pour la re´ action ES →k+2 p + E, la vitesse maximale est bien celle de l´enonc´e. • La proposition e. est fausse. Le pH peut agir `a deux niveaux (enzyme, substrat) par modification de degr´e d’ionisation, de structure tridimensionnelle pour l’enzyme.

223

❑ a.

❑ b.

❑ c.

❑ ✘ d.

❑ e.

Utiliser la relation donnant la vitesse initiale vi =

224

❑ a.

❑ b.

❑c. ✘

❑ d.

Vmax.[S ] · [S ] + K M

❑ e.

• La proposition a. est fausse. L’α-c´etoglutarate est un recepteur ´ de groupement amin´e. • La proposition b. est fausse. Le dosage de l’activit´e ALAT se traduit par les r´eactions suivantes : ALAT L-alanine + α-c ´etoglutarate −→ pyruvate + L-glutamate LDH + pyruvate + NADH, H → lactate + NAD+ • La proposition c. est vraie. Le coenzyme indispensable est le phosphate de pyridoxal (PLP) d ´eriv´e de la vitamine B6. • La proposition d. est fausse. L’ALAT (transaminase) appartient au groupe 2, les tranf ´erases, transfert de groupe amin´e. • La proposition e. est fausse. L’ASAT catalyse la re´ action : L-aspartate + α-cetoglutarate ´ → oxoacelate + L-glutamate

225

❑ a.

❑b. ✘

❑ c.

❑ d.

❑ e.

• La proposition a. est fausse. Elle est constitu´ee de six unit´es catalytiques maintenues en place par six unit´es r´egulatrices. • La proposition b. est vraie. La coop´erativit´e est dite positive. • La proposition c. est fausse. Le CTP est un effecteur inhibiteur. • La proposition d. est fausse. Elle appartient `a la classe 3 des hydrolases. • La proposition e. est fausse. L’ATP est un effecteur activeur.

226

❑ ✘a.

❑ ✘b.

❑ ✘ c.

❑ d.

❑ e.

• La proposition b. est vraie. Une enzyme est une prot´eine specifique ´ d’un type de substrat, dans une r´eaction bien pr´ecise. • La proposition c. est vraie. Un catalyseur est un facteur cin´etique. Il augmente la vitesse

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• La proposition a. est vraie. Les efficacit´es sont : E1 :

235

227

❑ ✘a.

❑ ✘b.

❑c. ✘

❑ ✘d.

❑e. ✘

• Les propositions a. et d. sont vraies. Elle est structur ´ee de fac¸on a` ne reconnaˆıtre qu’un seul substrat, par exemple un seul diaster´ ´ eoisom`ere. • La proposition b. est vraie. Dans le modele ` de Koshland, hypothese ` de l’ajustement induit, la liaison du substrat avec l’enzyme provoque un changement conformationnelle. Les changements de conformation s’effectuent en cascade de manie` re sequentielle. ´ • La proposition c. est vraie. Elles le sont g´en´eralement dans l’organisme. • La proposition e. est vraie. Le site actif de la cholinest ´erase poss`ede un site anionique de liaison du substrat (r´esidu Asp) ainsi qu’un site catalytique ( site esterasique, ´ residus ´ de l’histidine et de la serine) ´ constitue´ de deux groupements fonctionnels.

228

❑ ✘a.

❑ ✘b.

❑ ✘ c.

❑ ✘d.

❑ ✘ e.

• La proposition a. est vraie. C’est une gamma lactone, presence ´ d’un ester dans un cycle. • La proposition b est vraie. En notation Fischer elle appartient `a la s´erie L. • La proposition c. est vraie. Elle est cofacteur d’une r ´eaction enzymatique permettant d’augmenter le Tm du cholest´erol. • La proposition d. est vraie. Le scorbut est une avitaminose C. • La proposition e. est vraie. Il n’y a pas de couplage avec la vitamine E lors de la reg´ ´ eneration ´ des lipides peroxyd´es.

229

❑ ✘a.

❑ ✘b.

❑ ✘ c.

❑ ✘d.

❑ e.

• La proposition a. est vraie. Par exemple, le couple redox FMN/ FMNH2 ´echange 2 H+ et 2 ´electrons. • La proposition b. est vraie. Le couple FMN/FMNH 2 ne se rencontre que dans le transport des ´electrons de la chaˆıne respiratoire. • La proposition d. est vraie. FMN est le coenzyme de la L-aminoacide d´eshydrog´enase qui catalyse la d´esamination des L-acides mono-carboxyliques. • La proposition e. est fausse. Les electrons ´ du NADH, H + cytoplasmique sont transfer ´ ´es par une navette sur le FADH2 mitochondrial.

230

❑ ✘a.

❑ b.

❑ c.

❑ d.

❑ e.

• La proposition a. est vraie. La vitesse initiale v0 definit ´ la vitesse de la r´eaction enzymatique. Elle correspond `a la vitesse de l’ordre 0. La phase stationnaire apparaˆıt lorsque toutes les mol´ecules de substrat S se sont associ´ees avec les mol´ecules d’enzymes. La r´eaction est d’ordre z´ero, [ES] est maximale et constante. C’est pendant cette phase stationnaire que l’on mesure v0 . • La proposition b. est fausse. La vitesse est repr´esent´ee par la pente de la tangente `a la courbe

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d’une r´eaction. • La proposition d. est fausse. Elle diminue l’´energie d’activation d’une r´eaction chimique. Il faut passer une barriere ` ´energ´etique pour transformer le substrat en produit. Les enzymes diminuent cette barri`ere en cr´eant des interm´ediaires. • La proposition e. est fausse. L’enzyme n’est pas alt´er´ee par la r´eaction chimique.

Corrig´ es

UE 1 • Corrig´es

236

Corriges ´ • UE 1

E+S

Elle entraˆıne v0 = Vm

k−1

 k+1 ES → k+2 P + E

[S ] ; donc pour des [S] ´elev´ees v0 ≈ Vmax . [S ] + K m

• La proposition e. est fausse. Le Katal est la quantite´ d’enzyme qui transforme une mole de substrat en une minute.

231

❑ a.

❑ ✘ b.

❑ c.

❑ ✘ d.

❑ ✘ e.

Un inhibiteur est une mol´ecule qui se fixe a` l’enzyme et interf`ere avec son activit´e en empˆechant soit la formation du complexe ES, soit la d ´ecomposition du complexe ES en E + P. • La proposition a. est fausse. L’aspirine est un inhibiteur irreversible. ´ • La proposition b. est vraie. L’´ethanol est un inhibiteur competitif ´ (il se fixe sur le centre actif de l’enzyme uniquement) utilis´e pour des patients ayant aval´e du m´ethanol qui est transform´e dans le foie en formald´ehyde par l’alcool d´eshydrog´enase. L’´ethanol entre en competition ´ avec le methanol ´ pour les sites actifs de l’enzyme. • La proposition c. est fausse. Vm est constante et K m augmente. • La proposition d. est vraie. Dans l’inhibition incomp ´etitive (inhibition par blocage du complexe interm´ediaire) on a : E + S = ES +I = ESI. L’inhibiteur I rend le complexe inactif. • La proposition e. est fausse. Dans ce cas il y a comp´etition entre I et S pour la fixation au site actif, une augmentation de la quantit´e de substrat peut lever l’inhibition.

232

❑ ✘a.

❑ b.

❑ ✘ c.

❑ d.

❑ ✘ e.

• La proposition b. est fausse. Cette liaison thioacyl se fait par une r´eaction qui consomme deux liaisons riches en ´energie (ATP vers AMP). • La proposition c. est vraie. L’acide pantao¨ıque est amidifi´e par un isom`ere de l’alanine (βalanine) pour former l’acide pantoth´etique ou vitamine B5. • La proposition d. est fausse. Le coenzyme A comporte un nucle´ otide ad´enosine (3’-5’ diphosphate).

M´ etabolisme 233

❑ ✘a.

❑ ✘b.

❑ c.

❑ d.

❑ e.

• La proposition a. est exacte. On utilise l’acide glutamique provenant des transaminations. • La proposition b. est exacte. C’est le principal pr´ecurseur du GABA (acide ?-aminobutyrique, principal neurotransmetteur). • La proposition d. est fausse. La synthe` se se fait par : acide glutamique + NH3 + ATP −→ glutamine + . . .

234

❑ a.

❑b. ✘

❑ c.

❑d. ✘

❑ e.

Chez l’homme, il n’existe que cinq acides amin´es a` la fois glucoformateurs et c etoformateurs ´ : l’isoleucine, la ph´enylalanine, la thr´eonine, le tryptophane, la tyrosine.

235

❑ ✘a.

❑ ✘b.

❑ c.

❑ ✘d.

❑ e.

• La proposition a. est exacte. la premi`ere ´etape est :

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de la quantit´e de produit forme´ au cours du temps. A` l’ ´equilibre la courbe est horizontale, la pente de la tangente est nulle, donc la vitesse n’augmente plus. • La proposition c. est fausse. La constante de Michaelis Km est assimil´ ee `a une constante de dissociation KD qui est l’inverse de la constante d’association ou constante d’affinit ´e. • La proposition d. est fausse. L’e´ quation de Michaelis-Menten correspond a` la r´eaction :

237

236

❑ a.

❑b. ✘

❑ c.

❑d. ✘

❑e. ✘

• La proposition a. est fausse. Elle a lieu uniquement dans le foie. • La proposition b. est exacte. Les cellules h´epatiques produisent et lib erent ` dans le plasma le glucose synth´etis´e de la nucl´eogen`ese.

237

❑ a.

❑ b.

❑ c.

❑ ✘ d.

❑ e.

Le foie, le muscle squelettique et le cœur utilisent en routine des acides gras comme substrat energ´ ´ etique tandis qu’en p ´eriode post-prandiale, l’organisme utilise pr´ef´erentiellement le glucose d’origine alimentaire. Le cerveau continue `a utiliser le glucose ensuite, les acides gras ne franchissant pas la barri`ere h ´emato-enc´ephalique. En cas de jeˆune prolong´e, il d´egrade les corps c´etoniques synthetis ´ ´es par le foie. Outre le cerveau, la c´etolyse peut ´egalement se faire dans le cœur, les reins et les muscles, mais pas dans le foie. Les globules rouges quant `a eux ne peuvent utiliser que du glucose car ils sont d´epourvus de mitochondries. La glycolyse est par cons´equent qualifi´ee d’anaerobie. ´ Si les r´eserves energ ´ etiques ´ glucidiques sont bien limit ees, ´ il n’existe aucune r´eserve energ ´ ´etique proteique, ´ les prot´eines etant ´ des macromolecules ´ fonctionnelles (les prot´eines peuvent cependant, dans des cas particuliers, eˆ tre utilis´ees comme substrat ´energ´etique mais il ne s’agit en aucun cas d’une  r´eserve  ).

238

❑ a.

❑ b.

❑c. ✘

❑ d.

❑ e.

L’insuline est une hormone hypoglyc´emiante. A` ce titre, elle active toutes les voies entrainant une diminution des concentrations de glucose circulant : activation de Glut4 pour le transport du glucose, glycolyse, glycog´enog´en`ese. ´ ´ par le glucagon. La glycogenolyse ou la ne´ oglucog´en `ese sont stimulees

239

❑ a.

❑b. ✘

❑ c.

❑ d.

❑ e.

• La proposition a. est fausse. Elle intervient dans la synthese ` des leucotri enes ` `a partir de l’acide arachidonique. • La proposition b. est vraie. Elle remplace un atome H par OOH. • La proposition c. est fausse. Elle est inhib´ee par le zileuton, les cannabino¨ıdes.

240

❑ a.

❑ b.

❑ ✘ c.

❑ d.

❑ e.

Les atomes de carbone `a remplacer par un atome d’azote sont : 3, 5, 7, 9.

4. Biologie mol´ eculaire ADN, g´ enome et chromosomes 241

❑ ✘a.

❑ b.

❑c. ✘

❑ d.

❑e. ✘

Chez les virus, l’information g´en´etique peut etre ˆ port´ee par de l’ARN mais les virus sont acel-

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NH 3 + CO2 +2 ATP + H2O −→ H 2 N-COOP. • La proposition c. est fausse. C’est une enzyme des mitochondries.

Corrig´ es

UE 1 • Corrig´es

238

Corriges ´ • UE 1

242

❑ ✘a.

❑ b.

❑c. ✘

❑ ✘d.

❑ e.

La double h´elice est d´enatur´ee in vitro en 2 brins s epar´ ´ es (fusion) par la chaleur, les pH extrˆemes, les solvants (ur´ee . . .). ´ ´ee experimentalement ´ La densite´ d’un ADN, determin par ultracentrifugation en gradient de CsCl `a l’´equilibre, depend ´ directement de la composition en bases GC/AT. Elle est proportionnelle au % GC et donc inversement proportionnelle au % AT (% GC = 1-% AT). Concernant les autres propri´et´es physico-chimiques des acides nucl´eiques, les bases azot´ees sont responsables de l’absorption a` 260 nm des ADN et des ARN (les prot´eines absorbent a` 280 nm). `a propos des modifications de l’ADN, la methylation ´ est une modification epig´ ´ en´etique essentielle au developpement ´ normal et est associee ´ a` diff´erents m´ecanismes molculaires physiologiques (r´egulation de la transcription, empreinte genomique, ´ inactivation du chromosome X, . . .). Mais il existe aussi de nombreux agents alkylants non physiologiques (ex : moutardes azot´ees) class´es parmi les agents canc´erig `enes. Ces substances sont par exemple susceptibles d’engen´ drer une transition GC en AT apr `es methylation de la guanine. Les h´elicases catalysent l’ouverture de l’h´elice d’ADN, ce sont les topoisomerases ´ qui r ´egulent l’´etat de surenroulement desADN circulaires.

243

❑ a.

❑ b.

❑ ✘ c.

❑ ✘ d.

❑ e.

La mol´ecule repr´esent ee ´ est un d´esoxyribose car elle ne poss`ede pas de fonction hydroxyle sur son carbone C2’. Cette mol´ecule est retrouv´ee dans l’ADN, pas dans l’ARN (pr´esence de riboses). La liaison osidique permettant de la relier `a la base azot´ee fait toujours intervenir le carbone C1’ du sucre et l’azote N1 s’il s’agit d’une base pyrimidique ou l’azote N9 s’il s’agit d’une base purique.

244

❑ a.

❑ b.

❑ c.

❑ d.

❑ ✘ e.

Les deux bases puriques de l’ADN sont l’adenine ´ et la guanine ; cytosine, thymine (dans l’ADN) et uracile (dans l’ARN) sont des bases pyrimidiques. Le 2’desoxyribose ´ est le pentose de l’ADN (acide d´esoxyribonucl´eique), le ribose est le pentose de l’ARN (acide ribonucl´eique). La traduction est le passage de la s´equence d’ARNm a` celle de la prot ´eine correspondante. Le passage ADN =⇒ ARN est la transcription. L’ADN est un polym`ere constitu´e d’un nombre elev ´ e´ de nucl ´eotides, cependant chez l’homme, le chromosome le plus grand a une taille de 247 249 719 pb (chromosome 1). Les g´enomes viraux ont des tailles comprises entre approximativement 3500 nucl´eotides (bacteriophages, certains virus de plantes) et 0, 6 a` 1, 2 Mb (Phycodnaviridae, mimivirus), la taille moyenne se situant de l’ordre du millier de paires de bases (`a noter que le g´enome viral n’est pas forc´ement de l’ADN, et n’est pas forc´ement double brin).

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lulaires. Toute cellule, eucaryote ou procaryote, porte cette information sous forme d’ADN. Un ADN double brin de 1kb d´esigne un fragment de 1000 bases appari´ees (couple base purique-base pyrimidique), soit 2000 d´esoxyribonucl´eotides. A propos de la nomenclature, la guanosine n’est pas un nucl´eotide mais un nucl´eoside form´e ´ a` un cycle ribose. Le nucl ´eotide correspondant porte le nom d’acide guad’une guanine liee nylique ou guanosine mono/di/tri-phosphate. La liaison osidique entre le carbone 1’ du ribose et la base est de type 1’-9 pour une base purique et de type 1’-1 pour une base pyrimidique.

❑ a.

❑ ✘ b.

❑ ✘ c.

❑ d.

❑ ✘ e.

Pour une longueur d’onde donn´ee, l’ADN monocat´enaire absorbe plus que l’ADN bicat´enaire (hyperchromie) : dans l’ADN double brin, les bases sont masqu´ees ou se chevauchent. Lors de la d´enaturation (passage double brin a` simple brin) de l’ADN, l’absorption UV augmente donc. La d´enaturation est un ph´enom`ene r´eversible sous certaines conditions. La courbe de suivi de d ´enaturation (Abs=f(temp´erature)) a une allure de sigmo¨ıde. Elle traduit un effet coop ´eratif, c’est-a-dire ` qu’il y a un effet d’amplification de la d ´enaturation lorsque l’ADN commence a` ˆetre denatur´ ´ e. Le point d’inflexion de cette courbe correspond, sur l’axe des abscisses, au Tm, qui correspond a` la temperature ´ de fusion (d´enaturation) de l’ADN. Tm d´epend de diff´erents facteurs : ➣ nombre de liaisons hydrog`ene (composition en bases azot´ees : la Tm augmente avec le nombre de base C et G, pr´esence de m´esappariement : 1% de m´esappariement entraˆıne une r´eduction de 1◦C de la Tm, longueur du fragment : s’applique jusqu’ `a 100-120 paires de bases) ; ➣ influence de la composition du milieu ➣ force ionique : l’augmentation de la concentration en ions monovalents augmente la Tm, ➣ agents d´enaturants : formamide, ur´ee . . . ces compos´es abaissent fortement la Tm, ➣ pH : a` pH alcalin, l’ADN est d´enatur´e. In vivo, l’ouverture de l’h´elice s’observe au cours de diff ´erents m´ecanismes mol´eculaires (r´eplication, transcription). Elle n´ecessite une activit´e h´elicase d´ependante de l’ATP.

246

❑ ✘a.

❑ b.

❑c. ✘

❑ ✘d.

❑ e.

Les mitochondries sont des organites semi-autonomes, issus d’un ´ev`enement d’endosymbiose entre une bact´erie r´ealisant les voies de la respiration cellulaire et une cellule eucaryote primitive. Le g´enome present ´ dans ces organites est ainsi la trace de cette endosymbiose. Il s’agit du reliquat du g´enome originel de la bact´erie endosymbiot´ee, qui a perdu l’essentiel de son materiel ´ g ´en´etique. Le g´enome subsistant est de petite taille (16569 paires de bases chez l’homme), et ne comportant que 13 g`enes codants des sous-unit´es de 4 proteines ´ de la membrane interne mitochondriale (NADH deshydrog´enase, cytochrome c reductase, cytochrome c oxydase et ATP synthase). Le genome ´ comporte aussi 22 s´equences transcrites non codantes, permettant la synth`ese des deux ARNr et des 22 ARNt n´ecessaires a` l’expression des g `enes codants. Deux r´egions hypervariables sont pr´esentes, permettant un usage `a fin d’´etudes sur l’´evolution de l’espece ` humaine. Ces r ´egions hypervariables justifient donc d’un taux de mutation non n´egligeable de mani`ere globale, meme ˆ si les mutations sont rares sur les s´equences g´en ´etiques car fortement d ´efavorables (plusieurs maladies g´en´etiques sont li´ees a` des mutations mitochondriales). Les genes ` sont herit ´ ´es d’un g´enome procaryote et en pr´esentent donc les grandes caracteris´ tiques. Toutefois certains g`enes peuvent pr´esenter des introns (ce qui n’est pas le cas chez les eubact´eries), dont l’ ´epissage fait intervenir pour l’essentiel des m´ecanismes d’auto-´epissage ne passant pas par la mise en place d’un spliceosome. L’ADN mitochondrial est un ADN double brin circulaire chez l’Homme (comme chez la majorit´e des eucaryotes), pr´esent en g´eneral ´ en trois `a cinq exemplaires par mitochondrie (mais le nombre de copies peut aller jusqu’`a environ quinze).

247

❑ a.

❑ b.

❑c. ✘

❑d. ✘

❑ e.

Le d´esoxyribose est en r ealit´ ´ e du 2’-d´esoxyribose. C’est donc le carbone 2’ qui ne comporte pas de groupement hydroxyle. Le carbone 3’ comporte bien un hydroxyle (indispensable par

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245

239

Corrig´ es

UE 1 • Corrig´es

240

Corriges ´ • UE 1

248

❑ ✘a.

❑ b.

❑ ✘ c.

❑ ✘d.

❑ e.

L’ATP, ou ad´enosine tri-phosphate, est un ribonucl ´eotide (le d´esoxyribonucl´eotide serait not´e dATP) compos´e d’ad´enine (base azotee), ´ d’un ribose et de trois acides phosphoriques. Le premier est li´e au ribose par une liaison phosphoester, les deux suivants sont li ´es par des liaisons phosphoanhydres (ou phosphoanhydride). Il y a donc deux liaisons phosphoanhydres dans l’ATP. L’hydrolyse de celle permettant de lier le phosphate terminal est souvent utilisee ´ dans le m ´etabolisme pour fournir de l’´energie (r´eaction : ATP =⇒ ADP + Pi). Les liaisons phosphodiester permettent de lier deux nucl´eotides entre eux, l’ATP n’en poss`ede pas sous cette forme.

249

❑ ✘a.

❑ b.

❑c. ✘

❑ d.

❑e. ✘

L’ADN est bien le support de l’h´eredit ´ ´e chez les Eucaryotes, chez les Procaryotes et les Arch´ees. Seuls certains virus ont un g´enome sous forme ARN. Le ribose composant l’ADN est bien un 2’-d´esoxyribose, formant un 2’-d´esoxyribonucl´eotide (un ribonucl´eoside est d´epourvu de phosphate). Il existe plusieurs formes helico¨ ´ ıdales pour l’ADN. La forme  naturelle  correspond a` l’ADN B, d’enroulement droit, pr´esentant un pas de 10 pb (l’ADN Z poss `ede 12 pb/tour) et un diam`etre de 2 nm.

250

❑ ✘a.

❑ b.

❑c. ✘

❑ ✘d.

❑ e.

Lorsqu’une mol´ecule d’ARN monocat´enaire contient des s´equences r´epet ´ ´ees invers´ees. Ces dernieres ` peuvent se replier sur elles-memes ˆ pour former localement des petits segments en double h´elice ou tiges s´epar´ees par des regions ´ simples brin ou en boucles. On retrouve cet arrangement dans les ARNt par exemple. Les ARNr jouent un role ˆ essentiel dans la stabilisation au sein du ribosome des ARNm en vue de leur traduction. Certains virus ont un g´enome de type ARN. ` Enfin, certains ARN possedent une activit ´e catalytique, on les qualifie de ribozymes. Le clivage a pour cible la liaison phosphodiester et non la liaison N-osidique.

251

❑ a.

❑ b.

❑ ✘ c.

❑ d.

❑ e.

L’uridine est un constituant des ARN. La d´esamination de la m´ethylcytosine conduit `a la thymine, qui est une base standard dans les ADN. La temp´erature de fusion est la temperature ´ `a laquelle la moitie´ des molecules ´ d’ADN sont

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exemple `a la polym´erisation de l’ADN). L’ADN est form´e d’une double h´elice, les deux brins antiparall`eles ´etant reli´es par des liaisons faibles entre les bases ad´enine et thymine (et non uracile) d’une part et guanine et cytosine d’autre part. Il y a donc autant de thymine que d’ad ´enine, mais pas d’uracile. Cette base azot ´ee n’est pr´esente que dans l’ARN, ou` elle remplace, fonctionnellement, la thymine. Le pas de la double h´elice est de 3, 4 nm, et chaque paire de base correspond `a 0, 34 nm . Il y a donc 10 paires de bases par tour  de la double h´elice, et non cinq. L’ensemble du g´enome humain s’´etend lui sur 2, 9 milliards de paires de bases (pour le g ´enome haplo¨ıde), soit un peu moins que 3 m´egabases (1 megabase ´ = 1 milliard de paires de bases).

241

252

❑ a.

❑ b.

❑ c.

❑d. ✘

❑ e.

Les appariements de bases sont stabilis´es par les liaisons hydrog`enes entre bases azot´ees. Il y en a deux entre l’ad´enine et la thymine et trois entre la guanine et la cytosine. Il faut donc plus d’´energie pour casser les liaisons guanine-cytosine, ce sont les appariements les plus stables.

253

❑ ✘a.

❑ b.

❑ c.

❑ ✘ d.

❑ e.

En 2015, les donn´ees g´enomiques sont les suivantes : ´ Organisme Taille du genome haplo¨ıde Homo sapiens Drosophilia melanogaster Saccharomyces cerevisiae Zea mays

❑ a.

1, 2 × 108 pb 9

Mus musculus

254

3, 4 × 109 pb

❑ b.

❑c. ✘

` Nombre de genes proteiques ´ estim´es 20 000 − 30 000(26 500) 6 500

3, 4 × 10 pb

30 000

5 × 10 9 pb

55 000

1, 2 × 107 pb

❑ d.

5 800

❑e. ✘

Le pas de l’h´elice d’ADN est de 3, 4 nm, avec environ 10 paires de bases par tour. Son diam`etre est de 2 nm. L’epaisseur ´ d’un nucl´eosome est de 11 nm, sa hauteur est de 5, 5 nm. La liaison entre le sucre et la base azot´ee se nomme liaison osidique, la liaison phosphodiester correspond au sein de l’ADN et de l’ARN au lien entre deux nucl´eotides par leurs carbones 3’ et 5’ du (d´esoxy)ribose.

255

❑ a.

❑b. ✘

❑c. ✘

❑ ✘d.

❑ e.

Le codon AUG d’initiation de la traduction est rarement le premier codon a` ˆetre transcrit. En amont de ce codon, se trouve une zone qualifi´ee de 5’UTR (untranslated region, r ´egion non traduite). De mˆeme, au-del`a du codon stop (fin de la traduction) se trouve le 3’UTR. La taille d’une prot´eine peut ˆetre r´eduite par cr´eation d’un codon stop avant le codon stop original (`a noter : ce type de mutation est g e´ n´eralement detect´ ´ e par les syst`emes de r´eparation, l’ARNm est alors degrad´ ´ e pour e´ viter la production de prot´eines tronqu´ees non fonctionnelles). Le m´ecanisme peut ˆetre un d´ecalage du cadre de lecture (d´eletion ´ ou insertion), ou encore une substitution (UGG/trp en UAG ou UGA par exemple). Il y a en moyenne 479 g`enes pour 106 pb chez la levure contre 11 g`enes pour 106 pb chez l’homme. Le g´enome humain compte environ 20 000 g`enes et autant de pseudog`enes. Environ 50% du g´enome humain est constitue´ de s ´equences r´ep´et ´ees, au sein desquelles on distingue les s´equences r´epet´ ´ ees en tandem et les s´equences r´ep ´et´ees dispers´ees.

256

❑ a.

❑ b.

❑ c.

❑ d.

❑e. ✘

Un gene ` est le support d’une information g´enetique ´ mais cette information n’est pas forc´ement

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d ´esappari´ees. La notion ne s’applique donc pas `a un ADN simple brin.

Corrig´ es

UE 1 • Corrig´es

242

Corriges ´ • UE 1

257

❑ a.

❑ b.

❑ ✘ c.

❑ d.

❑ e.

Il y a au niveau de l’ADN double brin autant de guanosine que de cytidine et autant d’ad´enosine que de thymidine. Aussi, si la mol´ecule etudi ´ ee ´ comporte 21% d’ad ´enosine, elle en comportera autant de thymidine.Le %AT sera donc egal ´ a` 2 × 21% = 42%. Le reste de la molecule ´ est alors consitu´ee, en proportion e´ quivalente, de GC. Donc le %GC est de 100 − 42 = 58%, chaque nucl ´eoside etant ´ pr´esent `a hauteur de 29% (29 × 2 = 58).

258

❑ ✘a.

❑ ✘b.

❑ c.

❑ d.

❑ ✘ e.

La s´equence d’un g `ene sur l’ADN comporte de tr`es nombreuses portions non-codantes. Il s’agit en particulier des sequences ´ r´egulatrices (promoteur, s equences ´ enhancer ou silencer) ´ non-transcrites, des s ´equences 5’ non-traduites (en amont du codon initiateur), des sequences 3’ non-traduites (en aval du codon STOP), ainsi que des introns dans le cas de g`enes morcel´es (cas de la majorit´e des g`enes dans l’esp`ece humaine). Certains g`enes sont int ´egralement non-codants. Il s’agit en particulier des g`enes des ARNr et des ARNt. Les g`enes des ARNr sont r´ep´et´es en tandem (les ADN correspondants ´etant rapproch´es dans le noyau, au sein du compartiment nucl´eolaire) ce qui permet une expression tr`es importante de ces g`enes de structures fondamentaux pour le fonctionnement cellulaire. On trouve aussi au sein du g´enome humain des pseudog`enes. Il s’agit de copies de genes ` rendues non fonctionnelles par une ou plusieurs mutations (sans consequence ´ ph ´enotypique du fait de la pr´esence par ailleurs du g`ene d’origine, fonctionnel). Les transposons sont pr´esents en tr`es grande quantit´e dans le genome ´ humain. Il s’agit d’ ´el´ements g´en´etiques mobiles, qui peuvent eˆ tre de diff´erents types. Les transposons de classe I de type r´etrotransposons sont caract´eris´es par la pr´esence de longues sequences ´ r´epet ´ ees ´ (LTR, Long Terminal Repeats) qui les d´elimitent. Leur d´eplacement au sein du g´enome implique une transcription en ARN suivie d’une r´etrotranscription en ADN (m´ecanisme similaire a` celui des r´etrovirus). Les microsatellites sont des s´equences non codantes, dispers ´ees dans le g´enome, caract´eris´ees ´ ´etition un tr`es grand nombre de fois de tres ` courtes s ´equences de un `a quatre par la rep nucl´eotides. Il ne s’agit donc pas de s´equences r ep ´ et ´ ees ´ en tandem, ce terme correspondant a` la r´ep´etition de g`enes entiers (cas par exemple des ARNr cites ´ ci-dessus).

259

❑ a.

❑ ✘ b.

❑ ✘ c.

❑ ✘d.

❑ e.

Le nucl´eo¨ıde bact´erien correspond a` une zone du cytoplasme bact´erien contenant le chromosome bacterien. ´ Toutefois l’ADN double brin circulaire de ce chromosome ne repr ´esente qu’environ 40% du contenu du nucl´eo ¨ıde, dans lequel on trouve aussi des ARN et un grand nombre de prot´eines (en particulier celles permettant le surenroulement du chromosome bact´erien et ainsi une certaine forme de compaction, diff´erente de la chromatine des eucaryotes). Bien que non s´epar´e du reste du cytosol par une membrane, on peut y distinguer une or-

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de nature prot´eique. Ainsi, les g` enes des ARNt ou des ARNr par exemple ne codent pas de polypeptides. Une grande partie du g´enome eucaryote est constitu´ee d’´elements ´ r´ep´et´es. Parmi eux, les SINE (Short Interspersed Elements) et les LINE (Long Interspersed Elements) appartiennent `a la famille des retrotransposons. ´ Si certaines copies LINE sont encore capables de se transposer, ce n’est pas le cas des SINE, localisees ´ dans des s´equences riches en g`enes et riches en GC. L’ADN centrom´erique correspond a` l’ADN satellite tandis que l’ADN VNTR correspond a` l’ADN minisatellite. Ces minisatellites forment des r´ep´etitions en tandem dispers´ees dans tout le g´enome. Les pseudog`enes sont des reliques de l’´evolution non codantes.

243

260

❑ ✘a.

❑ ✘b.

❑ c.

❑ d.

❑ e.

La chromatine est l’association de l’ADN avec diverses proteines ´ chez les eucaryotes. Cette association permet une compaction plus ou moins pouss´ee de l’ADN. Le premier niveau de compaction est le nucl´eofilament, ou fibre de 11 nm. Il s’agit de l’association de l’ADN avec des nucl´eosomes. Ces derniers sont des octam`eres (et non des t´etram`eres) form´es de quatre histones diff´erents, chacun en deux exemplaires : H2A, H2B, H3 et H4. Un cinqui`eme type d’histone (histones H1) permet le rapprochement des nucl´eosomes, et ainsi de passer a` un niveau de compaction superieur ´ (fibre de 30 nm). Au niveau d’un nucl´eosome, l’ADN s’enroule autour d’un octam`ere d’histones sur une longueur de 146 paires de bases. La longueur des fragments d’ADN s’´etirant entre deux nucl´eosomes successifs est d’environ 60 paires de bases (et non de 146 paires de bases comme propos´e dans la r ´eponse C, qui cherche `a creer ´ la confusion avec la taille des fragments nucl´eosomiques). La fibre de 11 nm forme l’euchromatine, ou forme d´econdens´ee de la chromatine. La fibre de 30 nm forme l’h´eterochromatine, ´ ou forme condens´ee de la chromatine. Cet ´etat de condensation intervient dans le contrˆole de l’expression g´en´etique. L’h´et erochromatine ´ ne permet pas d’expression g´en´etique, et les g`enes actifs sont donc situ´es dans l’euchromatine.

261

❑ a.

❑ b.

❑c. ✘

❑ d.

❑ e.

Les SNPs (Single Nucleotide Polymorphisms) correspondent au remplacement au sein de la sequence ´ nucleotidique ´ d’un nucl´eotide par l’un des trois autres nucl´eotides (substitution nucl´eotidique). Les transitions sont en moyenne deux fois plus fr´equentes que les transversions. Pr`es de 1000 all`eles d´efinissant 300 sp´ecificit´es antig´eniques e´ rythrocytaires ont ´et´e caracteris´ ´ es `a ce jour. La majorit´e des antig`enes de groupes sanguins r´esultent du changement d’un seul nucl´eotide, ce qui correspond bien `a un SNP. Un haplotype est une combinaison d’alleles ` tendant `a ˆetre transmis ensemble (quelques dizaines de kb de longueur). Les SNP sont parfaitement adapt´es pour identifier les haplotypes, mais un SNP ne correspond pas `a un haplotype. On consid`ere g´en´eralement que 4 SNP suffisent pour repe´ rer l’haplotype d’un patient. La variabilit´e du nombre de copies d’un g`ene (en anglais copy number variation, CNV) d ´esigne une forme particuli`ere de polymorphisme dans lequel le nombre de copies d’un mˆeme g `ene ou d’un segment chromosomique dans le g´enome est variable entre les individus de la mˆeme esp`ece. En etudiant ´ le genome ´ de 270 personnes aux ancetres ˆ europ ´eens, asiatiques et africains, une ´equipe internationale a comptabilis´e tr`es exactement 1447 r ´egions CNV, repr´esentant pas moins de 12 % du genome ´ humain. La frequence ´ des SNP est estim´ee `a environ 1 tous les 300 pb. Le nombre de SNPs du g´enome humain serait de l’ordre de 10 millions.

262

❑ ✘a.

❑ ✘b.

❑ c.

❑ ✘d.

❑ e.

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ganisation en macrodomaines, qui regroupent des s´equences gen ´ ´etiques partageant certains ´elements ´ de controle. ˆ Les caract ´eristiques gen ´ ´erales du chromosome bact´erien permettent une expression g´en ´etique tr`es rapide (traduction se realisant ´ en m ˆeme temps que la transcription, ARNm polycistroniques permettant un contrˆole int´egre´ de toute une voie m´etabolique, etc.). ´ La r´eplication du chromosome bacterien est bidirectionnelle et semi-conservative. Elle d ´ebute au niveau d’une origine de replication ´ OriC et s’ach`eve a` l’oppos ´e du chromosome circulaire, au niveau de s´equences de terminaison (qui comportent entre autres une s´equence TerC).

Corrig´ es

UE 1 • Corrig´es

244

Corriges ´ • UE 1

263

❑ ✘a.

❑ b.

❑c. ✘

❑ ✘d.

❑ e.

Sur la base d’experiences ´ de d´enaturation/renaturation, trois classes de sequences ´ ont ´ete´ d ´efinies dans les g´enomes eucaryotes : ➣ Les s´equences hautement r e´ p´et´ees : s ´equences CEN (ou ADN satellite), TEL (au niveau des t´elom `eres), VNTR (ou ADN minisatellite), STR (ou ADN microsatellite) ; ➣ Les s´equences moyennement r´ep ´etees ´ : g`enes des ARNr, ARNt et histones, transposons et retrotransposons (auxquels appartiennent les LINE et les SINE) ; ➣ Les s´equences uniques, codant souvent des prot´eines

R´ eplication 264

❑ ✘a.

❑ ✘b.

❑c. ✘

❑ ✘d.

❑ e.

L’ADN polym´erase delta est l’ADN polym´erase principale de la r ´eplication eucaryote. Elle assure la r´eplication des brins directs et indirects (ou retard ´es) ainsi que des t´elom e` res (en association avec la telom ´ ´erase). Comme toutes les ADN polym´erases, sa matrice est constitu´ee des deux brins d’ADN parental. L’amorce utilis´ee lors de la re´ plication eucaryote est une amorce d’ARN poursuivie par des desoxynucl´ ´ eotides (ADN). C’est donc `a partir d’ADN que la polym´erase delta commence sa synth`ese d’ADN.

265

❑ ✘a.

❑ b.

❑ c.

❑ ✘ d.

❑ e.

Au cours de la replication, ´ l’ ´elongation est orient´ ee 5’-3’ sur chacun des brins n eosynth´ ´ etis´es. Cette s´equence est complementaire ´ et anti-parall `ele au brin matrice lu dans le sens 3’-5’. Sur chaque fourche de r´eplication, la synthese ` est continue sur le brin avanc´e (ou brin maitre) et discontinue sur le brin retard´e (ou fragments d’Okazaki). La r´eplication est bidirectionnelle, chaque œil de replication ´ est forme´ de 2 fourches. Ainsi, la n´eosynth `ese est bien a` la fois continue d’un c oˆ t e´ de l’œil et discontinue de l’autre cot´ ˆ e. La t´elom´erase est n´ecessaire pour le maintien des telom` ´ eres (extr´emit ´e des chromosomes lin´eaires). . . qui n’existent pas chez les bact´eries (chromosome circulaire). Au cours de la reproduction d’un retrovirus, l’e´ tape de reverse transcription permet le passage du g´enome ARN sous forme ADN.

266

❑ a.

❑ b.

❑ c.

❑ ✘ d.

❑ ✘ e.

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L’acide urique est le produit du catabolisme des purines. Il s’agit d’un acide faible, car pr´esentant un pKa sup´erieur a` 0, plus precis ´ ement ´ de 5, 4. Il ne s’agit nullement d’un nucl´eoside, puisque l’acide urique est un d´erive de base azot´ee purique (et non une base azotee) ´ et qui plus est ne possede ` pas le sucre qui associ ´e `a une base azot´ee conduit `a la structure d’un nucle´ oside. Sa formation est r´ealis´ee en particulier par des enzymes h´epatiques. L’ad´enine (base azot ´ee purique) est ainsi d´esamin´ee et oxyd´ee, ce qui conduit a` la formation d’une nouvelle base azot´ee purique, l’hypoxanthine. Celle-ci est ensuite oxydee ´ en deux temps par une seule enzyme, la xanthine oxydase : Hypoxanthine + H2 0 + O2 = xanthine + H 2 O2 Xanthine + H 20 + O 2 = acide urique + H2O 2 Une augmentation (et non une diminution) de sa teneur plasmatique (on parle d’hyperuric´emie) conduit `a la formation de cristaux extracellulaires, en particulier au niveau des articulations et des reins.

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❑ ✘a.

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❑ e.

La r´eplication est initi ee ´ chez les procaryotes au niveau de la s´equence OriC. Des sequences ´ sp´ecifiques permettent la fixation de prot´eines dnaA `a ce niveau, ce qui induit un ph´enom`ene d’enroulement de l’ADN, permettant de recruter l’helicase ´ dnaB qui s ´epare les deux brins d’ADN, initiant ainsi la r ´eplication et permettant la fixation ult´erieure des diff ´erents acteurs proteiques ´ des fourches de replication. ´ L’ADN polym´erase III est la principale enzyme intervenant dans la synth`ese du brin compl´ementaire d’ADN, mais pas la seule. La reponse ´ e. sugge` re dans sa formulation que seule cette enzyme intervient, ce qui est faux, et sugg`ere de plus que cela est due a` l’activite´ exonucl´easique de l’ADN polym´erase III (or cette activite´ explique les propri´et´es d’autocorrection de cette enzyme et pas de polymerisation). ´ Ces deux points am`enent `a penser que dans la vision des concepteurs du QCM cette r´eponse est visiblement fausse. La primase est une ARN polymerase ´ permettant la synth `ese de l’amorce ARN (une unique pour le brin precoce, ´ et une par fragment d’Okazaki sur le brin retard´e). Les multiples amorces ARN ainsi form´ees sont trait´ees par l’ADN polym´erase I qui les d´egrade (activit´e exonucl´easique 5’-3’) et les remplace par de l’ADN (activite´ polym´erasique 5’-3’). `a la fin de l’action de cette enzyme, un  espace  reste entre le 3’-OH du dernier nucl´eotide ajout ´e et le 5’-P du premier nucle´ otide du fragment d’Okazaki suivant. C’est une ADN ligase qui intervient alors pour former la liaison covalente permettant de relier les deux fragments entre eux.

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❑ ✘a.

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❑ e.

Lors de la replication, ´ la totalit ´e de l’ADN de la cellule est dupliqu´e. Au cours de ce ph´enom`ene, le brin matrice est lu dans le sens 3’ vers 5’ afin de synth´etiser de mani`ere complementaire ´ et antiparall`ele un nouveau brin dans le sens 5’ vers 3’. Diff´erentes polym´erases interviennent, dont l’ADN polym´erase alpha aussi appel´ee primase. Cette derniere ` est depourvue ´ d’activit ´e exonucl´ease 3’-5’ aussi appel´ee correction d’´epreuve. La r´eplication incompl`ete (donc imparfaite) de l’extr´emite´ des chromosomes est directement li´ee `a la s´enescence des cellules humaines, on parle d’ailleurs d’  horloge telom ´ e´ rique  .

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❑ a.

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La synth`ese d’un acide d´esoxyribonucleique ´ s’effectue toujours dans le sens 5’-3’ en r ´epli-

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Les propositions de ce QCM jouent sur un m´elange des prot eines ´ impliquees ´ par rapport aux fonctions effectivement n ´ecessaires a` la r ´ealisation de la r´eplication (r´eponses a., b. et c.) et sur une proposition volontairement ambigue ¨ (r´eponse d.). La s´eparation des brins d’ADN est assur´ee par une h´elicase, les proteines ´ SSB permettant ensuite la stabilisation des ADN simples brins obtenus. La primase permet la synth `ese d’une amorce ARN (indispensable car les ADN polym´erases n´ecessitent une extr´emite´ 3’OH comme substrat), qui sera retir´ee ensuite par l’ADN polym´erase I et remplac´ee dans le mˆeme temps par de l’ADN. Une ligase permet alors de relier le fragment d’Okazaki ainsi form´e au fragment pr ´ec´edent. L’energie ´ n´ecessaire `a la formation de la liaison phospho-ester entre l’extr´emit´e 3’-OH du brin en cours d’´elongation et le phosphate port´e par le carbone 5’ du nucl´eotide suivant est apport´e par le nouveau nucl´eotide lui-mˆeme. Il s’agit en effet d’un d ´esoxynucl´eotide triphosphate, qui est doublement d ´ephosphoryl´e au cours de la r´eaction (r ´eaction fortement exergonique, coupl´ee a` la formation –endergonique- de la nouvelle liaison covalente). Il n’y a donc pas besoin de consommation d’ATP pour les fonctions des polymerases ´ (primases, ADN polymerases ´ I et III). Par contre, de l’ATP est consommee ´ par l’h e´ licase, ainsi que par les topoisom´erases (qui retirent les supertours induits par l’ouverture des deux brins de l’ADN).

Corrig´ es

UE 1 • Corrig´es

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Corriges ´ • UE 1

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Au cours de la replication, ´ les polym´erases utiliseront principalement des d´esoxyribonucleotides ´ (ADN) mais aussi des ribonucl´eotides (amorces d’ARN). Elles sont plus lentes chez les eucaryotes que chez les procaryotes, mais il y a de multiples origines de replication ´ chez les eucaryotes. De nombreuses prot´eines sont requises. Si beaucoup ont des propri´et´es enzymatiques (polym´erases, ligases, topoisom´erases. . .), certaines en sont depourvues ´ telles que les proteines ´ de liaison SSB, voire les histones incorporees ´ `a ce moment l`a. Au niveau de chaque fourche, la n´eosynth`ese est enti`erement discontinue sur un brin d’un chromosome et continue sur l’autre. Cependant, deux fourches ´evoluent parall`element (r´eplication bidirectionnelle). Ainsi, si la r ´eplication d’un brin donn´e est continue sur une fourche, elle sera discontinue sur l’autre fourche et r´eciproquement. Tout l’ADN, promoteurs et introns compris, sera r´epliqu´e.

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Les prot´eines SSB, par d´efinition (single strand binding protein ), se lient aux r´egions simple brin de l’ADN et aide `a le maintenir sous cette forme. Le clamp maintient l’ADN polym´erase III sur le brin matrice. La r´eplication ´etant semiconservative, l’ADN matrice est conserv´e.

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Le chromosome d’Escherichia coli est form´e d’un unique ADN double brin circulaire. Il presente ´ une unique sequence ´ initiatrice de la r´eplication OriC. Le locus OriT est un locus present ´ au niveau des plasmides conjugatifs et initiant le transfert d’ADN entre deux bact´eries de souches compatibles lors du processus de conjugaison bact´erienne. Les deux ADN polym´erases I et III ont toutes les deux actions une action de polym´erisation uniquement dans le sens 5’-3’. Ceci induit une r´eplication discontinue au niveau du brin retard´e, qui pr´esente ainsi un grand nombre de fragments d’Okazaki (alors que le brin pr´ecoce ne presente ´ lui qu’un unique fragment d’ADN n´eosynthetis´ ´ e). L’ADN gyrase est une topoism´erase II qui est capable de r´ealiser des coupures double-brin au niveau de l’ADN puis de refermer ces coupures. Ceci permet d’enlever les super-tours induits sur l’ADN bact ´erien circulaire par l’ouverture de la double h´elice r´ealise´ e par l’h ´elicase.

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` se fait dans le sens 5’-3’ et le brin La polym ´erisation d’un brin d’ADN en cours de synthese matrice est lu dans le sens 3’-5’. La r´eparation des erreurs en cours de r´eplication se fait par l’interm ´ediaire d’une activit´e de relecture (proofreading) qui est une activit´e exonucl´ease 3’-5’.

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❑ a.

❑ b.

❑ c.

❑ ✘ d.

❑ e.

L’ADN polymerase ´ ε, qui intervient a` la fois dans la r ´eplication et la r´eparation de l’ADN, ` une activit ´e polym´erase 5’ vers 3’ et une activite´ exonucl ´ease 3’ vers 5’. possede La vitesse de synth`ese de l’ADN polym´erase I est faible (20 nt/s) comparativement `a celle de l’ADN polymerases ´ III (environ 1000 nt incorpor´es/s) qui est en outre beaucoup plus processive. Lors de la replication, ´ tant le brin matrice que le brin en cours de synth`ese sont li´es par la Retrouvez plus de livres médicaux à télécharger gratuitement et exclusivement sur : | www.facebook.com/LeTresorDesMedecins | www.facebook.com/groups/LeTresorDesMedecins | | http://letresordesmedecins.wordpress.com | http://letresordesmedecins.blogspot.com |

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quant un ADN matriciel qui sera lu dans le sens oppos´e (brins compl´ementaires antiparall`eles) c’est-`a-dire dans le sens 3’ vers 5’.

247

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❑ ✘a.

❑ b.

❑ c.

❑ ✘ d.

❑ ✘ e.

Apr`es s´eparation des deux brins de l’h´elice, des prot´eines SSB (Single Strand Binding Proteins) vont stabiliser chaque brin sous forme monocat´enaire. L’activit´e proofreading de l’ADN polymerase ´ III correspond `a une activit´e 3’-5’ exonucl´ease. La primase synthetise ´ une amorce d’ARN n´ecessaire au d´emarrage de l’activit´e de l’ADN polym´erase III. Les fragments d’Okazaki sont synth´etis´es par l’ADN polym´erase III. Les amorces permettant de les initier sont d´egrad´es puis les sequences ´ correspondantes sont resynth´etisees ´ sous forme ADN par l’ADN polymerase ´ I qui poss `ede une activite´ exonucl´ease 5’-3’ et une activit´e polym´erase 5’-3’.

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❑ a.

❑ b.

❑c. ✘

❑ d.

❑ e.

Les fragments d’Okazaki sont des fragments courts d’ADN (100 a` 200 nt) synth ´etis´es principalement par l’ADN polym´erase delta, mˆeme si l’ADN polym´erase epsilon peut participer `a leur synth`ese, en particulier au niveau des t´elom`eres. Cette polym´erase intervient aussi dans les m´ecanismes de r´eparation. Concernant la r´eaction de polym´erisation des acides nucl´eiques (proposition a), les ARN polym´erases ADN-d´ependantes (primases synth´etisant l’amorce) n’ont pas besoin d’initier a` partir d’une amorce 3’OH libre contrairement aux ADN polym´erases. Cette proposition n’est cependant pas fausse car il est question ici de la polym´erisation. Or, le polym`ere se forme bien par ajout d’un nouveau groupement `a partir d’un 3’OH libre.

R´ eparation - Mutations 277

❑ ✘a.

❑ b.

❑ c.

❑d. ✘

❑e. ✘

Une mutation ponctuelle est une mutation ne touchant qu’un seul nucl ´eotide. Elle peut conduire `a un d´ecalage du cadre de lecture s’il s’agit d’une insertion d’un nucl´eotide ou d’une d´el´etion d’un nucleotide. ´ Dans l’exemple donne´ ici, aucune precision ´ n’est donn ´ee et il est donc impossible de savoir si c’est le cas ou bien s’il s’agit d’une substitution (remplacement d’un nucl´eotide par un autre, sans d´ecalage du cadre de lecture). Sans plus de pr´ecision, on ne peut donc absolument pas affirmer qu’un quelconque d´ecalage soit ici `a l’œuvre. Le codon UAA (TAA sur le brin codant de l’ADN conduit `a la s´equence UAA sur l’ARNm) est un codon STOP. Sa pr´esence au sein d’une s´equence codante conduit `a l’arrˆet pr´emature´ de la synth`ese prot´eique a` son niveau. Il s’agit d’un mutation non-sens (une mutation faux-sens correspond au remplacement d’un acide amin´e par un autre). Comme toute mutation il s’agit d’un ´ev`enement rare (mais pas plus qu’une autre mutation ponctuelle).

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❑ ✘a.

❑ b.

❑ c.

❑ d.

❑ ✘ e.

Un decalage ´ de cadre de lecture peut etre ˆ induit par une insertion ou une del ´ etion ´ d’un nombre de nucl´eotides non multiple de trois. En effet, la traduction fait correspondre un acide amine´ `a trois nucl´eotides (un codon).

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polym´erase. La t´elomerase ´ synth ´etise les s´equences t´elomeriques ´ `a partir d’une mol´ecule d’ARN matrice faisant partie de sa propre structure. Toutes les topoisom ´erases identifi´ees utilisent un r´esidu tyrosine pour cliver la liaison phosphodiester de l’ADN (r ´eaction de transest´erification).

Corrig´ es

UE 1 • Corrig´es

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Corriges ´ • UE 1

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❑ a.

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❑c. ✘

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Une mutation non-sens, qui entraˆıne l’apparition prematur ´ ´ee d’un codon stop, m`ene a` une proteine ´ tronqu´ee (ou a` l’absence de prot´eines suivant le syst`eme de r´eparation). Elle peut donc avoir des cons´equences sur l’organisme. Les mutations faux-sens entraˆınent la substitution d’un acide amin´e par un autre. Elles seront d’autant plus d´el´et`eres pour les fonctions de la prot´eine que le nouvel acide amine´ sera diff´erent de celui qui aurait du etre ˆ traduit. Elles sont impliqu´ees dans certaines pathologies (exemple : dr´epanocytose). Cependant, les mutations faux-sens permettent parfois de conserver un sens partiel, c’est-`adire une fonction partielle dans le cas d’une prot´eine. Les cons´equences pathologiques ne sont donc pas syst ´ematiques.

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❑ a.

❑ ✘ b.

❑ ✘ c.

❑ d.

❑ ✘ e.

Une mutation spontan´ee r´esulte d’un processus naturel, c’est le cas des erreurs de r´eplication. Les autres processus de mutag´enese ` spontan´ee sont la d´esamination (C en U, m´ethyl-cytosine en T) ou l’action des radicaux libres de l’oxyg`ene provenant du m´etabolisme oxydatif (production de 8-hydroxyguanine s’appariant avec l’adenine, ´ d’o`u une transversion G-C en T-A). On distingue parmi les substitutions : − Les transitions : purine remplac´ee par une purine (A α G) ou pyrimidine par une pyrimidine (T αC). − Les transversions : pyrimidine remplac´ee par une purine ou l’inverse (ex : Aα C). Le polymorphisme des microsatellites peut ˆetre utilis´e comme marqueur g´en´etique (ex : identifications en m´edecine legale, ´ typage moleculaire ´ de certains cancers. . .).

281

❑ a.

❑ b.

❑c. ✘

❑ d.

❑ e.

Les agents mutag`enes sont souvent de nature physique (ex : UV) ou chimiques (ex : agents alkylants). Il existe toutefois une troisi`eme classe d’agents mutag enes ` de nature biologique. C’est le cas par exemple de certains virus ou de transposons. Ces derniers sont pr´esents chez les eucaryotes et les procaryotes. De meme, ˆ la recombinaison g e´ n´etique peut ˆetre mise en evidence ´ chez les eucaryotes et les procaryotes. La fr´equence est d’ailleurs ´elev´ee chez les procaryotes. Les enzymes de r´eparation sont tr`es diverses : polym ´erases, ligases mais aussi transf´erases, photolyases, glycosylases, insertases . . .

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❑ a.

❑ ✘ b.

❑ ✘ c.

❑ d.

❑ ✘ e.

Les mutations faux-sens entrainent un changement dans la s´equence primaire de la prot´eine. Ce sont les mutations non-sens, introduisant un codon stop, qui aboutissent `a une prot´eine tronqu´ee. Certaines mutations sont silencieuses, elles n’entrainent aucun changement ph´enotypique. On distinguera les transitions au cours desquelles une pyrimidine est remplac ´ee par une autre

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Si un insertion de trois nucl´eotides est r´ealis ´ee, alors on observe au niveau prot´eique une insertion d’un acide amine. ´ De maniere ` g ´en´erale, une insertion de 3N nucleotides ´ (avec N un entier positif) conduit a` l’insertion de N acides amin ´es, et au contraire une d´el´etion de 3N nucl´eotides conduit `a la d´el´etion de N acides amines. ´ ´ Les mutations non sens et faux sens sont des cons ´equences au niveau de la sequence polyptidique (arrˆet de la traduction ou modification d’un acide amin ´e) mais sans modification du cadre de lecture.

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❑ ✘a.

❑ b.

❑ c.

❑ d.

❑ ✘ e.

La r´eparation est un m´ecanisme qui peut se faire pendant la r ´eplication (r´eparation des m´esappariements) ou en dehors de cette phase. Des mutations de prot´eines de la r´eparation peuvent induire des pathologies car l’ADN ne peut plus ˆetre r´epar´ e correctement. Pour reprendre l’exemple du syst`eme de r´eparation des m´esappariements, l’absence de ce syst`eme chez l’homme engendre une instabilite´ des s e´ quences microsatellites de l’ADN, impliquee ´ dans certains cancers : HNPCC (Hereditary Non Polyposis Colon Carcinoma). Parmi les systemes ` de r´eparation qui interviennent en dehors de la phase r´eplicative, on distinguera le BER (r´eparation par excision de base) et le NER (r´eparation par excision de nucl´eotide). L’exposition aux UV est souvent `a l’origine de la formation de dimere ` de pyrimidines. Les adduits correspondent `a l’addition d’une mol´ecule sur une base azot´ee.

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❑ a.

❑b. ✘

❑ c.

❑ d.

❑ e.

Le syst`eme NER r ´epare les dommages qui sont caus´es lorsqu’il y a modification de la structure de la double h´elice. Ces dommages sont g´en e´ ralement cons´ecutifs `a une exposition aux rayons UV (formation de dim`eres pyrimidiques) ou `a une liaison a` des hydrocarbures aromatiques. Le dommage ne concerne donc pas n´ecessairement le brin n´eosynth´etis e.´ Les enzymes de NER recherchent une distorsion sur l’ADN double brin.

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❑ a.

❑ ✘ b.

❑ c.

❑ d.

❑ e.

Chacun des syst`emes de r´eparation reconnait un type de dommage particulier par le biais de ses propres enzymes. Le point commun est la n´ecessit ´e d’un ADN matriciel ou homologue pour pouvoir distinguer le brin sauvage et le brin endommag´e. Les cytochromes P450 interviennent indirectement pour la sauvegarde de l’int ´egrit´e de l’ADN : ces enzymes permettent la d´etoxification (pr´ealable `a l’ ´elimination) des x´enobiotiques.

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❑ a.

❑ b.

❑ c.

❑ d.

❑e. ✘

La d´epurination est une alt ´eration de l’ADN o`u se rompt le lien entre une purine (ad´enine ou guanine) et le d´esoxyribose auquel elle est attach´ee. Lorsqu’elle se produit sur un d´esoxyribonucl´eotide pr´esent dans une double h´elice d’ADN, la d´epurination conduit donc a` la formation d’un site abasique. En absence de r´eparation, la r ´eplication peut se poursuivre gr ˆace `a une cat ´egorie d’ADN polym´erases, qualifi´ees de transl ´esionnelles. Ainsi, la Pol δ place un nucl´eotide (dans 95% des cas une ad´enine) en face d’un nucl´eotide d epurin´ ´ e et ne poursuit pas la synth`ese au-del`a. Ensuite la Pol ζ place le nucleotide ´ suivant et la synth`ese se poursuit. Cependant, dans la mesure o `u la d´epurination enleve ` des bases A et G, le fait qu’un nucl´eotide A se mettent en face du nucl´eotide d´epurin´e conduit `a une mutation. La d´esamination oxydative de la cytosine donne l’uracile et nous aurons la mutation C-G =⇒ U-A. C’est une transition. Le 5-bromo-uracil (5-BU) est un analogue de la thymine et s’ins`ere dans l’ADN a` des sites occup´es normalement par la thymine. Son groupement 5-Br ressemble de point de vue st´erique au groupement 5-CH3 de la thymine. Cependant, le 5-BU est en gen´ ´ eral sous la forme ´enol et donc il va se lier `a la guanine au lieu de l’ad´enine.

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pyrimidine (ou une purine par une autre purine) et les transversions au cours desquelles une pyrimidine est remplac´ee par une purine ou inversement.

Corrig´ es

UE 1 • Corrig´es

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Corriges ´ • UE 1

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❑ ✘a.

❑ ✘b.

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❑e. ✘

Le syst`eme de r´eparation des m´esappariements (SRM) est un m´ecanisme post-r´eplicatif pr´esent chez les procaryotes et les eucaryotes. Il permet la r´eparation des erreurs d’appariement entre les chaˆınes d’ADN apr`es la r´eplication ainsi que les petites d ´eletions ´ ou additions. Le syst`eme Mut HLS n ´ecessite la reconnaissance du brin n´eosynth´etis´e de l’ADN grˆace aux ad´enines m´ethylees ´ du brin matrice. Une endonucl´ease rompt ensuite le brin n´eosynthetis ´ e´ et la partie portant la l´esion est ´eliminee. ´ Concernant le rˆole respectif des prot´eines Mut, Mut S reconnaˆıt le m´esappariement, Mut L se lie et active Mut H. Mut H est une endonuclease ´ qui coupe en aval de l’erreur. Interviennent aussi dans le syst`eme des exonucl´eases, helicases, ´ polymerases ´ et ligases. Chez l’homme, le systeme ` comprend les g`enes hMSH2, hMLH1, hPMS1, hPMS2, hMSH6. Des mutations de ces g`enes sont `a l’origine du cancer colorectal familial non associe´ a` une polypose colique, ou syndrome HNPCC (Hereditary non Polyposis Colorectal Cancer), ou syndrome de Lynch qui repr´esente une des premi`eres causes de cancer colorectal h´er´editaire touchant exclusivement l’adulte. ´ ´ ˆ des ge` nes qui codent pour ces proteines ´ Des defauts peuvent survenir egalement au sein meme chez les procaryotes, provoquant l’augmentation du taux de mutation et facilitant la recombinaison entre s´equences d’ADN non parfaitement homologues. Cette propri´et ´e d’hypermutabilit´e a un impact sur la r´esistance aux antibiotiques des souches. Par exemple, la resistance ´ aux antibiotiques du groupe des macrolides est de plus en plus fr´equente chez les souches de S. aureus isol ´ees lors de la mucoviscidose, et cette r´esistance n’est pas due `a des g`enes de r e´ sistance port es ´ par des plasmides ou des transposons (m´ecanisme de r´esistance  classique ) mais a` des mutations de la cible ribosomale des macrolides (facilitee ´ par un d´efaut du systeme ` SRM).

288

❑ ✘a.

❑ ✘b.

❑ c.

❑ d.

❑ e.

Les prot´eines MutS et MutL appartiennent bien au syst`eme de r´eparation des m´esappariements. MutS se fixe sur la paire de base mal appari´ee tandis que MutL, qui est associ´ee a` MutS, va progresser le long du brin fils a` la recherche d’une breche ` proche de la paire de bases mal appari´ee. Ce systeme, ` par definition, ´ r´epare les m´esappariements produits lors de la r eplication ´ alors que le syst`eme BER reconnait les bases alt´er´ees (exemple : cytosine d´esamin´ee en uracile). Les dim`eres de thymine sont pris en charge par le syst`eme NER. En cas d’ADN endommage´ (simple brin par exemple), le complexe RecA-ADNsb va lyser la prot´eine inhibitrice LexA, activant alors le syst`eme SOS.

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❑ a.

❑ ✘ b.

❑ c.

❑ ✘ d.

❑ ✘ e.

Le 5-bromouracile (ou 5-BU) est un analogue de la thymine et le 2-aminopurine (ou 2-AP) est un analogue de l’ad´enine. Ces analogues sont incopor´es a` la place des bases  normales  et entrainent des substitutions de nucleotides. ´ Lors de la r´eparation des m´esappariments, le brin m´ethyl´e permet d’identifier le brin parental. C’est le brin n´eosynth´etis´e, non m´ethyl´e, qui est corrig´e. Des mutations dans les systemes ` de r e´ paration de l’ADN sont `a l’origine de diff´erentes pathologies humaines : Xeroderma pigmentosum et le HNPCC en sont des exemples.

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L’acide nitreux produit la desamination ´ de l’ad ´enine et de la cytosine. La d´esamination de l’ad´enine donne l’hypoxanthine, qui se lie a` la cytosine induisant une transition A-T vers GC (et non A-G vers G-C). L’exposition des cellules aux rayons UV entraˆıne l’´etablissement de liaisons covalentes entre ¨ (T ou C) d’un m ˆeme brin de l’ADN. bases pyrimidiques contigues

❑ a.

❑ ✘ b.

❑ c.

❑ ✘ d.

❑ ✘ e.

Les agents mutag`enes physiques correspondent aux rayonnements X ou γ, aux rayonnements UV et `a la chaleur. La formation de dim`eres de thymine sous l’action du rayonnement UV cr´ee des distorsions de l’h´elice d’ADN qui interf`erent avec la transcription et la r´eplication de l’ADN. La photo-r´eactivation d´esigne un mode de r´eparation procaryote au cours duquel les photolyases (enzymes activees ´ par l’´energie lumineuse) participent `a la r´eparation de l’ADN par coupure des liaisons covalentes au niveau des dim`eres de thymine. La r´eparation par excision de nucl´eotides (NER) est pr ´esente chez les procaryotes et les eucaryotes et correspond au mecanisme ´ de r ´eparation par les UV (UVr). Le complexe UVr A, B, C, D reconnaˆıt les distorsions de l’ADN.

291

❑ a.

❑ b.

❑c. ✘

❑d. ✘

❑ e.

Les dim`eres de thymine sont des associations covalentes entre deux thymines successives d’un mˆeme brin d’ADN, induites en particulier par les ultraviolets. Les ultraviolets conduisent ainsi de manie` re naturelle `a la formation d’un tr`es grand nombre de dim`eres de thymines dans les cellules humaines (en particulier de l’´epiderme) a` tout instant de la journ ´ee, et mˆeme sans exposition particuli`ere au soleil. Toutefois l’essentiel de ces mutations sont r´epar´ees par un m´ecanisme faisant intervenir l’excision des nucl´eotides reli es ´ (et de quelques nucl´eotides de part et d’autre de la mutation), puis la re-synthese ` du fragment de brin d’ADN correspondant (en utilisant pour cela l’autre brin comme matrice). Cependant un autre mecanisme, ´ absent chez l’homme et les primates de mani `ere g´enerale, ´ existe chez la plupart des autres animaux ainsi que chez les procaryotes. Il s’agit de la photolyase, une enzyme capable de rompre les liaisons covalentes entre les deux thymines li´ees sans n´ecessiter d’excision de nucl´eotides. Chez les individus atteints de Xeroderma pigmentosum, une mutation est a` l’origine de la non fonctionnalit´e du m ´ecanisme de r´eparation par excision de nucl´eotide. Ceci conduit `a une absence de r´eparation des dim`eres de thymines (en l’absence, chez l’homme, de photolyase) et ainsi `a l’apparition de nombreuses mutations `a l’origine de cancers, `a la moindre exposition au soleil mˆeme extrˆemement voil´e . . . La desamination ´ spontan ´ee d’une base azot´ ee cytidine dans l’ADN correspond a` la formation ´ uracile. Or cette base est absente en temps normal de l’ADN, molecule ´ d’une base azotee au sein de laquelle elle conduit dans ce cas `a des m´esappariements (´etant complementaire ´ de l’ad´enine, et non de la guanine comme l’est la cytidine). La r´eparation de cette mutation fait intervenir une ADN uracile glycosylase, qui excise l’uracile form´e (il s’agit d’un m´ecanisme de r´eparation par excision de base), pr´elude n´ecessaire a` la poursuite de la r ´eparation. Les radiations ionisantes sont aussi l’origine de mutations en quantit´es tr`es importantes.

Transcription 292

❑ a.

❑ b.

❑ c.

❑ ✘ d.

❑ ✘ e.

Le facteur sigma est indispensable `a l’initiation de la transcription chez la bact´erie. Son d ´etachement de la polym´erase marque le d´ebut de la phase d’´elongation. L’actinomycine D inhibe la transcription eucaryote et procaryote en s’intercalant entre certaines bases de l’ADN pendant l’´elongation. De faibles doses d’actinomycine D peuvent inhiber sp ´ecifiquement l’ARN polym´erase I. Cette derniere ` est responsable de la transcription des ARN ribosomaux, sauf le 5S transcrit par l’ARN polymerase ´ III. L’epissage ´ d´esigne l’´elimination des introns au sein de l’ARN pr´e-messager en vue de son export cytoplasmique et sa traduction.

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290

251

Corrig´ es

UE 1 • Corrig´es

252

Corriges ´ • UE 1

293

❑ ✘a.

❑ b.

❑c. ✘

❑ ✘d.

❑ e.

Chez les eucaryotes, la transcription est assur´ee par 3 ARN polym´erases (ARNpol) : ➣ L’ARN polym´erase I (dans le nucl ´eole) transcrit les ARN ribosomaux (sauf le 5S), ➣ L’ARN polym´erase II (dans le nucle´ oplasme) transcrit les ARNm, ➣ L’ARN polym´erase III (dans le nucl e´ oplasme) transcrit les ARNt et l’ARN5S. La reconnaissance du promoteur implique de nombreuses prot´eines. Chez les procaryotes, il s’agit du facteur sigma. Chez les eucaryotes, il existe de nombreux facteurs de transcription sp´ecifiques des diff´erentes ARN polym´erases : TAFs (ARN pol I), TFIIA-H (ARN pol II), §2 : TFIIIA-C’ARN pol III). Contrairement `a la r ´eplication, l’initiation de la transcription ne n´ecessite pas d’amorce. La polyadenylation ´ est une des ´etapes de maturation de l’ARNm. Le motif de polyad´enylation est reconnu par les prot´eines CstF et CPSF, entraˆınant l’arrˆet de l’ARNpol II et le clivage de l’ARN par une endonucl´ease sp´ecifique. La queue poly-A est ajout´ee par intervention de la polyA polymerase, ´ les r´esidus ad´enyliques sont integr´ ´ es en pr´esence d’ATP sans avoir besoin d’une matrice. L’extr´emit´e 5’ est egalement ´ modifi´ee, plus pr´ecocement, par ajout d’un 7-m´ethyl-GTP. Cette coiffe participe a` la migration des ARNm vers le cytoplasme, elle favorise l’initiation de la traduction et stabilise l’extr´emit´e 5’ des ARNm.

294

❑ ✘a.

❑ ✘b.

❑ ✘ c.

❑ ✘d.

❑ e.

Chez les eucaryotes, les exons sont les fragments d’un ARNm primaire qui se retrouvent dans l’ARNm cytoplasmique apr `es ´epissage, par opposition aux introns. La s´equence des exons est identique sur l’ARNm et sur le brin sens des g`enes (aux thymines et uraciles pr`es), on trouve sur le brin antisens la s´equence compl´ementaire. Les exons ne sont pas tous codants : l’ARNm comporte des s´equences non traduites au sein des exons (5’UTR et 3’UTR).

295

❑ ✘a.

❑ b.

❑ ✘ c.

❑ d.

❑ e.

Les facteurs de transcription sont des prot´eines intervenant dans la mise en place du complexe de transcription comportant l’ARN polym ´erase. On distingue les facteurs ge´ n ´eraux de transcription, qui interviennent au niveau du site promoteur et permettent le recrutement de l’ARN polym´erase `a ce niveau, et les facteurs de transcription specifiques, ´ qui se fixent sur des s´equences r´egulatrices situ´ees en g´en´eral plus en amont du g`ene, et qui modulent ce recrutement de l’ARN polymerase ´ en fonction des conditions cellulaires. Les introns sont ´elimin´es au cours de la maturation de l’ARN : l’ARN polym ´erase, qui synth´etise un ARN pre-messager, ´ conduit donc `a la formation d’un ARN comprenant aussi bien les introns que les exons. La maturation de l’ARN pr´e-messager en ARNm comporte une phase d’excision-´epissage, mais aussi des modifications chimiques aux extr´emit ´es 3’ et 5’ de l’ARN pr´e-messager. En 5’, une coiffe de 7-me´ thylguanosine est ajout´ee, et en 3’, une queue poly A est ajout´ee par polyad´enylation.

296

❑ ✘a.

❑ ✘b.

❑ c.

❑ d.

❑ e.

La liaison du complexe de pre-initiation ´ a` l’ARNm utilise le facteur eIF4. C’est la sous-unite´ eIF4E qui interagit avec la coiffe de l’ARNm en 5’P. Certaines proteines ´

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Au niveau de l’ADN g´enomique, les s´equences introniques demeurent, le support de l’information g´en´etique n’est pas modifi´e !

253

297

❑ a.

❑b. ✘

❑c. ✘

❑ d.

❑ e.

La boite TATA est une sequence ´ consensus se trouvant dans le promoteur en amont du site d’initiation de la transcription (en 5’) correspondant a` TATAAA. C’est sur cette boite TATA que se fixe le complexe de pr´e-initiation via la prot´eine TBP. Les enhancers sont g´en eralement ´ situ´es en dehors du promoteur. Le trinucl´eotide AUG est le codon d’initiation de la traduction, non de la transcription. Cependant, dans le cas pr´esent, les 3 premiers nucl´eotides transcrits sont AUG mais attention au sens : il s’agit de 5’-AUG-3’.

298

❑ a.

❑ ✘ b.

❑ ✘ c.

❑ d.

❑ ✘ e.

Le rˆole des microARN est de r´eguler l’expression des g`enes en s’appariant avec des ARNm cibles dont ils sont partiellement ou compl`etement compl´ementaires. Les microARN, une fois appari´es (souvent dans les r´egions 3’ non traduites des ARNm), r´epriment la traduction des ARNm cibles. Si l’homologie entre le miARN et l’ARNm est parfaite, l’ARNm est d´egrade.´ Si l’homologie entre le miARN et l’ARNm est partielle, l’inhibition est par blocage de la traduction.

299

❑ a.

❑ b.

❑ ✘ c.

❑ d.

❑ e.

Le snRNA U1 se fixe au site d’´epissage en 5’ par compl ´ementarit´e. (1mm] Au cours de la deuxieme ` r´eaction de transesterification, ´ le 2’OH de l’ad e´ nosine du site de branchement effectue une attaque nucle´ ophile sur le site donneur d’ e´ pissage en 5’. (1mm] Apres ` les r´eactions de transest´erification, l’ADN intronique a une structure ramifi ´ee dite en lasso.

300

❑ ✘a.

❑ b.

❑ ✘ c.

❑ ✘d.

❑ e.

Le g´enome humain comporte environ 23 000 genes, ` d’une taille moyenne de 30 kb (soit 30 000 paires de bases). La majorit´e de ces g`enes sont dits morcel ´es, car pr´esentant des s e´ quence transcrites et conserv´ees au cours de la maturation (les exons) et des s´equences transcrites mais elimin´ ´ ees lors de la maturation de l’ARN (les introns). Ces derniers sont en g´eneral ´ d’assez grande taille. En moyenne 5, 5 kb, contre une taille moyenne de seulement 171 pb (paires de bases) pour les exons. La synth`ese des ARN est r´ealis´ee par compl´ementarit´e de bases azot´ees avec un brin de l’ADN. Dans le cas de g`enes chevauchants (pr´esents en particulier chez les virus) les deux  , c’est-` g `enes qui se chevauchent sont en g´en´eral  tˆete-b eche ˆ a-dire port´es l’un par un brin de l’ADN, et l’autre par le brin antiparallele. ` ` Les genes peuvent ˆetre codants : ils conduisent alors `a la formation d’un ARNm. Mais certains g`enes sont non-codants : leurs produits ne sont pas traduits en prot´eines. C’est le cas par exemple des g`enes des ARNr, dont les produits constituent avec des prot´eines les sous-unit´es ribosomiques (assembl´ees au sein du nucl´eole). Les miRNA, ou microARN, sont des petits ARN de 21 `a 24 nucl´eotides en g´eneral, ´ ca-

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se fixent sur la queue polyA jusqu’au transport de l’ARNm du noyau vers le cytoplasme. Cela permet de le prot´eger contre la d ´egradation. La diversit´e prot´eique chez les eucaryotes est la cons equence ´ d’un controle ˆ transcriptionnel (utilisation de promoteurs alternatifs) et post-transcriptionnel par l’epissage ´ alternatif. Quand plusieurs possibilit´es d’epissage ´ existent au niveau de plusieurs sites differents ´ dans un transcrit, un g`ene unique peut produire des douzaines de prot´eines diff´erentes. L’epissage ´ alternatif conduit `a la production, `a partir d’un g`ene, de proteines ´ sp´ecifiques a` chaque type cellulaire et n’est pas limit´e aux cellules canc´ereuses.

Corrig´ es

UE 1 • Corrig´es

254

Corriges ´ • UE 1

301

❑ ✘a.

❑ ✘b.

❑c. ✘

❑ d.

❑ e.

L’initiation de la transcription par l’ARN polym ´erase II ne´ cessite la formation d’un complexe de pre-initiation ´ autour du site de d´emarrage de la transcription. Parmi les facteurs pr´esents dans ce complexe, se trouve le complexe multi-prot´eique TFIID de 1, 2 MDa, compos´e de TBP (TATA binding protein) et de 14 TAFs (TBP-associated factors). TFIID se fixe l’ADN, en reconnaissant la boite TATA et d´eforme la double h´elice de fac¸on importante en se fixant. Cet ensemble va servir de point d’ancrage pour les autres facteurs d’initiation de la transcription. Une fois tous les facteurs mis en place, la phase d’initiation est termin´ee, l’ARN polymerase ´ II peut commencer la phase d’´elongation. Elle est phosphoryl´ee et peut se detacher ´ du complexe d’initiation.

302

❑ ✘a.

❑ ✘b.

❑ ✘ c.

❑ ✘d.

❑ e.

L’ad´enine est associ´ee par 2 liaisons H `a la thymine et la guanine l’est via 3 liaisons H `a la cytosine. La s´equence propos´ee GTTACCACC s’appariera donc avec son compl´ementaire en contractant 3+2+2+2+3+3+2+2+3 = 22 liaisons H. Le premier intron du g `ene est situ´e entre l’exon 1 et l’exon 2. Cette s ´equence est situ´ee en amont (ou en 5’) du 2e exon, elle est donc situ´ee en aval (ou en 3’) du premier intron. En outre, elle sera transcrite et donc pr´esente non seulement dans le transcrit primaire mais aussi dans l’ARNm car conserv´ee apr`es ´epissage. Elle ne sera en revanche pas traduite car pr ´esente avant ( en amont  ) le codon initiateur de la traduction. Elle appartient au 5’UTR (untranslated region).

303

❑ ✘a.

❑ b.

❑ c.

❑ d.

❑e. ✘

Cette s´equence correspond aux premiers nucl´eotides transcrits, elle appartient donc au 5’UTR qui s’´etend du 1 er nucl´eotide transcrit au codon d’initiation AUG (ATG pour le brin sens). C’est au niveau du premier nucl´eotide, autrement dit A (ou ad´enylate), que se liera la 7m´ethyl-guanosine constituant la coiffe. La boite TATA chez les eucaryotes est situee ´ 20 a` 30 nucl´eotides en amont du 1er nucl´eotide transcrit. La s´equence est celle du brin sens identique (aux T et U pr`es) `a celle de l’ARNm, c’est donc son complementaire ´ (ou brin antisens) qui sert de matrice a` l’ARNpol II. Quant au nombre de liaisons hydrog`enes, l’adenine ´ est associ ´ee par 2 liaisons H `a la thymine et la guanine l’est via 3 liaisons H `a la cytosine. La sequence ´ propos´ee AGGCACAGAC s’appariera donc avec son compl´ementaire en contractant 2+3+3+3+2+3+2+3+2+3 = 26 liaisons H.

304

❑ ✘a.

❑ b.

❑c. ✘

❑ ✘d.

❑ e.

Les microARN sont des petits ARN non codant de petite taille (21 `a 25 nucl´eotides), probablement tous transcrits par l’ARN polym´erase II. Le rˆole des microARN est de r´eguler l’expression des g`enes en s’appariant avec des ARNm cibles dont ils sont partiellement ou compl`etement compl´ementaires. Dans le noyau, l’ARN polym´erase II transcrit un pri-miARN et deux maturations s’effectueront. La premi`ere se fait dans le noyau : maturation du pri-miARN en pr´e-miARN par la ribonucl´ease Drosha. La seconde a lieu dans le cytoplasme : maturation du pr´e-miARN en miARN par Dicer.

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pables de s’associer par compl´ementarit´e de bases azot e´ es avec un ARNm precis ´ et ainsi soit empˆecher sa traduction, soit conduire `a sa d´egradation. Les miRNA sont des ARN simple brin (mais leur maturation comporte une etape ´ o`u ils pr´esentent une structure double brin, avant d’etre ˆ associ´ees `a diverses prot´eines et de former un complexe fonctionnel).

❑ a.

❑ b.

❑ ✘ c.

❑ d.

❑ e.

La maturation en 5’ de l’ARNm consiste en l’ajout de la coiffe et fait intervenir trois activit´es enzymatiques : ➣ une phosphatase (sur le pre-ARNm), ´ ➣ une guanylyl transf´erase, grˆace a` laquelle un pont 5’-5’ triphosphate se forme entre du GMP et l’extr´emite´ 5’ du transcrit primaire, ➣ une m´ethyle transf´erase agissant sur la guanosine en position N7 de la base et sur le ribose en 2’ du premier nucl´eotide de l’ARN. Cette maturation prot`ege l’ARNm des nucl´eases (les enzymes de restriction sont des nucleases ´ utilis´ees en g´enie g´en e´ tique).

306

❑ ✘a.

❑ b.

❑ ✘ c.

❑ ✘d.

❑ e.

La transcription debute ´ par la fixation du complexe de transcription sur l’ADN. C’est la reconnaissance du promoteur (en particulier par le facteur TFIID) qui permet d’initiation cette fixation, qui est un ph´enom`ene progressif (les diff´erents facteurs de transcription g´en´eraux de l’ARN polym´erase et l’ARN polym´erase elle-meme ˆ se fixant de mani`ere s´equentielle). Le promoteur indique ainsi o`u d´ebute la transcription, mais aussi dans quel sens elle se d ´eroule. En effet, l’ARN polym´erase r´ealise la synth `ese d’un brin d’ARN complementaire ´ d’un seul brin de l’ADN : le brin matrice. L’information pr´esente dans l’ARN neo-form´ ´ e est donc compl´ementaire de celle pr´esente dans le brin matrice. Elle est toutefois identique (au remplacement des thymines par des uraciles pr`es) `a celle pr´esente dans le brin non-transcrit, qui est aussi nomme´ brin codant (justement du fait que la s´equence est la mˆeme que celle de l’ARNm, utilis´ee lors de la traduction pour la synthese ` proteique). ´ De maniere ` indirecte (en passant par la compl´ementarit´e avec le brin matrice, lui-mˆeme compl´ementaire du brin codant), l’ARN polym´erase permet donc la synth`ese d’un ARN recopiant la s´equence du brin codant de l’ADN (`a la distinction T/U pre` s). L’ARN synth´etise´ est simple brin.

307

❑ a.

❑b. ✘

❑c. ✘

❑ ✘d.

❑ e.

La plus grosse sous-unit´e de l’ARN polym´erase II eucaryote poss`ede un domaine remarquable `a son extr´emit´e C-terminale (CTD, pour carboxy-terminal domain). L’etat ´ de phosphorylation du CTD module l’activit´e de l’ARN polymerase ´ II, `a la fois in vitro et in vivo. Elle permet la dissociation des facteurs g´en´eraux de transcription n´ecessaire a` l’initiation et favorise la liaison des facteurs d’´elongation. L’ARN polym´erase II porte ´egalement sur sa queue Cter phosphoryl´ee toutes les proteines ´ n ´ecessaires a` la maturation de l’ARN : les facteurs d’´epissage qui composent le splic´eosome, les facteurs d’adjonction de la coiffe et mes facteurs de polyad ´enylation (d’adjonction de la queue polyA). Ces maturations s’effectuent dans le noyau. La traduction de l’ARNm s’effectue dans un autre compartiment cellulaire, le cytoplasme et ne fait pas intervenir l’ARN polym´erase II.

308

❑ a.

❑ b.

❑c. ✘

❑ d.

❑ e.

L’initiation de la transcription des ARNm chez les eucaryotes est r´ealis´ee par l’assemblage s´equentiel de nombreux facteurs de transcription g´en´eraux (nomm´es de mani`ere gen ´ erale ´ TFII car permettant le recrutement de l’ARN polym´erase II). Cet assemblage debute ´ par la fixation de TFIID, grˆace `a sa sous-unit´e TBP (qui ne fait donc pas partie de TFIIB . . .) qui reconnait la boite TATA du promoteur. La fixation des facteurs de transcription permet le recrutement de l’ARN polym´erase II (qui ne peut pas se fixer directement sur l’ADN). Ce recrutement est suivi par la fixation de nouveaux facteurs de transcription, dont TFIIH. Ce dernier facteur poss`ede une activite´ kinase

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305

255

Corrig´ es

UE 1 • Corrig´es

256

Corriges ´ • UE 1

309

❑ ✘a.

❑ b.

❑ c.

❑d. ✘

❑ e.

L’excision des introns et l’´epissage des exons fait intervenir une structure complexe, le spliceosome. Cette structure est constitu´ee de plusieurs snRNP (small nuclear RiboNucleoParticules, petites ribonucl´eoparticules nucl ´eaires). Chaque snRNP est constitu´e de prot´eines et d’un ARNsn (ou snRNA, small nuclear RNA, petit ARN nucl´eaire). La r´eponse a. est donc juste, mais pas la r ´eponse b., car les ARNsno (petits ARN nucl´eolaires) interviennent dans la maturation des ARNr, d’ARNt et d’ARNsn au sein du nucl´eole, mais pas dans la maturation des ARNm envisag ´ee ici. Au sein du spliceosome, le snRNP U2 reconnaˆıt le site A de branchement (cette boˆıte de branchement comporte une ad´enine dont le rˆole est fondamental au cours du processus d’excision). Cette fixation du snRNP U2 suit celle de U1 au niveau de l’extr´emit ´e 5’ de l’intron. Le complexe U1-U2 permet de recruter les autres composants du spliceosome. L’action de ces snRNP n´ecessite une consommation d’ATP, mais que l’on ne peut pas qualifier d’importante. La r´eponse e. est donc exag´er´ee, et ainsi fausse. Dans de nombreux cas il existe un possibilit´e d’´epissage alternatif. Selon le type cellulaire ou les conditions un mˆeme ARN pre-messager ´ peut ˆetre ´episs´e de diff´erentes mani`eres, conduisant `a la formation d’ARNm matures l´eg e` rement diff´erents et donc de prot´eines diff´erentes.

310

❑ ✘a.

❑ b.

❑ c.

❑ ✘ d.

❑ ✘ e.

L’epissage ´ alternatif est un processus particulier de maturation des transcrits primaires pouvant mener a` l’excision d’un exon. La cons´equence est la synth`ese possible d’ARNm diff ´erents a` partir d’un mˆeme gene, ` menant ainsi `a la synth`ese de prot´eines diff ´erentes `a partir d’un mˆeme gene. ` C’est ce qui explique que malgr´e le nombre relativement faible de g `enes dans le g´enome humain, la diversit´e prot´eique est beaucoup plus importante. Comme un ´epissage classique, cette maturation du transcrit primaire a lieu dans le noyau. L’epissage ´ qui d´esigne la liaison de deux exons entre eux ne concerne, par d´efinition, que les exons.

311

❑ ✘a.

❑ ✘b.

❑ ✘ c.

❑ ✘d.

❑ ✘ e.

Les snRNP U1 `a U6 participent a` l’´epissage et jouent chacun un r ole ˆ pr´ecis. Chaque proposition est exacte.

Traduction 312

❑ ✘a.

❑ ✘b.

❑ ✘ c.

❑ ✘d.

❑ e.

La s´equence codante d’un g`ene correspond `a la s´equence du transcrit ARNm apr`es excission des introns et epissage ´ des exons. Elle sera traduite selon la phase de lecture d´efinie par le codon AUG et un codon stop. Certains exons peuvent ne pas etre ˆ pr´esents au niveau de la s´equence codante en cas d’´epissage alternatif.

313

❑ a.

❑ ✘ b.

❑ c.

❑ ✘ d.

❑ e.

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qui permet la phosphorylation de l’extr´emit´e C-terminale de l’ARN polym´erase II (= queue  de l’ARN polym´ CTD, pour Carboxy-Terminal Domain) et ainsi la liberation ´ erase qui peut d ´ebuter la transcription. La r´eponse d. est donc fausse, car elle se re´ fere ` a` une ARN polym´erase alpha qui n’existe ´ pas . . . (on trouve bien une ADN polymerase alpha chez les eucaryotes, ou une sous-unite´ alpha dans l’ARN polym´erase procaryote, mais il n’y a pas d’ARN polym´erase alpha chez les eucaryotes).

257

314

❑ a.

❑ b.

❑c. ✘

❑ d.

❑ e.

Pour r´epondre a` la question, on peut soit se servir du code g e´ n´etique (si disponible lors du concours !) soit raisonner par logique. On identifie en premier lieu le codon initiateur AUG et le codon stop d´efinissant la phase de lecture : 5’-CCC AUG UUU AAA AGA UGA AUG UAG-3’ On obtient une s´equence Met-aa1-aa2-aa3. D’apr`es l’ ´enonc´e, on sait que les aa1, 2 et 3 correspondent respectivement `a Phe, Lys et Arg. La mutation supprime le codon stop qui se retrouve suivi d’une Methionine ´ (AUG) et d’un autre STOP (UAG). La nouvelle s´equence est donc allong´ee de 2 acides amin´es, dont une methionine ´ en Cterminale. La reponse ´ est par elimination ´ : Met-Phe-Lys-Arg-Trp-Met.

315

❑ a.

❑b. ✘

❑c. ✘

❑ ✘d.

❑ e.

Chacune des aminoacyl-ARNt synth´etase reconnaˆıt un acide amin ´e et un ou plusieurs ARNt isoaccepteurs. Leur fonction est essentielle a` la fid´elit´e de la traduction du code g´en´etique, car c’est elles qui garantissent que l’acide amin´e qui est ainsi est´ erifie´ a` l’extr´emit´e de l’ARNt correspond bien au bon anticodon. L’aminoacyl-ARNt-synth´etase de l’arginine ne reconnait donc pas aussi la lysine. La polyadenylation ´ des ARN pr ´emessagers est une des etapes ´ de leur maturation, et s’effectue au niveau du nucl´eoplasme. Une autre e´ tape est celle de l’´epissage ; l’epissage ´ alternatif permet la gen ´ ´eration d’ARNm differents ´ `a partir d’un mˆeme pr´e-ARNm selon le tissu ou les conditions cellulaires.

316

❑ ✘a.

❑ ✘b.

❑ c.

❑ ✘d.

❑ e.

La plupart des acides amin ´es sont cod´es par plusieurs codons appeles ´ codons synonymes. Le code g´en´etique est alors dit deg ´ ´en´er´e car il contient des redondances. En revanche, ce code est non ambig ¨u : un codon code un seul et unique acide amin´e. Le codon d’initiation code pour une m´ethionine.

317

❑ a.

❑b. ✘

❑ c.

❑ d.

❑ e.

La reconnaissance et l’attachement de l’acide amin´e appropri ´e sur l’ARNt se fait grˆace `a une aminoacyl-ARNt synthetase. ´ Il y a une enzyme pour chaque acide amin´e. En revanche, un mˆeme ARNt peut reconnaˆıtre plusieurs codons et un acide amin´e peut ˆetre pris en charge par plusieurs ARNt. Il y en existe 48 chez l’homme.

318

❑ a.

❑ b.

❑ ✘ c.

❑ ✘ d.

❑ ✘ e.

Au cours de la traduction, le premier ARNt qui se fixera sur le site A du ribosome sera compl´ementaire de la s´equence 5’-AAG-3’ (l’ARNti-Met se fixant au niveau du site P). Le compl´ementaire est donc 3’-UUC-5’ donc 5’-CUU-3’ d’apr`es la nomenclature en vigueur. D’apr`es la table du code g´en´etique, la s´equence peptidique correspondante a` ATG AAG CTG

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Le code g´en e´ tique fait la correspondance entre un groupe de 3 bases ou triplet de bases de l’ARNm (codon) et un acide amin´e. Il existe 64 codons pour 20 acides amin´es, le code est qualifi´e de d´eg´en´er´e : un acide amin e´ est sp´ecifi´e par plusieurs codons. C’est vrai pour 18 acides amin´es, au tryptophane et `a la m ´ethionine ne correspondent qu’un seul codon, respectivement UGG et AUG. `a l’inverse, le code est non ambig¨u : `a partir d’une s´equence nucl´eotidique donn´ee, on ne peut synth´etiser qu’une sequence ´ peptidique. L’initiation de la traduction fait intervenir la coiffe en 5’, les ARNm sont lus de 5’P vers 3’OH.

Corrig´ es

UE 1 • Corrig´es

258

Corriges ´ • UE 1

319

❑ a.

❑ b.

❑ c.

❑d. ✘

❑ e.

La m´ethionine est cod´ee par le codon AUG ( `a connaitre, ainsi que les 3 codons stop UAA, UAG, UGA). La s´equence de l’ARNm est donc 5’P-AUGAUGAUGAUG-3’OH. Le brin codant de l’ADN ˆ s ´equence que l’ARNm (avec des introns, hors cadre de l’exercice) mais T rema la meme place U : 5’P- ATGATGATGATG -3’OH. La s´equence compl´ementaire de ce brin est donc : 3’OH- TACTACTACTAC -5’P. La convention veut que les s´equences soient donn´ees dans le sens 5’-3’ (sens de lecture). La s´equence attendue est donc 5’P- CATCATCATCAT -3’OH.

320

❑ a.

❑b. ✘

❑ c.

❑ d.

❑ e.

Le codon d’initiation de la traduction, chez les procaryotes et les eucaryotes, est le codon AUG (m´ethionine). UAG est un codon stop, au meme ˆ titre que UAA et UGA (il faut connaˆıtre ces 4 codons). Les aminoacyl-ARNt synth´etases sont les enzymes qui fixent les acides amin es ´ sur les ARNt, et `a ce titre sont responsables de l’expression correcte du code g´en´etique. C’est le grand ARNr (23S chez les procaryotes, 28S chez les animaux) de la grande sousunit´e du ribosome qui est impliqu´e dans la formation des liaisons peptidiques. C’est un ribozyme (ARN `a activit´e catalytique, ici peptidyltransf ´erase). Le code g´en´etique est bien d´eg´en´er´e : un acide amin´e donn´e peut etre ˆ cod´e par plusieurs codons. L’inverse est faux : un codon donn´e ne peut specifier ´ qu’un seul acide amine. ´ Tous les ARNm sont traduits dans le cytoplasme. Apr`es traduction, les prot´eines ribosomales migrent dans le noyau, l’assemblage avec les ARNr se fait au niveau du nucl´eole.

321

❑ a.

❑ b.

❑ c.

❑d. ✘

❑e. ✘

La structure d’un ARNt (ARN de transfert) est une structure en feuille de trefle ` pr esentant ´ 4 tiges qui sont de courtes h´elices bicatenaires. ´ Trois de ces tiges stabilis´ees par des bases appari´ees se terminent par des boucles. L’inosine ou la dihydrouridine participent `a la structure de l’ARNt mais ce ne sont pas des bases. Il s’agit de nucl´eosides. Ainsi, l’inosine est form´ee de la base hypoxanthine. L’ARNt poss`ede en moyenne 20% de nucl ´eotides invariants ou peu variants, ceux constitu´es de bases atypiques en font partie.

322

❑ a.

❑ b.

❑ c.

❑d. ✘

❑ e.

L’appariement entre ARNm et anticodon de l’ARNt est flottant en 3’ du codon et en 5’ de l’anticodon (=pour le 1er nucl ´eotide de l’anticodon). L’inosine (base hypoxanthine) est fr´equemment en premiere ` position de l’anticodon des ARNt, elle permet des appariements avec les U, A et C.

323

❑ a.

❑ b.

❑c. ✘

❑ d.

❑e. ✘

L’aminoacylation d´esigne l’est´erification de l’acide amin ´e (aa) specifique ´ a` l’extr´emit´e 3’-

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CTC sera Met-Lys-Leu-Leu. Diff´erents facteurs seront n´ecessaires `a diff´erentes ´etapes de la traduction, eIF2 (a` l’initiation) et eEF2 (au cours de l’´elongation) en font partie. Positionn´ee en N-terminal, cette sequence ´ pourrait coder pour un peptide signal.

259

324

❑ ✘a.

❑ b.

❑ c.

❑d. ✘

❑e. ✘

Deux liaisons riches en ´energie sont bien consomm´ees : l’une pour l’activation de l’acide amin´e par l’aminoacyl-ARNt-synth´etase et l’autre pour la r´eactivation de l’AMP. Au cours de l’initiation, la grosse sous-unit´e rejoint le complexe d’initiation pr´ealablement constitue´ et l’ARNti-Met se retrouve alors au niveau du site P. Il etablit ´ donc le cadre de lecture, c’est-a-dire ` la lecture par le ribosome des codons par bloc de 3 nucl´eotides. La lecture du code g´en e´ tique nous indique que le codon specifiant ´ la m ethionine ´ est AUG (note : selon les facult´es, le code est donn´e ou non, les codons `a connaitre etant ´ celui de la m´ethionine et les codons stop). L’anticodon est donc UAC. Mais attention au sens de lecture ! La convention est de donner les s´equences de 5’ vers 3’. L’appariement etant ´ anticompl´ementaire, la s´equence 5’-AUG-3’ s’hybride donc avec la s e´ quence 3’-UAC-5’ et donc 5’-CAU-3’. Si la plupart des appariements codon/anticodon pre´ sente une base flottante, ce n’est pas le cas pour la m´ethionine pour laquelle le code g´en ´etique n’est pas d´eg´en´er ´e.

325

❑ ✘a.

❑ ✘b.

❑ c.

❑ ✘d.

❑e. ✘

L’ARN (1) n’est constitu´e que de U et le codon UUU correspond `a la phenylalanine. ´ Concernant l’ARN (2), deux codons sont identifiables : AUA (isoleucine) et UAU (tyrosine). Comme aucun codon d’initiation n’est l`a pour d e´ finir le cadre de lecture, les trois possibilit´es sont a` envisager : ➣ premier cadre de lecture : AUA UAU AUA UAU . . . = Isoleucine-Tyrosine-IsoleucineTyrosine . . . ➣ second cadre de lecture : A UAU AUA UAU AU . . . = Tyrosine-Isoleucin-Tyrosine . . . ➣ troisieme ` cadre de lecture : AU AUA UAU AUA U . . . = Isoleucine-Tyrosine-Isoleucine . . . Si chaque possibilit ´e montre une alternance tyrosine/isoleucine, tous les peptides synth´etisables ne commenceront pas par une isoleucine (second cadre de lecture). L’ARN (3) pr´esente ´egalement trois cadres de lecture : ` d’isoleucine. ➣ premier cadre de lecture : AUC AUC AUC AUC . . . = polymere ➣ deuxi`eme cadre de lecture : A UCA UCA UCA UC . . . = polym `ere de s´erine. ➣ troisi`eme cadre de lecture : AU CAU CAU CAU C . . . = polym`ere d’histidine.

326

❑ ✘a.

❑ ✘b.

❑ ✘ c.

❑ ✘d.

❑ ✘ e.

L’ARNt initiateur coupl´e a` la m ´ethionine s’associe avec le facteur eiF2 li´e au GTP. Sa phosphorylation inhibe la traduction. Le facteur d’initiation eiF4 comporte 3 sous-unit´es et chaque sous-unit´e a un rˆole diff´erent. eiF4A a une activit´e ATPase et une activit´e h´elicase. eiF4E interagit avec la coiffe de l’ARNm en 5’P.

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OH de l’ARNt. L’acide amin´e est tout d’abord activ´e en pr´esence d’ATP pour permettre la formation d’aaAMP (liaison anhydride mixte). La liaison ensuite form´ee entre l’ARNt et l’acide amin´e est une liaison covalente de type carboxy-ester. Si l’anticodon est 5’-CGA-3’, alors le codon reconnu est 3’-GCU-5’ ou 5’-UCG-3’ (s´erine). La base flottante est la cytosine. L’ARNt-Ser peut occuper le site P du ribosome en vue de l’incorporation de l’acide amine´ dans la s´equence prot e´ ique.

Corrig´ es

UE 1 • Corrig´es

260

Corriges ´ • UE 1

R´ egulation, expression g´ en´ etique 327

❑ ✘a.

❑ ✘b.

❑ ✘ c.

❑ ✘d.

❑ ✘ e.

Par ´epissage alternatif, un g`ene peut coder plusieurs formes d’une meme ˆ proteine. ´ Sur un chromosome, le brin sens peut correspondre a` un brin ou l’autre suivant le gene ` consid ´er´e. Chez les eucaryotes, lorsque le promoteur d’un g`ene est methyl´ ´ e, la transcription du g`ene en aval est en g´en´eral r´eprim´ee. L’augmentation de l’activit´e basale (ou sa r´epression) de la transcription est sous le contr oˆ le de facteurs sp´ecifiques qui vont interagir avec le complexe d’initiation. Ces prot´eines activatrices ou inhibitrices se lient `a des promoteurs distaux, sequences ´ sp ´ecifiques de l’ADN, appelees ´ enhancers lorsqu’ils recrutent des cofacteurs activateurs, ou silencers lorsqu’ils recrutent des cofacteurs inhibiteurs. Ces promoteurs distaux peuvent ˆetre situ´es `a des milliers de nucl´eotides du promoteur proximal et agissent sur le promoteur proximal par le jeu de courbures de l’ADN. Chez les eucaryotes, l’organisation des g`enes est monocistronique : un ARNm ne cod´e qu’une seule chaine ´ ´ polypeptidique (mais plusieurs ARNm differents donc plusieurs prot ´eines differentes peuvent ˆetre produits `a partir d’un meme ˆ g e` ne grˆace a` l’´epissage alternatif).

328

❑ ✘a.

❑ b.

❑ c.

❑ d.

❑ e.

La m´ethylation se limite aux cytosines de la sequence ´ 5’-CG-3’ exclusivement (les dim`eres GC ne sont pas concern´es). Elle a lieu sur le carbone 5 des cytosines permettant l’obtention d’une 5-m´ethylcytosine.

329

❑ ✘a.

❑ ✘b.

❑c. ✘

❑ d.

❑ e.

´ La regulation de l’expression procaryote passe par des op ´erons. Un op´eron est une unit´e r´egul´ee d’expression des g`enes dans laquelle on trouve un ensemble de g`enes structuraux sous le contrˆole d’un syst`eme r´egulateur unique. Les g`enes structuraux sont transcrits a` partir d’une region ´ op´erateur-promoteur commune sous la forme d’un ARNm polycistronique. Cet op´eron est control ˆ ´e par une prot´eine de r´egulation (activateur ou r´epresseur) cod´ee par un ´ g `ene de re´ gulation sp e´ cifique. L’exemple classique d’op´eron inductible est celui de l’operon lactose. En milieu pauvre en lactose, la fixation du r´epresseur sur l’op´erateur bloque la transcription. Le lactose, substrat de la voie m´etabolique, agit comme un inducteur en se fixant sur le r´epresseur. Il provoque alors son changement de conformation, le r´epresseur ne peut plus se fixer sur l’op´erateur. L’ARN polym´erase peut alors transcrire l’ADN. L’att´enuation est une terminaison pr´ematur´ee de la transcription. On trouve un att´enuateur a` l’extr´emit´e 5’ de l’ARNm polycistronique g´en ´er´e `a partir de l’op´eron tryptophane, qui est r´epressible (voir questions suivantes).

330

❑ ✘a.

❑ ✘b.

❑ ✘ c.

❑ d.

❑ e.

Comme pour les systemes ` inductibles, les syst`emes bas´es sur la r´epression fonctionnent aussi via des op´erons. L’exemple d’op´eron r´epressible souvent cit´e est celui de l’op´eron tryptophane. En milieu riche en tryptophane, celui-ci est fix´e sur le r´epresseur, lui-mˆeme fix ´e sur l’op´erateur, la

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eiF4G est un adaptateur qui permet le recrutement du complexe de pre-initiationen ´ se liant au facteur eiF3 de ce complexe de pr´e-initiation. L’insuline va phosphoryler eiF4E ce qui permet l’activation de la traduction en le faisant interagir avec eiF4G.

261

331

❑ a.

❑b. ✘

❑ c.

❑d. ✘

❑ e.

En absence de lactose le r´epresseur LacI se fixe sur l’op erateur ´ de l’op´eron lactose, inhibant sa transcription par l’ARN polym´erase. Le lactose, quand il est pr´esent, se fixe sur ce represseur ´ tetram´ ´ erique et l’inhibe en induisant un changement de conformation. Ceci permet l’action de l’ARN polym´erase, qui transcrit alors un ARN polycistronique codant les trois prot´eines de l’op´eron lactose, permettant l’utilisation du lactose par la bacterie. ´ Le lactose permet donc l’activation de l’op´eron, grˆace a` l’inactivation du r´epresseur LacI. Cette expression reste toutefois `a un niveau faible si du glucose est pr´esent ( pr´ef´erence  de la bact´erie pour le glucose, par rapport au lactose). Le glucose diminue donc l’activit´e de ´ l’ARN polym ´erase au niveau de l’operon lactose, mais cette action est indirecte. C’est en fait l’absence de glucose qui induit la pr´esence d’AMP cyclique dans le cytosol bact´erien ( signal de faim  ). L’AMP peut s’associer `a la prot´eine CAP, et c’est le complexe AMP-CAP qui active l’ARN polym´erase, augmentant de mani`ere tres ` importante le taux de transcription de l’op e´ ron lactose.

332

❑ a.

❑ b.

❑ c.

❑ d.

❑ ✘ e.

L’expression d’un g`ene conduit toujours `a la formation d’un ARN mais cet ARN ne code pas n ´ecessairement une prote´ ine (exemples : ARNr, ARNt. . .). Un mˆeme g`ene peut coder des prot´eines distinctes par le jeu de l’´epissage alternatif. Le signal ATG correspond au codon d’initiation de la traduction et non de la transcription qui se fait en amont de ce signal (en 5’). La r´egulation de l’expression des g`enes par les miRNA se fait `a un niveau post-transcriptionnel. Ils inhibent la traduction ou entrainent la d´egradation de leur ARNm cible.

333

❑ a.

❑ b.

❑c. ✘

❑ d.

❑e. ✘

La plupart des facteurs de regulation ´ transcriptionnelle sont recrut ´es par le facteur TFIID constitue´ de TBP se liant au promoteur. Les el ´ ´ements activateurs se fixent sur des s´equences se trouvant dans la r´egion promotrice (boite CAT, boites CG, . . .), sur des el ´ ements ´ de r´eponse (r´ecepteurs `a la vitamine D et aux hormones thyro¨ıdiennes) ou sur des s´equences amplificatrices (enhancers). Les ˆılots CpG entourent le promoteur des g`enes toujours exprim´es ( g`enes domestiques  ). Les r´ecepteurs a` l’insuline et aux facteurs de croissance sont des r ´ecepteurs transmembranaires n’interagissant pas avec l’ADN. Les prot´eines `a homeodomaines ´ sont des prot eines ´ contenant des motifs h ´elice-tour-h´elice de liaison `a l’ADN. Elles sont retrouv´ees chez tous les Eucaryotes et impliqu ´ees dans le contrˆole du d´eveloppement.

334

❑ a.

❑b. ✘

❑ c.

❑ d.

❑ e.

L’association des histones avec l’ADN conduit a` la formation de nucl ´eosomes. Les queues N-terminales des histones se prolongent a` l’ext ´erieur du nucl´eosome et peuvent subir diverses modifications covalentes. Les prot´eines a` activit´e histone ac´etyl transf´erases ac´etylent ainsi les lysines des queues Nter des histones ce qui diminue les interactions entre histones et ADN (neutralisation des charges) et d´estabilise la fibre de 30 nm.

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transcription est bloqu´ee. En milieu pauvre en tryptophane, le r´epresseur ne se fixe pas sur l’op´erateur, la transcription se fait.

Corrig´ es

UE 1 • Corrig´es

262

Corriges ´ • UE 1

335

❑ a.

❑b. ✘

❑c. ✘

❑ d.

❑ e.

Un promoteur est constitu´e d’´el´ements cis et de prot´eines r´egulatrices (trans). La boite TATA est un el ´ e´ ment cis fixant des TFII (facteurs de transcription pour polym´erase II) dont TFIID. Les TFII sont des facteurs trans. La boite CAAT et la boite GC sont situ´ees en amont du promoteur (en 5’ de TATA sur le brin sens) et contrˆolent la fr´equence de la transcription. Le promoteur (comprenant la boite TATA) est lui-mˆeme plac´e en 5’ du site d’initiation de la transcription sur le brin sens.

336

❑ a.

❑ ✘ b.

❑ c.

❑ d.

❑ e.

Le seul motif reposant sur des interactions hydrophobes est le motif `a r´ep´etition de leucine. Ces r ´esidus hydrophobes sont r´ep´et´es tous les 7 acides amin´es. Notons que le domaine de fixation a` l’ADN de ce motif correspond `a une r´egion basique.

337

❑ a.

❑ b.

❑ ✘ c.

❑ d.

❑ ✘ e.

L’op´eron tryptophane est un exemple de r ´epression transcriptionnelle. Le r´epresseur est une prot´eine r´egulatrice qui doit ˆetre li´ee a` 2 mol´ecules de tryptophane pour se fixer sur son op´erateur bloquant ainsi la transcription. En l’absence de tryptophane, le r´epresseur ne peut pas se lier `a l’op´erateur et la transcription a lieu. Dans cet exercice, le represseur ´ se fixe constitutionnellement a` l’op´erateur, l’ensemble de l’operon ´ est donc inhib e´ transcriptionnellement, quelque soient les conditions. ´ L’introduction d’un represseur sauvage ne peut pas corriger cette anomalie car le mute´ restera fix´e, maintenant la repression. ´

338

❑ a.

❑ ✘ b.

❑ c.

❑ d.

❑ ✘ e.

Les diff´erents types cellulaires d’un organisme donn´e partagent tous le meme ˆ g´enome mais different ` pourtant par leur morphologie et leur fonction. Cette diff´erenciation cellulaire d´epend de la r´egulation de l’expression des genes, ` dont le profil d’expression est propre `a une cellule (un type cellulaire) donn´e. L’ac´etylation des lysines des histones a pour effet de d ´econdenser la chromatine, leur d´esac´etylation condense la chromatine. Si des travaux r´ecents ont montre´ que certains etats ´ de methylation ´ de l’ADN pouvaient ˆetre transmis de mani`ere h´er´editaire, cela reste une situation exceptionnelle plutot ˆ qu’une regle. ` En effet, la machinerie cellulaire est ´equip´ee d’un systeme ` d’effacement/reprogrammation des marques ´epig´en e´ tiques de m´ethylation qui intervient `a chaque g´en´eration, tr`es tˆot dans le d ´eveloppement. Les complexes de remodelage de la chromatine changent temporairement la structure des nucl´eosomes : l’ADN est li´e moins ´etroitement aux nucl´eosomes, ce qui permet la fixation des proteines ´ r´egulatrices et des facteurs de transcription g´en ´eraux. La dur´ee de vie d’un ARNm est un ´el´ement essentiel de la r´egulation de l’expression des proteines, ´ elle est donc r´egul´ee, que ce soit par des ´el´ements de sa s´equence (s´equences riches en AU en 3’UTR qui diminue la dur´ee de vie) ou par des signaux extracellulaires (l’IL-4 peut augmenter la dur´ee de vie de l’ARNm de VCAM-1, mol´ecule d’adherence). ´

Techniques d’analyse du g´ enome 339

❑ a.

❑ b.

❑ ✘ c.

❑ d.

❑ e.

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Les prot´eines r´egulatrices peuvent alors se fixer sur l’ADN ; la transcription est activ´ee.

263

340

❑ a.

❑b. ✘

❑ c.

❑ d.

❑e. ✘

Ce type de recherche est bas´e sur le principe que chacun des parents transmettra un allele ` a` son enfant. Dans le cas ´etudie, ´ les all`eles sont des loci microsatellitaires amplifi´es par PCR. La PCR semble d’ailleurs eˆ tre semi-quantitative dans la mesure o `u l’enfant E pr´esente une bande unique 2 fois plus e´ paisse. Cela indique qu’il a rec¸u de sa m`ere et de son p e` re un all`ele identique, celui correspondant `a la ligne pointill´ee sup e´ rieure. Cet allele ` est pr ´esent chez les individus a, c et d mais absent chez b et e.

341

❑ a.

❑ b.

❑c. ✘

❑ d.

❑ e.

La r´eaction d’amplification par PCR est constitu´ee d’une succession de cycles constitu´es de trois etapes ´ : ➣ d´enaturation par la chaleur de l’ADN double brin afin de g´en´erer de l’ADN simple brin, ➣ hybridation des amorces simple brin (environ 20 nucl ´eotides) compl´ementaires des s´equences encadrant la region ´ `a amplifier, ➣ ´elongation dans le sens 5’ vers 3’ au cours de laquelle les brins matrices sont recopi´es a` partir de chacune des 2 amorces en pr´esence de la Taq polym´erase, enzyme thermostable, de Mg2+et des dNTPs. L’utilisation d’une enzyme thermostable, la Taq polymerase, ´ permet d’effectuer ces amplifications en chaˆıne sans que l’enzyme soit d´egradee ´ par les etapes ´ `a tr`es haute temperature ´ ce qui rend cette technique automatisable.

342

❑ ✘a.

❑ ✘b.

❑ ✘ c.

❑ d.

❑ e.

´ Dans la m´ethode de sequenc ¸ age de l’ADN par la m e´ thode de Sanger, la matrice permettant le s´equenc¸age est un ADN simple brin. La polym´erase r´ealise, `a partir d’une amorce simple brin, la synth`ese d’un nouveau brin compl´ementaire en pr´esence de dNTPs et d’une faible quantit´e de ddNTPs marqu´es. Lorsqu’un ddNTP est incorpor´e au hasard dans la chaˆıne d’ADN en croissance, la synth`ese s’arrˆete. ´ Le marquage des ddNTPs par 4 fluorophores diff´erents permet de realiser le s ´equenc¸age en une seule r´eaction.

343

❑ a.

❑b. ✘

❑ c.

❑d. ✘

❑e. ✘

Les enzymes de restriction sont des endonucleases ´ habituellement d’origine bacterienne ´ qui coupent l’ADN double brin au niveau de s´equences nucl´eotidiques sp´ecifiques (sites de restriction de 4 `a 8 bases). Ces sites correspondent le plus souvent `a des s ´equences palindromiques. La reverse transcription permet de synthetiser, ´ a` partir d’une mol´ecule d’ARNm, une mol´ecule d’ADNc (ADN complementaire). ´ Pour cela, elle utilise une (ou plusieurs) amorce(s) simple brin. L’ADNc ainsi synth´etis´e peut servir de matrice `a son tour pour ˆetre amplifi´e par PCR. L’ensemble s’appelle alors RT-PCR.

344

❑ a.

❑b. ✘

❑c. ✘

❑ d.

❑ e.

Les plasmides utilis´es en biologie mol´eculaire sont de petites mol e´ cules d’ADN bicat´enaires

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La lecture de la s´equence du brin n e´ osynth ´etis´e se fait de haut en bas de 3’ vers 5’. De cette mani`ere la s´equence de la matrice est le compl´ementaire antiparallele, ` de 5’ vers 3’. Ainsi la s´equence du brin n´eosynth´etis´e d´ebute par 3’-TACAAA. . .-5’. La matrice sera donc 5’ATGTT. . .-3’ soit la r´eponse c.

Corrig´ es

UE 1 • Corrig´es

264

Corriges ´ • UE 1

345

❑ ✘a.

❑ b.

❑c. ✘

❑ d.

❑ e.

La m´ethode de Southern permet l’analyse d’un fragment d’ADN particulier au sein de l’ensemble du genome. ´ Apr`es avoir dig´er´e l’ADN par une enzyme de restriction, on obtient un m´elange de tr`es nombreux fragments de restriction. Une ´electrophor`ese permet leur s´eparation puis les fragments sont transf´er´es, apr`es d´enaturation par la soude, sur une membrane de nylon ou de nitrocellulose en vue de leur analyse (hybridation avec une sonde).

346

❑ a.

❑ b.

❑ c.

❑ d.

❑e. ✘

Les 3 etapes ´ de chaque cycle de PCR sont dans l’ordre : denaturation ´ de l’ADN, hybridation des amorces, extension des amorces. Pour s’hybrider `a la s´equence cible, les amorces doivent eˆ tre simple brin. Leur extension entraine une amplification exponentielle de l’ADN. Lors du s´equenc¸age, lorsqu’un ddNTP est incorpor´e au hasard dans la chaˆıne d’ADN en croissance, la synth`ese s’arrˆete.

347

❑ a.

❑ b.

❑ c.

❑ ✘ d.

❑

Les amorces choisies doivent eˆ tre compl´ementaires du brin a` amplifier et permettre son extension par la Taq polym´erase de 5’ vers 3’. Ainsi, concernant l’extremit ´ ´e 5’ du fragment cible : 5’-GGTAAGGGCG-3’, l’amorce devra s’hybrider au brin compl´ementaire de la s´equence citee ´ pour pouvoir eˆ tre orient ´ee correctement. Elle aura donc la mˆeme s´equence que le brin propos´e soit 5’-GGTAAGGGCG-3’. En revanche concernant l’extr´emit´e 3’, l’amorce choisie lui sera compl´ementaire et antiparall`ele : 5’-AATCTGCACT-3’. Brin a` amplifier : 5’-GGTAAGGGCG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . AGTGCAGATT-3’ 3’-CCATTCCCGC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . TCACGTCTAA-5’ Apr`es la d´enaturation les amorces se fixeront ainsi : 5’-GGTAAGGGCG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . AGTGCAGATT-3’ amorce 2 ⇐ 3’-TCACGTCTAA-5’ 5’-GGTAAGGGCG-3’ =⇒ amorce 1 3’-CCATTCCCGC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . TCACGTCTAA-5’

348

❑ a.

❑ b.

❑ c.

❑d. ✘

❑ e.

L’acide nucl´eique ins´er´e dans le plasmide au cours du clonage mol´eculaire est n´ecessairement une mol´ecule d’ADN double brin.

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circulaires (donc d´epourvus de t ´elom`eres, caract´eristiques des chromosomes lineaires ´ eucaryotes) d’origine bact´erienne. Ils permettent le clonage de petits fragments d’ADN de quelques centaines de pb (maximum 15 kb pour les banques). Les YAC, chromosomes artificiels de levure, permettent le clonage de fragments d’ADN de l‘ordre de la megabase ´ (106 pb soit 1000 kb). Les plasmides contiennent souvent des g`enes de r´esistance aux antibiotiques afin de pouvoir s´electionner les bact´eries transform´ees par ce vecteur.

❑ a.

❑ b.

❑ c.

❑ ✘ d.

❑ e.

L’hybridation moleculaire ´ designe ´ l’association qui peut avoir lieu entre deux acides nucleiques ´ simples brins de s´equences compl´ementaires et antiparall`eles conduisant `a la formation d’un double brin ou duplex. Cette association s’effectue par l’etablissement ´ de liaisons hydrog `enes entre l’ad´enine (A) et la thymine (T) (ou l’uracile U) et entre la cytosine (C) et la guanine (G). La formation et la stabilit´e des duplex (donc la temp´erature d’hybridation) d´ependent de nombreux facteurs en plus de la composition en bases : longueur des duplex, complexit´e de la s´equence, force ionique du milieu d’hybridation.

350

❑ a.

❑ b.

❑ ✘ c.

❑ ✘ d.

❑ e.

La Polymerase Chain Reaction ou PCR d ´esigne l’amplification exponentielle d’un fragment d’ADN (quelque soit sont origine) sp´ecifiquement born ´e par des amorces choisies. La synthese ` du brin complementaire ´ `a la matrice d’ADN, en utilisant les didesoxynucl´ ´ eotides (ddNTP) comme substrats, est une ´etape de la methode ´ de s ´equenc¸age de Sanger.

351

❑ ✘a.

❑ ✘b.

❑c. ✘

❑ ✘d.

❑ e.

Le cadre de lecture de l’ARNm AGTR1A est defini ´ par le codon d’initiation AUG et le codon de terminaison UGA 1080 pb en aval. L’ensemble de la s´equence est contenue au sein de l’exon 4. L’exon 3, absent du transcrit A, contient un autre site d’initiation. La phase ouverte de lecture s’´etend alors sur 1122 pb soit (1122-1080)/3 = 14 acides amines ´ de plus. La phase ouverte de lecture du variant A et du variant C d’une part, du variant B et du variant D d’autre part, semblent identiques. On peut donc supposer que les affinites ´ de A et C soient comparables et sup´erieures `a celles de B et D. En outre, la diff´erence entre les diff´erents variants repose sur la variabilit´e de leur extr´emit´e 3’. Le signal de polyad´enylation est situ´e une centaine de bases en aval (en 3’) du codon stop du dernier exon. Dans l’exemple de cet exercice, il se trouve donc bien dans la partie 3’UTR (en blanc) de l’exon 4.

352

❑ a.

❑ ✘ b.

❑ c.

❑ d.

❑ ✘ e.

Quelque soit le variant consid´ere, ´ la position 1166 est situee ´ au sein de l’exon 4, dans la partie codante. Il est donc peu probable que le site modifie un site d’´epissage. Concernant la mise en ´evidence mol´eculaire du polymorphisme, le s´equenc¸age ou la technique de RFLP (technique de choix pour la mise en ´evidence de SNP, bas´ee sur l’utilisation d’enzymes de restriction) sont adapt´ees. L’enonc´ ´ e du texte ne pr´ecise pas les cons´equences sur le produit du gene ` de cette substitution, la proposition d. n’est donc pas a` retenir.

353

❑ a.

❑ b.

❑ ✘ c.

❑ d.

❑ ✘ e.

La s´equence donn´ee est celle du brin sens. La substitution entraˆıne le remplacement au niveau de la prot´eine d’une leucine (CTC) par une ph´enylalanine (TTC). Il s’agit donc d’une mutation faux-sens.

354

❑ a.

❑ b.

❑ ✘ c.

❑ ✘ d.

❑ e.

La mutation ponctuelle touche le 7e codon de la s equence, ´ TCA (sauvage) devient ACA (mut´e). L’analyse propos´ee est une analyse par RFLP (restriction fragment lenght polymorphism). Il faut trouver une enzyme poss´edant un site seulement sur la s equence ´ sauvage ou la s´equence

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349

265

Corrig´ es

UE 1 • Corrig´es

266

Corriges ´ • UE 1

Ainsi, il n’y aucun site de restriction pour PvuII ni pour MspI. RsaI ne coupe que la s´equence mut´ee et AcII ne coupe que la s´equence sauvage.

355

❑ ✘a.

❑ ✘b.

❑ ✘ c.

❑ ✘d.

❑ ✘ e.

Avant leur prise en charge par RISC, les siRNA sont cliv´es par la nucl ´ease Dicer en fragments double brin de 21-22 nucl´eotides aux extr ´emit´es coh e´ sives. Le brin d’ARNm cible´ par le siRNA lui est compl´ementaire et antiparall`ele donc 3’- UGG ACG AUU GCU-5’ (ou 5’-UCG UUA GCA GGU-3’). De m ˆeme, le brin transcrit produisant le segment d’ARN cibl´e par le siRNA sera compl ´ementaire de la s´equence citee ´ prec ´ edemment. ´ Autrement dit, ce sera la meme ˆ que celle du siRNA, aux uraciles et thymines pr`es. La fixation du siRNA a` sa cible (partie codante ou non de l’ARNm) peut entrainer sa d´egradation ou l’inhibition de sa traduction.

356

❑ a.

❑ b.

❑ c.

❑ ✘ d.

❑ e.

´ e´ pr ´esente moins de Il s’agit ici de comparer les 2 gels. Le gel correspondant au g `ene X de´ l et bandes que le g`ene normal. La question est de savoir quelles bandes (et correspondant a` quels nucl´eotides) ont disparu. Attention, contrairement a` un exercice classique de sequenc ´ ¸ age, il n’est pas n´ecessaire de retrouver la s´equence de la matrice. Une portion d´el´et ee ´ l’est en effet sur les deux brins. La methodologie ´ de r´esolution consiste a` lire la sequence ´ du g `ene X normal par rapport a` celle du gene ` X d´el´ete. ´ G e` ne X normal (s´equence lue de bas en haut) : 5’-GAGCAGGT-3’. Pour ces premiers nucl´eotides, la s´equence est la mˆeme pour le g`ene d´elet´ ´e. Mais alors que le prochain nucl´eotide lu pour le gene ` normal est un G, nous lisons A pour le g`ene d ´el´et ´e. C’est donc au niveau de ce nucl´eotide que la d´el´etion commence. Pour d´eterminer o`u cette d´el´etion s’arrete, ˆ nous devons lire cette fois le gel mut´e, de haut en bas, jusqu’au nucl´eotide identifi´e pr´ec´edemment : 3’CCGACCAAGGA-5’. Nous avons encadr´e la s´equence d´el´etee, ´ il suffit `a pr´esent de lire sa nature sur le gel normal : 5’-GAAGGGGATGGCGGCCACCATGTCGAT-3’

357

❑ a.

❑ b.

❑c. ✘

❑d. ✘

❑ e.

Une banque d’expression est une banque d’ADNc. Pour la construire, les populations d’ARNm representatives ´ d’un tissu donne´ sont extraites des cellules puis retrotranscrites in vitro en ADN bicat´enaires (ADN compl´ementaires ou ADNc). Ces ADNc sont ensuite clon´es dans un vecteur sous contrˆole d’un promoteur bacterien, ´ les bact´eries etant ´ utilisees ´ ici comme cellules h ˆotes. On peut donc, par exemple, utiliser le promoteur inductible de l’op´eron lactose. Les prot´eines ainsi exprim´ees sont souvent des prot´eines de fusion, formant une chim`ere avec la beta ˆ galactosidase par exemple. Pour que la prot´eine soit exprimee, ´ il faut que son ADNc soit ins e´ re´ en phase avec le promoteur, ce qui n’est pas systematique. ´

358

❑ ✘a.

❑ b.

❑c. ✘

❑ ✘d.

❑

Les populations d’ARNm accumul´ees dans un tissu donn´e sont repr´esentatives de ce tissu, au

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mut´ee mais pas sur les 2 (on ´elimine bien sˆur aussi les enzymes ne pr´esentant aucun site sur les s´equences propos´ees).

267

L’hypoth`ese d’une transcription sp´ecifique de tissu est donc l’hypoth`ese la plus vraisemblable pour expliquer le profil obtenu. ` compatibles sont l’usage de promoteurs alternatifs ou un ´epissage alLes autres hypotheses ternatif (proposition d). La r´eplication n’influence pas la taille des ARNm et est identique dans chaque tissu. L’absence de signal est du `a une absence d’expression, il s’agit ici en outre de l’analyse des ARNm par hybridation.

359

❑ a.

❑b. ✘

❑c. ✘

❑ ✘d.

❑ e.

On observe ici des formes d’ARNm diff´erentes avec la sonde provenant du clone Y. Cette observation est compatible avec l’utilisation de promoteurs alternatifs ou un ´epissage alternatif. L’utilisation de sites de polyad´enylation diff´erents aboutirait e´ galement a` une h´eterog ´ en ´ ´eit´e dans la taille des ARNm. En revanche, des sites d’initiation diff´erents conduiraient `a des prot´eines diffe´ rentes mais n’aurait pas d’influence sur la taille de l’ARNm.

360

❑ a.

❑ b.

❑ c.

❑ d.

❑ ✘ e.

` part l’hypoth`ese c, peu probable du fait que les Northern blot sont r ´ealis´es `a un moA ment d´etermin´e du d´eveloppement, les autres hypoth`eses sont compatibles avec les r´esultats exp´erimentaux. Toutefois, aucune donnee ´ ne permet de conclure de mani `ere affirmative `a ce stade de l’analyse.

361

❑ a.

❑b. ✘

❑c. ✘

❑ d.

❑e. ✘

Le pyros´equenc¸age est une technique de s´equenc¸age bas´ee sur la d´etection du pyrophosphate relˆache´ lors de la r´eaction de polym´erisation de l’ADN. Elle ne d´epend pas de la taille des fragments en cours d’´elongation. Il s’agit d’un s´equenc¸age par synth`ese, par opposition au s´equenc¸age par terminaison de Sanger. Les nucl´eotides sont ajout e´ s les uns apr`es les autres dans un ordre d´efini. Lorsqu’un nouveau nucl´eotide est ajout´e, l’ATP sulfurylase (et non  phosphorylase  ) va utiliser le pyrophosphate relˆache´ lors de la polym e´ risation pour g´en e´ rer de l’ATP. Cet ATP sera utilis´e par la lucif´erase pour oxyder la lucif´erine en oxylucif ´erine et ´emettre de la lumi`ere. C’est ce signal lumineux qui est d´etect ´e par une camera ´ puis traduit en chromatogramme. L’intensit´e du signal correspond `a la quantit´e de photons. Cette intensit´e est proportionnelle au nombre de nucl´eotides incorpor´es.

362

❑ ✘a.

❑ b.

❑ c.

❑ d.

❑ e.

Le pyrosequenc ´ ¸ age est une m´ethode plus recente ´ et plus efficace que la m e´ thode de Sanger, mais l’objectif est le mˆeme, contrairement `a la PCR qui sert a` amplifier l’ADN. Les mutations faux-sens peuvent ˆetre del ´ ´et`eres (modification de structure d’une enzyme, de r´esidus catalytiques, etc. . .). On peut lire les s´equences suivantes sur les pyrogrammes. Tissu sain

Brin 1 CCA GCA GTA

Brin 2 CCA GCA GTA

Une intensit ´e de 1 correspond `a un ´etat homozygote ; le nucl´eotide est le mˆeme sur les deux brins. Si l’intensit´e est de 2, cela signifie que le nucl´eotide est r´ep´et´e dans la s´equence.

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stade de d´eveloppement auquel il est ´etudi´e.

Corrig´ es

UE 1 • Corrig´es

268

Corriges ´ • UE 1 Brin 1 CCA GCA GTA

Brin 2 CCA GTA GTA

Une intensit ´e de 0, 5 correspond a` une mutation `a l’etat ´ het ´ e´ rozygote. Tumeur 3

Brin 1 CCA GCA GTA

Brin 2 CCA GAA GTA

Tumeur 4

Brin 1 CCA GCA GTA

Brin 2 CCA ACA GTA

Tumeur 5

Brin 1 CCA GCA GTA

Brin 2 CCA TCA GTA

Tumeur 6

Brin 1 CCA GCA GTA

Brin 2 CCA CCA GTA

Il s’agit donc pour ces diff´erentes s´equences de substitutions `a l’´etat het ´ erozygote ´ et non pas de d´el´etions ou de duplications.

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Tumeur 2

Concours n ◦ 1 1

❑ a.

❑ ✘ b.

❑ c.

❑ ✘d.

❑ e.

• Le nombre 27 represente ´ le nombre de charge (note´ Z), soit le nombre de protons de l’´el´ement chimique. Si celui-ci n’est pas charg´e, il poss`ede ´egalement 27 ´electrons. • Le nombre 63 est le nombre de masse ou nombre de nucl ´eons (note´ A), c’est-a` -dire le nombre total de protons et de neutrons contenus dans le noyau. Par cons´equent, l’atome contient 63 − 27 = 36 neutrons.

2

❑ a.

❑b. ✘

❑ c.

❑ ✘d.

❑ e.

• n est le nombre quantique principal, c’est un nombre entier positif non nul. La proposition a. est donc fausse. •  est le nombre quantique secondaire ou azimutal ou orbital. Sa valeur est telle que : 0    n − 1. Par consequent, ´ les propositions a. et c.sont fausses. • m est le nombre quantique magn´etique. Sa valeur est telle que −  m   . Ainsi, la proposition e. est impossible. • Pour information, il existe un quatri `eme nombre quantique, appele´ nombre quantique de 1 1 spin et not´e m s, ayant deux valeurs possibles : + et − . 2 2

3

❑ a.

❑ ✘ b.

❑ c.

❑ d.

❑ e.

• La configuration ´electronique de l’atome est : 1s2 2s 22p6 3s2 3p64s 23d6 , soit [Ar]4s23d6 (car Z(Ar) = 18). • Lors de l’ionisation, les ´electrons arrach´es sont ceux appartenant aux couches et souscouches les plus eloign ´ e´ es du noyau (ici les ´electrons de la sous-couche 4s puis ceux de la sous-couche 3d, meme ˆ si on remplit d’abord la sous-couche 4s lors de l’ ´etablissement de la structure ´electronique de l’atome). Ainsi, la configuration ´electronique de l’ion Fe2+ est [Ar]3d6 4s0 tandis que celle de l’ion Fe3+ est [Ar]3d5 4s0.

4

❑ ✘a.

❑ b.

❑ ✘c.

❑ ✘d.

❑e. ✘

• La proposition a est vraie. L’atome 7N a pour structure ´electronique 1s2 2s2 2p3. On a n = 2, donc 2e periode-colonne ´ V ou 15. • La proposition b est fausse. Les ´electrons c´elibataires sont sur la sous-couche p donc l = 1. • La proposition c est vraie. Le nombre quantique principal n d´efinit la p´eriode. On a n = 2 donc 2e periode ´ du tableau p´eriodique. • La proposition d est vraie. 51Sb a pour structure ´electronique : [36 Kr] 4d 10 5s 25p3 . Il a mˆeme structure du niveau de valence que 7N, donc mˆeme colonne (15 ou VA ) et 5e p´eriode. • La proposition e est vraie. Le rayon atomique croˆıt quand on descend dans une colonne et d ´ecroˆıt de gauche a` droite dans une p´eriode.

5

❑ a.

❑ b.

❑ c.

❑ d.

❑ ✘e.

• La proposition a est fausse. Les OM sont des combinaisons lineaires ´ des OA. Elles contien-

Corrig´ es

Concours blancs (corrig´es)

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UE 1

270

Concours blancs • UE 1

6

❑ ✘a.

❑ b.

❑ ✘c.

❑ d.

❑e. ✘

• La proposition a est vraie. Un carbone trigonal ou hybrid´e sp2 implique trois orbitales atomiques. Il y a possibilit´e de trois liaisons identiques σ et d’une liaison lat´erale de type π. • La proposition b est fausse. Une triple liaison correspond `a l’hybridation sp. • La proposition c est vraie, voir Pauli. • La proposition d est fausse. Un carbone hybride´ sp peut donner 2 liaisons identiques de type σ et deux liaisons lat´erales de type π. • La proposition e est vraie. Pour un carbone tetragonal ´ ou hybrid´e sp3, il y a possibilite´ de 4 liaisons identiques de type σ avec des atomes ´etrangers.

7

❑ ✘a.

❑ b.

❑ c.

❑ ✘d.

❑ ✘ e.

• La proposition a est vraie. Dans cette molecule ´ CH 3 Cl, 6 C est hybrid´e sp3, de g´eom´etrie mol´eculaire en AX4. • La proposition c est fausse : 4 liaisons σ • La proposition d est vraie. 7N a une g ´eom´etrie mol ´eculaire en AX3E 1 dans la mol´ecule CH3NH 2, pyramide a` base triangle, l’atome N possede ` un doublet non liant. La g´eom´etrie tient compte des doublets non liants eventuels. ´ • La proposition e est vraie. Il y a une double liaison avec O, 1 liaison σ avec −OH et 1 liaison σ avec −CH3, hybridation sp2 , g´eom´etrie en AX3.

8

❑ a.

❑b. ✘

❑ c.

❑ d.

❑ e.

• La proposition a est fausse. Le carbone digonal est hybrid´e sp.

• La proposition b est vraie. hybridation sp2, possibilit e´ de 3 liaisons identiques de type σ et une liaison laterale ´ de type π. • La proposition c est fausse. Un carbone asym´etrique est un carbone t´etravalent sp 3. • La proposition d est fausse. Un rac´emique n’a pas de propri´et´e optique. Il est inactif par compensation.

9

❑ a.

❑b. ✘

❑ c.

❑ d.

❑ e.

• La proposition a est fausse. Le spin ms de l’´electron ne peut prendre que 2 valeurs -1/2 et +1/2. • La proposition b est vraie. 35 Br a pour structure ´electronique : [18Ar] 3d 10 4s24p 6, donc n = 4. ˆ satur ´ee ou `a demi remplie. • La proposition c est fausse. la sous-couche d peut etre • La proposition d est fausse. L’ ´energie de premi`ere ionisation cro ˆıt de gauche `a droite dans une p´eriode. • La proposition e est fausse. Le rayon du cation est toujours < celui de l’atome neutre. On passe de la p´eriode n a` la p´eriode n − 1.

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nent forcement ´ des e´ lectrons. • La proposition b est fausse. La r´eduction de densite´ ´electronique accentue la r´epulsion des noyaux. L’´etat antiliant est un e´ tat plus instable ( d’´energie >) que l’etat ´ initial o `u les atomes ´etaient isol´es ; elle s’oppose a` la coh´esion de la mol´ecule. • La proposition c est fausse. D’apr`es la r`egle de Pauli les deux ´electrons sont de spins opposes. ´ • La proposition d est fausse. L’etat ´ liant correspond `a l’att´enuation de la r´epulsion entre noyaux et `a l’augmentation des interactions ´electrostatiques noyaux-´electrons. Il est un ´etat plus stable( energie ´ 0, il y a evolution ´ vers la d´esorganisation du syst`eme. • La proposition a est vraie. Dans la fusion, il y a ´evolution de l’ordre vers le semi-d´esordre. • La proposition b est fausse. Dans la vaporisation, il y a evolution ´ du semi-d´esordre vers le d ´esordre. • La proposition c est vraie. On a S(corps pur cristallis ´e a` 0K) = 0. • La proposition d est fausse. H est une fonction d’e´ tat ; elle ne d ´epend que des seules variables d’´etat du syst`eme ; sa variation ne d´ epend pas du chemin suivi. • La proposition e est fausse. On a ∆ rS < 0 pour une r´eaction exothermique ; elle d´egage de la chaleur.

13

❑ a.

❑ ✘ b.

❑ c.

❑ ✘ d.

❑ e.

Dans une r´eaction acide/base, il y a ´echange de proton. Exemple : HA + B = A − + BH+. Dans une r´eaction r´edox, il y a ´echange d’´electrons. Exemple : Ox + ne− = Red. • La proposition a est fausse. L’e´ quation de r´eaction est : MoO2 + 2 H2 O → HMoO−4 + 3H+ + 2e −. Ce couple est un couple redox. ´ • La proposition d est vraie. MoO2 c`ede des ´electrons ; c’est un r´educteur.

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10

271

Corrig´ es

UE 1 • Concours blancs

272

❑ a.

❑ b.

❑ ✘ c.

❑ d.

❑ e.

• La proposition a est fausse. Dans MoO2− 4 , la somme des n.o est −2 et on en d´eduit : n.o(Mo) = +VI. Mais dans MoO2 on obtient n.o(Mo) = +IV. • La proposition b est fausse. La demi-´equation est :

+ − MoO2− 4 + 4 H + 2e → MoO 2 + 2 H 2 O. • La proposition c est vraie. conforme a` la demi-´equation r´edox. • La proposition d est fausse. Il faudrait le signe − a` la place du + et absence de la puissance 4 sur [H 3O+ ].

15

❑ a.

❑ ✘ b.

❑ c.

❑ d.

❑ e.

• La proposition a est fausse. Une reduction ´ est un gain d’´electron(s). • La proposition b est vraie. Un oxydant est un accepteur d’ ´electron(s). • La proposition c est fausse ; c’est l’inverse. • La proposition d est fausse. Le pouvoir oxydant augmente avec E ◦. • La proposition e est fausse. C’est le r ´educteur le plus fort associ´e `a l’oxydant le moins fort.

16

❑ a.

❑ b.

❑c. ✘

❑ d.

❑ e.

Le brome 35 Br appartient `a la 4 p ´eriode et `a la colonne 17 ou VIIA, son n.o est egal ´ `a -I donc la formule est CoBr2. e

17

❑ ✘ a.

❑ ✘b.

❑ c.

❑ d.

❑ e.

• La proposition a est vraie.

1 1 (pKa + pC) soit ici pH = (3, 00 + 0, 52) = 1, 76. 2 2 • La proposition b est vraie. Pour utiliser la relation pH = pC il faut que l’acide soit  fortement associ´e avec la base H2 O ce qui impose que pH > pKa +1 soit [acide] > 10 [base conjugu´ee]. Ici pH = pC = 5, 00 donc pKa +2 : on peut utiliser directement la relation. • La proposition c est fausse. Pour de faibles concentrations il faut prendre en compte l’autoprotolyse de l’eau : H2 O + H 2O = H3O+ + HO− • La proposition d est fausse La base conjuguee ´ d’un acide faible est une base faible, ici pKb = 11. • La proposition e est fausse. Le pH d’une solution acide est toujours < 7, 00 `a 298K. Il faut tenir compte de l’autoprotolyse de l’eau. La relation donnant le pH est pH =

18

❑a. ✘

❑ ✘b.

❑ c.

❑ d.

❑ ✘e.

• La proposition a est vraie. Le compos´e K est un t ´etrose, le 2, 3, 4-trihydroxybutanal HO 4H2 − C3 HOH−C 2 HOH−C 1HO. Ce compos´e ne pr ´esente pas de plan de sym´etrie donc il y a 4 st´er´eoisom eres ` de configuration chiraux. • La proposition b est vraie. Il existe des couples (3R, 2R) avec 2S, 3S) et des couples (3R, 2S) avec (2R, 3S). • La proposition c est fausse. Des diaster ´ ´eoisom`eres sont des st´er´eoisom`eres de configuration non superposables, mais dont les structures ne sont pas images l’une de l’autre dans un miroir plan. • La proposition d est fausse. C’est l’acide 2, 3-dihydroxybutane-1, 4-dioique.

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14

Concours blancs • UE 1

273

19

❑ a.

❑ ✘ b.

❑ c.

❑ ✘ d.

❑ e.

• La proposition a est fausse. K1 est le 2, 3, 4-trihydroxybutanal. • La proposition b est vraie. En utilisant les r`egles de priorit´e K1 est bien de configuration 2S, 3R. • La proposition c est fausse : mauvaise position du −OH du C 3. • La proposition d est vraie. Dans cette projection de Fischer le groupe −OH sur le premier C en partant du bas est a` droite. • La proposition e est fausse. Ils sont diaster ´ eoisom ´ eres. `

20

❑ a.

❑b. ✘

❑ c.

❑d. ✘

❑ e.

• La proposition a est fausse. L1 est de configuration 2S, 3S. • La proposition b est vraie. L2 est de configuration 2R, 3S. • La proposition c est fausse. Le compos´e L2 est un compose´ m´eso achiral. • La proposition d est vraie. L3 se d´eduit de L 1 par simple rotation autour de la liaison C2 −C 3 .

21

❑a. ✘

❑ ✘b.

❑ c.

❑ d.

❑ ✘e.

• La proposition a est vraie. Il y a un groupement −NH 2 en α du −COOH. • La proposition c est fausse. La glutamine pr´esente deux fonctions amines en 2-6, une fonction acide carboxylique en 1 et une fonction c´etone en 5. • La proposition d est fausse. La glycine est achirale. ` l’´etat naturel on a la L-tyrosine de configuration S. • La proposition e est vraie. A

22

❑a. ✘

❑ b.

❑c. ✘

❑ d.

❑ ✘e.

• La proposition a est vraie. Le compos ´e F est le Z-pent-3-`enal (cis) Le compos ´e G est l’isom`ere trans ou E-pent-3-`enal. ` • La proposition c est vraie. Le compose´ H est le 3-m ´ethylbut-3-enal. F et H ont la mˆeme formule statistique C5 H8O. • La proposition d est fausse. Ils ont des groupements fonctionnels diff´erents. • La proposition e est vraie. Entre I et J il y a une tautom´erie ceto´ ´ enolique.

23

❑ a.

❑ b.

❑c. ✘

❑ d.

❑ ✘e.

• La proposition a est fausse. Le compose´ I est la cis-pent-3- `ene-2-one. • La proposition b est fausse. dans la forme de conjugaison πσπ. • La proposition c est vraie ; effet −M de −COCH3.

24

❑ ✘ a.

❑ b.

❑ c.

❑ ✘ d.

❑ e.

• La proposition a est vraie. Elle est aussi appel´ee 3, 4-ph´enylalanine. • La proposition c est fausse. Les deux groupements OH sont en position ortho l’un par rapport `a l’autre. • La proposition d est vraie. C∗ est le carbone 2 en α de −COOH, reli ´e `a NH2 et au carbone C3 . La r`egle s´equentielle de Cahn, Ingold et Pr´elog nous donne pour le classement des groupes

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HO 2C−C HOH−C HOH−COOH, La mol ´ecule poss`ede 2 C identiquement subsitu´es. Ce compos´e est achiral du fait de l’existence d’un plan de sym´etrie. Il y a 3 st´er´eoisom `eres de configuration dont un couple d’´enantiom`eres et un compos´e m ´eso achiral.

Corrig´ es

UE 1 • Concours blancs

274

Concours blancs • UE 1

25

❑ a.

❑b. ✘

❑c. ✘

❑ d.

❑ e.

• La proposition a est fausse. Les isome` res de constitution ont mˆeme formule brute mais des formules semi-d´evelopp´ ees planes diff ´erentes : isom`eres de chaˆıne, isom`eres de position, isom`eres de fonction. ` appartiennent tous `a la m ˆeme configuration. • La proposition c est vraie. Les conformeres • La proposition e est fausse. Il s’agit de configurations R et S.

26

❑ a.

❑ b.

❑ c.

❑ ✘ d.

❑ e.

• La proposition a est fausse. L’halogenation ´ d’un alcane CnH2n+2 est une r´eaction de substitution nucl´eophile radicalaire. hν R−H + X 2 → R−X + HX Trois e´ tapes pour une SN radicalaire : initiation, propagation, terminaison. ´ • La proposition b est fausse. Les alcanes sont des hydrocarbures satur´es, pas de reaction d’addition possible. • La proposition c est fausse. L’ion ponte´ ne peut se former avec Cl qui a un volume trop petit. • La proposition d est vraie. L’alcool ROH peut jouer le r ˆole d’un r´eactif nucl´eophile par l’interm ´ediaire de l’atome O poss´edant deux doublets non liants et se fixer sur le carbone de l’ion pont´e `a la place de l’halog`ene. Il y a alors creation ´ d’une liaison C−O−C conduisant a` un ether-oxyde. ´ • La proposition e est fausse. La bromation du benz `ene est une substitution electrophile, ´ dans le m´ecanisme il y a formation de E+ qui va remplacer un H.

27

❑ ✘ a.

❑ ✘b.

❑ ✘ c.

❑ d.

❑ e.

• La proposition a est vraie ; pr´esence d’une double liaison C=C avec 4 groupes substituants differents ´ : diast´er´eoisom´erie g´eom´etrique. • La proposition b est fausse ; pas de C∗ chiral. • La proposition c est vraie. Les deux groupements prioritaires −CH 3 et −CO−CH−2OH de chacun des atomes de carbone sont de part et d’autre de la double liaison.

28

❑ ✘ a.

❑ ✘b.

❑ c.

❑ ✘ d.

❑ e.

• La proposition a est vraie. L’effet d’un m ´edicament est li´e `a l’interaction m´edicament-site ´ e´ ralement un re´ cepteur. d’action qui est gen • La proposition b est vraie. Une base de Lewis est une esp `ece donneur de doublet electronique ´ (compos´e nucl´eophile). • La proposition c est fausse. La solubilit´e d’un solute´ s dans un solvant S est la concentration maximale de s dans S. La solution est alors `a saturation. • La proposition d est vraie. La quantit´e de matiere ` de medicament ´ est donn ´ee par n = m/M −3 (mol) et la concentration par [ ] par n/V en mol.dm ce qui donne [C 0] == 4×10−2 mol.dm−3 . • La proposition e est fausse. Pour une r ´eaction d’ordre 1, on a : [A] = [A0]e −kt . D’autre part, la concentration d’un r´eactif diminue au cours du temps.

29

❑ a.

❑ b.

❑c. ✘

• La proposition a est fausse.

❑d. ✘

❑ ✘e.

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substituants NH 2 > COOH > carbone 3. Le sens de rotation (mol´ecule retourn´ee) est antihoraire donc une configuration S.

=

X 0 x

+

2Z 0 2x



ni = n0 + 2x

i

` l’´etat d’´equilibre nw = n0 − x. A • La proposition b est fausse. On a : ∆r G = −RT LnKeq ´ . (px .pz)2 • La proposition c est vraie. k p = · pw

nz • La proposition d est vraie. La fraction molaire de z est donnee ´ par fz =  donc i ni 2x fz = · n0 + 2x • La proposition e est vraie. La pression partielle est donnee ´ par p z = fz .P0.

30

❑ a.

❑b. ✘

❑c. ✘

❑ d.

❑ e.

• La proposition a est fausse. Il y a formation de H2 O2 : 2H2O (l) + O2(g) → 2H 2O 2(l) .   ∆r H ◦ = ∆ f H 2 O2(l) − ∆ f (H 2O(l)

• La proposition b est vraie. La temp´erature est dans la plupart des cas un facteur cin´etique. • La proposition c est vraie. Si l’on suppose que la re´ action est ´el´ementaire alors l’ordre est ´egal a` la mol´ecularit´e donc ordre 1. Cette r´eaction traduit un bilan global, avec existence d’un processus en plusieurs ´etapes o`u l’´etape lente est mol´eculaire. 1 • La proposition d est fausse. H 2O 2(l) = H 2O (l) + O 2 2 −1 M (H2O 2) = 34g.mol , donc 34 g de H2 O2 represente ´ 1 mol. Si le rendement ´etait de 100% on devrait obtenir 16 g de O 2 soit 8 g pour un rendement de 50%. • La proposition e est fausse. La catalase est un catalyseur, facteur cin´etique, elle ne peut modifier le rendement. Biochimie

31

❑ ✘ a.

❑ b.

❑ ✘ c.

❑ d.

❑ ✘e.

La myosine purifi´ee a` partir du muscle squelettique est constitu ´ee de deux chaines lourdes de 220 kDa et de deux paires de chaˆınes l´egeres ` (environ 20 kDa) pour une masse mol´eculaire native de 520 kDa. Une chromatographie de filtration sur gel non d´enaturante mettra en ´evidence une seule proteine ´ (car purifi´ee) tandis que le SDS-PAGE denaturant ´ et r educteur ´ ou l’´electrophor`ese 2D feront apparaˆıtre deux bandes (une pour les chaˆınes lourdes, l’autre pour les chaˆınes l´eg`eres). La troponine se fixe sur les filaments d’actine, non sur la myosine qui ne serait donc pas retenue sur la chromatographie d’affinit ´e. L’activit´e ATPasique est port´ee par la tˆete de la myosine.

32

❑ ✘ a.

❑ b.

❑ ✘ c.

❑ ✘ d.

❑ e.

La chaˆıne lat´erale de l’histidine est un cycle imidazole dont le pKa est de 6. `apH7, ce groupement est majoritairement neutre et non impliqu´e dans la s´electivit´e ionique du pore du r ´ecepteur nicotinique de l’ac´etylcholine (n ecessit ´ e´ d’une charge n´egative).

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e´ tat initial ´etat equilibre ´

W n0 n0 − x

275

Corrig´ es

UE 1 • Concours blancs

276

❑a. ✘

❑ b.

❑c. ✘

❑ d.

❑ ✘e.

Lors de l’arriv´ee de l’influx nerveux dans la terminaison du motoneurone, les h ´elices M2 du r´ecepteur nicotinique de l’acetylcholine ´ changent de conformation. L’ouverture des recepteurs ´ cr´ee alors un flux de cations. La troponine et la tropomyosine se dissocient du microfilament d’actine.

34

❑ a.

❑ b.

❑ ✘ c.

❑ d.

❑ e.

´ par des liaisons H intrachaˆınes entre l’α-CO d’un acide amine´ n L’he´ lice alpha est stabilisee (accepteur) et l’α-NH (donneur) de l’acide amin´e n + 4. Ces liaisons (et donc l’h´elice) sont bris´ees par l’ur´ee 8 M. Les valeurs des angles di`edres sont sp e´ cifiques `a chaque motif secondaire, on retrouve ces structures sur le diagramme de Ramachandran. L’h´elice alpha n’entre pas en jeu dans les motifs immunoglobuliniques, il s’agit des feuillets b ˆeta.

35

❑ a.

❑ b.

❑c. ✘

❑ d.

❑ e.

Le fragment S1 correspond `a la partie motrice de la tˆete de la myosine obtenue par digestion enzymatique. La troponine possede ` un site de liaison pour la tropomyosine et un site de fixation pour le calcium. L’activit´e enzymatique de la myosine est une activit´e ATPasique.

36

❑ ✘ a.

❑ b.

❑ ✘ c.

❑ d.

❑ e.

Le r´ecepteur musculaire de l’acetylcholine ´ est form e´ de plusieurs sous-unit´es prot´eiques (polypeptides) dont la charge globale (et donc la s´electivit´e du pore) d´ epend du pH. Le changement de conformation des h´elices M2 est induit par la fixation du ligand, l’ac´etylcholine. Les auto-anticorps circulant dans le sang des malades atteints de myasth´enie bloquent les r´ecepteurs en entrainant leur internalisation.

37

❑ a.

❑ ✘ b.

❑ ✘ c.

❑ d.

❑ ✘e.

38

❑ a.

❑ ✘ b.

❑ ✘ c.

❑ d.

❑ e.

En p´eriode post-prandiale (dans les 2h apr`es le petit d´ejeuner), les chylomicrons transportent les triglyc´erides dans les vaisseaux lymphatiques. La translocation de la lipoprot´eine lipase produite par les adipocytes sur la paroi vasculaire est stimul´ee. Les concentrations hepatiques ´ de malonyl-CoA sont elev´ ´ ees, le malonyl-coA e´ tant un m ´etabolite intermediaire ´ de la lipog´en`ese synth etis´ ´ e grace ˆ a` l’activite´ de l’ac´etyl-coA carboxylase. Le foie produit des VLDL afin d’exporter les triglyc´erides vers le tissu adipeux. L’individu est ici en metabolisme ´ post-absorptif et en activit´e physique. L’exercice musculaire est ressenti comme un stress. Le cerveau est incapable d’utiliser les acides gras qui ne traversent pas la barri`ere h´ematoencephalique. ´ ` allure mod´er´ee, l’oxyg´enation reste suffisante pour permettre aux fibres oxydatives d’utiliA ser les acides gras. L’etat ´ de stress stimule la lipase hormono-sensible, elle-mˆeme activ´ee par la PKA, qui a fix e´ l’AMPc form´e suite `a la s´ecretion ´ de glucagon.

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33

Concours blancs • UE 1

❑ ✘ a.

❑ b.

❑ ✘ c.

❑ d.

❑ ✘e.

Les capacites ´ d’oxyg ´enation devenant insuffisante, le metabolisme ´ a´erobie (cycle de Krebs, ´ ´ phosphorylation oxydative) est reprime. La glycolyse (proposition a) accel´ e` re. Le pyruvate forme´ ne rejoint plus le cycle de Krebs mais la fermentation lactique (moins d’ac´etylcoA, plus de lactate).

40

❑a. ✘

❑ ✘b.

❑c. ✘

❑ ✘d.

❑ e.

En cas d’´epissage alternatif, certains exons peuvent ˆetre absent de la s´equence codante.

41

❑ a.

❑ b.

❑ ✘ c.

❑ d.

❑ ✘e.

Bien que la chaˆıne lat´erale de la m´ethionine porte un atome de soufre, cet acide amin´e est class´e avec les acides amin´es apolaires. La fonction est en effet non reactive ´ contrairement a` celle de la cysteine ´ qui peut former des ponts disulfure. Seule la glycine ne poss`ede pas de carbone asyme´ trique.

42

❑ a.

❑b. ✘

❑ c.

❑ d.

❑ ✘e.

La liaison phosphate dans la mol´ecule de glucose-6-phosphate est une liaison pauvre en ´energie tandis que la liaison thioester est une liaison riche en ´energie. L’hydrolyse d’une telle liaison lib`ere de l’ energie, ´ elle est donc qualifi´ee d’exergonique.

43

❑ a.

❑ b.

❑ c.

❑ ✘ d.

❑ ✘e.

L’accumulation de lactate est due `a un m´etabolisme ana´erobie. La fermentation lactique se fait dans le cytosol.

44

❑a. ✘

❑ b.

❑c. ✘

❑d. ✘

❑ e.

Le cycle de Krebs permet la formation de coenzymes r´eduits : 3 NADHH+ et 1 FADH2 par mol´ecule d’ac´etylcoA. Inhiber la chaine respiratoire o`u se produit la reoxydation ´ de ces coenzymes n’acc´el`ere pas le cycle de Krebs.

45

❑ a.

❑b. ✘

❑ c.

❑d. ✘

❑ ✘e.

La pr ´esence de Glut4 `a la membrane est r´egul´ee par l’insuline, dont la production est d´eficiente chez ces patients. Le corps e´ tant incapable de detecter ´ les concentrations circulantes d´ej`a ´elev´ees de glucose, la n ´eoglucog´enese ` et la lipolyse sont activ´ees.

46

❑ a.

❑ b.

❑ ✘ c.

❑ d.

❑ e.

Les ´erythrocytes sont d´epourvus de mitochondries. La glycolyse est en outre cytosolique. La n´eoglucogen `ese est un m´etabolisme h´epatique et r ´enal. Dans le foie, la c´etog´en e` se est mitochondriale. Les acides amin´es ne sont jamais stock´es, ils servent `a la synth`ese prot´eique. La β-oxydation des acides gras satur´es `a chaine longue (> 12 C) est prec´ ´ ed ´ee d’une e´ tape d’activation cytosolique afin de pouvoir entrer dans la mitochondrie.

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39

277

Corrig´ es

UE 1 • Concours blancs

278

❑ a.

❑ b.

❑ c.

❑ ✘ d.

❑ e.

La translocation de protons de la matrice mitochondriale vers l’espace intermembranaire au niveau des complexes I, III et IV permet la synth`ese d’ATP. Le cyanure se fixe sur le Fe3+ du complexe IV (cytochrome oxydase) bloquant le transfert d’electrons. ´

48 ❑ a. ❑ b. ✘ ❑c. ❑ d. ❑ e. La glycolyse a´erobie (glycoyse + cycle de Krebs) ne peut pas s’effectuer dans les globules rouges d´epourvus de mitochondries. La glucokinase et l’hexokinase ont des Km diff´erents. L’hexokinase est pr´esente dans tous les tissus sauf au niveau du foie et des cellules β-pancr´eatiques o` u la glucokinase catalysera des reactions ´ de phosphorylation sur le glucose uniquement. La pyruvate carboxylase est une enzyme mitochondriale qui permet d’augmenter le taux d’oxaloac´etate dans la matrice. La Phospho-Fructo-Kinase est une enzyme de la glycolyse qui catalyse une reaction ´ irreversible. ´ La r´eaction inverse se fera sous l’action de l’enzyme fructose 1, 6-bisphosphatase. 49 ❑ a. ❑ b. ✘ ❑c. ❑ d. ❑ e. La glucokinase et l’hexokinase ont des Km diff´erents. Le 2, 3 bisphosphoglyc´erate hydrolyse´ dans le globule rouge par la 2, 3-bisphophoglycerate ´ phosphatase en 3-phosphoglyc´erate ne permet pas de production d’ ´energie, ramenant le bilan ´energ´etique de la glycolyse a` z´ero. La pyruvate kinase est inactive lorsqu’elle est phosphoryl´ee sous influence du glucagon et de l’adr ´enaline. Le muscle n’exprime pas, contrairement au foie, de glucose-6-phosphatase. 50

❑ a.

❑ ✘ b.

❑ c.

❑ d.

❑ e.

Les chylomicrons (formes ´ au niveau intestinal) transportent les triglyc e´ rides d’origine exog`ene (alimentaires) tandis que les VLDL (h´epatiques) transportent les triglyc ´erides d’origine exog `ene. Les HDL drainent l’exces ` de cholest´erol sous forme est´erifi´e des tissus p´eriph´eriques vers le foie. La composition en apoprot´eines depend ´ de la lipoprot e´ ine consid´er´ee : A, B, C, E pour les chylomicrons ou uniquement B100 pour les LDL par exemple. L’apoprot´eine D n’est pas un constituant de lipoprot´eine.

Biologie mol´ eculaire 51 ❑ a. ❑ b. ❑ c. ✘ ❑d. ❑ e. La double h´elice d’ADN peut se trouver sous 3 conformations : A, B et Z. ´ ´erante dans les cellules ; c’est une double h ´elice droite La configuration B est la forme prepond form´ee de deux brins compl´ementaires et antiparall`eles (le compl´ementaire de 5’-AGCTCG3’ est donc 3’-TCGAGC-5’). Le plan des bases est perpendiculaire `a l’axe de l’h´elice. 52

❑ a.

❑ b.

❑ c.

❑ d.

❑ ✘e.

La modulation par coupure de l’ADN n’est pas un m´ecanisme connu de r´egulation de la transcription.

53 ❑ a. ❑ b. ❑ c. ❑ d. ❑ ✘e. Un codon code un seul acide amin´e mais un acide amine´ donn´e peut ˆetre code´ par differents ´ codons.

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47

Concours blancs • UE 1

279

54

❑ ✘ a.

❑ ✘b.

❑ c.

❑ d.

❑ e.

La PCR permet l’amplification d’un ADN g´enomique en pr´esence d’oligonucleotides ´ amorces, des 4 desoxyribonucl ´ eotides ´ (dNTP) et d’une ADN polym´erase thermo-r´esistante. Elle peut se pratiquer avant un Southern Blot mais n’est pas une etape ´ de cette technique de ´ biologie moleculaire.

55

❑ a.

❑ b.

❑ c.

❑d. ✘

❑ e.

La reverse transcriptase est une ADN-polym´erase ARN-d´ependante qui synth´etise le nouveau brin d’ADN de 5’ vers 3’ comme toutes les ADN polym´erases. Lors de la maturation des ARN, la liaison covalente qui lie deux exons successifs apr`es l’excision de la s´equence intronique est assur´ee par les complexes snRNP. Les enzymes de restriction, isol´ees des bact´eries, peuvent couper des ADN bact´eriens ou eucaryotes, elles sont utilis´ees lors du clonage. Certaines d’entre elles coupent au niveau du site de restriction precis ´ ement ´ (ce sont celles utilis´ees lors du clonage), d’autres coupent au voisinage du site.

56

❑a. ✘

❑ b.

❑c. ✘

❑d. ✘

❑ e.

Les microARN sont des petits ARN non codant de petite taille (21 `a 25 nucl´eotides), probablement tous transcrits par l’ARN polym´erase II. Le rˆole des microARN est de r´eguler l’expression des g`enes en s’appariant avec des ARNm cibles dont ils sont partiellement ou compl`etement compl´ementaires. Si le rˆole classique est d’inhiber la traduction, de recentes ´ ´etudes montrent que certains peuvent en effet activer la transcription mais ces exceptions demeurent `a ce jour des cas particuliers.

57

❑ a.

❑ b.

❑ ✘ c.

❑ d.

❑ e.

Chez les eucaryotes, la m´ethylation des cytosines au sein des sequences ´ CG constitue un verrouillage de l’expression du g`ene.

58

❑ a.

❑ b.

❑c. ✘

❑ d.

❑ e.

´ La modification de l’adenosine en inosine sur la base flottante de l’anticodon permet la reconnaissance de trois nucl´eotides dans les r`egles du wobble : U, C et A. L’aminoacyl-ARNt est synth´etis ´e par l’aminoacyl-ARNt synth´etase avec consommation de deux liaisons riches en ´energie. Chez les procaryotes, l’activit´e peptidyl-transf´erase se trouve sur l’ARNr 23S de la grande sous-unit´e 50S du ribosome 70S des procaryotes ; chez les eucaryotes, elle se trouve sur l’ARNr 28S de la grande sous-unit´e 60S du ribosome 80S des eucaryotes. Les ribosomes sont constitu´es de 82 prot´eines et 4 mol´ecules d’ARNr. Les prot´eines sont donc majoritaires en nombre mais les ARNr sont majoritaires en masse.

59

❑ a.

❑ b.

❑ c.

❑ d.

❑ ✘e.

L’ADN Z, qui forme une double h´elice gauche, est form´ee dans certaines r´egions caract´eris´ees par une alternance entre base purique et pyrimidique. Souvent, ces r´egions sont form´ees de r ´ep´etitions GC, comme c’est le cas de la proposition e.

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L’ARNm est traduit dans le cytoplasme dans le sens 5’ vers 3’ avec un cadre de lecture commenc¸ant au site d’initiation de la traduction (codon AUG) et s’arrˆetant `a un des 3 codons stop, reconnus par les facteurs eRF chez les eucaryotes.

Corrig´ es

UE 1 • Concours blancs

280

Concours blancs • UE 1

60

❑ a.

❑ b.

❑ c.

❑ ✘ d.

❑ ✘e.

Cet ARNt reconnait donc le codon 5’-AUG-3’, c’est celui de la m´ethionine, dont le codon est unique. Deux liaisons riches en ´energie sont consomm´ees au cours de l’activation de l’ARNt (ATP en AMP). Durant l’initiation de la traduction, cet ARNt se lie au facteur eIF2-GTP (complexe de pr´einitiation). Lors de l’elongation, ´ il peut se lier au site A du ribosome (il se lie au site P lors de l’initiation).

Concours n ◦ 2 61

❑ a.

❑b. ✘

❑ c. ❑ d. 2

2

6

❑ ✘e. 2

• La formule ´electronique 1s 2s 2p 3s 3p64s 23d8 nous permet simplement de dire qu’elle satisfait a` la r `egle de Klechkowski mais ne nous donne aucune information au sujet ni du principe d’exclusion de Pauli, ni de la r`egle de Hund. • La structure ´electronique de l’atome de sodium est 1s2 2s2 2p63s 1 tandis que l’ion sodium a pour configuration 1s22s22p6 . • La fusion de deux orbitales atomiques aboutit toujours `ala formation de deux orbitales mol´eculaires : une orbitale liante (plus stable donc plus basse en ´energie que les deux orbitales atomiques de d´epart) et une orbitale antiliante (moins stable). • La g´eom´etrie t´etra´edrique d’une esp`ece chimique contenant un atome central et quatre atomes d’hydrog`ene periph ´ eriques ´ fait n e´ cessairement intervenir une hybridation au niveau de l’atome central (puisque les orbitales atomiques consid´er´ees sont s, px, p y et pz , chacune ayant une direction propre si elles ne sont pas hybrid´ees). • Les orbitales atomiques sp3 sont r´eparties de la mˆeme mani`ere que les liaisons C−H dans la mol´ecule de m´ethane CH 4 donc suivant les m ´edianes d’un t´etra `edre r´egulier. Les hauteurs d’un t´etra`edre r´egulier ´etant confondues avec les m´edianes, la proposition e. est correcte.

62

❑ ✘ a.

❑ ✘b.

❑ c.

❑ d.

❑ e.

´ l’atome le plus e´ lectronegatif ´ • Dans une liaison polarisee, a tendance a` attirer les e´ lectrons vers lui (la proposition e. est donc fausse). Il acquiert alors une charge partielle negative ´ not ´ee δ − (la proposition a. est juste) tandis que l’autre atome devient partiellement charge´ positivement (charge not´ee δ +). • Dans l’echelle ´ de Pauling, le fluor est l’´el´ement le plus ´electron´egatif (χ F = 4, 0 donc proposition b. juste) tandis que le cesium ´ et le francium sont les ´el ´ements les moins e´ lectron´egatifs (χCs = χ Fr = 0, 7 donc proposition c. fausse). • Par convention, en chimie, le moment dipolaire est dirig´e de l’atome le plus ´electron´egatif vers l’atome le moins ´electron´egatif (proposition d. fausse).

63

❑ a.

❑ ✘ b.

❑ c.

❑ ✘ d.

❑ ✘e.

• La mol´ecule d’ammoniac a pour repr´esentation de Lewis : Selon la th´eorie de Gillespie ou VSEPR, elle a pour g´eom´etrie AX 3 E1, c’est-`a-dire une g ´eom´etrie pyramidale (g´eom´etrie globale t´etra´edrique due a` la r´epulsion ´electrostatique entre les doublets, liants et non liants). La proposition a. est donc fausse tandis que la proposition e. est juste. • L’azote ´etant plus electron´ ´ egatif que l’hydrog`ene (χ N = 3, 0 et χH = 2, 2), la liaison N−H est polaris´ee donc poss`ede un moment dipolaire de liaison. La somme vectorielle des mo-

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La proposition a est riche en GC mais ces bases ne sont pas en alternance.

|

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❑a. ✘

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64

❑ e.

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❑ ✘ d.

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❑ ✘ c.

❑ b.

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❑ a.

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65

h

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Dans la sous-couche 4 f , le sous- niveau f correspond a` l = 3 donc, comme −l  ml  +l, ml a la valeur de l = 3 correspond a` 7 valeurs de ml donc 7 O.A.

p

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s

s

• La proposition a est fausse : hybridation sp2, carbone trigonal.

❑ ✘e.

e

❑ ✘ d.

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❑ ✘ c.

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❑ b.

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❑ a.

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66

tr e

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c

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• La proposition b est fausse. Un carbone asym ´etrique est un carbone hybrid´e sp3 portant 4 substituants diff´erents. • La proposition e est fausse. La double liaison a pour consequence ´ possible la diast e´ r´eoisom´erie g´eom´etrique Z et E.

❑ c.

a

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❑ b.

❑ d.

❑ e.

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❑a. ✘

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67

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• La proposition a est fausse. 11 Na (groupe IA, 3e p´eriode) a un potentiel d’ionisation < a` celui de 12Mg ( colonne IIA, 3e p´eriode). • La proposition b est fausse. Le caract`ere ´electropositif diminue de gauche `a droite dans une p ´eriode. • La proposition c est vraie : 9F ( p´eriode 2, colonne 17) capte plus facilement un e´ lectron que 8 O ( p´eriode 2, colonne 16). ´ • La proposition e est vraie : 35Br ( periode 4, colonne 17) donc moins ´electron´egatif que 9 F. L’electron´ ´ egativit´e d´ecroˆıt dans une colonne.

4 periode, ´ n = 4, colonne 4, structure en 3d 24s 2 , ce qui conduit `a Z = 22. d

s M

❑ a.

e

68

e

c

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e

❑ ✘ b.

❑ c.

❑ ✘ d.

❑ e.

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c e

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e

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e

• La proposition a est fausse. 85 et 87 sont les nombres de nucleons ´ A. ˆ el ´ ´ement chimique) • La proposition b est vraie. Des noyaux isotopes ont meˆ me Z (m eme mais des A differents. ´ Or A = Z + N donc les nombres N de neutrons sont diff´erents. • La proposition c est fausse. Si les proportions isotopiques ´etaient identiques, on aurait : 1 M = (85 + 87) = 86 g.mol-1 2 • La proposition d est vraie. Le calcul donne avec ces abondances isotopiques M = (85 × 0, 745 + 87 × 0, 25) = 85, 5 g.mol −1 .

69

❑ a.

❑ b.

❑c. ✘

❑d. ✘

❑ e.

• La proposition a est fausse. 37Rb a pour configuration ´electronique [36Kr]5 s1 . • La proposition b est fausse. 55 Cs → [54 Xe]5s 1 . • Les propositions c et d sont vraies avec 11Na et 19 K.

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ments dipolaires de liaison d’un ´edifice permet de connaˆıtre le sens de son moment dipolaire (si cette somme est nulle, la mol´ecule est apolaire). La structure spatiale de la mol´ecule d’ammoniac permet d’obtenir un moment dipolaire non nul, ce qui ne serait pas le cas avec une g´eom´etrie trigonale plane. La proposition c. est donc fausse tandis que la r ´eponse d. est vraie. • etant ´ donn´e que l’ammoniac contient un atome d’azote (´el ´ement tr`es ´electronegatif ´ et petit) li´e `ades atomes d’hydrog`ene et poss´edant un doublet non liant, la mol´ecule d’ammoniac peut ´etablir des liaisons hydrog`ene. La proposition b. est donc correcte.

Corrig´ es

281

UE 1 • Concours blancs

282

❑ ✘ a.

❑ ✘b.

❑ c.

❑ d.

❑ e.

• La proposition a est vraie : colonne 1, colonne des alcalins caract´eris´es par la structure en ns 1 du niveau de valence. • La proposition a est vraie. Ils c `edent facilement un ´electron, ce sont les plus ´electropositifs. • La proposition c est fausse. 11Na est le chef de file de ces e´ l ´ements. Son e´ nergie d’ionisation est > aux autres. • La proposition d est fausse. Na appartient `a la 3e p´eriode, de fac¸on g´en´erale le rayon atomique augmente lorsqu’on descend une colonne.

71

❑ a.

❑b. ✘

❑ c.

❑d. ✘

❑ e.

[HI(g) ]2 • La proposition a est fausse. L’expression de K c = peut s’´ecrire : [H2(g) ][I2(g) ]) n 2(HI(g) ) Kc = . Le calcul conduit a` K c = 54, 76. nI2(g) .nH 2(g) 1 Le texte donne Kd = constante de r´eaction dans le sens 2. Kc • La proposition b est vraie. La somme alg ´ebrique des coefficients stoe´ chim´etriques est nulle, donc K c = K p. • La proposition c est fausse. L’ajout n’a aucun effet : pas de variation du nombre de moles gazeuses. • La proposition d est vraie D’apr `es le principe de moindre action, le syst`eme r´eagit a` la perturbation en consommant le  r e´ actif  en exc`es. On a Kc = const. Si nH2 augmente, alors nHI doit croˆıtre. Il y a donc d´eplacement dans le sens 1. • La proposition e est fausse. Dans le sens 2, il y a consommation de HI (g).

72

❑a. ✘

❑ ✘b.

❑ c.

❑d. ✘

❑ e.

• La proposition a est vraie. K c ne d´epend que de la temperature ´ (processus isotherme). • La proposition b est vraie. Toutes les esp`eces sont en phase gazeuse. • La proposition c est fausse. H 2(g) + I2(g) = 2 HI (g) etat ´ initial 0, 100 0, 100 0, 740 + 0, 500 = 1, 240 ´etat d’´equilibre 0, 100 + xe 0, 100 + x e 1, 240 − 2xe (1, 240 − xe ) 2 · La r ´esolution conduit `a xe = 0, 053 mol (0, 100 + xe ) 2 soit nH2, e´ = nI 2, e´ = 0, 153 mol et nHI ´e = 1, 134 mol. Pour avoir les concentrations, il faut diviser par V = 10 L donc introduire 10−1 . Kc s’ecrit ´ alors Kc =

73

❑ a.

❑b. ✘

❑ c.

❑ d.

❑ ✘e.

• La proposition a est fausse. Le diagramme de predominance ´ montre que c’est la forme HCO −3 qui pr e´ domine. H2CO 3 pr´edomine pour pH < pK 1 − 1 soit pH = 5, 4 et CO2− ´ domine pour pH > pK2 + 1 soit 11, 4. 3 pr e • La proposition d est fausse.

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70

Concours blancs • UE 1

1 1 (pK 1 + pC) = (6, 4 + 2) = 4, 2. 2 2

• La proposition e est vraie ; d’apr`es la relation pH = pK1 + log

74

❑a. ✘

❑ b.

❑c. ✘

❑ d.

[base]

´ [acide conjugue]

et log 1 = 0.

❑ ✘e.

Pour obtenir la solution tampon demand´ee, il faut avoir un m´elange d’un acide HA et de sa [B] base conjugu´ee not ´ee B dont le pH sera donn´e par la relation pH = pK a(B/HA) + log [HA] et qui sera dans le domaine de pH souhait ´e. • La proposition a est vraie. On a le couple H2 PO−4 /HPO2− ees du texte 4 ; donc avec les donn´ 0, 02 pH = 7, 2 + log ≈ 7, 0. 0, 03 • La proposition b est fausse. On considere ` le mˆeme couple, mais les quantites ´ de mati`ere sont invers´ees. Le pH du m´elange vaut donc pH = 7, 2 + 0, 176 ≈ 7, 38, donc hors du domaine souhait ´e. • La proposition c est vraie. Il se produit la r ´eaction chimique totale suivante : HPO 2− + H+ → H2 PO−4 4 ´ initial Etat 0, 05 0, 03 ε ´Etat final 0, 02 ε 0, 03 2 La valeur du pH est pH = pK a2 + log ≈ 7, 0 et on retrouve le a. 3 • La proposition d est fausse. La re´ action chimique totale admet pour equation ´ de r e´ action : ´ initial Etat ´ final Etat

HPO2− 4 0, 05 0, 02

+

HO − 0, 03 ε

→

PO 3− 4 ε 0, 03

+

H2 O exc `es exc `es

Le pH est celui du couple HPO2− 4 /PO43- ce qui donne : 3− 3− 2− pH = pKa (HPO2− 4 /PO4 ) + log [PO 4 ][HPO 4 ] soit pH = 12, 4 + 0, 176 ≈ 12, 6 donc hors du domaine. On peut remarquer que pK a > pH voulu. • La proposition e est vraie. On a un me´ lange acide faible CH 3COOH et base faible NH 3 de concentrations egales. ´ La r´eaction prepond ´ ´erante sera CH3 COOH + NH3 = CH3COO− + NH+4 . 1 Dans ces conditions le pH est donn´e par la relation pH = ( pKa1 + pKa2) 2 1 soit pH = (9, 2 + 4, 8) = 7, 0. C’est donc une bonne solution tampon. 2

75

❑ a.

❑ b.

❑ c.

❑ ✘ d.

❑ e.

Le pH de l’eau pure d´epend de la temp ´erature.

76

❑a. ✘

❑ ✘b.

❑c. ✘

❑ d.

❑e. ✘

La proposition d. est fausse. On a H = − log C = pC.

77

❑ a.

❑b. ✘

❑ c.

❑d. ✘

❑ e.

• La proposition a. est fausse. L’eau n’est pas un tampon. • La proposition b. est vraie. On consid`ere un tampon lorsque l’ecart ´ entre pKa et pH est

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On peut appliquer la relation pH =

283

Corrig´ es

UE 1 • Concours blancs

284

Concours blancs • UE 1

78

❑a. ✘

❑ b.

❑ c.

❑d. ✘

❑ e.

• La proposition b. est fausse : il augmente. • La proposition c. est fausse. Une hypoventilation conduit `a une augmentation de PCO 2 , l’e´ quilibre est d ´eplac´e vers la droite donc augmentation de HCO−3 . • La proposition e. est fausse. Il s’agit de 40 nmol.L−1 .

79

❑ a.

❑ b.

❑ ✘ c.

❑ d.

❑ ✘e.

1 pKa +pC) = 5, 51. 2 • La proposition b. est fausse. Il se produit la r´eaction suivante : NH+4 + HO− → H 2O • La proposition a. est fausse. On a : pH =

avant

mol

5, 52 × 10

+

NH3

2, 76 × 10

−3

−3

apr`es mmol/L 5, 52 5, 52 Les deux concentrations sont identiques, ce qui est le cas d’une solution tampon. On a donc : pH = pKa + log [base]/ [acide] pH = 9, 8 + log 1 = 9, 8. • La proposition d. est fausse. Le pH des solutions tampons ne varient pas avec la dilution.

80

❑ ✘ a.

❑ b.

❑ c.

❑ ✘ d.

❑ ✘e.

• La proposition b. est fausse. La fraction diffusible est e´ gale `a 1, 6 fois la fraction non diffusible. • La proposition c. est fausse. La diminution du pH augmente la fraction diffusible et amplifie l’intoxication. • La proposition d. est vraie. On a : pH = pKa . • La proposition e. est vraie. On a : pH = pKa + log([1 − (0, 1/0, 3)]/[(1 + 0, 1/0, 3)] = 7, 3.

81

❑ ✘ a.

❑ b.

❑ c.

❑ d.

❑ ✘e.

• La proposition a. est vraie. C’est un trouble metabolique, ´ la P CO2 reste a` 40 mm de Hg. • La proposition b. est fausse. On est en alcalose m´etabolique, le pH augmente. • La proposition c. est fausse. [H+ ] diminue. • La proposition d. est fausse. Ce trouble m´etabolique sera compense´ par les poumons par le biais d’une hypoventilation qui augmente [HCO−3 ] et en H + ce qui ram`ene le pH sanguin a` 7, 4.

82

❑ ✘ a.

❑ b.

❑ c.

❑ d.

❑ ✘e.

• La proposition b. est fausse. Il joue un r ˆole de r´educteur : CH3CH 2OH + H2 O = CH3COOH + 4 H + + 4e− • La proposition c. est fausse. no(Cr) = +VI.

83

❑ ✘ a.

❑ ✘b.

❑ c.

❑ ✘ d.

❑ e.

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< 1 ce qui correspond a` un rapport de 10 entre l’acide et sa base conjugu´ee. Ici le rapport 1 acide/base vaut ; c’est donc un bon tampon. 2 • Tout repose sur l’´equilibre CO2 + H2O = H2 CO3 = H + + HCO −3 . Une hyperventilation conduit a` une diminution de P CO2 , donc un d´eplacement de l’´equilibre vers la gauche, moins de H+ donc le pH diminue.

285

84

❑a. ✘

❑ ✘b.

❑c. ✘

❑ d.

❑e. ✘

Acide lactique : C 3H 6O3 ; Acide pyruvique : C3 H 4O 3 . • La proposition a. est vraie. Dans l’ ´equation : C3 H 6O 3 = C 3H4 O3 + 2H+ + 2e− l’acide lactique est le r´educteur du couple. • La proposition b. est vraie. Le nombre d’oxydation de Cb dans l’acide lactique est 0, dans l’acide pyruvique +II ; il y a donc oxydation. • La proposition c. est vraie : deux doubles liaisons se´ par´ees par une simple liaison. • La proposition d. est fausse. cf. b pour le Cb, mais le Ca ne change pas de n.o. • La proposition e. est vraie. Si l’on compare les E◦ on constate que E ◦1 > E◦2 ; donc l’acide pyruvique est l’oxydant le plus fort qui r´eagit avec le r´educteur le plus fort NADH.

85

❑ ✘ a.

❑ ✘b.

❑ c.

❑ ✘ d.

❑ ✘ e.

• Testez les formules des reactions ´ du 1 e puis du 2e ordre. 1 e ordre : k.t = ln([A 0]/[A]) on obtient une valeur de k constante k = 0, 46 h−1 . 2 e ordre : k.t = 1/[A] − 1/[A 0 ] ; k0,5 = 0, 52 ; k1 = 0, 59 L.mol−1 .h−1 . ln 2 • La r´eaction est donc d’ordre 1 et on a : T 1/2 = = 1, 5 h = 90 min. k • Pour la proposition e : k.t = ln(1, 000/[A]) = 0, 46 × 1, 5. on obtient [A] = 0, 5 mol/L.

86

❑ ✘ a.

❑ b.

❑ c.

❑ ✘ d.

❑ ✘e.

• La proposition a. est vraie : R−CH2 OH. • La proposition b. est fausse. H2 SO4 n’est pas un reactif ´ nucleophile. ´ • La proposition c. est fausse. F est un alcool primaire donc m ´ecanisme E2. • La proposition d. est vraie : F est chiral.

87

❑ ✘ a.

❑ b.

❑ c.

❑ d.

❑ e.

• La proposition a. est vraie : N-m´ethyl´ethanamine amine monosubstitu ´ee. • La proposition b. est fausse. Aucun carbone ne porte 4 groupements substituants diff´erents. • La proposition c. est fausse. H est une `enamine. • La proposition d. est fausse. G se comporte comme un electrophile. ´ • La proposition e. est fausse. Le carbone C1 possede ` deux atomes H comme substituants, pas d’isom´erie g´eom´etrique.

88

❑ a.

❑ ✘ b.

❑ c.

❑ d.

❑ ✘e.

` de constitution diff `erent par l’enchaˆınement des • La proposition a. est fausse. Les isomeres atomes. • La proposition b. est vraie. L’enthalpie libre standard est : ∆r G ◦ = ∆r H ◦ − T.∆r S◦ soit ∆r G ◦ = −810 − 300 × 160 × 10−3 = −858 kJ.mol −1. • La proposition c. est fausse. Le calcul conduit a` −844 kJ.mol−1 . • La proposition d. est fausse. L’acide fumarique est plus stable que l’acide mal ´eique car ∆r G ◦ (fum) < ∆rG ◦(mal).

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• La proposition c. est fausse. Dans HBr le n.o de Br est −I. • La proposition d. est vraie. On a : 2 BrO− + 4 H+ + 2e − → Br 2 + 2 H 2O.

Corrig´ es

UE 1 • Concours blancs

286

Concours blancs • UE 1

89

❑ a.

❑ b.

❑ c.

❑ d.

❑ ✘e.

• La proposition a. est fausse. Les HDL (High Density Lipoprot´eine), l’ordre des densit´es est le suivant pour les lipoprot´eines : chylomicron < VLDL < IDL < LDL < HDL. • La proposition b. est fausse. Les VLDL sont synth´etis e´ es de fac¸on continue par les cellules h ´epathiques. Elles transportent les triglyc´erides du foie vers les tissus p´eripheriques. ´ • La proposition c. est fausse. Les VLDL sont constitu ´ees d’apoprot´eines B100, CI, CII, CIII, E. • La proposition d. est fausse. Les IDL sont obtenus `a partir des VLDL par hydrolyse des triglyc´erides, d ´epart des apolipoprot´eines C. Les VLDL sont tr`es riches en triglycerides, ´ alors que les IDL sont riches en cholest´erol ou esters de cholesterol. ´ • La proposition e. est vraie. B100 est la fonction proteique ´ dominante dans les LDL.

90

❑ a.

❑ b.

❑ ✘ c.

❑ d.

❑ e.

Au sein du metabolisme ´ energ´ ´ etique, on distingue les voies anaboliques (de synth`ese, de  g´  en`ese ) qui consomment de l’ e´ nergie et les voies cataboliques (de d´egradation, de lyse) qui produisent de l’´energie. La r´ealit´e est ´evidemment plus subtile, mais dans cette proposition, cela nous permet d’identifier la bonne r´eponse : la lipolyse (d´egradation des triglyc erides ´ en acide gras) prec` ´ ede la b ˆeta-oxydation productrice d’´energie.

91

❑ a.

❑ b.

❑ c.

❑ d.

❑ ✘e.

Apr`es un repas, le glucose alimentaire est le substrat e´ nerg´etique privil´egi´e par la majorit´e des organes, la glycolyse est activ´ee. Le rapport insuline/glucagon est elev´ ´ e en r ´eponsea` l’augmentation de glyc´emie post-prandiale. Le glucose exc´edentaire et les autres compos´es d’origine alimentaire entrent alors dans les voies anaboliques : glycog´enog´enese ` (foie et muscles), lipogen ´ e` se (foie et tissus adipeux), biosynth`ese prot´eique (muscles). La lipolyse ou la glycogenolyse ´ (sous influence de la glycog`ene phosphorylase) sont activ´ees en p´eriode de jeˆune.

92

❑a. ✘

❑ b.

❑ c.

❑ d.

❑ e.

La synth`ese des acides gras jusqu’`a 16 carbones est entie` rement cytosolique, elle devient mitochondriale au-del`a. Le pouvoir r´educteur n ´ecessaire `a cette synth`ese est fourni sous forme de NADPH, H+. La β-oxydation des acides gras a` longue chaine (> 12C) est pr ´ec´ed´ee d’une e´ tape d’activation cytosolique. ` nombre de carbone ´equivalent, un acide gras produira plus d’´energie qu’un glucide, car A plus r´eduit.

93

❑ a.

❑ b.

❑c. ✘

❑ d.

❑ ✘e.

L’h´elice alpha pr´esente un pas de 5.4 Å pour 3, 6 acides amin es ´ /tour ou 1, 5 Å entre deux acides amin´es. Sur une longueur de 7, 5 Å, l’h ´elice fera donc 7, 5/5, 4 = 1, 4 tours soit environ 5 acides amin´es. L’h´elice alpha est une structure plus compacte que le feuillet bˆeta pour lequel la distance entre deux acides amin´es est de 3, 5 Å. Elle est aussi appelee ´ helice ´ 3, 613 pour d´esigner qu’il y a 13 atomes au sein d’une boucle ferm´ee par une liaison H.

94

❑ ✘ a.

❑ b.

❑ c.

❑ d.

❑ e.

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Biochimie

287

95

❑a. ✘

❑ b.

❑ c.

❑ d.

❑ ✘e.

On a l’hexapeptide de s´equence LAWQPM, soit LeuAlaTrpGlnProMet. • La proposition a. est vraie. Les radicaux aromatiques de certains A.A ont la propri´et´e d’absorber la lumiere ` U.V c’est le cas du tryptophane W qui absorbe a` 280 nm. La concentration en (a) pourra etre ˆ obtenue si l’on suppose qu’il n’existe pas d’autres mol´ecules absorbant a` cette longueur d’onde. • La proposition b. est fausse. La phosphorylation est une r´eaction d’est´erification de la chaˆıne lat´erale de la s´erine S, de la tyrosine Y ou de la thr´eonine T. (a) n’a pas ces A.A dans sa sequence. ´ • La proposition c. est fausse. A, W, Q, P n’ont pas de pKr donc ici 1 1 pI = (pKb(L) + pKa(M)) = (9, 6 + 2, 3) = 6 ± 1. 2 2 • La proposition e. est vraie ( voir d ´ebut correction). Cette hydrolyse est non sp´ecifique, le tryptophane W est totalement d´etruit lors de cette hydrolyse.

96

❑a. ✘

❑ b.

❑ c.

❑ d.

❑ e.

• La proposition a. est vraie. La myoglobine, chromoproteine ´ globulaire, contient un groupement prosth´etique h`eme. • La proposition b. est fausse. La mol´ecule d’immunoglobuline est organis ee ´ en domaine, chaque domaine est constitu´e de deux s´eries de feuillets β-pliss´es antiparalleles. ` • La proposition c. est fausse. Contrairement a` ce qui se passe dans une h ´elice α, on ne retrouve pas de ponts hydrog`ene stabilisant entre les r e´ sidus d’une mˆeme h´elice de collag`ene. • La proposition d. est fausse. La forme desoxy ´ est stabilis ´ee par des liaisons H sp´ecifiques et des liaisons ioniques. • La proposition e. est fausse. PrPc normale est forme´ e de trois h´elices α, le passage vers PrPsc s’accompagne d’une augmentation de feuillets β.

97

❑ a.

❑ b.

❑ c.

❑ ✘ d.

❑ e.

Le peptide TERRIFICPACES contient de la phenylalanine ´ (F), acide amin e´ aromatique. Il possede ` aussi deux cyst´eines (C) permettant la formation d’un pont disulfure intracat ´enaire. Comme tous les peptides, il absorbe dans les UV `a 210 nm (longueur d’onde d’absorption de la liaison peptidique). Sa masse mol´eculaire peut eˆ tre evalu´ ´ ee a` 13 × 110 Da (masse mol´eculaire moyenne d’un acide amin´e) soit 1430 Da. Le di´ethylamino´ethyl cellulose est une r esine ´ charg´ee positivement. A` pH 7, 5, le peptide presente ´ une charge nette nulle : 2 acides amines ´ charg´es positivement (R) et 2 acides amin´es charg´es negativement ´ (E) ; il n’interagit donc pas avec la r ´esine.

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La m ´ethode d’Edman ( m´ethode des ph´enylthiohydantoines) est une addition de l’isocyanate de ph´enyle C6 H5 −N=C=S avec l’extr ´emit´e N-terminal du peptide donc D sera `a gauche. La carboxylatepeptidase A clive l’acide amin´e C-terminal (sauf lysine, arginine et proline). Le seul A.A non chiral est la glycine. D – – – – – – G P + chymotrypsine entraˆıne une coupure au niveau des acides aromatiques, apr`es le r´esidu aromatique. Le seul A.A aromatique est la Tyrosine Y. Comme on obtient deux t´etrapeptides avec chacun une Thr T on peut prevoir ´ la s´equence D – T – Y –T –G. Le bromure de cyanog`ene BrCN clive la m´ethionite M du cote´ C-terminal pour donner ici un tripeptide dont le r´esidu N-terminal est une valine V soit D –T –Y –V –T –G. La trypsine coupe au niveau de la lysine, on obtient deux dipeptides ; donc K est entre D et T. La s´equence du peptide est donc DKTYMVTG.

Corrig´ es

UE 1 • Concours blancs

288

❑ a.

❑ b.

❑ c.

❑ d.

❑ ✘e.

L’hydrolyse compl`ete donne 2A Q F Y. Si le PTH-Tyr est mis en ´evidence c’est suite `a une addition avec le groupe amino-terminal de la tyrosine Y donc `a gauche dans la s´equence. La chymotrypsine clive cot´e carboxylique des acides amin´es aromatiques (Thr(T), Tyr(Y), Phe(F)), apr`es le r´esidu aromatique. L’hydrolyse partielle donne Y et Q puis un dipeptide. L’hydrolyse ult´erieure de ce dipeptide met en ´evidence 2A et F . La s´equence du protide est YQAAF.

99

❑ a.

❑ b.

❑ c.

❑ ✘ d.

❑ e.

• La proposition 1. est fausse. Il y a une tres ` grande affinite´ du CO pour l’h`eme. Dans les conditions standard CO a une affinit´e 25 000 fois plus grande que O2 . La comp´etition pour le site de fixation est tr`es en faveur de CO. • La proposition 2. est vraie. O2 se fixe sur l’h e` me alors que CO2 se fixe sur le groupement NH 2 de certains A.A . Une croissance de CO2 entraˆıne une diminution de pH par formation de H 2CO 3 qui en se dissociant lib`ere des ions H+ qui se lient a` l’hemoglobine ´ modifiant sa conformation 3D, diminuant ainsi son affinite´ pour O2. Une baisse de pH augmente l’ionisation des chaˆınes de globine, ce qui a pour effet de diminuer le nombre et l’´energie des liaisons salines, stabilisant la forme T, donc une baisse de l’affinit´e de l’h´emoglobine pour O2. • La proposition 3. est vraie. H´emoglobine est une prot´eine allost´erique, la coop´erativite´ concerne la transconformation sterique ´ Forme T (contrainte) d´esoxy = Forme R (rel ˆach´ee) oxy. La fixation d’une mol´ecule de O2 sur un premier protomere ` modifie sa structure spatiale, cette modification se propageant aux autres protom`eres facilite la fixation de la 2`eme et ainsi de suite. La 2, 3-BPG induit le passage de la forme oxy(R) a` la forme d esoxy ´ (T)avec liberation ´ de O2. Elle stabilise la forme T, diminue l’affinit e´ de l’h´emoglobine pour O 2 mais la rend physiologiquement plus efficace. L’absence de 2, 3-BPG diminue la coop´erativit´e. • La proposition 4. est fausse. P50(HbF) < P50(HbA). L’h ´emoglobine maternelle a une affinite´ plus faible pour O2 que l’h ´emoglobine fœtale. Le sang fœtal est moins sensible `a la 2, 3-BPG, donc son affinite´ est moins dimin´ee.

100

❑ a.

❑ b.

❑ c.

❑ ✘ d.

❑ e.

Les peptides consid´er´es sont : L-W-K-P-E Leu-Trp-Lys-Pro-Glu et A-P-R-K-R-K-T-A Ala-Pro-Lys-Arg-Lys-Thr-Ala. • La proposition a. est fausse. La charge de la r ´esine est > 0, le peptide (1) a une charge nette = 0 (K charg´e + et E charg ´e - a` pH = 7) et le peptide (2) +4 (2R + 2K). • La proposition b. est fausse. Lors de la filtration sur gel les petites molecules ´ sont retenues dans les interstices du gel, elles e´ luent apres ` les grosses. Donc (2) est elu ´ e´ avant (1). • La proposition c. est fausse. La trypsine clive apres ` les acides amin e´ s basiques, impliquant le groupement carboxylique (K, R, H). La s´equence de (1) n’en contient pas. • La proposition d. est vraie. (1) contient du tryptophane, A.A aromatique hydrophobe qui absorbe dans l’U.V `a la longueur d’onde de 280nm. On applique la loi de Beer-Lambert : A = ε.l.[Tr p]. • La proposition e. est fausse. La pr´esence de proline (P) destabilise ´ une h e´ lice α car elle ne peut etablir ´ de liaison hydrog ene. ` Les A.A dibasiques K et R sont d ´estabilisants par r´epulsion entre chaˆıne lat´erale, la threonine ´ substituee ´ sur le carbone β pr ´esente un encombrement spa-

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98

Concours blancs • UE 1

289

101

❑ ✘a.

❑ b.

❑ ✘ c.

❑ ✘d.

❑ ✘ e.

• La proposition a. est vraie. L’equation ´ de r ´eaction est : 3− ADP + H + + Pi2− → ATP 4− + H2 O. • La proposition b. est fausse. La r´eaction est endergonique car : ∆ rG = 51, 8 kJ.mol −1 . • La proposition c. est fausse. F1 et F0 participent `a la r´egulation, mais F0 en temps que lieu de passage est r´egulateur intrins`eque du syst`eme. • La proposition e. est vraie. L’exportation de l’ATP produit par la mitochondrie a un couˆ t ´energ´etique.

102

❑ ✘a.

❑ b.

❑ c.

❑ ✘ d.

❑ ✘ e.

• La proposition a. est vraie. Ce sont des h´et´erodim`eres (alternance de 2 oses diff erents). ´ • La proposition b. est fausse. Le hyaluronate est charge´ negativement ´ par son groupement carboxylate. • La proposition c. est fausse. Les GAG retiennent l’eau. • La proposition d. est vraie. Le hyaluronate est present ´ dans les cartilages.

103

❑ ✘a.

❑ b.

❑ ✘ c.

❑ d.

❑ ✘ e.

• La proposition a. est vraie. Utilisez la relation donn ´ee en cours. exemple : Tm = 69, 4 + 41, 5 Σ(G + C) − 16, 4 / nombre total.

Tm augmente avec le nombre de G+C. • La proposition b. est fausse. En ´elevant la temperature ´ jusqu’ a` son Tm, on disjoint 50% des liaisons hydrog`ene qui unissent les brins ADN, ce qui denature ´ partiellement la double h ´elice. • La proposition c. est vraie. bases puriques : A(ad´enine) et G(guanine) ; bases pyrimidiques : C (cytosine) et T (thymine). • La proposition d. est fausse : pr´esence d’une base inconnue R.

104

❑ ✘a.

❑ b.

❑c. ✘

❑ ✘d.

❑ e.

• La proposition a. est vraie. Lors de la transcription on remplace T par U. • La proposition d. est vraie : pr ´esence de groupement −OH en position 2’ et 3’ sur le ribose. • La proposition e. est fausse. La pr´esence d’un groupe hydroxyle en position 2’ sur le ribose a des incidences multiples sur la structure de l’ARN (sensibilite´ a` l’hydrolyse alcaline, cyclisation du phosphate...)

105

❑ ✘a.

❑ b.

❑ ✘ c.

❑ ✘d.

❑ e.

• La proposition a. est vraie. Le nombre d’exons dans un gˆene tend `a augmenter avec la longueur de la prot´eine, en coh´erence avec l’id ee ´ que la prot ´eine acquiert des fonctions multiples par addition successives de modules appropri´es. • La proposition b. est fausse. C’est > 5%. • La proposition c. est vraie. Pour l’ADN, les zones fortement r´ep´etitives repr´esentent 10 a` 15% du g´enome, les moyennement rep ´ ´etitives de 20 `a 40%, les s´equences uniques ≈ 50%. • La proposition d. est vraie. Les minisatellites ou VNTR sont surtout localise´ s dans les zones t´elom´eriques (ou centrom´etriques).

106

❑ ✘a.

❑ ✘b.

❑ ✘ c.

❑ d.

❑ e.

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tial qui destabilise ´ l’h´elice α.

Corrig´ es

UE 1 • Concours blancs

290

Concours blancs • UE 1

107

❑ ✘a.

❑ ✘b.

❑ c.

❑ d.

❑ e.

• La proposition c. est fausse. Le noyau de base des androgenes ` est le noyau androstane qui comporte 19 atomes C. • La proposition d. est fausse : une seule fonction alcool en 17. • La proposition e. est fausse. Il n’y a pas de cycle aromatique dans la testost ´erone.

108

❑ ✘a.

❑ ✘b.

❑c. ✘

❑ ✘d.

❑e. ✘

• La proposition a. est vraie. Les animaux utilisent l’acide D-glucuronique pour e´ liminer des substances toxiques (ph´enols, st´erols...) • La proposition b. est vraie : formation d’un double glucoside. • La proposition c. est vraie. Une transf´erase est suppos´ee transporter n’importe quel groupement s’il n’est pas pr´ecis´e. • La proposition d. est vraie : groupe exocyclique acide en C6. • La proposition e. est vraie. La plupart des animaux, sauf les primates et le cobaye, synth´etisent la vitamine C `a partir de l’acide D-glucuronique.

109

❑ ✘a.

❑ ✘b.

❑ c.

❑ d.

❑e. ✘

• La proposition a. est vraie. R−COOH R est hydrophobe ; COOH est hydrophile. • La proposition b. est vraie. acide gras satur´e Cn H 2n+1 → COOH. • La proposition c. est fausse. La double liaison peut ˆetre en position cis ou trans. • La proposition d. est fausse. L’acide palmitoleique ´ est un acide gras insatur´e : acide cis-9hexad´ec`enoique C16 H30 O2 . • La proposition e. est vraie. Acide st´earique : C18 H 36 O2.

Biologie mol´ eculaire 110

❑ ✘a.

❑ ✘b.

❑ c.

❑ ✘d.

❑ e.

La m´ethode de Sanger est une m´ethode permettant de s´equencer tout ADN, y compris les ADNc. Une mol´ecule d’ADN est synth e´ tis´ee en pr´esence des 4 desoxynucl´ ´ eotides normaux dans chaque puits et de did´esoxynucl´eotides (un diff´erent dans chaque puits). Les fragments obtenus sont s´epar´es sur gel de polyacrylamide en fonction de leur taille. Sur cet exemple, la s´equence obtenue est (lecture de haut en bas de 3’ vers 5’) : 3’- GTGCTAGACTTGAGTACATGAT-5’. La matrice s´equenc´ee (ou s´equence analysee) ´ est donc : 5’-CACGATCTGAACTCATGTACTA-3’.

111

❑ ✘a.

❑ b.

❑ ✘ c.

❑ ✘d.

❑ e.

´ ´ ´eraux de transL’ARN polymerase II est recrut ´ee au niveau du promoteur par les facteurs gen cription. Elle lit alors le brin matrice, complementaire ´ du brin sens, qui sera le seul transcrit. Introns comme exons sont initialement transcrits avant que le transcrit primaire ne soit matur´e avec ´elimination des introns.

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• Les proposition a. et b. sont vraies. Les sulfatides sont des sphingoglycolipides. • La proposition c. est vraie. Elles sont pr ´esentes dans les membranes des cellules. • La proposition d. est fausse. Les sphingoglycolipides sont acides car pr ´esence de SO−3 .

291

112

❑ a.

❑ b.

❑ ✘ c.

❑ d.

❑ ✘ e.

Les t ´elom´erases synth´etisent les s´equences t´elom´eriques a` l’extr ´emit´e des chromosomes a` partir d’une mol´ecule d’ARN matrice faisant partie de sa propre structure. Elles n’ont pas d’activit´e nucl´ease et sont essentiellement inactives chez l’homme adulte sain. Les ligases lient entre elles les extr´emit´es des fragments d’Okazaki.

113

❑ ✘a.

❑ b.

❑c. ✘

❑ d.

❑ e.

Cr´eer les liaisons covalentes pour construire un ADN recombinant se fait en utilisant la ligase si les extr´emites ´ sont compatibles. Un ADN-vecteur comporte au moins une origine de r´eplication et un marqueur de s´election permettant d’identifier les cellules hˆotes transform´ees. Un deuxi`eme marqueur est souvent n´ecessaire pour distinguer les cellules ayant rec¸u un vecteur recombinant (avec l’insert). Un plasmide bact´erien peut servir d’ADN vecteur pour cloner des fragments d’ADN eucaryotes dans des cellules eucaryotes seulement s’il a e´ t ´e modifi´e pour recevoir une deuxi`eme origine de r´eplication d’origine eucaryote permettant le maintien du plasmide dans les cellules. On parle alors de vecteur navette.

114

❑ a.

❑ ✘ b.

❑ ✘ c.

❑ d.

❑ ✘ e.

Une d´esamination oxydative de la cytosine m`ene a` l’uracile. Ce dommage est pris en charge par le syst`eme de r´eparation par excision de base (BER) qui fait intervenir une uracile ADN glycosylase, une endonucl´ease AP, une phosphodiest´erase, une ADN polym´erase r eparatrice ´ et une ADN ligase.

115

❑ ✘a.

❑ b.

❑ c.

❑ d.

❑e. ✘

Les r´ecepteurs nucl´eaires sont des r´ecepteurs `a localisation cytoplasmique activ´es par la fixation d’une hormone lipophile. Apr`es liaison de leur ligand, ils transloquent dans le noyau pour activer la transcription de leurs g`enes cibles associ´es `a des coactivateurs apr`es fixation sur des ´el´ements de reponse ´ (RE). Le domaine de liaison a` l’ADN, tr`es conserv´e, pr´esente un motif en doigt de zinc (4 cys reli´es `a 2 atomes de zinc).

116

❑ ✘a.

❑ b.

❑ c.

❑ ✘ d.

❑ e.

Les domaines de liaison a` l’ADN comprennent le motif h´elice-tour-h´elice (le plus commun), le motif en doigt de zinc, le motif a` r e´ p ´etitions de leucine ( leucine zipper  ) et le motif h ´elice-boucle-h´elice.

117

❑ ✘a.

❑ b.

❑ ✘ c.

❑ d.

❑ ✘ e.

Contrairement `a l’ARN, du fait de l’absence de l’hydroxyle en 2’ du ribose, l’ADN n’est pas sensible a` l’hydrolyse alcaline. En revanche, sa d´enaturation peut se produire aux pH extrˆemes (pH < 3 ou pH > 10) et en particulier par l’action de la soude. La stabilit´e de l’ADN est directement en relation avec l’empilement (ou tassement) des bases et l’´etablissement de liaisons hydrophobes. En revanche, la stabilit´e de la double h´elice n’est que tres ` peu d e´ pendante des liaisons hydrog`enes.

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Les ARNm repr´esentent 1-5% des ARN totaux, les majoritaires ´etant les ARNr (80-85%).

Corrig´ es

UE 1 • Concours blancs

292

Concours blancs • UE 1

118

❑ ✘a.

❑ ✘b.

❑ c.

❑ ✘d.

❑ e.

Pour r´epondre a` cette question, il faut ´ecrire la s´equence compl´ementaire et antiparall`ele correspondant `a l’ARNm transcrit : 5’-AAACCCUAACAUUCGAAUAAACGGGG-3’. On cherche ensuite si ce fragment pr´esente un site donneur d’ ´epissage (5-GU-3’, r´eponse = non), un site accepteur d’´epissage (5’-AG-3’, r eponse ´ = non), un signal de polyad ´enylation (5’- AAUAAA-3’, soulign´e), un codon d’initiation de la transcription (cela n’existe pas, attention a` ne pas confondre avec un codon d’initiation de la traduction AUG) et un codon stop de terminaison de la traduction (UAG, UGA, UAA, soulign´e). Les r´eponses inexactes sont donc a, b, d.

119

❑ ✘a.

❑ b.

❑ ✘ c.

❑ d.

❑ e.

´ La r ´epetition TTAGGG est caract ´eristique des t ´elom `eres, situe´ s aux extre´ mit ´es des chromosomes eucaryotes. Ces s´equences sont non codantes et non transcrites. L’extr´emit´e saillante (  qui d´epasse  ) est l’extr ´emit´e 3’ du brin sup´erieur. Concernant le nombre de liaisons hydrog`enes, on d´enombre 4 liaisons TA (2 liaisons H chacune) et 3 liaisons GC (3 liaisons hydrog`enes chacune) soit 17 liaisons hydrog`enes au total.

120

❑ ✘a.

❑ b.

❑c. ✘

❑ d.

❑e. ✘

La chaine d’acide nucl´eique synth´etis´ee comporte des groupements OH sur les carbones 2’ des pentoses composant les nucl´eotides dans le cas de la transcription (synthese ` d’ARN) mais pas dans le cas de la r´eplication (synth`ese d’ADN `a partir de d´esoxyribonucl´eotides). La r´eaction de synthese ` d ´emarre`a partir d’une chaine d’acide nucl´eique (amorce) pr ´eexistante pour les ADN polym´erases tandis que les ARN polym´erases peuvent d´emarrer leur synth `ese de novo.

Concours n ◦ 3 121

❑ ✘a.

❑ b.

❑ c.

❑ d.

❑ e.

• On determine ´ la formule de Lewis des atomes puis des ´edifices polyatomiques `apartir de la configuration electronique ´ des atomes et de la representation ´ des cases quantiques de la couche de valence. L’azote, de configuration 1s2 2s22p3, poss `ede, au niveau de sa couche de valence (couche n = 2), deux ´electrons appari´es dans la sous-couche 2s et trois ´electrons c´elibataires dans la sous-couche 2p donc la formule de Lewis suivante : De mˆeme, l’oxyg`ene, de configuration 1s 2 2s22p 4 , poss`ede, au niveau de sa couche de valence (couche n = 2), deux e´ lectrons appari´es dans la sous-couche 2s, deux ´electrons appari´es dans la sous-couche 2p et deux ´electrons c´elibataires dans la sous-couche 2p donc la formule de Lewis suivante : Ainsi, la formule de Lewis du monoxyde d’azote est : et les ´electrons ne sont pas tous appari´es (proposition a. correcte mais d. incorrecte). • Par association de deux atomes d’oxyg`ene, on obtient la formule de Lewis du dioxygene ` : Celui-ci ne poss`ede pas d’electrons ´ c´elibataires donc n’est pas une espece ` radicalaire, contrairement au monoxyde d’azote NO (proposition c. fausse). • Dans un ´edifice polyatomique, le degr´e d’oxydation d’un ´element ´ est compte´ n´egativement lorsque l’atome consid´er´e est plus electron´ ´ egatif que l’atome auquel il est li ´e et positivement s’il est moins ´electron´egatif. En cas de liaison multiple, ce nombre est multiplie´ par

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La proposition d est un piege ` car il y a bien 3 liaisons H entre C et G appari´es.

293

122

❑ ✘a.

❑ b.

❑ c.

❑ d.

❑ e.

• La formule de Lewis de l’ion nitrite est : ` propositions b. et Par conse´ quent, la charge ne´ gative est de´ localis ´ee sur les atomes d’oxygene d. fausses). On rappelle e´ galement que l’atome d’azote ne peut pas effectuer d’hypervalence. • La g´eometrie ´ de l’ion est de type AX2 E 1 (th´eorie VSEPR) donc l’ion nitrite a une g´eom´etrie coud´ee (proposition c. fausse). • Pour connaˆıtre le type d’hybridation d’un atome dans un ´edifice polyatomique, il suffit d’additionner les deux nombres donn´es dans la formule VSEPR de la structure ´etudie´ e. Ici, on a : N = 2 + 1 = 3. Attention, on ne regarde pas que les ´electrons c´elibataires dans la formule de Lewis de l’´el´ement charg´e ou non ! Si N = 2, l’atome est hybrid´e sp. Si N = 3, il est hybride´ sp 2. Si N = 4, il est hybrid ´e sp3. Pour les atomes pouvant realiser ´ des hypervalences, on aura une hybridation sp3 d si N = 5 et une hybridation sp 3 d2 si N = 6. L’atome d’azote est donc hybrid´e sp2.

123

❑ a.

❑b. ✘

❑ c.

❑ d.

❑ e.

• La g´eom´etrie globale du methane ´ CH 4, de l’ammoniac NH3 et de l’eau H2 O est t´etra´edrique. Cependant, la pr´esence d’un doublet non liant sur l’atome d’azote et de deux doublets non liants sur l’atome d’oxygene, ` ainsi que l’ electron´ ´ egativite´ importante de ces deux ´elements, ´ font que les angles de valence ne sont pas tous ´egaux `a109◦ 28. L’angle vaudra cette valeur pour le methane ´ (t´etra`edre regulier) ´ mais sera plus faible dans le cas de l’ammoniac (107 ◦ ) et ◦ de l’eau (104, 5 ), les doublets non liants occupant un espace plus important que les doublets liants. La proposition a. est donc incorrecte. • Les liaisons σ sont des orbitales mol´eculaires obtenues par recouvrement axial (donc suivant l’axe internucl´eaire) d’orbitales atomiques. Elles permettent de former le squelette de la mol´ecule. Les liaisons multiples sont constitu´ees d’une liaison σ et d’une ou deux liaisons π, suivant que la liaison soit double ou triple. Les liaisons π sont obtenues par recouvrement lat´eral (donc perpendiculairement al’axe ` internucl eaire) ´ d’orbitales atomiques. Ce recouvrement ´etant moins efficace que le recouvrement axial, la liaison π sera plus faible que la liaison σ, donc plus facile arompre. ` Pour que le recouvrement lat ´eral soit possible, il faut que les atomes soient plus proches que dans le cas de la formation d’une liaison simple. Par cons´equent, une liaison double est plus courte qu’une liaison simple. Les affirmations c. et e. sont donc fausses alors que la proposition b. est juste. Enfin, une liaison π peut ˆetre constitu´ee de deux orbitales atomiques p mais ce n’est pas la seule possibilit´e (elle peut par exemple etre ˆ form e´ e par recouvrement d’une orbitale p et d’une orbitale d) donc la proposition d. est incompl`ete.

124

❑ a.

❑ b.

❑ ✘ c.

❑ ✘ d.

❑ ✘ e.

• Les forces de Keesom s’´etablissent entre deux mol´ecules polaires, les forces de Debye entre une mol´ecule polaire et une mol´ecule apolaire et celles de London entre deux mol´ecules apolaires. Plus les interactions de Van der Waals sont fortes, plus elles sont stabilisantes. Ainsi, les forces les plus stabilisantes sont les forces de Keesom. Le neon ´ ´etant un gaz noble, il poss`ede une configuration ´electronique se terminant en p6 et est relativement stable sous forme monoatomique. La coh´esion des atomes entre eux est assur´ee par des interactions de Van der Waals de type London puisqu’une esp`ece monoatomique ne peut etre ˆ polaire. Les affirmations a. et b. sont donc incorrectes tandis que la proposition c. est correcte. • La liaison hydrogene ` est une interaction moins faibles que les liaisons de Van der Waals

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le  nombre de liaisons  constituant la liaison multiple. Ainsi, l’atome d’azote poss`ede un degr´e d’oxydation +II dans le radical NO (tandis que l’atome d’oxyg `ene poss`ede un nombre d’oxydation -II). La proposition b. est donc fausse.

Corrig´ es

UE 1 • Concours blancs

294

Concours blancs • UE 1

125

❑ ✘a.

❑ b.

❑ c.

❑ d.

❑ e.

❑c. ✘

❑ d.

❑ e.

On a : 3 p < 4 s < 3d.

126

❑ ✘a.

❑ b.

• La proposition a est vraie. Consid´erons la demi-´equation : Pyruvate / Lactate Pyruvate + 2 H + + 2e− = Lactate. 0, 06 [H+ ] 2[Pyruvate] L’equation ´ de Nernst s’´ecrit : E (pyruvate/lactate) = E◦1 + log 2 [Lactate] ◦ ◦ Le potentiel apparent est E1 = E 1 − 0, 06 pH ; et donc a` pH = 7, le potentiel standard dans les conditions biologiques est E1◦ = −0, 19 V. et de meme ˆ E ◦2  = −0, 32 V. • La proposition c est vraie. Utilisez la relation∆G◦ = −nF ∆E ◦ avec n = 2 F (Faraday) = 96 500 C.mol−1 ∆E ◦ = ∆E◦1  − ∆2 E ◦ = 0, 13V et on obtient ∆G ◦2 = −25 090 J. • La proposition d est fausse. On a ∆S ◦ = 0. D’autre part, la temp´erature est un facteur cin´etique et non thermodynamique. • La proposition e est fausse. L’expression de la constante de l’equilibre ´ (2) dans le sens direct 1 s’´ecrit : [NAD +][Lactate] Ke = Comme Ke (pH10) → [H+] = 10−10 mol.L −1 [Pyruvate] [ADH] [H+ ] et K e (pH = 7) → [H+ ] = 10−7 mol.L −1 on a donc : Ke (pH10)> K e (pH7).

127

❑ ✘a.

❑ b.

❑ c.

❑ ✘ d.

❑ e.

• La proposition a est vraie. Un syst`eme ferme´ peut e´ changer de l’´energie mais pas de mati e` re avec le milieu ext´erieur. • La proposition b est fausse. On a ∆r H < 0 ; une combustion d´egage de la chaleur. • La proposition c est fausse. Elle peut eˆ tre nulle. • La proposition d est vraie. Les variations de H et S sont inde´ pendantes du chemin suivi. • La proposition e est fausse. Comme ∆ rS < 0 la r´eaction conduit a` une organisation du syst`eme.

128

❑ ✘a.

❑ b.

❑ c.

❑ ✘ d.

❑ e.

• La proposition b est fausse. structure du niveau de valence en 4s 24p3 , donc 5 ´electrons de valence. • La proposition c est fausse. As appartient a` la colonne 15, groupe VA. • La proposition d est vraie : niveau de valence n = 4.

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mais plus faibles que les liaisons covalentes. Elle peut eˆ tre pr´esente non seulement dans les mol´ecules polaires (mais pas forcement ´ toujours presente, ´ comme dans le cas de H 2 S) mais aussi dans les mol´ecules apolaires (comme dans la mol´ecule de CF 4). Si la mol´ecule ´etudi´ee peut ´etablir des liaisons hydrog`ene avec un solvant polaire, la solubilite´ ´ sera plus importante que dans le cas d’une mol ´ecule ne pouvant pas realiser ces interactions. La proposition e. est donc vraie. Les acides carboxyliques poss´edant des atomes tr`es e´ lectronegatifs, ´ petits, porteurs de doublets non liants et/ou d’atomes d’hydrog`ene (les atomes d’oxyg`ene), ils peuvent se lier entre eux par groupes de deux (dim`eres) grˆace `adeux liaisons hydrog`ene. L’affirmation d. est donc vraie.

❑ a.

❑ b.

❑ ✘ c.

❑ d.

❑ e.

• La proposition a est fausse. L’arsenic fait partie du bloc p et X existe. • La proposition b est fausse. 5 B : colonne 13 2e p ´eriode. • La proposition c est vraie. 7 N : 1s2 2s2 2p3. L’azote appartient a` la colonne 15 et `a la 2e p ´eriode. • La proposition d est fausse : 9F : 1s 22s 2 2p5 colonne 17.

130

❑ a.

❑ b.

❑ c.

❑ ✘ d.

❑ ✘ e.

• La proposition a est fausse. L’isotope le plus abondant naturellement est 32 S (≈ 95%). • La proposition b est fausse : 16 protons et 16 neutrons et 16 protons. • La proposition c est fausse. Le fluor 9 F est l’´el ´ement le plus ´electron´egatif (colonne 17- 2 e p ´eriode). • La proposition d est vraie. 16 S : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4, 2 electrons ´ celibataires. ´ • La proposition e est vraie. 16 S2− poss`ede la mˆeme structure ´electronique que 18 Ar (iso´electronique).

131

❑ a.

❑ ✘ b.

❑ c.

❑ ✘ d.

❑ ✘ e.

• La proposition a est fausse. 55Cs a une structure en 6s 1. Il peut donc donner Cs+. • La proposition b est vraie. 56 Ba a une structure en 6s2. Il peut donc donner Ba2+ .

• La proposition c est fausse. 53 I a une structure en 5s 25p 5. Il peut donc donner I −. • La proposition d est vraie. 29Cu a une structure en 3d 10 4s 1 . Il peut donc donner deux cations : Cu2+ et Cu +. • La proposition e est vraie. 58Ce a une structure en 4 f 26s 2, donc il peut donner l’ion Ce 2+ mais aussi Ce 3+ et Ce4+ .

132

❑ a.

❑ ✘ b.

❑ c.

❑ ✘ d.

❑ e.

• La proposition a est fausse. Un ´el´ement de transition est un el´ ´ ement chimique dont la souscouche d est incomplete ` `a l’´ etat ´el e´ mentaire ou dans un ´etat d’oxydation stable. • La proposition b est vraie. Y est l’el ´ ´ement 35 Br, colonne 17 des halog`enes. • La proposition c est fausse : aucun ! • La proposition d est vraie. X est 20Ca, colonne 2, donc moins electron ´ egatif ´ que Y. − • La proposition e est fausse. Y donnera facilement l’anion Y .

133

❑ ✘a.

❑ b.

❑ ✘ c.

❑ d.

❑ ✘ e.

• La proposition a est vraie ; avec Ca(OH)2 → Ca2+ + 2 HO− en pr ´esence d’ H2O (l) .

• La proposition b est fausse. Si l’on compare Ka de NH +4 = 10−pKa = 6, 3 × 10−10 et Kb de Ke NO −2 = = 2 × 10−11 on remarque que NH +4 est un acide moins faible alors que NO −2 est Ka une base plus faible, donc NH +4 impose le pH : la solution est acide. • La proposition c est vraie. La r ´eaction pr´edominante est HS− + HS − = H 2 S + S2− . 1 1 Si la concentration n’est pas trop faible on aura pH = (pK 1 + pK 2 ) = (7, 1 + 12, 9) = 10. 2 2 • La proposition d est fausse. HF, qui est un acide, lib`ere des ions H +.

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129

295

Corrig´ es

UE 1 • Concours blancs

296

Concours blancs • UE 1

134

❑ a.

❑ ✘ b.

❑ c.

❑ ✘ d.

❑ ✘ e.

• La proposition a est fausse. La concentration de l’amph´etamine not´ee X est donn´ee par la 135×10−3 n(X ) m(X ) relation [X ] = avec n(X ) = ce qui nous donne [X ] = 135 = 10−2 mol.L−1 . V M(X ) 0, 1 • La proposition b est vraie Pour une monobase faible le pH est donn ´e par la relation 1 1 pH = 7 + (pKa - pC) soit en valeur pH = 7 + (10 − 2) = 11. 2 2 • La proposition e est vraie Le pH de l’estomac est proche de 1 (pre´ sence de HCl), donc l’amphetamine ´ est sous forme de chlorhydrate.

135

❑ a.

❑ ✘ b.

❑ c.

❑ d.

❑ e.

• Pour la r´eaction d’ordre 1, on a : ln[C ] = ln[C] 0 − kt.   3 4  C0  Pour t1/4, il reste : [C]0 , donc kt1/4 = ln  3C  = ln 0 4 3 4

1 1 • Pour la r´eaction d’ordre 2, on a : + kt. = [A] [A]0 3 1 Pour t1/4, il reste : [A] = [A]0 , donc t1/4 = 4 3kC0

136

❑ a.

❑ b.

❑ ✘ c.

❑ ✘ d.

❑ ✘ e.

La vitesse de la r´eaction s’exprime par : v = k.[Fe3+ ] p .[Sn2+ ]q. • La proposition a. est fausse. On a : Fe3+ + e− → Fe2+ .

• La proposition b. est fausse. Il y a deg ´ en ´ ´erescence en Fe3+ car [Fe3+]  [Sn 2+ ].

• La proposition c. est vraie. On a bien v = kapp [Sn 2+] q avec q = 1 car t1/2 est ind´ependant de [Sn2+ ] 0. ´ ´enerescence ´ • La proposition d. est vraie. Il y a deg de l’ordre en Sn 2+ donc v = Kapp .[Fe3+ ] p et p = 2. • La proposition e. est vraie car p + q = 3.

137

❑ ✘a.

❑ b.

❑c. ✘

❑ d.

❑ e.

• La proposition a. est vraie. Il s’ahit de C2. • La proposition b. est fausse. C’est un noyau benz´enique, pas un cyclohexane. • La proposition c. est vraie : acide carboxylique et ester. • La proposition d. est fausse. G a une fonction ester. • La proposition e. est fausse : pas de relation d’isomerie. ´

138

❑ ✘a.

❑ b.

❑ c.

❑d. ✘

❑e. ✘

• La proposition b. est fausse. c’est une reaction ´ suivant Karasch, pr´esence de peroxyde, le Br se fixe sur le carbone le moins substitu ´e. On obtient le 1-bromo-3-m´ethylbutane CH3 -CH(CH3 )-CH2 -CH2Br. • La proposition c. est fausse. La reaction ´ est impossible a` cause de la presence ´ d’un Cl dans la chaˆıne carbon´ee.

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• La proposition e est vraie. Na+ est un ion spectateur, l’anion ClO − est accepteur de H+.

❑ a.

❑ ✘ b.

❑ c.

❑ ✘ d.

❑ e.

• La proposition a. est fausse. Les additions radicalaires se produisent surtout avec HBr ; l’addition de HCl et HI est d´efavoris´ee. • La proposition b. est vraie, en presence ´ de peroxyde (initiateur). • La proposition c. est fausse. Ces r ´eactions sont r´egios´electives (effet Karasch) mais non st´er´eos´electives. • La proposition e. est fausse. On obtient le radical ph´enyle C6H•5 .

140

❑ a.

❑ ✘ b.

❑ ✘ c.

❑ d.

❑ ✘ e.

• La proposition a. est fausse. A est un alcool tertiaire. • La proposition b. est vraie. C3 est chiral. • La proposition c. est vraie. La vitesse est ind ´ependante de [HI]. • La proposition d. est fausse. Il faudrait H9 C4 − au lieu de H8C4−. • La proposition e. est vraie. La reaction ´ est non ster´ ´ eospo´ecifique.

141

❑ ✘a.

❑ b.

❑ c.

❑ d.

❑ e.

• La proposition b. est fausse. On a ∆S  0 (en J.K−1 ). • La proposition c. est fausse. Plus un syst`eme est d´esordonn´e plus son entropie est grande. • La proposition d. est fausse. C’est au z ´ero absolu T = 0 K. • La proposition e. est fausse. C’est ∆rG.

142

❑ a.

❑b. ✘

❑ c.

❑ d.

❑e. ✘

• La proposition a. est fausse. La reaction ´ a deux ´etapes, non st´ereosp ´ ecifique ´ et monomol´eculaire. • La proposition b. est vraie. Elle facilite la rupture h´et´erolytique de la liaison R−X. • La proposition c. est fausse. La reaction ´ est ordre 1. Le carbocation est stabilis´e par effet m´esom`ere de la double liaison. • La proposition d. est fausse. Pour avoir inversion de Walden il faut que les ordres de pres´ ´ eance soient les mˆemes. ´ ´ • La proposition e. est vraie. La reaction produit halogenure d’alkyl primaire.

143

❑ ✘a.

❑ b.

❑c. ✘

❑ ✘d.

❑e. ✘

• La proposition b. est fausse. Cl est plus ´electron´egatif que C.

144

❑ ✘a.

❑ b.

❑ ✘ c.

❑ ✘d.

❑ ✘ e.

• La proposition b. est fausse. C’est 2 atomes C1 et C 2. • La proposition d. est vraie. Il s’agit de 8 O et 6C.

145

❑ a.

❑ b.

❑c. ✘

❑ d.

❑e. ✘

• La proposition a. est fausse. En solution aqueuse, le pH d’une base faible est inferieur ´ a` 7, 0. Il tend vers 7, 0 pour une dilution infinie. • La proposition b. est fausse. Le chlorhydrate de coca¨ıne est le sel ammonium ionique de la coca¨ıne (HB+ + Cl− ). L’anion HB+ est l’acide conjugu ´e de la base B. Cl − est une base indiff´erente dans l’eau. C’est donc HB + qui impose le pH. un rapide calcul montre que

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139

297

Corrig´ es

UE 1 • Concours blancs

298

Concours blancs • UE 1

• La proposition d. est fausse. On a Kb = 10 −pKb = 10 −5,3 . La constante propos´ee ´etait Ka . • La proposition e. est vraie. Le pH d’une solution aqueuse de coca¨ıne est donn´e par la rela1 tion pH = (pKe + pKa - pC) ce qui conduit `a pH = 9, 785 > 7. 2

146

❑ ✘a.

❑ b.

❑ c.

❑ d.

❑ e.

On utilise les lois de Le Chatelier (lois de mod´eration). • La proposition a. est vraie. Si la pression augmente, la r´eaction est d´eplac´ee dans le sens ou il y a diminution des nombres de moles gazeuses donc ici de C3 H6(g) ; donc l’´equilibre est d ´eplac´e vers la droite, sens direct. • La proposition b. est fausse. La r´eaction est endothermique car ∆Hr = +250 > 0 kJ. Elle sera favoris´ee par une ´el´evation de T . L’accroissement de temp ´erature provoque l’augmentation de la constante d’´equilibre. Le syst`eme est d´eplac´e vers la droite, sens de consommation des reactifs. ´ • La proposition c. est fausse. Le syst `eme ´evolue dans le sens de la consommation du constituant introduit en exc`es, sens inverse. • La proposition d. est fausse. L’introduction d’un constituant inerte peut engendrer une ´evolution vers un autre etat ´ d’´equilibre. L’enceinte est indilatable, on op `ere a` volume constant (isochore) et a` temp´erature constante (isotherme) pas de modification de l’etat ´ d’equilibre ´ du syst`eme. • La proposition e. est fausse. il y a ajout d’un r ´eactif, donc evolution ´ du syst`eme dans le sens de sa consommation.

147

❑ a.

❑ b.

❑ ✘ c.

❑ d.

❑ e.

On utilise la loi de Hess pour d´eterminer le ∆Hr de la r´eaction pr´ec´edente :  ∆Hr = n i∆H f (produits) − Σn j ∆H f (r´eactifs) soit : ∆H r = 2∆H f (D) + ∆H f (E ) − 2∆H f (A) − ∆H f (B) − 3∆H f (C).

Le calcul nous donne ∆Hr = 10 × 2 − 20 − 2 × 200 − 50 + 600 = +350 kJ.mol−1 .

148

❑ a.

❑b. ✘

❑ c.

❑ d.

❑e. ✘

• La proposition b. est vraie. Le compos´e form´e lors de cette r´eaction est le compos´e Y : R−CH2 CHO + HO− → R−CH−CHO + H 2O suivie de :

• La proposition d. est fausse : r´eaction de substitution nucl´eophile. • La proposition e. est vraie : une liaison π, trois liaisons σ.

Biochimie 149

❑ a.

❑b. ✘

❑ c.

❑ d.

❑ e.

La glycolyse convertit un hexose en deux trioses phosphate lors de la premi`ere s´erie de

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1 1 (pK a + pC) = (8, 7 + 3) = 5, 85. Le milieu est donc acide. 2 2 ` 25◦ C on a la relation pKa + pK b = pK e = 14 • La proposition c. est vraie. A soit pKb = 14 − 8, 7 = 5, 3. pH =

299

150

❑ a.

❑ b.

❑ c.

❑ d.

❑e. ✘

Le saccharose, ou α-D-glucopyranosyl-(1→2)-β-D-fructofuranoside, est un disaccharide non r´educteur.

151

❑ a.

❑b. ✘

❑ c.

❑ d.

❑ e.

La charge globale d’un acide amin´e d´epend des pKa de ses diff´erents groupements ionisables. ` pH acide, les groupements sont sous forme proton´ee, aussi l’acide amin´e sera sous forme A cationique.

152

❑ ✘a.

❑ ✘b.

❑ c.

❑ ✘d.

❑e. ✘

La m´ethionine est un acide amin´e essentiel dont l’atome de soufre participe `a une fonction thio´ether (S-CH 3). L’activation du soufre de ce groupement dans la S-ad´enosylm´ethionine rend le transf´erable sur divers substrats par des m´ethyltransf´erases. Ce type de r ´eaction intervient par exemple dans la synthe` se de l’adr ´enaline. Les acides amin´es aromatiques absorbent dans l’UV, ce n’est pas la cas de la m´ethionine.

153

❑ a.

❑ b.

❑c. ✘

❑ d.

❑ e.

L’acide linol´eique ou C18 : 2∆9,12 est aussi appel´e acide octad ´ecadi´eno¨ıque.

154

❑ a.

❑ ✘ b.

❑ c.

❑ ✘ d.

❑ ✘ e.

La cellulose est hydrolys´ee par une cellulase (β1-4 glucosidase), une enzyme que l’homme ne peut pas synth´etiser. Le lactose est form´e d’une mol´ecule de glucose et d’une mol´ecule de galactose.

155

❑ a.

❑ b.

❑ c.

❑d. ✘

❑ e.

L’isom´erisation du glucose en fructose est une des r´eactions de la glycolyse.

156

❑ ✘a.

❑ ✘b.

❑ c.

❑ d.

❑ e.

Le pK1 = 1, 82 correspond au pKa de la fonction alpha-carboxylique. Sous cette valeur, tous les groupements ionisables de l’histidine se trouvent sous forme proton´ee. ` un pH compris entre 6 et 9, 17, le groupement alpha-carboxylique est sous forme COO− , A la fonction alpha-amin´e est sous forme NH3+ et le noyau imidazole (NH+/N) est sous forme N. La charge nette est nulle dans cette zone de pH. Attention, dans certaines facult´es la r´eponse c. pourrait ˆetre consid´er´ee comme vraie car le groupement alpha-amin´e est charg´ e et l’histine pr´esente donc une charge brute positive et une charge brute n´egative. . .

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r´eactions. Ces deux trioses phosphates sont, dans un deuxi`eme temps, convertis en deux acides pyruviques. Ces reactions ´ ne permettent la production que de deux ATP directement et s’effectuent exclusivement dans le cytosol. La majorit´e de l’ATP est produite au niveau de la chaine respiratoire par r´eoxydation des coenzymes. Ceux produits dans la deuxi`eme partie de la glycolyse ne traversent pas la membrane, seuls les ´equivalents r´educteurs le font par l’interm´ediaire de diff´erentes navettes.

Corrig´ es

UE 1 • Concours blancs

300

Concours blancs • UE 1

157

❑ ✘a.

❑ b.

❑ c.

❑ d.

❑ e.

9

L’acide ol´eique, ou C18 : 1∆ ou acide octadec´ ´ eno¨ıque possede ` une chaine hydrocarbon´ee a` 18 atomes de carbone.

158

❑ a.

❑ b.

❑c. ✘

❑ d.

❑ e.

Le glycogene ` est un polym`ere ramifi´e qui adopte pr´ef´erentiellement une structure en h´elice. La chitine est constitu´ee de r´esidus de N-acetylglucosamines ´ (GlcNac) lies ´ par des liaisons β1-4 uniquement. L’acide hyaluronique a un faible caract`ere cationique du fait de l’absence de groupements sulfates. L’h´eparine est un anti-coagulant.

159

❑ ✘a.

❑ b.

❑ ✘ c.

❑ d.

❑ e.

On distingue usuellement les ω-3, ω-6, ω-7 et ω-9. Les s ´eries ω-3 et ω-6correspondent des acides gras essentiels, c’est-`a-dire non synth´etis´e par l’homme. Un apport alimentaire est obligatoire. L’acide docosahexa´eno¨ıque (DHA) est un long acide gras a` 22 carbones, constituant courant ´ de la phosphatidylethanolamine ou de la phosphatidylse´ rine dans le cerveau. L’acide lignoc´erique, a` 24 atomes de carbone, est un constituant des sphingolipides. L’acide arachidonique appartient a` la famille des ω-3 tandis que l’acide ol´eique appartient aux ω-9.

160

❑ ✘a.

❑ b.

❑ ✘ c.

❑ d.

❑ e.

Sous forme est´erifi´e, la polarit´e du groupement OH en C3 du cholest´erol est perdue, ces esters sont alors des composants du noyau hydrophobe des lipoprot´eines. De meme, ˆ ce n’est que sous forme non est´erifi´ee (donc amphiphile) que le cholest´erol peut s’incorporer dans les membranes biologiques. Toutes les cellules de l’organisme (surtout le foie) accumulent du cholest´erol sous forme d’esters de cholesterol ´ dans les vacuoles lipidiques grˆace `a l’activit´e d’une acyl-CoA cholesterol ´ acyl transf´erase (ACAT) qui a pour substrats le cholest erol ´ des membranes des organites intracellulaires et l’ol´eyl-CoA (acide gras insatur´e) du cytoplasme.

161

❑ a.

❑ b.

❑c. ✘

❑d. ✘

❑e. ✘

Les c´er´ebrosides sont des glycolipides form´es d’une sphingosine, d’un acide gras `a tr`es longue chaˆıne (22 a` 24 atomes de carbone) et d’un ose (galactose ou glucose) li ´e par une liaison O-osidique avec la fonction alcool primaire de la sphingosine. Ce sont les sphingomy´elines qui renferment de la phosphorylcholine.

162

❑ ✘a.

❑ ✘b.

❑ c.

❑ d.

❑ e.

• La proposition a. est vraie. Le point de fusion d’un acide gras d´epend de sa longueur et de son degr´e d’insaturation. • La proposition b. est vraie. Un savon est le r´esultat de la saponification entre un corps gras et une base. carboxylate associ´e `a un cation. • La proposition c. est fausse. La partie apolaire des A.G est la partie hydrophobe, elle ne

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On calcule le point iso´electrique d’un acide amin´e en prenant la moyenne des deux pKa entourant la zone de charge nette nulle, soit pour l’histidine (6, 0 + 9, 17)/2 = 7, 6. ` un pH inferieur A ´ au pHi, la mol e´ cule pr´esente une charge globale n´egative.

301

163

❑ a.

❑ b.

❑c. ✘

❑d. ✘

❑ e.

´ • La proposition a. est fausse. L’acide arachidonique est represent e´ par 20 ;4 (n-6, n-9, n-12, n-15) donc acide poss´edant 20 carbones et 4 liaisons ´ethyl´eniques, il est polyinsatur´e. • La proposition b. est fausse. Certaines phospholipases A1 reconnaissent des A.G satur ´es en position R1. • La proposition c. est vraie. Sous l’action de la cyclo-oxyge´ nase l’acide arachidonique donne de prostaglandines. • La proposition d. est vraie. acide arachidonique + lipo-oxyge´ nase → leucotriene. ` • La proposition e. est fausse. Ils sont implique´ s dans l’inflammation, leur demi vie est longue.

164

❑ ✘a.

❑ ✘b.

❑ c.

❑ d.

❑ e.

• La proposition b. est vraie. On les trouve dans le tissus nerveux (gaines de my´eline) et dans les membranes. • La proposition d. est fausse : un seul acide gras, le plus souvent l’acide lignoce´ rique.

165

❑ ✘a.

❑ ✘b.

❑ c.

❑ d.

❑ ✘ e.

• La proposition b. est vraie. La partie glucidique est ajout´ee dans le Golgi sur la partie lipidique. • La proposition c. est fausse. Leur fonction lipidique les rend insolubles dans le cytosol. • La proposition d. est fausse. Les gangliosides sont des glycolipides acides dont les chaˆınes olisaccharides sont termin´ees par des r´esidus d’acide sialique. A` pH neutre ils ont une charge nette n´egative.

166

❑ ✘a.

❑ ✘b.

❑ ✘ c.

❑ ✘d.

❑ ✘ e.

Toutes les r´eponses sont vraies.

167

❑ a.

❑ b.

❑ ✘ c.

❑ d.

❑ e.

La r´eduction du D-fructose et du D-glucose (C 6H 12 O6 ) conduit au D-sorbitol. Le D-mannose par action de NaBH4 conduit au mannitol C 6H14 O6 . Le D-galactose conduit au galacticol. Le D-ribose est un sucre en C5H 10O5 .

168

❑ ✘a.

❑ b.

❑ c.

❑ ✘ d.

❑ e.

• La proposition a. est vraie. V le maltose est un sucre re´ ducteur car le groupement ?OH du carbone anom`ere du second glucose est libre. • La proposition b. est fausse : constituant principal de l’amidon. • La proposition c. est fausse. Le saccharose est le seul diholoside non r´educteur trouv´e a` l’´etat naturel. • La proposition d. est vraie. Le glucose est un sucre r ´educteur : c’est un aldohexose.

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contient pas d’oxyg`ene, c’est la  queue  . • La proposition d. est fausse. Le pole ˆ acide d’un acide gras peut r eagir ´ avec l’eau (reaction ´ acide/base) mais il n’y a pas d’association au sens etymologique ´ du verbe associer. • La proposition e. est fausse. Les acides gras `a courte chaˆıne ne repr´esente qu’un faible % des A.G cellulaires.

Corrig´ es

UE 1 • Concours blancs

302

Concours blancs • UE 1

169

❑ a.

❑ ✘ b.

❑ c.

❑ d.

❑ e.

La proposition b. est vraie. Dans la N-glycosylation, la liaison entre la prot´eine et l’arbre glucidique se fait entre la chaˆıne laterale ´ d’un r ´esidu asparagine (Asp) et un N-ac´etylglucosamine. c’est une liaison N-glycosidique.

Biologie mol´ eculaire 170

❑ ✘a.

❑ b.

❑ c.

❑ ✘ d.

❑ ✘ e.

Les ARN polym´erases sont des tr`es grands complexes prot´eiques form´es de plusieurs chaines polypeptidiques. La synth`ese de l’ARN se fait dans une bulle de transcription compos´ee d’ADN transitoirement d´enatur´e et d’une petite portion hybride ADN/ARN. Son mouvement sur la mol´ecule d’ADN provoque l’accumulation d’un surenroulement positif en 3’ du site de polym´erisation (= de la bulle de transcription) qui doivent ˆetre relax´es par des topoisom´erases.

171

❑ a.

❑ b.

❑ c.

❑ ✘ d.

❑ ✘ e.

La r´eaction d’amplification par PCR est constitu´ee d’une succession de cycles constitu´es de trois etapes ´ : ➣ d´enaturation, ➣ hybridation des amorces simple brin, ➣ ´elongation dans le sens 5’ vers 3’ au cours de laquelle les brins matrices sont recopi´es a` partir de chacune des 2 amorces en pr´esence de la Taq polym´erase, enzyme thermostable.

172

❑ a.

❑ b.

❑ c.

❑ ✘ d.

❑ e.

Un codon ´etant constitue´ de 3 nucl´eotides, toute d´el´etion d’un nombre non multiple de 3 entraˆıne un d´ecalage du cadre de lecture avec apparition d’un codon stop en aval de la d´el´etion. La prot´eine, si elle est traduite, n’aura pas la partie C-terminale. Elle sera donc de taille anormale.

173

❑ ✘a.

❑ b.

❑ c.

❑ d.

❑ e.

Le syst`eme NER r ´epare les dommages qui sont caus´es lorsqu’il y a modification de la structure de la double h´elice. En g´en e´ ral, ce sont des l´esions volumineuses d´eformant la double h´elice telles que les dim`eres pyrimidiques T-T, T-C et C-C dus aux rayons UV ou les liaisons entre les bases et des hydrocarbures aromatiques polycycliques qui sont des canc´erig`enes.

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• La proposition e. est fausse. La cellulose presente ´ une grande inertie chimique.

❑ a.

❑ ✘ b.

❑ ✘ c.

❑ ✘d.

❑ e.

La premi`ere etape ´ de l’ ´epissage est une attaque nucl´eophile du 2’OH de l’Ad ´enosine du site de branchement sur le site donneur d’´epissage en 5’. L’ARN est cliv´e en 5’ de l’intron et une liaison 2’-5’ s’etablit. ´ L’extr´emit´e 3’OH libre de l’exon en amont de l’intron attaque ensuite le groupement phosphate 5’ de l’exon situ´e en aval de l’intron. La s´equence nucl´eotidique de la RNPsnU1 est compl´ementaire du site d’´epissage en 5’. L’ARN de U2 est quant a` lui compl´ementaire de la sequence ´ du site de branchement (`a l’exception du nucl´eotide A).

175

❑ a.

❑b. ✘

❑c. ✘

❑ ✘d.

❑ e.

La taille des fragments d’amplification est directement reli´ee au nombre de r ´ep´etitions. Plus la taille est importante, moins la migration est lointaine, plus le nombre de r ´ep´etitions est grand. Le sujet S1 poss`ede l’exon avec le moins de r´ep´etitions. L’exon du sujet S2 est plus long de 120 pb soit 120/3 = 40 r ´ep´etitions par rapport a` S1. Quant a` M, il possede ` 300 pb suppl´ementaires soit 100 r´ep etitions ´ CAG suppl´ementaires. Il est donc fort probable que cela soit en relation avec la maladie.

176

❑ a.

❑ b.

❑ c.

❑ d.

❑ ✘ e.

L’ADN ligase intervient tant sur le brin direct que sur le brin retard´e. De mˆeme la synth`ese de chacun de ces brins n´ecessite une amorce, synth e´ tis´ee par la primase (qui n’a elle-mˆeme pas besoin d’amorce) et l’ADN polym´erase alpha. ` partir d’un brin matrice, on synth´etise d’un c ot´ A ˆ e de l’origine de r´eplication un brin direct et de l’autre un brin retard´e. La r´eplication, quelque soit le brin consid ´er´e, se fait toujours dans le sens 5’ vers 3’.

177

❑ a.

❑ b.

❑ ✘ c.

❑ d.

❑ e.

Le brin matriciel est lu dans le sens oppos ´e du d´eplacement de la fourche r´eplicative car la synth`ese se fait par ajout de d´esoxyribonucl´eotides de manie` re compl´ementaire et antiparall`ele.

178

❑ a.

❑ b.

❑ c.

❑ d.

❑ ✘ e.

Le complexe de pr´e-initiation 43S est forme´ de la petite sous-unit e´ ribosomale, d’eIF2-GTP, d’eIF3, d’eIF5 et de l’ARNti-Met. Il pr´ec`ede l’arriv´ee de la grande sous-unit´e sur l’ARNm simple brin. Cette arriv´ee fait suite au d´epart des facteurs eIF.

179

❑ a.

❑b. ✘

❑ c.

❑d. ✘

❑e. ✘

Parmi les s´equences hautement r e´ p´et ´ees, on distinguera les s´equences localis´ees (satellites dans les centrom`eres et s´equences t´elom´eriques) des s´equences dispers´ees (minisatellites ou VNTR et microsatellites ou STR). Les s´equences LINE sont des ´el´ements dispers´es longs moyennement r´ep´etes ´ repr´esentant 20% du g´enome humain. Leur longueur est de 6000 `a 7000 pb. Ce sont les s´equences SINE qui comportent typiquement environ 300 paires de bases, avec un site de restriction reconnu par les enzymes Alu.

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174

303

Corrig´ es

UE 1 • Concours blancs

304

Concours blancs • UE 1

180

❑ a.

❑ b.

❑ ✘ c.

❑ d.

❑ e.

Les sequences ´ r´ep et´ ´ ees peuvent ˆetre hautement r´epetitives ´ (environ 15% du g ´enome), moyennement r´ep´etitives (environ 60% du g´enome) ou ˆetre sous forme de s´equences uniques (environ 25% du g´enome).

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Cette solution correspond a` notre point de vue. Mais la proposition a. a ´et´e consid´er´ee comme vraie dans la correction de la fac. Pour votre concours, retenez toujours le point de vue local.

La cellule et les tissus

Marie François Xavier Bichat (1771-1802), médecin français. Il étudie le rôle des tissus comme unités anatomiques fondamentales. La boule graisseuse de Bichat est le corps adipeux de la bouche (au niveau de la joue).

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UE 2

306

Table • UE 2

´ Enonc´ es 1. Biologie cellulaire

308

La cellule

308

Les membranes

312

structure, transports, Golgi, lysosome.

Le syst`eme endomembranaire

318

endocytose, r´eticulum endoplasmique.

Les organites intracellulaires

323

cytosol, peroxysomes, mitochondries.

Le cytosquelette

328

gen ´ ´eralit´es, microtubules, microfilaments, filaments interm´ediaires.

Le noyau

331

structure du noyau et de la chromatine, transport, caryotype.

La matrice extracellulaire et les jonctions

335

Le cycle cellulaire

337

phases, vieillissement, cancer, mort cellulaire.

Signalisation cellulaire

342

voies de transduction, inhibiteurs.

Analyse de r´esultats exp´erimentaux

347

2. Histologie

356

M´ethodes d’´etude des cellules et des tissus

356

pr´ eparation des echantillons, ´ microscopies photonique et ´electronique, techniques sp´eciales.

Tissu ´epith´elial ´epith´elium de revˆetement, ´epith´elium glandulaire.

360

Tissu conjonctif

366

tissus conjonctifs g´elifi es, ´ tissus conjonctifs solides, tissus conjonctifs liquides.

Tissu nerveux

375

neurones, cellules gliales, cerveau.

Tissu musculaire muscle stri´e cardiaque, muscle stri´e squelettique, muscle lisse.

379

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Table de l’UE 2

307 384

Premi`ere semaine de d´eveloppement.

384

Deuxieme ` semaine de d´eveloppement.

387

Annexes embryonnaires.

388

Troisi`eme et quatri`eme semaines de d´eveloppement.

390

Diverses questions transversales.

395

4. Reproduction

396

Gen ´ ´eralit´es sur la reproduction.

396

M´eiose, gam`etes et reproduction.

397

Les hormones chez la femme et l’homme.

401

Endom`etre, f´econdation et premi`eres etapes ´ du d´eveloppement.

403

´ Enonc´ es des concours blancs

408

Corrig´ es des QCM class´ es

456

Corrig´ es des concours blancs

531

document etabli ´ par Alexandre Fradagrada et Gilles Furelaud, agr e´ g´es

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3. Embryologie

UE2

UE 2 • Table

QCM class´ es (´enonc´es)

Pour chaque QCM, sauf mention contraire, cochez la (ou les) reponse(s) ´ exacte(s).

1. Biologie cellulaire La cellule 1 Indiquez les 2 ´el ´ements rencontr´es dans toutes les cellules du monde vivant : ❑ a. ADN

❑ b. ARN

❑ c. Golgi

❑ d. Mitochondries

❑ e. Noyau D’apr`es concours Rouen

2 Indiquez les 2 caract´eristiques universelles des cellules sur terre : ❑ a. ADN comme support de l’information h´er´editaire. ❑ b. Source d’´energie identique. ❑ c. Trafic membranaire des prot´eines. ❑ d. Pr´esence d’une membrane plasmique. ❑ e. Consommation d’oxyg`ene. D’apr`es concours Rouen

3 Cochez la (ou les) affirmation(s) exacte(s) : ❑ a. ❑ b. ❑ c. ❑ d. ❑ e.

La capacit´e d’auto-duplication est une propri´et ´e princeps du vivant. Les virus ne sont pas des cellules parce qu’ils n’ont pas de noyau. Une mol´ecule de glucose est environ dix fois plus petite qu’une mol´ecule d’h´emoglobine. Le corps humain contient environ 10 fois plus de cellules procaryotes que de cellules eucaryotes. Il existe un facteur 1000 entre la r´esolution d’un microscope optique et celle de l’œil humain.

D’apr`es concours Paris 6

4 Concernant les diff´erences entre procaryotes et eucaryotes : ❑ a. La r´egion qui contient l’ADN chez les procaryotes s’appelle la nucl´eotide. ❑ b. Les eucaryotes pr´esentent des g`enes contenant des introns. ❑ c. Les eucaryotes multicellulaires se reproduisent grˆace a` la meiose. ´ ❑ d. Les eucaryotes contiennent des organites d´elimit´es par une membrane. ❑ e. Les procaryotes forment des gam`etes haplo¨ıdes qui, apr `es f´econdation, donneront un nouvel individu.

D’apr`es concours Limoges

5 Concernant les diff´erences entre les cellules eucaryotes de mammif`eres et procaryotes :

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UE 2

´ es UE 2 • Enonc´

Les cellules eucaryotes contiennent un noyau delimit´ ´ e par une enveloppe nucl´eaire contrairement aux procaryotes.

❑ d. Les cellules eucaryotes contiennent des mitochondries, contrairement aux ❑ e.

procaryotes. Les cellules eucaryotes et procaryotes contiennent des peroxysomes. D’apr`es concours Paris 11

6 Concernant les arch´eobact´eries ou archaebact´eries : ❑ a. ❑ b. ❑ c. ❑ d. ❑ e.

Les arch´eobact´eries n’ont pas de noyau. Les arch´eobact´eries ont des g `enes contenant des introns. Les arch´eobact´eries se trouvent pr´ef´erentiellement dans les milieux les plus riches et hospitaliers. Les halobact´eries se trouvent dans les milieux a` pH tr`es acide. Les bact´eries methanog` ´ enes se trouvent dans les eaux stagnantes et le tube digestif des animaux.

D’apr`es concours Limoges

7 Un virus et un procaryote tous les deux : ❑ a. ont une reproduction autonome. ❑ b. sont porteurs d’ADN ou d’ARN. ❑ c. peuvent ˆetre pathog`enes pour l’homme. ❑ d. sont d´epourvus de noyau. ❑ e. peuvent transcrire leur ADN.

D’apr`es concours Paris 7

8 Un virus et une cellule eucaryote tous les deux : ❑ a. ont une reproduction autonome. ❑ b. sont porteurs d’ADN ou d’ARN. ❑ c. peuvent ˆetre pathog`enes pour l’homme. ❑ d. sont d´epourvus de noyau. ❑ e. ont une respiration cellulaire assur´ee par les mitochondries. D’apr`es concours Paris 7

9 Le poliovirus est un virus `a ARN simple brin a` polarit e´ positive. C’est un virus nu dont la capside a une structure icosa´edrique. Le virus a une grande affinite´ pour les cellules nerveuses motrices de la moelle epini` ´ ere. Il existe un vaccin constitu´e d’une suspension virale obtenue par culture sur cellule Vero, purification et inactivation par le formol. Concernant le poliovirus :

❑ a.

C’est un virus r´esistant dans le milieu ext ´erieur.

UE2

❑ b. ❑ c.

Les cellules eucaryotes contiennent un r´eseau de membranes, le r´eticulum endoplasmique, contrairement aux procaryotes. Les cellules eucaryotes et procaryotes contiennent un appareil de Golgi.

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❑ a.

309

310

´ es • UE 2 Enonc´ La fixation du virus sur les r´ecepteurs cellulaires se fait par l’interm´ediaire des prot´eines de la capside. Les unit´es de structure formant l’icosa`edre sont des capsomeres. `

❑ c. ❑ d. La synth`ese des prot´eines virales peut commencer d`es la decapsidation. ´ ❑ e. L’immunisation obtenue par vaccination perturbe la phase de r´eplication.

D’apr`es concours Lyon

10 Concernant les virus : ❑ a. La nucl´eocapside d’un virus comporte l’enveloppe et la capside. ❑ b. Un bacteriophage ´ est une bact ´erie. ❑ c. L’enveloppe des virus envelopp´es est d´etruite par les d etergents. ´ ❑ d. Un virus nu ne comporte pas d’enveloppe. ❑ e. Un r´etrovirus est un virus envelopp´e a` ADN. D’apr`es concours Paris 11

11 Concernant les compartiments cellulaires : ❑ a. ❑ b. ❑ c.

Le r´eticulum endoplasmatique (RE) est un compartiment de biosynth`ese. Le compartiment lysosomal est un compartiment de d´egradation. Le compartiment endosomal est le compartiment de degradation ´ des molecules ´ endocyt´ees.

❑ d. Le compartiment mitochondrial et le compartiment p´eroxysomal sont les deux ❑ e.

principaux sites de consommation d’O2 dans la cellule. Le RE, l’appareil de Golgi et les p´eroxysomes forment le syteme ` endomembranaire D’apr`es concours Limoges

12 Concernant les cellules chez l’homme : ❑ a. ❑ b. ❑ c.

Le terme de  m´etazoaire  d´esigne un organisme unicellulaire. Le volume des cellules humaines ne d´epasse pas 150 µm3 . Dans les cellules nucl´eees, ´ les compartiments internes sont limit es ´ par la membrane plasmique.

❑ d. Le r´eticulum granulaire est acidophile parce qu’il contient de nombreux ribosomes.

❑ e.

Le r´eticulum lisse communique avec le r´eticulum granulaire. D’apr`es concours Brest

13 Concernant les compartiments cellulaires : ❑ a. ❑ b.

Le transport de prot´eines du RE vers l’appareil de Golgi s’effectue par transport v´esiculaire. Le transport de prote´ ines du cytosol vers le noyau s’effectue par transport v´esiculaire.

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❑ b.

´ es UE 2 • Enonc´

❑ e.

Le transport de proteines ´ du cytosol vers les peroxysomes ´ ne necessite ´ pas de signal d’adressage. D’apr`es concours Limoges

14 Concernant la culture cellulaire : ❑ a.

La digestion enzymatique d’un tissu permet syst´ematiquement d’obtenir une lign´ee cellulaire.

❑ b.

Des cellules fraˆıchement isol´ees pr´esenteront g´en´eralement un nombre limit´e de divisions. C’est une technique qui a e´ t ´e d´ ecouverte par L. Hayflick en 1965.

❑ c. ❑ d. Les milieux de culture utilises ´ permettent d’obtenir un pH acide afin de pr´eserver la st´erilite. ´

❑ e.

Les cellules cultiv´ees en suspension doivent ˆetre trait´ees par la trypsine lorsqu’elles atteignent la confluence. D’apr`es concours Limoges

15 Concernant la culture in vitro des cellules endotheliales ´ vasculaires : ❑ a. ❑ b. ❑ c.

Leur croissance est augment´ee par l’ajout de s e´ rum de veau fœtal dans le milieu de culture. Leur croissance est augment´ee par l’ajout de VEGF dans le milieu de culture. La culture peut etre ˆ amelior ´ ee ´ par recouvrement du fond de la boite de collag`ene.

❑ d. La culture doit ˆetre maintenue dans une atmosph`ere contenant 60 % d’O2 et 40 ❑ e.

% de CO2. ` confluence, ces cellules forment une monocouche d’aspect pavimenteux. A D’apr`es concours Paris 11

16 La culture cellulaire necessite ´ : ❑ a. du s´erum animal embryonnaire. ❑ b. un milieu de culture acide (pH 5, 0). ❑ c. l’ajout d’une importante quantit´e de glucose. ❑ d. l’addition d’anticorps fluorescents. ❑ e. des facteurs de croissance. D’apr`es concours Paris 5

17 Les cellules HeLa sont : ❑ a. ❑ b.

des cellules sanguines. des cellules non adherentes. ´

UE2

❑ d.

Le transport de prot´eines du cytosol vers le noyau ne n´ecessite pas de signal d’adressage. Le transport de prot´eines du cytosol vers les p´eroxysomes s’effectue par transport v´esiculaire.

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❑ c.

311

312

´ es • UE 2 Enonc´

D’apr`es concours Paris 5

18 Une lignee ´ cellulaire : ❑ a. ❑ b.

peut eˆ tre e´ tablie initialement `a partir d’une biopsie. peut eˆ tre ´etablie initialement `a partir d’un pr´el e` vement post-mortem datant d’au ` la mort. moins 24 heures apres peut eˆ tre repiqu´ee plus de 50 fois en conditions de culture adaptees. ´

❑ c. ❑ d. n´ecessite l’ajout d’antiviraux dans le milieu de culture. ❑ e. aucune de ces r´eponses n’est juste.

D’apr`es concours Paris 5

19 Concernant la culture cellulaire : ❑ a.

Pour faire une culture cellulaire, on doit toujours isoler les cellules `a partir d’un tissu.

❑ b. ❑ c.

Les cellules en culture d´erivent toujours d’une cellule souche.

❑ d. ❑ e.

Une culture primaire de cellules intestinales peut etre ˆ utilis´ee pendant plusieurs mois. Une culture de cellules en lign´ee peut ˆetre utilis´ee pendant plusieurs mois. La confluence cellulaire correspond `a la phase initiale de la culture. D’apr`es concours Paris 6

20 Les cellules souches : ❑ a. sont caract´erisees ´ par leur capacite´ d’autorenouvellement. ❑ b. pr´esentent une activit´e t´elome´rase tr`es faible. ❑ c. dites embryonnaires, sont isol´ees au stade blastocyte. ❑ d. dites h´ematopo¨ıetiques, ´ produisent, en se diff erenciant, ´ les fibroblastes du tissu conjonctif.

❑ e.

purront donner des cellules sp´ecialis´ees par diff´erenciation cellulaire. D’apr`es concours Limoges

Les membranes Structure

21 Concernant la membrane plasmatique et les biomembranes : ❑ a.

La membrane plasmique et toutes les membranes internes de la cellule sont constitu´ees de 50 % de lipides et 50 % de prot´eines.

❑ b. ❑ c.

Tous les lipides membranaires sont des mol´ecules amphiphiles. Les phospholipides membranaires s’organisent spontan´ement en bicouche.

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❑ c. des cellules canc´ereuses. ❑ d. des cellules d’origine e´pith´eliale. ❑ e. des cellules procaryotes.

´ es UE 2 • Enonc´

313

❑ e.

dants de la membrane plasmique. Le cholest´erol est un phospholipide membranaire dont la tete ˆ polaire est de tr `es petite taille.

22 Concernant la membrane plasmique : ❑ a. ❑ b. ❑ c.

Le cell-coat est un revˆetement protecteur qui recouvre la face cytolique de la membrane plasmique. Les rafts ou radeaux lipidiques sont des microdomaines de la membrane plasmique riche en sphingolipides et en GPI (Glycosyl Phosphatidyl Inositol). Les prot´eines d’ancrage des mol´ecules d’adh´erence de la membrane plasmique sont des prot´eines p´eriph´eriques cytosoliques.

❑ d. La fluidit´e de la membrane plasmique d´epend de la quantite´ de cholest´erol et ❑ e.

de la nature des phospholipides qu’elle contient. Plus la membrane plasmique est fluide, plus la diffusion laterale ´ des phospholipides est r´eduite.

D’apr`es concours Limoges

23 Concernant la membrane plasmique : ❑ a. La cav´eoline est une prot´eine membranaire impliqu´ee dans la pinocytose. ` des prot ´eines de la membrane plasmique se produit dans le RE. ❑ b. La synthese ❑ c. La synth`ese des lipides de la membrane plasmique se produit dans le RE. ❑ d. Les flippases du RE permettent une r´epartition asym´etrique des phospholipides dans la bicouche lipidique.

❑ e.

Les constituants du feuillet luminal d’une v´esicule d’exocytose deviennent des ` fusion de constituants du feuillet cytosolique de la membrane plasmique apres la v´esicule.

D’apr`es concours Limoges

24 Un radeau lipidique : ❑ a. est plus mince que la membrane environnante. ❑ b. r´eside exclusivement dans le Golgi. ❑ c. est appauvri en glycolipides. ❑ d. peut e´changer des lipides avec la membrane externe des mitochondries. ❑ e. est enrichi en cholest´erol. D’apr`es concours Paris 11

25 Cochez la (ou les) r´eponse(s) exacte(s). ❑ a.

La membrane plasmique est moins riche en cholest´erol que la membrane mitochondriale.

❑ b.

Les lipides de la membrane plasmique des cellules eucaryotes sont associ´es entre eux par des liaisons covalentes.

UE2

D’apr`es concours Limoges

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❑ d. Les phospholipides membranaires sont les constituants lipidiques les plus abon-

314

´ es • UE 2 Enonc´

❑ d. ❑ e.

Les lipides basculent plus facilement d’une h´emicouche `a l’autre de la double couche lipidique dans des liposomes que dans des cellules eucaryotes vivantes. Le groupement nitroxyde est introduit dans des lipides membranaires de synth`ese pour pouvoir en ´etudier la mobilit ´e par anisotropie de fluorescence. ` haute temp´erature, le cholest´erol diminue la fluidit´e de la double couche lipiA dique. D’apr`es concours Lille

26 Indiquez les 3 propositions exactes concernant les radeaux lipidiques : ❑ a. C’est `a leur niveau que se localise une majorit´e des glycolipides. ❑ b. Ils jouent un rˆole dans la signalisation par r ´ecepteur. ❑ c. Leur richesse en glucide leur conf`ere un r ˆole de protection de la membrane. ❑ d. Leur pr´esence g ´en`ere une asym´etrie de la membrane. ❑ e. Elles sont particuli`erement riches en glycolipides `a longues chaˆınes d’acides gras insatur´es.

D’apr`es concours Rouen

27 Indiquez les 3 propositions exactes concernant la technique de Fluorescence Recovery

After Photobleaching (FRAP) appliqu´ee aux prot´eines transmembranaires :

❑ a. ❑ b. ❑ c.

Elle permet d’etudier ´ la configuration d’une prot ´eine dans une membrane. C’est une technique dite qualitative parce que la prot´eine est identifi´ee selon le ´ ` principe de la reconnaissance specifique antigene-anticorps. Elle permet de calculer la proportion de prot´eine se d´eplac¸ant dans la population de prot´ eine ´etudi´ee.

❑ d. Elle permet d’´evaluer la vitesse de d´eplacement d’une proteine ´ dans une membrane.

❑ e.

´ des lipides environnants. Elle permet de s´eparer une proteine D’apr`es concours Rouen

28 Concernant les membranes : ❑ a.

Les domaines transmembranaires des prot´eines membranaires intrins`eques sont constitu´es d’une r´epetition ´ d’acides amin ´es hydrophiles.

❑ b.

Les prot´eines a` ancre GPI (Glycosylphosphatidylinositol) sont ancr´ees vers la face extracellulaire de la membrane plasmique.

❑ c.

En conditions physiologiques, les phosphatidyls´erines sont plus concentr´es dans le feuillet cytosolique que dans le extracellulaire de la membrane plasmique. Le cholest´erol est un phospholipide.

❑ d. ❑ e.

La diffusion late´ rale des proteines ´ dans une membrane cellulaire peut ˆetre mise en ´evidence par la technique FRAP (r´etablissement de fluorescence apr`es photo-extinction). D’apr`es concours Paris 11

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❑ c.

´ es UE 2 • Enonc´

315

Plus les chaines d’acides gras des phospholipides qui les constituent sont longues, plus les membranes sont fluides.

❑ b.

Plus les chaines d’acides gras des phospholipides qui les constituent sont insatur´ees, plus les membranes sont fluides. Plus la concentration de cholest´erol est importante dans une membrane, plus elle est fluide.

❑ c.

❑ d. La diffusion laterale ´ des prot ´eines dans une membrane cellulaire peut ˆetre mise en evidence ´ par la technique de fusion cellulaire (h´et´erocaryon).

❑ e.

La rotation des proteines ´ sur elles-mˆemes dans une membrane cellulaire peut ˆetre mise en ´evidence par la technique de FRAP (r´etablissement de fluorescence apr`es photoextinction). D’apr`es concours Paris 11

30 Concernant les membranes : ❑ a. ❑ b.

Les prot´eines membranaires intrinseques ` sont facilement extractibles en modifiant la force ionique. Les prot´eines membranaires extrins`eques sont facilement extractibles en modifiant le pH.

❑ c. Les d´etergents sont des molecules ´ amphiphiles. ❑ d. Les radeaux lipidiques sont des microdomaines de membrane qui comprennent ❑ e.

des phospholipides `a chaine longue. L’extr´emit´e NH2 -terminale des prot´eines transmembranaires est toujours localis´ee dans le cytosol. D’apr`es concours Paris 11

31 Quelle est la proposition fausse `a propos des prot´eines transmembranaires de la membrane cytoplasmique ? ❑ a. Elles peuvent jouer le rˆole de transporteurs. ❑ b. Elles peuvent jouer le rˆole de r´ecepteurs. ❑ c. Elles peuvent eˆ tre des int´egrines. ❑ d. Elles s’attachent directement `a la spectrine. ❑ e. Autre r´eponse.

D’apr`es concours Strasbourg

32 Quelle(s) est(sont) la(les) propri´et´e(s) caract´eristique(s) du glycocalyx (ou manteau cel-

lulaire) ? ❑ a.

Il contient les chaines glucidiques des glycolipides.

❑ b. Il contient une proportion importante de cholest´erol. ❑ c. Il participe aux ph´enom`enes de reconnaissance intercellulaire. ❑ d. Il est constitue´ en bicouche. ❑ e. Il augmente l’´epaisseur de la membrane plasmique sur sa face externe. D’apr`es concours Paris 6

UE2

❑ a.

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29 Concernant la fluidit´e des membranes :

316

´ es • UE 2 Enonc´

que sur le feuillet externe de la membrane plasmique ?

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❑ a. Les glycolipides. ❑ b. Les sphingomyl´eines. ❑ c. Les glyc´erophospholipides. ❑ d. Les prot´eines `a ancre GPI. ❑ e. Les phosphatidyls´erines.

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D’apr`es concours Paris 6

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Transports

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34 Concernant la perm´eabilit e´ de la membrane plasmatique :

La double couche de phospholipides est imperm´eable aux molecules ´ charg ´ees et aux mol´ecules polaires. ´ Certaines proteines transmembranaires permettent aux ions de franchir la membrane plasmatique sans consommation d’´energie. .w

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❑ b.

Des co-transporteurs actifs secondaires sont impliqu´es dans l’absorption du glucose au niveau de l’´epith´elium intestinal. :/

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❑ d. Des transporteurs passifs sp´ecifiques du glucose (GLUT) sont impliqu´es dans d

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|

la r´egulation de la glyc´emie. ´ Le gradient electrochimique du Na+, indispensable au fonctionnement de cotransporteurs actifs secondaires, est mis en place par les ATPases Na+/K+ , cotransporteurs actifs primaires  antiports. D’apr`es concours Toulouse

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35 Dans les transports membranaires, l’´echangeur HCO−3 /CI − :

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❑ a. assure un transport actif. ❑ b. assure un symport. ❑ c. assure toujours une sortie d’ions HCO−3 de la cellule. ❑ d. participe a` la regulation ´ du pH intracellulaire. ❑ e. est tre`s abondant dans la membrane plasmique des h ´ematies. .c o

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D’apr`es concours Limoges

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36 Dans les transports membranaires, le transporteur GLUT : ❑ a. ❑ b.

assure un transport actif de glucose. est pr´esent uniquement dans la membrane plasmique des cellules ´epith´eliales intestinales.

❑ c. assure toujours une entr´ee de glucose dans les cellules. ❑ d. peut se pr´esenter sous deux conformations diff´erentes appel´ees in et out. ❑ e. est particuli`erement abondant au niveau du domaine basolat´eral de la membrane plasmique des cellules e´ pitheliales ´ intestinales.

D’apr`es concours Limoges

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33 Parmi les mol´ecules suivantes, lesquelles sont les plus abondantes sur le feuillet interne

´ es UE 2 • Enonc´

317

d’autre de la membrane plasmique.

❑ e.

est particuli`erement abondant au niveau du domaine basolat´eral de la membrane plasmique des cellules e´ pitheliales ´ intestinales.

D’apr`es concours Limoges

38 Quelle est la bonne r´eponse concernant la membrane plasmique ? ❑ a.

La concentration de sodium est plus elev ´ ee ´ dans le milieu extracellulaire que dans le milieu intracellulaire alors que la concentration de chlore est plus elev ´ ´ee dans le milieu intracellulaire que dans le milieu extracellulaire.

❑ b.

Les prot´eines membranaires extrins`eques sont localis´ees sur la face extracellulaire de la membrane et non sur la face cytosolique. Les prote´ ines transmembranaires ont toujours un nombre impair de domaines transmembranaires.

❑ c.

❑ d. Les prot´eines `a ancre GPI sont localis´ees sur la face cytosolique de la membrane.

❑ e.

La concentration de calcium est plus elev´ ´ ee dans le milieu extracellulaire que dans le cytosol

D’apr`es concours Paris 6

39 Concernant les aquaporines ou canaux hydriques : ❑ a. ❑ b. ❑ c.

Leur d´ecouverte repose sur une exp´erience de microinjection de prot´eine dans des œufs de x´enope. ´ Les motifs NPA presents au centre du canal constituent une zone de r´etr´ecissement qui empˆeche le passage de mol´ecules volumineuses. Face aux motifs NPA, les mol´ecules d’eau basculent et sont arrˆet ees ´ par formation de liaisons hydrog`enes.

❑ d. Des anomalies d’une classe d’aquaporines peuvent ˆetre responsables de cataracte

❑ e.

Les sels de mercure inhibent les aquaporines par fixation sp e´ cifique sur un r´esidu cyst´eine situ´e sur une boucle extracellulaire de la prot´eine. D’apr`es concours Lille

40 Quelle(s) est(sont) les propri´et´es communes aux canaux ioniques ligand-d ´ependant et

aux transporteurs Glut ?

❑ a. ❑ b. ❑ c.

Ils transportent les mol´ecules dans le sens de leur gradient de concentration. Ce sont des transporteurs secondairement actifs. Ils comportent un site de liaison sp´ecifique de la mol´ecule `a transporter.

UE2

❑ a. assure un transport passif de glucose. ❑ b. assure un transport actif primaire de glucose. ❑ c. assure un transport actif secondaire de glucose. ❑ d. a un fonctionnement d´ependant du gradient e´lectrochimique de Na + de part et

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37 Dans les transports membranaires, le co-transporteur glucose/Na+ :

318

´ es • UE 2 Enonc´

D’apr`es concours Paris 6

Le syt` eme endomembranaire Endocytose

41 Concernant l’endocytose : ❑ a. ❑ b.

L’endocytose n´ecessite la polym´erisation de filaments d’actine. L’endocytose peut servir a` la clairance des proteines ´ membranaires et donc diminuer leur demi-vie membranaire.

❑ c. Les prot´eines transmembranaires endocytees ´ peuvent ˆetre recycl´ees. ❑ d. Une mol´ecule dans une v ´esicule d’endocytose ne subit aucune modification biochimique.

❑ e.

Les v´esicules d’endocytose sont transport´ees sur des filaments d’actine et des microtubules. D’apr`es concours Nantes

42 Une molecule ´ extracellulaire endocytee ´ : ❑ a. ne peut ˆetre capt´ee que par liaison a` un r ´ecepteur membranaire. ❑ b. peut eˆtre ubiquitinylee ´ des ` l’internalisation. ❑ c. peut eˆtre adress ´ee aux endosomes dans des v´esicules recouvertes de COP-I. ❑ d. doit passer par les endosomes pr´ecoces (de recyclage) avant d’ˆetre adress´ee aux ❑ e.

endosomes tardifs/lysosomes. ne se trouve jamais dans les corps multiv´esiculaires. D’apr`es concours Paris 11

43 Concernant le transport v´esiculaire : ❑ a.

Les prot´eines Rab sont indispensables au ciblage de la v´esicule vers son compartiment receveur.

❑ b.

Le ciblage de la v´esicule vers son compartiment receveur s’effectue grace ˆ a` la reconnaissance du domaine luminal de certaines prot´eines membranaires de la ´ vesicule.

❑ c.

Les prot´eines Rab sont des proteines ´ G monomeriques ´ pr ´esentes dans la lumi`ere du compartiment receveur.

❑ d. Les prot´eines SNAREs sont indispensables a` l’amarrage de la v e´sicule a` son ❑ e.

compartiment receveur. ´ `a son compartiment receveur est indispensable a` la L’amarrage de la vesicule fusion de la v´esicule avec ce compartiment. D’apr`es concours Limoges

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❑ d. Ce sont des cotransporteurs. ❑ e. Ce sont des transporteurs passifs.

´ es UE 2 • Enonc´

319

Les v´esicules recouvertes de clathrine form e´ es au niveau de la membrane plasmique participent a` l’endocytose.

❑ b. ❑ c.

L’endosome pr´ecoce est un compartiment acide. L’endosome pr´ecoce est le si`ege de la d´egradation de la transferrine apres ` son internalisation par endocytose.

❑ d. Les corps multiv´esiculaires sont caract´eristiques des endosomes tardifs. ❑ e. C’est dans l’endosome pr´ecoce que les recepteurs ´ au mannose-6-phosphate prennent en charge leurs ligands pour les adresser aux lysosomes. D’apr`es concours Paris 11

45 Concernant l’endocytose : ❑ a. ❑ b. ❑ c.

´ Les vesicules d’endocytose sont recouvertes de clathrine. Les v´esicules d’endocytose sont recouvertes de COP-II. Au cours de l’endocytose, l’interaction entre le r´ecepteur endocyt´e et les prot´eines de manteau se fait par l’intermediaire ´ d’une adaptine.

❑ d. La membrane des v´esicules d’endocytose contient des pompes a` protons. ❑ e. Les v´esicules permettant le recyclage du r´ecepteur vers la membrane plasmique sont recouvertes de clathrine.

D’apr`es concours Paris 11

Reticulum ´ endoplasmique

46 Parmi les propositions suivantes, quelles sont celles qui d´esignent des fonctions du RE ? ❑ a. Synth`ese des lipides membranaires. ❑ b. Synth`ese des enzymes lysosomales. ❑ c. Synth`ese des enzymes p´eroxysomales. ❑ d. Synth`ese des prot´eases des prot´easomes. ❑ e. Stockage d’ions Ca2+. D’apr`es concours Limoges

47 La SRP : ❑ a. est une ribonucl ´eoprot´eine. ❑ b. se lie a` la partie C-terminale d’une prot´eine en cours de synth`ese. ❑ c. fait partie des ribosomes. ❑ d. stimule la traduction d’un ARN messager . ❑ e. fait partie int´egrante de la membrane du RER. D’apr`es concours Paris 11

48 Le RE lisse : ❑ a.

forme des citernes aplaties.

UE2

❑ a.

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44 Concernant l’endocytose :

320

´ es • UE 2 Enonc´

D’apr`es concours Paris 11

49 Cochez la (ou les) r´eponse(s) exacte(s). ❑ a. ❑ b. ❑ c. ❑ d. ❑ e.

La membrane du r´eticulum endoplasmique d´elimite un espace r´educteur. La membrane du r´eticulum endoplasmique est un lieu de synth`ese des lipides. La translocation correspond au transfert des ARNm au travers de la membrane du r´eticulum endoplasmique . Le m´ecanisme de la translocation fait intervenir les petites et grandes sousunit´es des ribosomes. Autre r´eponse.

D’apr`es concours Strasbourg

50 Concernant le r´eticulum endoplasmique : ❑ a. Sa membrane est une bicouche lipidique. ❑ b. Il est en continuit´e avec la membrane nucl´eaire externe. ❑ c. La fixation de la SRP a` son r e´cepteur est ATP d´ependante. ❑ d. Lors de la synth`ese des prot´eines transmembranaires a` travers´ee unique, si les ❑ e.

acides amin´es charg ´es positivement sont situ´es apres ` le peptide signal interne, la terminaison NH2 est cytosolique. Lors de la N-glycosylation, l’addition de glucoses se fait dans la lumi`ere du RE. D’apr`es concours Dijon

51 Dans des conditions physiologiques, le contrˆole de qualit´e des N-glycoprot´eines dans le RE : ❑ a. Necessite ´ des prot´eines chaperonnes. ❑ b. Implique la calnexine ou la calr´eticuline. ❑ c. Fonctionne grˆace a` de l’ATP synthetis ´ e´ lors de la d´egradation du glucose. ❑ d. Peut conduire au clivage de l’oligosaccharide dans la lumi`ere du RE. ❑ e. Conduit `a une retrotranslocation ´ et `a une phosphorylation de la glycoprot´eine en cas d’´echec d’acquisition de la conformation. D’apr`es concours Paris 11

52 Concernant le r´eticulum endoplasmique : ❑ a. ❑ b. ❑ c.

Le SRP est une particule 100 % prot´eique. La N-glycosylation a lieu dans le REL. L’isopr´enylation consiste en l’addition d’un groupement farn´esyl ou g´eranylg´eranyl.

❑ d. La prot´eine Bip est une prot´eine chaperonne transmembranaire.

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❑ b. est le si`ege d’une grande partie de la synth`ese des prot´eines. ❑ c. s’organise en r´eseau tubulaire. ❑ d. est le si`ege du m´etabolisme des xe´nobiotiques. ❑ e. ´echange des v´esicules avec le Golgi.

´ es UE 2 • Enonc´

La l´ecithine est formee ´ de deux acides gras, d’un glyc ´erol phosphate et d’une choline. D’apr`es concours Dijon

53 Cochez la (ou les) r´eponse(s) exacte(s). ❑ a.

Les dictyosomes sont form´es d’empilements de membranes du reticulum ´ endoplasmique lisse.

❑ b.

Le r´eseau trans-golgien interagit directement avec le r´eticulum endoplasmique granulaire. Le pH de la lumi`ere du r´eseau cis-golgien est sup´erieur `a celui du r´eseau transgolgien.

❑ c.

❑ d. Les O-glycosyl-transf´erases sont actives dans le r´eticulum endoplasmique lisse. ❑ e. Autre r´eponse. D’apr`es concours Strasbourg

54 Concernant la synth`ese et de l’adressage d’un prot´eoglycane de la matrice extracellu-

laire :

❑ a. ❑ b. ❑ c. ❑ d. ❑ e.

La synth`ese de la prot e´ ine-cœur s’effectue dans le RE. La prot´eine-cœur subit une O-glycosylation co-traductionnelle dans le RE. La prot´eine-cœur quitte le RE dans des v´esicules recouvertes de clathrine lors de leur formation. La proteine-cœur ´ subit la greffe d’un groupement phosphate sur un de ses r´esidus mannose dans le r´eseau cis golgien. Le prot´eoglycane quitte le reseau ´ trans golgien dans des vesicules ´ recouvertes de clathrine lors de leur formation. D’apr`es concours Limoges

55 Cochez la (ou les) r´eponse(s) exacte(s). ❑ a.

Dans l’appareil de Golgi, la maturation de l’insuline conduit `a son activation par inhibition de la prot´eolyse.

❑ b.

La brefeldine A interrompt le flux ant´erograde des prot´eines qui transitent par l’appareil de Golgi. Les citernes du cis-golgi sont plus proches du noyau que les citernes du transgolgi.

❑ c.

❑ d. La lumiere ` des citernes du cis-golgi contient des prot´eines `a activit´e kinase. ❑ e. L’O-glycosyl transf´erase est pr´esente dans la lumi`ere de l’ensemble des citernes du dictyosome. D’apr`es concours Lille

56 Pour ˆetre adress ee ´ correctement dans la cellule, la prot´eine Bip doit : ❑ a.

Poss´eder, au moment de sa synthese, ` un peptide signal d’adressage vers le RE.

UE2

Golgi

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❑ e.

321

322

´ es • UE 2 Enonc´

❑ e.

de COP I lors de leur formation. ˆ Etre transport´ee de l’appareil de Golgi vers le RE dans des v´esicules recouvertes de COP I lors de leur formation. D’apr`es concours Limoges

Lysosome

57 Les lysosomes : ❑ a. Poss`edent des nucl e´ases. ❑ b. Ont des hydrolases dont l’activit´e est optimale a` pH 8, 5. ❑ c. Interviennent dans les processus d’h´eterophagie. ´ ❑ d. Poss`edent des glycoprot e´ines transmembranaires qui pr ´eservent l’int´egrit´e membranaire.

❑ e.

Pr´esentent des pompes sodiques d´ependantes de l’ATP. D’apr`es concours Paris 5

58 Concernant la synth`ese et de l’adressage des enzymes lysosomales : ❑ a. ❑ b. ❑ c.

Leur synth`ese s’effectue dans le RE. Elles subissent une N-glycosylation co-traductionnelle dans le RE. Elles sont reconnues sp´ecifiquement par la phosphate transf´erase du r´eseau cis golgien.

❑ d. Elles subissent l’ablation de 5 r´esidus mannose dans les compartiments cis et m´edian golgiens.

❑ e.

Elles quittent l’appareil de Golgi dans des vesicules ´ recouvertes de COP II lors de leur formation. D’apr`es concours Limoges

59 La marque mannose-6-phosphate : ❑ a. ❑ b.

Est acquise dans le RER. Est reconnue par un r´ecepteur qui cycle entre le TGN et l’endosome tardif/lysosome.

❑ c. N´ecessite un pH acide pour etre ˆ biosynthetis ´ e´ e. ❑ d. Est hydrolys´ee dans les lysosomes. ❑ e. Caract´erise les O-glycoprot´eines adress´ees aux lysosomes . D’apr`es concours Paris 11

60 Concernant les lysosomes : ❑ a.

Leur membrane contient une ATPase a` calcium qui acidifie leur contenu.

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❑ b. Poss´eder un signal KDEL a` son extremit ´ ´e NH2 . ❑ c. Poss´eder un signal KKXX a` son extr´emit ´e COOH. ❑ d. ˆEtre transport´ee du RE vers l’appareil de Golgi dans des v´esicules recouvertes

´ es UE 2 • Enonc´

❑ c. ❑ d. Leur pH luminal est de 8 environ. ❑ e. Ils peuvent eliminer ´ un organite cellulaire par autophagie.

D’apr`es concours Rouen

Les organites intracellulaires Cytosol

61 Concernant le cytosol : ❑ a.

La prot´eolyse cytosolique repose sur l’activite´ d’enzymes fonctionnant a` pH neutre.

❑ b.

Les prot´easomes sont des complexes enzymatiques constitu´es d’hydrolases acides.

❑ c.

Les prot´easomes assurent la d´egradation d’environ 1 % des prot´eines n´eosynth´etis´ees. Les prot´easomes assurent la d ´egradation des prot´eines cytosoliques a` dur ´ee de vie courte.

❑ d. ❑ e.

La polyubiquitinylation des prot´eines `a d´etruire est assur´ee par les HSP 60 et 70. D’apr`es concours Limoges

62 Concernant les prot´eines du cytosol : ❑ a.

Les proteines ´ r ´esidentes du cytosol poss`edent un peptide signal de r´etention dans ce compartiment.

❑ b.

Des prot´eines lib´er´ees dans le cytosol peuvent s’int ´egrer dans la membrane plasmique. Les prot´eines du cytosol sont fortement glycosylees. ´

❑ c. ❑ d. Les groupements sulfhydryles des prot´eines cytosoliques sont sous forme oxyd´ee.

❑ e.

Les ribosomes impliqu´es dans la synth`ese des prot´eines du cytosol ne sont pas diff´erents de ceux impliques ´ dans la synth `ese des prot´eines du r´eticulum endoplasmique.

D’apr`es concours Paris 12

63 Concernant la d´egradation des prot´eines : ❑ a.

La tr`es grande vari´et ´e des sous-unit´es d’activation de l’ubiquitine (E1) explique pour une large part la sp´ecificit´e du syst`eme ubiquitine-prot´easome.

❑ b.

La chaˆıne d’ubiquitine greff e´ e sur les prot´eines destin´ees `a la destruction est reconnue par une ATPase du module r´egulateur du prot´easome. Certaines ubiquitine ligases existent sous deux formes : active et inactive.

❑ c.

UE2

Les produits d’hydrolyse passent de leur lumi`ere vers le cytosol par l’in´ termediaire de pores. Ils sont pr´esents chez tous les procaryotes.

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❑ b.

323

324

´ es • UE 2 Enonc´

❑ e.

´ ´ee. mol´ecules d’ATP par prote´ ine degrad L’agent  infectieux responsable de la maladie de Creutzfeld-Jacob est une prot´eine dont la s e´ quence peptidique est normale mais le repliement est incorrect. D’apr`es concours Toulouse

64 Le prot´easome : ❑ a. a pour autre nom le peroxysome. ❑ b. est un lieu de prot´eolyse `a pH neutre. ❑ c. utilise de l’´energie sous forme d’ATP. ❑ d. d´egrade uniquement les prot eines ´ polyubiquitinyl e´ es. ❑ e. aucune de ces r´eponses n’est juste.

D’apr`es concours Paris 5

65 L’ubiquitinylation : ❑ a. se fait par transfert direct de l’ubiquitine libre sur les prot´eines a` degrader. ´ ❑ b. repose sur l’action successive de plusieurs enzymes. ❑ c. E3 est une ligase. ❑ d. l’ubiquitine peut ˆetre recycl´ee. ❑ e. aucune de ces r´eponses n’est juste.

D’apr`es concours Paris 5

66 Une prot´eine est susceptible d’ˆetre cliv´ee en peptides par : ❑ a. une prot´ease. ❑ b. une ligase. ❑ c. une caspase. ❑ d. Une ribonucl´ease. ❑ e. Le prote´asome.

D’apr`es concours Paris 6

Peroxysomes

67 Concernant la structure et la composition des peroxysomes : ❑ a. Les peroxysomes consomment de l’oxygene. ` ❑ b. Les peroxysomes n’appartiennent pas au syst`eme endomembranaire. ❑ c. Les peroxysomes comportent une double membrane d’enveloppe. ❑ d. Les peroxysomes constituent un r´eseau canaliculaire ❑ e. Les prot´eines membranaires des peroxysomes sont N-glycosyl´ees. D’apr`es concours Paris 12

68 Parmi les propositions qui suivent, quelle(s) est(sont) celle(ceux) qui designe(nt) ´ une(des)

fonction(s) peroxysomale(s) ?

❑ a. ❑ b. ❑ c.

Production d’ATP. Participation `a la synth`ese des hormones stero¨ ´ ıdes. Participation `a la synth`ese de constituants importants de la my ´eline appel´es plasmalog`enes.

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❑ d. Le complexe prot´easique du prot´easome (20S) consomme environ 3, 5

´ es UE 2 • Enonc´

D’apr`es concours Limoges

❑ a. ❑ b. ❑ c.

Il coop`ere avec le r´eticulum endoplasmique lisse pour la d´egradation des acides gras. Il coopere ` avec la mitochondrie pour la biosynth ese ` des hormones st´ero¨ıdes. Comme le r´eticulum endoplasmique lisse et la mitochondrie, il est le si`ege de r´eactions de detoxication. ´

❑ d. Il coop`ere avec le r´eticulum endoplasmique lisse pour la biosynth`ese des hormones st´ero¨ıdes.

❑ e.

Il contient des oxydases dont les mannoses sont phosphoryl´es. D’apr`es concours Paris 11

70 Concernant les lysosomes et les p´eroxysomes : ❑ a. ❑ b. ❑ c.

L’autophagie consiste a` adresser aux lysosomes du mat eriel ´ apporte´ par phagocytose. Les prot´eines uquitinyl´ees partiellement d ´egrad´ees dans le cytosol par les prot´easomes poss`edent un signal d’adressage aux lysosomes : KFERQ. La maladie de Gaucher est un d´eficit en glucosylceramidase ayant pour cons´equence des atteintes h´epatiques, osseuses et neurologiques.

❑ d. Le p´eroxysome participe aux deux derni `eres etapes ´ de la synth ese ` des plasma❑ e.

log`enes. L’importation de prot´eines matricielles dans le peroxysome se fait grˆace a` un signal d’adressage qui peut ˆetre de type PTS1 et que l’on retrouve au niveau amino-terminal. D’apr`es concours Dijon

71 Quelle est la proposition fausse ? ❑ a. ❑ b. ❑ c. ❑ d. ❑ e.

Les p´eroxysomes font partie int´egrante du syst`eme endomembranaire. La totalit´e des proteines ´ des p ´eroxysomes sont cod´ees par le g´enome nucl´eaire. Les p´eroxysomes jouent un rˆole dans la b´eta-oxydation des acides gras `a tr`es longues chaines. Les p´eroxysomes des cellules h´epatiques participent aux m´ecanismes de d´etoxification. Autre r´eponse.

D’apr`es concours Strasbourg

72 Concernant le peroxysome : ❑ a.

Il coop`ere avec le r´eticulum endoplasmique lisse pour la d´egradation des acides gras.

❑ b.

Il coopere ` avec la mitochondrie pour la biosynth ese ` des hormones st´ero¨ıdes.

UE2

69 Concernant le peroxysome, quelle est la bonne proposition ?

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❑ d. Detoxification ´ des molecules ´ toxiques. ++ ❑ e. Stockage d’ions Ca .

325

326

´ es • UE 2 Enonc´

❑ d. ❑ e.

Comme le r´eticulum endoplasmique lisse et la mitochondrie, il est le si`ege de ´ r´eactions de detoxification. Il coop`ere avec le r´eticulum endoplasmique lisse pour la biosynth`ese des hormones st´ero¨ıdes. Il contient des oxydases dont les mannoses sont phosphoryl´es. D’apr`es concours Paris 11

73 Concernant la mitochondrie et le peroxysome : ❑ a.

Le pH de l’espace intermembranaire est plus acide que celui de la matrice mitochondriale.

❑ b.

Le signal d’adressage des prot´eines a` la matrice mitochondriale est localis´e `a l’extr´emit´e NH2-terminale de la prot´eine.

❑ c. Comme la mitochondrie, le peroxysome contient un ADN autonome. ❑ d. Le peroxysome est d´etruit par autophagie au niveau des lysosomes. ❑ e. La catalase est une enzyme sp´ecifique du peroxysome. D’apr`es concours Paris 11

Mitochondries

74 Parmi les propositions qui suivent, quelle(s) est(sont) celle(ceux) qui d´esigne(nt)

une(des) fonction(s) mitochondriale(s) ?

❑ a. ❑ b. ❑ c.

Production d’ATP. Participation `a la synth`ese des hormones stero¨ ´ ıdes. Participation `a la synth`ese de constituants importants de la my ´eline appel´es plasmalog`enes.

❑ d. Detoxification ´ des molecules ´ toxiques. ++ ❑ e. Stockage d’ions Ca . D’apr`es concours Limoges

75 Concernant les mitochondries : ❑ a. ❑ b.

Trois des complexes de la chaˆıne respiratoire sont des pompes a` neutrons. Le transfert d’´electrons au sein de la chaˆıne respiratoire a pour but de g´ en ´erer un gradient de protons de part et d’autre de la membrane externe.

❑ c. Une prot´eine de transport de la membrane interne assure un antiport ADP/ATP. ❑ d. Le nombre de mitochondries dans une cellule peut varier en fonction des besoins energ´ ´ etiques de cette cellule.

❑ e.

Les cellules consomment en moyenne plusieurs centaines de mol´ecules d’ATP par minute. D’apr`es concours Limoges

76 Parmi les propositions suivantes, quelle(s) est(sont) celle(ceux) qui d´esigne(nt) des proteines ´ ou des complexes prot´eiques de la membrane interne mitochondriale ?

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❑ c.

327

D’apr`es concours Limoges

77 Parmi les propositions suivantes, quelle(s) est(sont) celle(ceux) qui d´esigne(nt) des proteines ´ ou des complexes prot´eiques de la membrane externe (ME) mitochondriale ? ❑ a. Complexes OXA. ❑ d. Ubiquinone.

❑ b. Complexes TOM. ❑ e. Cardiolipine.

❑ c. Porine. D’apr`es concours Limoges

78 Concernant les cytochromes : ❑ a. ❑ b. ❑ c.

Ils sont pr´esents dans tous les complexes de la chaˆıne respiratoire. Leur potentiel redox varie entre −0, 1 et +0, 5 V. ´ ferrique apres ` fixation d’un Leur atome de fer passe de l’ ´etat ferreux a` l’etat ´electron.

❑ d. Leur groupement h`eme est toujours li´e de maniere ` covalente `a la prot´eine. ❑ e. Le cytochrome c a le potentiel redox le plus e´lev´e de tous les cytochromes de la chaˆıne respiratoire.

D’apr`es concours Lille

79 On inhibe le fonctionnement des mitochondries dans des cellules. On observe que les

mitochondries deviennent de petite taille au bout d’une heure, puis disparaissent au bout de 24 heures.

❑ a. ❑ b. ❑ c.

Les mitochondries ont probablement fusionn´e avec les endosomes. Les mitochondries se sont fragmentees ´ pendant la premi ere ` heure. Il doit ˆetre possible de voir une association entre les mitochondries et le r´eticulum endoplasmique au bout de quelques heures.

❑ d. Les mitochondries sont elimin ´ ´ees par autophagie au bout de 24 heures. ❑ e. Les mitochondries sont devenues des gouttelettes lipidiques D’apr`es concours Paris 7

80 Concernant les mitochondries : ❑ a. ❑ b.

Les prot´eines de la matrice mitochondriale cod´ees par un g`ene nucl´eaire, adress´ees `a la matrice mitochondriale, sont transloqu´ees de fac¸on cotraductionnelle `a travers les deux membranes de la mitochondrie. Les prote´ ines de la matrice mitochondriale code´ es par un g e` ne nucl´eaire, adress´ees a` la matrice mitochondriale, sont transloquees ´ sous forme d´epli´ees `a travers les deux membranes de la mitochondrie.

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❑ a. Complexes de la chaˆıne respiratoire. ❑ b. Complexes ATP synth´etase. ❑ c. Enzymes du cycle de Krebs (ou cycle de l’acide citrique). ❑ d. Complexes TOM. ❑ e. Cardiolipine.

UE2

´ es UE 2 • Enonc´

328

´ es • UE 2 Enonc´

❑ d. ❑ e.

La chaˆıne respiratoire permet de g ´en´erer un gradient de proton de part et d’autre de la membrane interne de la mitochondrie. Dans la chaˆıne respiratoire, l’accepteur final d’´electron est une molecule ´ d’eau. Certaines sous-unit´es transmembranaires de la chaine respiratoire sont transloqu´ees dans la membrane interne des mitochondries de fac¸on cotraductionnelle. D’apr`es concours Montpellier 1

81 Quelle est la proposition exacte ? ❑ a. ❑ b. ❑ c.

La membrane interne des mitochondries est riche en cardiolipines. La membrane interne des mitochondries comporte un nombre ´elev´e de porines formant des canaux. Le nombre et la surface des crˆetes mitochondriales varient en fonction des besoins energ´ ´ etiques de la cellule.

❑ d. Les mitochondries poss`edent un g´enome qui controle ˆ la synth`ese de 13 prot´eines de la membrane externe.

❑ e.

Autre r´eponse.

D’apr`es concours Strasbourg

82 Quelle est la proposition exacte ? ❑ a. ❑ b.

L’ADN mitochondrial ne pr´esente qu’une seule origine de replication. ´ Les prot´eines mitochondriales cod´ees par l’ADN nucl ´eaire sont toutes matricielles.

❑ c. Les prot´eines sont import´ees du cytosol dans la mitochondrie sous forme native. ❑ d. Les pr´e-prot´eines `a destination de la matrice mitochondriale pr´esentent une ❑ e.

s´equence d’adressage chargee ´ positivement. Autre r´eponse.

D’apr`es concours Strasbourg

Le cytosquelette G´eneralit ´ ´es

83 Concernant le cytosquelette : ❑ a. ❑ b.

Il est compos´e de polym`eres de 7, 10 et 25 nm de diam`etre. Les trois familles qui le constituent sont pr´esentes dans toutes les cellules eucaryotes ayant conserv´e leur noyau.

❑ c. Un filament interm´ediaire est compos´e de 13 protofilaments. ❑ d. L’´epidermolyse bulleuse simple est due `a une mutation de filaments in❑ e.

term´ediaires appartenant `a la classe I ou II. Les filaments interme´ diaires sont moins adapt ´es que les filaments d’actine et les microtubules pour assurer la stabilit´e cellulaire et tissulaire. D’apr`es concours Limoges

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❑ c.

´ es UE 2 • Enonc´

329

Une v´esicule peut ˆetre prise en charge par des prot´eines motrices appartenant `a des familles diff´erentes.

❑ b.

Les canaux ioniques peuvent ˆetre transportes ´ sur les filaments du cytosquelette ´ en dehors de toute vesicule. Sur les microtubules des structures organis´ees telles que les cils, il n’y a pas de transport de v´esicule.

❑ c.

❑ d. Les filaments d’actine sont plus stables que les filaments interm´ediaires. ❑ e. Les filaments d’actine sont reli´es entre eux par des proteines ´ motrices qui leur permettent de glisser les uns sur les autres. D’apr`es concours Nantes

85 Concernant l’ATP et le cytosquelette : ❑ a. ❑ b. ❑ c. ❑ d. ❑ e.

L’´echange ADP-ATP sur l’actine est favoris ´e par la phallo¨ıdine. L’hydrolyse de l’ATP d´estabilise l’actine F. La polym´erisation des filaments interm ediaires ´ g´en `ere la formation d’une mol´ecule d’ATP. L’ATP joue un rˆole dans le battement cilaire. L’ATP permet la polym´erisation des filaments d’actine. D’apr`es concours Limoges

86 Concernant le cytosquelette : ❑ a. ❑ b. ❑ c.

La nucl´eation des microtubules fait intervenir soit Arp2/3, soit les formines. CapZ, tropomoduline et tropomyosine sont des prot´eines stabilisantes des misrofilaments. La microscopie `a force atomique peut permettre de visualiser des fibres de tension dans un fibroblaste en culture.

❑ d. Cytokeratines, ´ vimentine et lamines sont des proteines ´ constitutives des filaments interm´ediaires.

❑ e.

Le centrosome est un organite membranaire situ´e pres ` du noyau. D’apr`es concours Toulouse

Microtubules

87 Les microtubules cytoplasmiques : ❑ a. sont form´es `a partir de dim`eres de tubuline alpha. ❑ b. sont des structures stables des cellules interphasiques. ❑ c. servent de rail pour le d´eplacement de vesicules ´ membranaires. ❑ d. ont toujours leur extr´emit ´e (-) dirig´ee vers la membrane cytoplasmique. ❑ e. Autre r´eponse.

D’apr`es concours Strasbourg

UE2

❑ a.

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84 Concernant le cytosquelette :

330

´ es • UE 2 Enonc´

❑ a. ❑ b. ❑ c.

sont form´es par la juxtaposition de 8 proto-filaments. sont polym´eris´es grace ˆ `a l’ATP. sont stabilis´es par un m´ecanisme de polym´erisation qui permet leur transformation en tubuline α-GDP.

❑ d. La polym´erisation est lente au pˆole moins et rapide au pole ˆ plus. ❑ e. Autre r´eponse.

D’apr`es concours Paris 7

89 Concernant le cytosquelette : ❑ a. Les microtubules sont form´es par la polymerisation ´ de sous-unit ´es fibreuses. ❑ b. La tubuline bˆeta poss`ede une activit´e GTPase. ❑ c. La plupart des kin´esines se d´eplacent vers l’extr´emit´e moins des microtubules. ❑ d. Dans une cellule en interphase, des microtubules se renouvellent en permanence.

❑ e.

La phallo¨ıdine est une mol´ecule stabilisatrice des microtubules. D’apr`es concours Montpellier 1

90 Indiquez l’´element ´ le plus puissant intervenant dans la nucleation ´ des microtubules : ❑ a. La gamma-tubuline. ❑ b. Les Microtubule Associated Proteins (MAPs). ❑ c. Les centrioles. ❑ d. La spectrine. ❑ e. Les ARP (Actin Related Proteins). D’apr`es concours Rouen

Microfilaments

91 Quelle est la proposition vraie a` propos du microfilament d’actine ? ❑ a. Il pr´esente 3 protofilaments. ❑ b. Il est majoritairement constitu´e d’actine-ATP. ❑ c. Il polym´erise par son extr´emit´e pointue. ❑ d. il peut s’associer `a la membrane plasmique grˆace `a l’ezrine. ❑ e. Il ne peut jamais eˆ tre nucl´e´e lateralement ´ par rapport a` un autre filament. D’apr`es concours Paris 11

92 Parmi ces prot´eines, une seule ne se lie pas a` des filaments d’actine : ❑ a. La filamine ❑ e. Arp2/3

❑ b. L’actinine

❑ c. La β-thymosine

❑ d. La gelsoline

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88 Les microtubules :

´ es UE 2 • Enonc´

331

93 Indiquez la proposition exacte concernant la tropomyosine :

UE2

❑ a. Elle est une Microtubule Associated Protein (MAP). ` d’actine libre. ❑ b. Elle se lie au monomere ❑ c. Elle est sp´ecifique des cellules musculaires. ❑ d. Elle favorise la liaison actine-myosine. ❑ e. Elle est li´ee au filament d’actine. D’apr`es concours Rouen

Filaments intermediaires ´

94 Les filaments interm´ediaires : ❑ a. ❑ b. ❑ c.

sont localis´es uniquement a` la membrane plasmique. conf`erent a` la cellule des propri´et´es de deformation ´ proportionnelles aux contraintes de cisaillement. Les prot´eines associ´ees aux filaments interm´ediaires sont souvent sp´ecifiques d’un type cellulaire.

❑ d. La pr´esence de GFAP caracterise ´ une origine musculaire. ❑ e. La pr´esence de profiline caract´erise une origine cutane´e. D’apr`es concours Paris 7

95 Indiquez les 3 propositions exactes concernant la sp´ecificite´ tissulaire des filaments interm´ediaires ❑ a. Keratine ´ - cellules e´ pitheliales. ´ ❑ b. Prot´eine des neurofilaments - astrocytes. ❑ c. Vimentine - cellule d’origine m´esenchymateuse. ❑ d. Desmine - enveloppe nucl´eaire. ❑ e. Prot´eine des neurofilaments - axone. D’apr`es concours Rouen

96 Une cellule epith ´ eliale ´ d’un ´epith´elium simple contient des filaments interm´ediaires qui ont les caract´eristiques suivantes : ❑ a. Ce sont des structures polarisees. ´ ❑ b. Ils sont form´es de cytok´eratines soit acides soit basiques. ❑ c. Ils s’attachent aux h´emidesmosomes. ❑ d. Leurs monom`eres sont form´es par les ribosomes de l’enveloppe nucl´eaire. ❑ e. Autre r e´ ponse. D’apr`es concours Strasbourg

Le noyau

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D’apr`es concours Paris 11

332

´ es • UE 2 Enonc´

97 Concernant le noyau interphasique : ❑ a.

Le noyau de la cellule eucaryote animale repr´esente environ 30 % du volume cellulaire.

❑ b.

Les 46 chromosomes sont pr´esents dans le noyau humain sous forme de 92 mol´ecules d’ADN. Le ribosome pr´esent dans le noyau participe a` la synth`ese des acides ribonucl´eiques.

❑ c.

❑ d. Le noyau a une forme variable, mais il garde toujours la mˆeme position quel que soit le type de cellule.

❑ e.

Le noyau est separ ´ e´ du cytoplasme par une enveloppe `a deux feuillets. D’apr`es concours Dijon

98 Cochez la (ou les) r´eponse(s) exacte(s). ❑ a. ❑ b. ❑ c.

Dans les cellules procaryotes, le nucl´eo¨ıde est un filament d’ADN double brin circulaire. La microscopie e´ lectronique est la technique la mieux adapt e´ e pour e´ tudier le fonctionnement des organites. L’´etude biochimique des diff´erents organites est facilit´ee par un fractionnement cellulaire pr´ealable.

❑ d. La structure octogonale du pore nucl´eaire n’est pas visible en microscopie ❑ e.

optique. La pycnose est visible en microscopie optique sous la forme de noyaux ballon´es.

D’apr`es concours Lille

99 Cochez la (ou les) r´eponse(s) exacte(s). ❑ a.

Dans une cellule, le volume nucl´eolaire varie en fonction de l’activit´e de synth`ese prot´eique.

❑ b. Le nucl´eole est entour´e par une enveloppe nucl´eolaire. ❑ c. L’assemblage des sous-unit´es ribosomiques d e´bute dans le nucl´eole. ❑ d. La maturation des ARN ribosomiques a lieu dans le nucl´eole. ❑ e. Autre r´eponse. D’apr`es concours Strasbourg

100 L’hyperchromatisme : ❑ a. est dˆu `a l’augmentation de taille des noyaux. ❑ b. sert de crit`ere pour le diagnostic d’un cancer. ❑ c. Cette propri´et´e peut ˆetre r´evel´ ee ´ par le colorant de May Grunwald et Giemsa. ❑ d. correspond a` un aspect anormal de la chromatine qui appara ˆıt en mottes irr´eguli`eres et fortement color´ee.

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Structure du noyau et de la chromatine

´ es UE 2 • Enonc´ est caract´eristique des cellules plurinuclees. ´

D’apr`es concours Dijon

❑ a. ❑ b.

L’ADN peut ˆetre m´ethyl´e sur des lysines grˆace `a une ADN m´ethyltransf´erase.

❑ c.

Toutes les m´ethylations des histones nucl´eosomiques ne r´epriment pas l’activit´e ` des genes

Des prot´eines associees ´ a` l’ADN m´ethyle´ peuvent favoriser la d ´eac´etylation des histones.

❑ d. La m´ethylation de l’histone H3 sur la lysine 9 recrute une prot ´eine qui favorise la transcription des g`enes.

❑ e.

La m´ethylation de l’ADN a lieu essentiellement sur des dinucl ´eotides r´ep´etitifs CpG. D’apr`es concours Paris 7

102 A` propos de la structure du noyau : ❑ a. Le noyau occupe en g´eneral ´ 80% du volume cellulaire. ❑ b. La lamina nucl´eaire est form´ee par un reseau ´ complexe de laminine. ❑ c. Les prot´eines de la lamina sont toutes ancrees ´ a` la membrane interne de l’enveloppe nucl´eaire par un farn´esyl.

❑ d. La phosphorylation des prot´eines de la lamina provoque la dislocation de l’en❑ e.

´ veloppe nucl´eaire `a la transition prophase-prometaphase. L’enveloppe nucl´eaire interagit avec la chromatine.

D’apr`es concours Montpellier 1

Transport

103 Concernant l’exportation des mol´ecules du noyau vers le cytoplasme : ❑ a. Elle n´ecessite l’intervention d’exportines. ❑ b. Elle concerne uniquement les ARN. ❑ c. La prot´eine Ran-GTP provoque l’assemblage des complexes d’exportation. ❑ d. Plus un noyau fabrique de sous-unit´es ribosomales, plus les pores nucleaires ´ sont sollicit´es.

❑ e.

Les ribonucl´eoprot´eines poss edent ` un SEN (Signal d’Exportation Nucl´eaire) form´e d’acides amin e´ s charg´es positivement. D’apr`es concours Limoges

104 Parmi les propriet´ ´ es suivantes, quelles sont celles qui caract´erisent les r´ecepteurs nucl´eaires ? ❑ a. ❑ b.

Ils sont en g´en ´eral activables par des ligands lipophiles. Ils poss`edent un signal de localisation nucl´eaire.

UE2

101 Concernant la compaction de la chromatine et les m´ethylations :

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❑ e.

333

334

´ es • UE 2 Enonc´

❑ d. ❑ e.

Ils poss`edent des el´ ´ ements de r´eponses aux hormones (HRE) dans leur structure ´ monomerique. Ils poss`edent un domaine de liaison a` l’ADN des g `enes cibles. Ils agissent en tant que facteurs de transcription activ´es par un ligand. D’apr`es concours Limoges

105 Concernant le noyau : ❑ a.

Une sequence ´ riche en acides amin´es basiques de type NLS permet l’adressage de prot´ eines au noyau.

❑ b. L’exportine peut se complexer `a l’importine alpha. ❑ c. La synth`ese de l’ARNr 5.8S a lieu dans le noyau, mais en dehors du nucleole. ´ ❑ d. Les r´egions NOR sont situees ´ dans la region ´ fibrillaire du nucl e´ ole. ❑ e. Il y a 5 paires de chromosomes acrocentriques chez l’Homme. D’apr`es concours Montpellier 1

Caryotype

106 Cochez la (ou les) r´eponse(s) exacte(s). ❑ a. Le caryotype permet de visualiser des mutations dans les g`enes. ❑ b. Les chromosomes acrocentriques ont deux bras de mˆeme longueur. ´ ❑ c. Le caryotype en bandes G permet de bien visualiser la plupart des telom e` res. ❑ d. L’´etalement de chromosomes en pro-m´etaphase permet d’accroˆıtre la r´esolution des caryotypes a` 850 bandes.

❑ e.

Autre r´eponse.

D’apr`es concours Strasbourg

107 Concernant le caryotype : ❑ a.

Le corpuscule de Barr pr´esent dans toutes les cellules somatiques correspond au chromosome X paternel inactif.

❑ b. ❑ c.

Le noyau d’un globule rouge dans l’esp`ece humaine contient 2n chromosomes.

❑ d. ❑ e.

Le caryotypage `a partir de pr´el`evements sanguins n´ecessite g´eneralement ´ la mise en culture des lymphocytes. L’indice centrom´erique est calcul´e en divisant la longueur du bras court par la longueur du bras long. Une trisomie 21 chez un individu mˆale s’´ecrira par convention 46, XY, +21. D’apr`es concours Montpellier 1

108 Le caryotype sanguin est r´ealise´ `a partir : ❑ a. des lymphocytes. ❑ b. des globules rouges. ❑ c. des cellules endoth´eliales. ❑ d. des cellules amniotiques.

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❑ c.

´ es UE 2 • Enonc´ des cellules trophoblastiques.

D’apr`es concours Paris 11

.

109 Interaction cellule-matrice : ❑ a. Les glycoprot´eines peuvent etre ˆ reconnues par les integrines ´ ❑ b. Les glycoprot´eines peuvent ˆetre reconnues par les prot´eoglycanes de la matrice. ❑ c. La liaison d’une cellule `a la matrice sera affaiblie en pr ´esence du calcium. ❑ d. La liaison d’une cellule `a la matrice peut etre ˆ affaiblie en absence du magn´esium.

❑ e.

Toutes les liaisons cellule-matrice impliquent l’activation des integrines. ´ D’apr`es concours Paris 7

110 Les jonctions : ❑ a.

L’adhesion ´ cellule-cellule fait toujours intervenir des interactions cadherine´ cadh´erine.

❑ b.

Les int´egrines relient indirectement la laminine `a des filaments de cytok´eratine dans les h´emidesmosomes. Les gap jonctions permettent un couplage e´ lectrique et chimique entre les cellules ´epitheliales. ´

❑ c.

❑ d. Les connexons, form´es de 6 mol´ecules de connexines, permettent l’adh e´rence entre deux cellules ´epith´eliales.

❑ e.

L’interaction int´egrines-matrice d´eclenche une r´eorganisation du cytosquelette et une polarisation cellulaire. D’apr`es concours Paris 7

111 Les jonctions adh´erentes : ❑ a. ❑ b. ❑ c.

Dans les h´emidesmosomes, les int´egrines se lient `a la membrane basale pour assurer une coh´esion cellulaire par les filaments d’actine. ´ ´ Les cadherines sont des proteines transmembranaires dont l’activit ´e de´ pend du calcium et qui se fixent sur les cellules adjacentes selon une liaison homophile. La plaque cytoplasmique des jonctions adh´erentes est un site de liaison de la vinculine sur les microfilaments d’actine.

❑ d. Les cat´enines interagissent avec le domaine cytoplasmique des int ´egrines et ❑ e.

activent ensuite une voie de signalisation cellulaire. ˆ important dans l’embryoge´ n e` se, mais les mutations des jonctions Jouent un role n’induisent aucun ph´enotype particulier. D’apr`es concours Paris 7

112 Cochez la (ou les) r´eponse(s) exacte(s). ❑ a.

´ Les selectines reconnaissent des motifs glucidiques.

UE2

La matrice extracellulaire et les jonctions

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❑ e.

335

336

´ es • UE 2 Enonc´

intracellulaires.

D’apr`es concours Lille

113 Les int´egrines sont : ❑ a. des prot´eines de la matrice extracellulaire. ❑ b. des r´ecepteurs pour la matrice extracellulaire. ❑ c. des prot´eines de la famille des cadh´erines. ❑ d. associees, ´ apr`es leur synth`ese, a` la membrane du r ´eticulum endoplasmique. ❑ e. form´ees d’une chaine alpha et d’une chaine bˆeta. D’apr`es concours Paris 6

114 Indiquez deux prot ´eoglycanes de surface : ❑ a. Hyaluronane. ❑ d. Synd´ecane.

❑ b. D´ecorine. ❑ c. Beta ˆ glycanne. ❑ e. Agre´cane. D’apr`es concours Rouen

115 Concernant les mol´ecules d’elastine ´ : ❑ a. L’´elastine est un compos´e des tissus ´elastiques. ❑ b. L’´elastine est riche en hydroxylysine. ❑ c. L’´elastine est riche en hydroxyproline. ❑ d. L’´elastine est hydrophobe. ❑ e. L‘´elastine est glycosyl´ee.

D’apr`es concours Paris 12

116 Indiquez Ie principal rˆole de l’´elastine : ❑ a. ´Elasticit´e des tissus. ❑ b. Diffusion des molecules ´ gr aˆ ce a` sa teneur en eau. ❑ c. Role ˆ trophique des tissus e´ pitheliaux. ´ ❑ d. Propri´et´es m´ecaniques des tissus. ❑ e. Rigidit´e des tissus durs (dent, os).

D’apr`es concours Rouen

117 Indiquez 3 caract´eristiques constantes du collag`ene : ❑ a. Fibrillaire. ❑ b. Intracellulaire. ❑ c. Formule : Glycine-acide amin´e X-acide amin´e Y. ❑ d. Triple h´elice. ❑ e. Fabrique´ par le fibroblaste.

D’apr`es concours Rouen

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❑ b. L’interaction cellule-cellule impliquant les s´electines est forte et durable. ❑ c. Les int´egrines sont des h´eterodim ´ eres. ` ❑ d. Les int´egrines reconnaissent toutes le motif peptidique RGDS. ❑ e. L’adh´erence via les int´egrines entraˆıne l’activation de voies de signalisation

´ es UE 2 • Enonc´

337

Marfan.

❑ e.

Les s´erine-prot´eases sont des enzymes qui coupent leurs substrats prot´eiques au niveau d’une s´erine.

D’apr`es concours Paris 11

119 Concernant la matrice extracellulaire : ❑ a. ❑ b.

L’acide hyaluronique est un glycosaminoglycane non sulfat´e.

❑ c.

Le collag`ene est form ´e de 4 chaines alpha enroul´ees entre elles en une super h´elice. La fibronectine est form´ee de deux sous-unit´es diff´erentes reliees ´ par un pont disulfure.

❑ d. ❑ e.

Dans un proteoglycane, ´ la liaison covalente entre le glycosaminoglycane et la prot´eine est de type O-glycosidique.

Le collag`ene de type I est un collag`ene fibrillaire. D’apr`es concours Paris 11

120 Concernant la matrice extracellulaire : ❑ a.

Les glycosaminoglycanes sont form´es d’une longue chaˆıne polysaccharidique non ramifi´ee.

❑ b. La fibre de collag`ene s’assemble a` l’int´erieur de la cellule. ❑ c. Le collag`ene de type IV est un constituant majeur de la lame basale. ❑ d. La fibronectine lie directement le cytosquelette d’actine. ❑ e. La d´ecorine est un prot e´oglycane. D’apr`es concours Paris 11

121 Indiquez Ia cellule productrice de Ia matrice extracellulaire du tissu conjonctif : ❑ a. Le fibroblaste. ❑ d. Le macrophage.

❑ b. L’histiocyte. ❑ c. L’ost´eoblaste. ❑ e. Le chondroblaste. D’apr`es concours Rouen

Le cycle cellulaire Phases

122 Concernant la phase G1 : ❑ a.

C’est la premi`ere phase du cycle cellulaire.

UE2

❑ a. La d´ecorine est un prot e´oglycane. ❑ b. L’h´eparane sulfate est un glycosaminoglycane. ❑ c. Le collag`ene de type IV est un collag`ene fibrillaire. ❑ d. Des mutations du g`ene codant la fibrilline sont `a l’origine du syndrome de

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118 Concernant la matrice extracellulaire :

338

´ es • UE 2 Enonc´

D’apr`es concours Limoges

123 Concernant le MPF : ❑ a.

C’est un complexe h´et´erodim ´erique permettant `a une cellule d’entrer en phase M.

❑ b.

Il est compos´e d’une sous-unit´e r´egulatrice appel´ee cycline et d’une sous-unit´e enzymatique pr´ esentant une activit´e kinase, appel´ee Cdk (Cyclin dependent kinase).

❑ c. Il est compos´e de la cycline E et de la Cdk1. ❑ d. La fin de la mitose est marqu´ee par la degradation ´ de la Cdk1 du MPF. ❑ e. Autre r´eponse. D’apr`es concours Strasbourg

124 Concernant la mitose : ❑ a. ❑ b.

Lors de la m´etaphase, la plaque m´etaphasique correspond a` l’alignement des centrom`eres. La s´eparation des chromatides soeurs de chaque chromosome est appel´ee disjonction chromatidienne.

❑ c. L’anaphase est d´eclench´ee brutalement par la proteolyse ´ de la Cdk1 du MPF. ❑ d. Lors de l’anaphase, la segr´ ´ egation et l’´eloignement des chromatides soeurs ❑ e.

r´esultent du raccourcissement des microtubules kin´etochoriens et de l’allongement des microtubules astraux. Autre r´eponse. D’apr`es concours Strasbourg

125 Le d´eroulement du cycle cellulaire : ❑ a. ❑ b. ❑ c.

Les cyclines sont des kinases d´ependantes du cycle cellulaire. Le taux de cycline B est elev´ ´ e au cours de l’anaphase Une phosphatase permet d’activer le complexe Cdk1-cycline B pour d´eclencher une mitose.

❑ d. Le complexe APC permet de d´egrader la Cdk1 ❑ e. La Cdk4 peut se lier a` la cycline D pour phosphoryler pRb D’apr`es concours Paris 7

126 Le passage S/G2 n´ecessite : ❑ a. ❑ b.

que la phosphatase cdc25 ait inhib´e la kinase Cdk7. que tout l’ADN soit r´epliqu´e.

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❑ b. Elle poss`ede un seul point de contr oˆ le : le point de restriction ou point R. ❑ c. Sa dur´ee conditionne la dur´ee de la phase G0. ❑ d. Les complexes de pr´e-r´eplication sont inactiv´es. ❑ e. Les facteurs de croissance peuvent faire passer les cellules de G0 en G1.

´ es UE 2 • Enonc´

127 Le complexe Cdk2-cycline E : ❑ a. permet a` la cellule de passer le point R. ❑ b. r´egule positivement le MPF (Facteur Promoteur de la Mitose). ❑ c. bloque la cellule en phase S. ❑ d. est inhib´e indirectement par la prot´eine p53. ❑ e. est inhib´e directement par la prot´eine p21.

D’apr`es concours Limoges

128 Concernant le cycle cellulaire : ❑ a. ❑ b. ❑ c.

Il a des m´ecanismes mol´eculaires peu conserv´es au cours de l’ e´ volution. En r´egulant la proliferation ´ cellulaire, il contribue `a maintenir stable la composition cellulaire des tissus. Il d´esigne l’ensemble des m´ecanismes mol´eculaires qui contrˆolent la division cellulaire.

❑ d. Il permet `a la cellule de dupliquer son contenu en ADN puis de le diviser en deux cellules filles.

❑ e.

Il n’existe que chez les mammif`eres sup´erieurs. D’apr`es concours Montpellier 1

Vieillissement

129 T´elom`eres et t´elom´erase : ❑ a. ❑ b.

´ ` sont des s ´equences non codantes. Les sequences nucl ´eotidiques des te´ lomeres Les t´elom `eres sont compos´es de s e´ quences nucleotidiques ´ r´ep´etitives plac´ees dans les r´egions centrom´eriques de chaque chromosome.

❑ c.

La s´equence telom ´ erique ´ se raccourcit `a chaque division cellulaire aussi bien in vitro qu’in vivo.

❑ d. La r´eduction t´elom´erique au cours de la s´enescence replicative ´ entraine une ❑ e.

activation des cdk/cyclines. La t´elom´erase est une transcriptase inverse qui allonge l’ADN t´elom´erique D’apr`es concours Paris 6

130 Les cellules souches de l’h´ematopo¨ı`ese poss`edent les caract´eristiques suivantes : ❑ a. Elles sont capables de diff´erenciation en cellules sanguines. ❑ b. Elles sont capables de renouvellement. ´ ❑ c. Elles ont une dur ´ee de vie limitee. ❑ d. Elles sont reconnaissables morphologiquement. ❑ e. Autre r´eponse.

D’apr`es concours Strasbourg

UE2

D’apr`es concours Paris 7

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❑ c. que le taux de la cycline E soit elev´ ´ e. ❑ d. que le taux de la Cdk1 ait diminu´e. ❑ e. Autre r´eponse.

339

340

´ es • UE 2 Enonc´

❑ a. Absence de t´elomerase. ´ ❑ b. Absence de la prot´eine p53. ❑ c. Inactivation de la prot´eine p21. ❑ d. Incapacit´e de la prot´eine p53 `a se lier au promoteur du g`ene codant pour la prot´eine p21.

❑ e.

Inactivation de la prot´eine Bcl-2.

D’apr`es concours Paris 6

132 Concernant la t´elomerase ´ : ❑ a. ❑ b.

C’est une enzyme. Elle ajoute des r´ep´etitions d’ADN centrom ´erique aux extr´emit ´es de chromosome.

❑ c. Elle est fortement exprim´ee dans les cellules somatiques normales. ❑ d. Sa r´eactivation entraˆıne un arrˆet prolif´eratif cellulaire. ❑ e. Le raccourcissement des extr´emit´es de chromosome est rythm´e par les divisions cellulaires.

D’apr`es concours Paris 11

Cancer

133 Concernant les propri´et´es des cellules normales et des cellules canc´ereuses : ❑ a.

Les facteurs de croissance sont s´ecr´et´es par les cellules normales mais pas par les cellules canc´ereuses.

❑ b.

L’arrˆet de la prolif´eration lorsque les cellules sont confluentes caracterise ´ les cellules canc´ereuses.

❑ c.

Une seule mutation ne peut pas induire la transformation d’une cellule en cellule canc´ereuse. L’absence de la matrice extracellulaire dans la boˆıte de culture peut entraˆıner l’augmentation de la prolif´eration des cellules canc´ereuses et des cellules normales. Apr`es un marquage au BrdU, on trouvera souvent autant de cellules marqu´ees dans une boˆıte de P´etri contenant des cellules canc´ereuses que dans une boˆıte de cellules non canc´ ereuses.

❑ d. ❑ e.

D’apr`es concours Paris 7

134 Concernant les g`enes suppresseurs de tumeurs : ❑ a. Ils codent pour des tyrosines kinases. ❑ b. Leur inactivation favorise la prolif ´eration. ❑ c. Leur inactivation induit l’apoptose. ❑ d. Leur inactivation permet aux oncog`enes d’agir sur la cellule. ❑ e. Aucune proposition exacte. D’apr`es concours Paris 7

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131 L’immortalit´e cellulaire peut ˆetre due `a une :

´ es UE 2 • Enonc´

341

D’apr`es concours Paris 7

136 Concernant la cellule canc´ereuse : ❑ a.

Elle peut utiliser des voies de communications autocrines, paracrines ou endocrines.

❑ b. ❑ c.

Elle peut activer les voies de la n´eo-angiogenese. `

❑ d. ❑ e.

Dans les cancers du sein ou de la prostate, elle ne possede ` gen ´ eralement ´ pas de r´ecepteurs hormonaux. ´ Elle peut presenter une certaine diff e´ renciation. Elle a un cycle cellulaire d´epourvu de phase M. D’apr`es concours Montpellier 1

Mort cellulaire

137 L’apoptose est caract´erisee ´ par : ❑ a. un processus inflammatoire. ❑ b. l’´eclatement des organites cellulaires. ❑ c. une condensation de la chromatine et une fragmentation de l’ADN. ❑ d. la rupture de la membrane plasmique. ❑ e. la fragmentation du noyau D’apr`es concours Paris 6

138 L’apoptose : ❑ a. concerne surtout les cellules d’un organisme ˆag ´e. ❑ b. fait intervenir des phosphatases appele´es caspases. ❑ c. a comme e´ tape finale la fragmentation de l’ADN. ❑ d. peut eˆtre d´eclench´ee par des signaux intra ou extracellulaires. ❑ e. peut eˆtre diminu´ee en cas de mutation inactivatrice de p53. D’apr`es concours Paris 7

139 Parmi les ev ´ enements ´ suivants, quelles sont ceux qui ont lieu au cours de la n´ecrose ? ❑ a. ❑ b.

La translocation des phosphatidyls´erines dans les phases pr ´ecoces. La rupture et la perte de l’int´egrit´e de la membrane plasmique.

UE2

❑ a. est toujours a` un taux fixe ´elev´e dans le noyau ❑ b. r´eprime la transcription de Mdm2 ❑ c. a une s´equence d’importation (SLN) et d’exportation (SEN) nucl ´eaire ❑ d. inhibe p19 qui est cod´ee par un g`ene suppresseur de tumeur ❑ e. est s´equestree ´ par Mdm2 dans le nucl´eole ce qui induit son ubiquitination.

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135 La prot´eine p53 :

342

´ es • UE 2 Enonc´

D’apr`es concours Limoges

140 Quelles sont les deux propositions exactes : ❑ a. ❑ b. ❑ c.

L’apoptose prot`ege les cellules beta-pancr´ ´ eatiques au cours du d eveloppement ´ du diab`ete de type 2. Le stress cellulaire provoque la perte des cellules b´eta-pancr´eatiques par apoptose. L’apoptose des cellules b´eta provoque une inflammation dans les ilots ˆ pancr´eatiques.

❑ d. L’apoptose contribue au d´eveloppement du diab`ete de type 1. ❑ e. L’apoptose n’est jamais impliqu´ee dans le d´eveloppement du diab`ete de type 1. D’apr`es concours Strasbourg

141 Concernant l’apoptose : ❑ a. Ced-9 appartient a` la famille Bcl-2. ❑ b. Ced-3 est l’homologue de la prot´eine pro-apoptotique Apaf-1 de mammif `ere. ❑ c. Le g`ene humain Bcl-2 peut remplacer Ced-4 chez Caenorhabditis elegans. ❑ d. Les prot´eines des familles BH3-only sont anti-apoptotiques. ❑ e. L’activation des caspases est sous le contrˆole de Ced-4 chez Caenorhabditis elegans. D’apr`es concours Paris 11

Signalisation cellulaire Voies de transduction

142 L’activit´e enzymatique des r´ecepteurs enzyme peut ˆetre : ❑ a.

une activit´e tyrosine phosphatase qui phosphoryle des r´esidus tyrosine des prot´eines substrats.

❑ b.

une activit´e tyrosine kinase qui phosphoryle n’importe quel r´ esidu tyrosine des prot´eines substrats.

❑ c. une activit´e AMPc phosphodiest´erase. ❑ d. une activit´e guanylate cyclase. ❑ e. une activit´e s´erine/thr´eonine kinase. D’apr`es concours Limoges

143 Concernant les r´ecepteurs tyrosine kinase : ❑ a.

Ils ont un domaine intracellulaire C-terminal.

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❑ c. La dilatation des organites cellulaires. ❑ d. Une chute de niveau d’ATP lorsque le stress n´ecrotique est prolong´e. ❑ e. La d´egradation de l’ADN nucl´eaire.

´ es UE 2 • Enonc´

❑ d. Ils peuvent activer la voie des MAP kinases. ❑ e. Ils constituent des cibles th´erapeutiques dans le traitement des cancers. D’apr`es concours Montpellier 1

144 Parmi les propositions suivantes, indiquez la (es) proposition(s) exacte(s) : ❑ a. ❑ b. ❑ c.

Les r´ecepteurs sont toujours dou´es d’une activite´ enzymatique intrins `eque. Les prot´eines G sont des prot´eines kinases. La sous-unit´e alpha des proteines ´ G est dou ´ee d’une activit´e GTPase intrins`eque.

❑ d. Les prot´eines kinases sont des enzymes pouvant ˆetre activees ´ par ❑ e.

phosphorylation. Les proteines ´ kinases sont des enzymes pouvant ˆetre activ´ees par un second messager.

D’apr`es concours Rouen

145 Concernant les r´ecepteurs : ❑ a. ❑ b.

Les canaux ioniques sont tous des canaux-r´ecepteurs. Dans la signalisation endocrine, l’hormone peptidique est le second messager vis-`a-vis de la cellule cible.

❑ c. Les r´ecepteurs des hormones stero¨ ´ ıdiennes sont intracellulaires. ❑ d. Les r´ecepteurs `a tyrosine-kinase phosphorylent la tyrosine en position ortho par ❑ e.

rapport a` la fonction ph ´enol. La liaison de la noradre´ naline sur le re´ cepteur β-adr ´energique active directement une ad´enyl-cyclase de la membrane de la cellule post-synaptique. D’apr`es concours Paris 11

146 Cochez la (ou les) r´eponse(s) exacte(s). ❑ a.

La reconnaissance st´ereosp ´ ecifique ´ d’un ligand par un r ´ecepteur est r´eversible du fait de la formation de liaisons faibles non covalentes.

❑ b.

Il est possible de quantifier sp´ecifiquement un complexe r´ecepteur-hormone dans un homog´enat tissulaire, en mesurant la radioactivit´e li´ee si on ajoute uniquement de l’hormone radioactive dans la r´eaction.

❑ c.

La constante de dissociation K D, qui d´ecrit l’affinit´e d’un recepteur ´ pour un ´ ligand est egale au rapport de la constante de vitesse de dissociation sur la constante de vitesse d’association de la r´eaction de formation du complexe r´ecepteur-ligand.

❑ d. Un meme ˆ r´ecepteur peut reconnaˆıtre des ligands diff´erents ayant des activit´es agoniste ou antagoniste.

❑ e.

Autre r´eponse. D’apr`es concours Strasbourg)

UE2

Ils ont un domaine N-terminal ayant une activit´ e enzymatique. Ils ont un domaine N-terminal pouvant pr´esenter un site de reconnaissance `a un ligand.

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❑ b. ❑ c.

343

344

´ es • UE 2 Enonc´

❑ a.

La voie de signalisation conduisant `a la production d’AMPc passe par l’activation de Ras et de l’ad´enylate-cyclase.

❑ b.

La prot´eine JAK (Janus Kinase) est impliqu´ee dans la transmission de facteurs de signalisation h´ematopo¨ıe´ tiques. Les r´ecepteurs ayant des domaines de mort cellulaire (DD) intrins `eques participent au contrˆole de la r´eponse inflammatoire et de l’apoptose.

❑ c.

❑ d. Le retour des r´ecepteurs a` un ´etat inactif peut se faire par phosphorylation du ❑ e.

domaine intracellulaire entraˆınant un changement conformationnel et la dissociation du ligand. Autre r e´ ponse. D’apr`es concours Strasbourg

148 Quelle est la proposition fausse ? ❑ a.

Les r´ecepteurs de signaux extracellulaires hydrosolubles sont en g´en´eral des prot´eines transmembranaires ancr´ees dans la membrane plasmique des cellules.

❑ b.

La reconnaissance entre un r´ecepteur et un ligand est sp ´ecifique lorsque peuvent se former de nombreuses liaisons covalentes entre les deux mol´ecules. La liaison sp´ecifique d’un ligand `a un recepteur ´ entraine un changement de conformation du r´ecepteur qui permettra la transmission du signal `a l’interieur ´ de la cellule.

❑ c.

❑ d. La constante de dissociation Kd caract´erise l’affinit´e d’un recepteur ´ pour un ligand et correspond a` la concentration d’hormone pour laquelle il y a autant de r´ecepteurs libres que de recepteurs ´ lies ´ a` l’hormone dans l’ ´echantillon de tissu analys´e.

❑ e.

Autre r´eponse. D’apr`es concours Strasbourg

149 Quelle est la proposition exacte ? ❑ a.

La sp´ecificit´e de liaison entre un recepteur ´ cellulaire et un ligand est caract eris ´ ´ee par une affinite´ faible et irr´eversible.

❑ b.

Les r´ecepteurs transmembranaires de facteurs de signalisation peuvent activer plusieurs voies de signalisation diff´erentes. La transmission du signal par voie paracrine n’est pas compatible avec la mise en place de gradient de concentration du ligand dans l’environnement extracellulaire.

❑ c.

❑ d. Les facteurs de croissance comme l’EGF activent principalement des r´ecepteurs transmembranaires associ´es a` des s´erine/thr´eonlne kinase cytosoliques.

❑ e.

Autre r´eponse. D’apr`es concours Strasbourg

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147 Cochez la (ou les) r´eponse(s) exacte(s).

´ es UE 2 • Enonc´

345

Est un second messager qui active entre autre la phospholipase C. Sa concentration cytosolique est sup´erieure `a celle du milieu extracellulaire. Son entr´ee dans le cytosol a` partir du milieu extracellulaire n ´ecessite l’ouverture des canaux calciques.

❑ d. Son entr´ee dans le r´eticulum endoplasmique a` partir du cytosol n ´ecessite l’ouverture des canaux calciques IP3 d´ependants.

❑ e.

Autre r´eponse. D’apr`es concours Paris 7

151 L’AMPc : ❑ a. Est d´egrad´e par l’AMPc phosphodiesterase. ❑ b. Sa production dans la cellule active entre autre les CAM kinases. ❑ c. Se fixe sur les sous-unit´es catalytiques de la PKA. ❑ d. L’augmentation des taux intracellulaires de l’AMPc n´ecessite l’activation pr´ealable d’une proteine ´ G h´et´erotrim´etique.

❑ e.

Est un second messager dont la production n´ecessite l’activation d’une enzyme cytosolique. D’apr`es concours Paris 7

152 Concernant les prot´eines G : ❑ a. ❑ b. ❑ c.

Elles doivent leur nom `a leur richesse en glutamine. Elles sont actives lorsqu’elles portent un ATP. Les prot´eines G monom´eriques ont besoin d’un facteur d’echange ´ GEF pour se charger de GTP.

❑ d. Les prot´eines G pentam´eriques sont primordiales pour la neurotransmission. ❑ e. Elles deviennent actives en hydrolysant leur GDP en GTP. D’apr`es concours Rouen

153 Concernant les ad´enyl-cyclases : ❑ a. Elles catalysent une r´eaction de cyclisation. ❑ b. Leur substrat est l’AMP-5’. ❑ c. Elles r´egulent l’activit´e de certains canaux ioniques. ❑ d. Elles sont activ´ees par des PKA (Prot´eines Kinase A) et des PKC (Prot e´ines Kinase C).

❑ e.

Ce sont des prot´eines membranaires. D’apr`es concours Paris 11

UE2

❑ a. ❑ b. ❑ c.

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150 Le calcium :

346

´ es • UE 2 Enonc´

❑ a.

La phospholipase A2 catalyse l’hydrolyse des phosphatidylcholines en lib´erant l’acide phosphatidique et la choline.

❑ b. Les prot´eines-kinases C sont toutes activ´ees par le calcium. ❑ c. L’arginine est le pr´ecurseur du monoxyde d’azote. ❑ d. La liaison de la noradr´enaline sur le r´ecepteur Adrenergique active l’ad´enylcyclase de la membrane de la cellule post-synaptique.

❑ e.

Toutes les petites prot´eines G sont ancr´ees dans la membrane par des lipides. D’apr`es concours Paris 11

155 Concernant les phosphorylations dans la signalisation cellulaire : ❑ a. Elles ne s’effectuent que sur des prot´eines. ❑ b. Le r´esidu cyst´eine des prot´eines est phosphorylable. ❑ c. Elles ne sont qu’activatrices. ❑ d. Elles sont catalys´ees par des kinases. ❑ e. Elles interviennent dans la voie Ras/MAPK. D’apr`es concours Paris 11

Inhibiteurs

156 Les m´ethylxanthines comme la caf´eine sont des inhibiteurs de l’AMPc phosphodi´est´erase

qui entraˆınent au niveau intracellulaire :

❑ a. Une augmentation de la production de l’AMPc. ❑ b. Une augmentation du taux d’AMPc. ❑ c. Une inhibition de la PKA. ❑ d. Une augmentation de la concentration de glucose. ❑ e. L’arrˆet du signal induit par l’AMPc. D’apr`es concours Limoges

157 La toxine pertussique, produite par la bact´erie Bordetella pertussis, emp ˆeche l’´echange du GDP par le GTP au niveau de la sous-unite´ αi de l’h ´et´erotrim`ere des prot´eines G. Dans les cellules cibles, cette toxine va engendrer :

❑ a. La dissociation de la prot´eine G trim ´erique en monom`ere αi-GDP et dim`ere β γ . ❑ b. La lev´ee d’inhibition de l’ad´enylate cyclase. ❑ c. L’augmentation du taux d’AMPc. ❑ d. L’activation de la PKA. ❑ e. L’activation de l’AMPc phosphodi´est´erase. D’apr`es concours Limoges

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154 Concernant les voies de signalisation :

´ es UE 2 • Enonc´

347

❑ a. Une augmentation du taux de proteine ´ Bad phosphoryl´ee. ❑ b. La lib´eration du cytochrome et l’activation des caspases. ❑ c. La prolif´eration des neurones en mitose. ❑ d. L’entr´ee des neurones en apoptose. ❑ e. La r´esistance des neurones a` l’apoptose. D’apr`es concours Limoges)

Analyse de r´ esultats exp´ erimentaux QCM n◦159 a` 161 : Afin d’´etudier le transport nucl´eocytoplasmique dans une lign´ee de cellules humaines en culture in vitro, plusieurs constructions g´en´etiques permettant d’exprimer des prot´eines fluorescentes de 80 kDa (P-YFP) sont introduites dans les cellules. ➣ Un lot de cellules est trait´e avec une construction g´en´etique qui n’exprime pas de prot´eine (t´emoin n´egatif :  -  dans le sch´ema ci-dessous) ; ➣ un lot exprime la prot´eine P-YFP sauvage (P-YFPwt) qui ne contient aucune s´equence hydrophobe ni signal d’adressage particulier ; ➣ un lot exprime la prot´eine P-YFP a` laquelle a e´ t´e ajout´e un signal de localisation nucl´eaire classique (P-YFP-NLS), un lot exprime la prot´eine P-YFP a` laquelle a e´t´e ajout´e un signal d’exportation nucl´eaire (P-YFP-NES) ➣ et un lot exprime la prot´eine P-YFP a` laquelle a e´ t´e ajout´e un signal de localisation nucl´eaire et un signal d’exportation nucl´eaire (P-YFP-NES-NLS). Les cellules vivantes sont observ´ees en microscopie a` fluorescence, les observations sont r´ep´et´ees a` plusieurs heures d’intervalle et les r´esultats repr´esentatifs d’un e´ tat stable au cours du temps sont r´esum´es par la figure ci-dessous. La membrane plasmique des cellules est repr´esent´ee par un simple trait noir d´elimitant le cytosol, l’enveloppe nucl´eaire est repr´esent´ee par un double trait d´elimitant le nucl´eoplasme. La fluorescence observ´ee au microscope est repr´esent´ee en gris.

D’apr`es concours Montpellier 1

UE2

irr´eversible de la PI3K (phosphatidylinositol-3OH kinase). L’incubation des cultures de neurones avec cet inhibiteur est susceptible d’induire :

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158 La wortmannine, m´etabolite fongique (produit par un champignon), est un inhibiteur

348

´ es • UE 2 Enonc´

lat´eraux.

❑ b.

D’apr`es l’enonc´ ´ e, la prot´eine P-YFPwt peut ˆetre transloqu´ee au travers de la ´ membrane du reticulum endoplasmique rugueux. La prot´eine P-YFP-NLS est synth´etis´ee dans le noyau.

❑ c. ❑ d. La prot´eine P-YFP-NES est export´ee du noyau vers le cytosol au travers du pore nucl´eaire.

❑ e.

La prot´eine P-YFP-NES-NLS est import´ee du cytosol vers le noyau au travers du pore nucl´eaire.

Des lots de cellules identiques `a ceux de l’enonc´ ´ e pr´ecedent ´ sont incub ´es en pr´esence d’une mol´ecule inhibant la fixation des exportines sur le signal NES (antiEXP) ou d’une mol´ecule inhibant la fixation des importines sur le signal NLS (antiIMP). Ces deux mol´ecules n’ont pas d’autres effets sur les cellules pendant toute la dur ´ee de l’exp´erience. Les observations sont r´ep´et´ees a` plusieurs heures d’intervalle, les diff erents ´ transports sont consid´er´es comme ´etant a` l’´equilibre (localisation stable de la fluorescence), et l’action des inhibiteurs est totale.

160 V´erifiez la localisation de la fluorescence (cytosol ou nucl ´eoplasme) dans les condi-

tions suivantes :

❑ a. ❑ b. ❑ c.

Dans les cellules exprimant P-YFP-NLS, en pr´esence d’antiIMP, la fluorescence est localis´ee dans le cytosol. Dans les cellules exprimant P-YFP-NES, en pr´esence d’antiIMP, la fluorescence est localis´ee dans le cytosol. Dans les cellules exprimant P-YFP-NES-NLS, en pr´esence d’antiIMP, la fluorescence est localis´ee dans le cytosol.

❑ d. Dans les cellules exprimant P-YFP-NES-NLS, en pr´esence d’antiEXP, la fluo❑ e.

´ dans le cytosol. rescence est localisee Dans les cellules exprimant P-YFP-NES, en pr´esence d’antiEXP, la fluorescence est localis´ee dans le cytosol.

En utilisant le systeme ` P-YFP et cellules en culture, on vous charge d’identifier les signaux intervenant dans le transport nucl´eocytoplasmique e´ ventuellement pr ´esents sur une prote´ ine inconnue (not´ee XX). La prot´eine XX ne contient aucun segment hydrophobe, et on ne consid´erera que les signaux NLS, NES et NRS pour expliquer les r´esultats obtenus. Vous realisez ´ une construction g e´ n´etique permettant d’exprimer la prot´eine XX fusionn´ee a` ´ P-YFP (not ´ee P-YFP-XX). la proteine La construction g´en´etique est introduite dans les cellules, les cellules sont incub´ees en pr´esence ou non des mol´ecules inhibitrices pr´ec´edemment utilis´ees (antiEXP et antiIMP) puis les cellules sont observ´ees en microscopie a` fluorescence. Les r´esultats repr´esentatifs d’un ´etat stable ( e´ quilibre) sont r ´esum´es dans la figure ci-dessous.

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159 A` propos de ces exp´eriences : ❑ a. La prot´eine P-YFPwt peut diffuser au travers du pore nucl ´eaire par les canaux

349

161 Indiquez les propositions exactes : ❑ a.

La prote´ ine P-YFP-XX peut entrer et sortir du noyau par diffusion facilit´ee `a travers les canaux lat´eraux du pore nucl´eaire.

❑ b.

D’apr`es la figure ci-dessus, en presence ´ de l’inhibiteur antiEXP, la prot´eine P-YFP-XX est localis´ee dans le cytosol.

❑ c.

D’apr`es la figure ci-dessus en presence ´ de l’inhibiteur antiIMP, la prot e´ ine PYFP-XX est localis´ee dans le cytosol. La prot´eine P-YFP-XX poss`ede au moins un signal NLS et au moins un signal NES.

❑ d. ❑ e.

En ce qui concerne la prot´eine P-YFP-XX et en absence d’inhibiteur, la vitesse d’exportation du noyau est sup´ erieure `a la vitesse d’importation.

QCM n◦ 162 a` 166 : Dans une famille de trois enfants (G., V. et B.), l’un d’entre eux (B.) pr´esente une enc´ephalopathie s´ev`ere. On soup¸conne l’existence d’une anomalie de production d’ATP cellulaire chez ce patient. L’analyse de l’ADN nucl´eaire et mitochondrial de ces trois enfants montre qu’ils pr´esentent tous la mˆeme mutation de l’ADN mitochondrial sur un g`ene codant une prot´eine de la chaˆıne respiratoire. D’apr`es concours Paris 6

162 L’ADN mitochondrial : ❑ a. est transcrit dans le cytoplasme. ❑ b. ne contient aucun des g`enes des prot´eines mitochondriales. ❑ c. est localis´e dans la matrice mitochondriale. ❑ d. est associ´e `a la membrane externe de la mitochondrie. ❑ e. peut presenter ´ une proportion variable d’ADN normal et mute.´

On pre´ l `eve des lymphocytes des trois enfants et de leur p`ere. On r´ealise l’analyse de l’ADN mitochondrial (ADNm) qui permet de mesurer la proportion d’ADN mut´e exprim´e en % de l’ADN mitochondrial total. On mesure en parall`ele la synth`ese d’ATP par les mitochondries isol´ees `a partir des lymphocytes du p`ere et des trois enfants (tableau 1).

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UE2

´ es UE 2 • Enonc´

350

´ es • UE 2 Enonc´ ADNm mut´e

P`ere

30

0

G.

30

18

B.

10

95

V.

39

34

163 L’ADN mitochondrial (ADNm) mut´e chez les trois enfants : ❑ a. ❑ b.

provient du p`ere. est correl´ ´ e `a une diminution sensible de la synth`ese d’ATP lorsqu’il est tr`es majoritaire. augmente la synth`ese d’ATP lorsqu’il est tr `es majoritaire.

❑ c. ❑ d. augmente la synth`ese d’ATP lorsqu’il est minoritaire. ❑ e. n’a pas beaucoup d’effet sur la synthe`se d’ATP lorsqu’il est tr`es minoritaire. 164 La synth`ese d’ATP dans la mitochondrie : ❑ a.

est r´ealis´ee par la sous unit´e catalytique de l’ATP synthase qui est tourn´ee vers l’espace intermembranaire.

❑ b. se produit sur la face cytosolique de la membrane externe. ❑ c. se produit dans l’espace intermembranaire. ´ ❑ d. est r ´ealis´ee par un complexe proteique, l’ATP synthase, constitu e´ de deux sous unit´e Fo et F1.

❑ e.

utilise le gradient de protons entre la matrice et l’espace intermembranaire.

On mesure sur les mitochondries isol´ees des lymphocytes du p`ere et de B. La consommation d’oxygene ` et la production d’ATP en pr´esence de diff´erents substrats (ADP + Pi, et NADH) et d’oligomycine (tableau 2). Substrats

Consommation d’oxyg`ene (U/min)

Production d’ATP (nmol/min)

P `ere

B.

Pere `

B.

ADP+Pi

0

0

0

0

ADP+Pi + NADHH +

15

15

150

70

ADP+Pi + NADHH + + oligomycine

0

0

0

0

165 Parmi les caract´eristiques de la chaine respiratoire mitochondriale mise a` profit dans cette experience, ´ lesquelles sont exactes ? ❑ a.

L’oligomycine inhibe la sous-unit´e Fo de l’ATP synthase donc le fonctionnement de la chaine respiratoire dans son ensemble.

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Activit´e ATP synthase (nmol/min/mg)

351

´ es UE 2 • Enonc´

m

|

❑ c. ❑ d. La consommation d’oxyg`ene est proportionnelle au fonctionnement des com-

tr e

s

o

rd e

166 Cette exp´erience permet de conclure que la mutation de l’ADNm observ´e chez B. : affecte la synthese ` d’ATP sans modifier la chaine d’oxydor ´eduction. p

:/

/l

e

❑ a. ❑ b.

re

s

s

.c

o

m

|

h

tt

affecte la chaine d’oxydor´eduction mitochondriale sans modifier la synth`ese d’ATP.

s

o

rd

e

s

m

e

d

e

c

in

s

.w

o

rd

p

❑ c. n’affecte que le complexe I. ❑ d. affecte l’inhibition de la production d’ATP par l’oligomycine. ❑ e. n’affecte ni le complexe I ni le complexe III ni le complexe IV.

c

in

s

|

h

tt

p

:/

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e

tr e

167 D’apr`es vos connaissances et les el´ ements ´ apport ´es par cette exp´erience pour d´epister l’anomalie des mitochondries de B, laquelle (lesquelles), parmi les propositions suivantes, est (sont) exacte(s) : e

La sous unit´e F1 n’est pas transmembranaire mais s’associe a` la membrane par l’interm´ediaire de la sous unit´e Fo. La mutation diminue la formation du complexe Fo-F1 dans la membrane interne. o

rD

e

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M

e

d

❑ a.

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p

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/L

e

T

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s

❑ b.

ro

La sous unit´e F1 est responsable de la synthese ` d’ATP, ceci explique le r´esultat obtenu pour B dans la premi`ere exp´erience. o

o

k

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o

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❑ c.

a

c e

b

❑ d. Ce r´esultat permet de conclure que la mutation r´ev`ele une anomalie de localiw

w

w

.f

sation de la sous unit´e F1 de l’ATP synthase. La mutation diminue le passage des protons a` travers la sous unit ´e F1.

|

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|

❑ e.

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UE2

s lo g

s

m

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L’ATP produit d´epend exclusivement du fonctionnement des complexes I, III et IV.

❑ e.

p

o

t.

c

o

plexes I, III et IV.

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L’ADP est le seul substrat n´ecessaire `a la synth`ese d’ATP par les mitochondries isol´ees. L’oligomycine est un d´ecouplant.

❑ b.

352

´ es • UE 2 Enonc´

Pour combattre ce type de maladie, il est n´ecessaire, d’une part, d’identifier les m´ecanismes a` l’origine de la constitution de ces agr´egats et, d’autre part, d’´evaluer leur responsabilit´e dans la mort neuronale. Dans ce contexte, des chercheurs ont Identifi´e une prot´eine, nomm´ee Rha, et Ils s’int´eressent aujourd’hui a` son rˆole potentiel dans la constitution de ces agr´egats. Pour avancer dans leurs recherches, les chercheurs utilisent une souche de souris mutantes, mod`ele d’une maladie neurod´eg´en´erative humaine a` agr´egats. Dans une premi`ere s´erie d’exp´eriences, des analyses d’immunohistochimie indirecte, ciblant Rha, ont e´ t´e men´ees sur dos coupes de cerveaux de souris contrˆoles et mutantes. Des cellules marqu´ees sont pr´esent´ees sur la figure ci-dessous

Barre d’´echelle = 10 µm. D’apr`es concours Paris 5

168 A` quelle(s) information(s) conduisent ces r´esultats ? ❑ a. Rha est une prot´eine s´ecr´et´ee. ❑ b. Rha est exprim´ee dans les cellules c er´ ebrales ´ des souris contrˆoles et des souris mutantes.

❑ c. Rha est agr´eg´ee dans les cellules c´er´ebrales des souris mutantes. ❑ d. Rha est exprim´ee uniquement dans les cellules c´er´ebrales des souris mutantes. ❑ e. Aucune des r´eponses ci-dessus n’est exacte. La mˆeme exp´erience est r´ealis´ee sur des cerveaux qui ont ´et´e trait´es au pr´ealable par le nocodazole. Dans ce cas, que ce soit chez les souris controles ˆ et mutantes, le marquage disparaˆıt.

169 Quelle(s) hypoth`ese(s) peut-on raisonnablement formuler pour expliquer ces r´esultats ? ❑ a. Rha est associ´ee aux microtubules. ❑ b. Rha est associ´ee aux microfilaments d’actine. ❑ c. Rha est associ´ee aux filaments interm´ediaires. ❑ d. Rha est li´ee a` la face externe de la membrane du r´eticulum endoplasmique. ❑ e. Aucune des r´eponses ci-dessus n’est exacte.

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QCM n◦168 a` 179 : De nombreuses maladies neurod´eg´en´eratives graves sont caract´eris´ees par la pr´esence d’agr´egats qui perturbent le fonctionnement des neurones et finalement leur perte.

´ es UE 2 • Enonc´

353

❑ a. Rha est une MAP de stabilisation. ❑ b. Rha est une catastrophine. ❑ c. Rha est une tubuline. ❑ d. Rha est une myosine. ❑ e. Aucune des r´eponses ci-dessus n’est exacte. Des analyses en Westem blot, r´ealis´ees `a l’aide d’un anticorps anti-Rha total (ART), sont alors realis ´ ees ´ sur des extraits hyaloplasmiques de cerveaux de souris contr ˆoles et de souris mutantes. Les r´esultats sont pr´esentes ´ ci-dessous

L’exp´erimentateur a d´epose´ la m ˆeme quantit´e de prot´eines dans chacun des puits.

171 Quelle(s) information(s) sugg`ere(nt) ces r´esultats ? ❑ a.

Une partie des prote´ ines Rha subit une coupure prot´eolytique dans les cerveaux des souris mutantes.

❑ b.

Rha peut adopter une structure quatemaire dans les cerveaux des souris mutantes.

❑ c.

Une partie des prot´eines Rha perd un groupement phosphate li´e par liaison covalente, dans les cerveaux des souris mutantes. Rha est en partie de´ glycosyl e´ e dans les cerveaux des souris mutantes.

❑ d. ❑ e.

Aucune des r´eponses ci-dessus n’est exacte.

Si on fait la mˆeme exp ´erience a` partir de cerveaux de souris mutantes avant que ne se d ´eclenche la maladie, les r´esultats du western blot sont identiques `a ceux des cerveaux des souris contrˆoles.

172 Quelle(s) information(s) sugg`ere(nt) ces r´esultats ? ❑ a.

La coupure prot´eolytique de Rha ne s’effectue que quand la maladie se d´eclenche.

❑ b.

La maladie altere ` le compartiment cellulaire impliqu e´ dans la glycosylation de Rha.

❑ c.

La maladie induit un changement de conformation de Rha qui adopte alors une structure quaternaire. Une voie de signalisation, d´eclench ´ee au cours de la maladie, aboutit `a la phosphorylation de Rha.

❑ d. ❑ e.

Aucune des r´eponses ci-dessus n’est exacte.

UE2

170 Que pouvez-vous conclure de l’ensemble des r´esultats pr´esentes ´ jusqu’a` pr ´esent, quant a` la fonction de Rha ?

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Une analyse de la structure de Rha indique que cette prot´eine ne possede ` pas de site de fixation au GTP mais peut fixer l’ATP. De plus, la presence ´ de Rha induit un allongement des structures auxquelles elle est associ´ee.

354

´ es • UE 2 Enonc´

T : t´emoin sans traitement. P : traitement `a la phosphatase. L’exp´erimentateur a d´epose´ la mˆeme quantit´e de prot´eines dans chacun des puits.

173 Comment expliquer la modification de signal dans les extraits de cerveau des souris mutantes apr`es ce traitement ? ❑ a. ❑ b. ❑ c.

Rha est un groupement phosphate. L’anticorps ne reconnaˆıt pas Rha quand elle est d ´ephosphoryl´ee. Une partie des prot´eines Rha est phosphoryl´ee dans les cerveaux des souris mutantes.

❑ d. Rha est s´ecr´etee ´ hors de la cellule. ❑ e. Aucune des r´eponses ci-dessus n’est exacte. 174 Quelle(s) information(s) am`ene(nt) ces r´esultats concernant Rha ? ❑ a. ❑ b. ❑ c.

Rha est un groupement phosphate qui peut se fixer sur les tubulines. Rha est glycosyl´ee dans les cerveaux des souris mutantes. La phosphorylation de Rha et sa coupure prot´eolytique sont deux ph´enom`enes li´es.

❑ d. Rha est d´ephosphoryl´ee dans les cerveaux des souris mutantes. ❑ e. Aucune des r´eponses ci-dessus n’est exacte. ˆ Sur les memes extraits tissulaires, des westerns blots sont men ´es afin d’analyser la structure et l’expression de plusieurs autres prot´eines.

MUT : souris mutantes ; CTRL : souris contrˆoles. L’exp´erimentateur a d´epos´e la meme ˆ quantite´ de prot´eines dans chacun des puits.

175 Dans quel(s) m´ecanisme(s) cellulaire(s) est (sont) impliqu´ee(s) les caspases ? ❑ a. ❑ b. ❑ c.

Les caspases sont des kinases qui participent a` la transduction du signal suite `a l’activation d’une voie de signalisation. Les caspases sont des prot´eases qui sont activ´ees lors de l’apoptose. Les caspases sont des constituants du prot´easome et participent `a la d´egradation des prot´eines.

❑ d. Les caspases sont les effecteurs principaux de la mort cellulaire programm ´ee. ´ ❑ e. Aucune des reponses ci-dessus n’est exacte.

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La mˆeme exp´erience est r´ealis´ee sur les extraits de cerveaux de souris controles ˆ et mutantes qui ont ´et´e traitees ´ (P) ou non (T) en phase pr´e-symptomatique, par un inhibiteur de la phosphorylation. Les r´esultats sont pr´esent´es dans la figure ci-dessous.

´ es UE 2 • Enonc´

355

❑ a. La caspase 9 est un substrat de la caspase 8. ❑ b. La caspase 8 est un substrat de la caspase 9. ❑ c. La caspase 9 est activ´ee. ❑ d. La caspase 8 est activ´ee. ❑ e. Aucune des r´eponses ci-dessus n’est exacte. 177 Qu’indiquent ces r´esultats quant a` la voie intracellulaire active´e ? ❑ a.

La voie de signalisation des MAP kinases est activ´ee dans les cerveaux des souris mutantes.

❑ b.

La voie d’apoptose extrins`eque est initi´ee dans les cerveaux des souris mutantes.

❑ c. La voie d’apoptose intrins`eque est initi´ee dans les cerveaux des souris mutantes. ❑ d. La voie du prot´easome est active´e dans les cerveaux des souris mutantes. ❑ e. Aucune des r´eponses ci-dessus n’est exacte. 178 Ces r´esultats peuvent-ils expliquer le profil d’expression de Rha, tel qu’observ´e dans les extraits de cerveaux des souris mutantes ? ❑ a. Oui, car Rha peut ˆetre glycosyl´ee. ❑ b. Oui, Rha peut ˆetre un substrat de la voie des caspases. ❑ c. Non, il s’agit de deux ph´enom enes ` ind´ependants. ❑ d. Oui, Rha peut ˆetre d´egrad e´e par le prot´easome activ´e ❑ e. Aucune des r´eponses ci-dessus n’est exacte. 179 Existe-t-il un lien potentiel entre les r´esultats d´ecrits dans les trois derni`eres figures ? ❑ a. ❑ b. ❑ c.

Non, ce sont des ph´enom `enes ind´ependants. Oui, la phosphorylation d’une partie des prot´eines Rha induit un changement de conformation de la prot´eine qui est alors reconnue par une caspase active et ´ ´ee. degrad Oui, la voie de signalisation activ´ee induit une phosphorylation d’une partie des prot´eines Rha, les rendant sensibles a` l’action des phosphatases.

❑ d. Oui, la maladie induit la s´ecr´etion de Rha sous sa forme glycosyl´ee. ❑ e. Aucune des r´eponses ci-dessus n’est exacte.

UE2

9?

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176 Qu’est-ce qui peut expliquer les profils d’expression observ´es pour les caspases 8 et

356

´ es • UE 2 Enonc´

M´ ethodes d’´ etude des cellules et des tissus Pr e´ paration des echantillons ´

180 Parmi les techniques suivantes, laquelle (lesquelles) est (sont) necessaire(s) ´ pour l’ obtention de populations cellulaires `a partir d’un pr´el`evement tissulaire ? ❑ a. Dissociation `a l’aide d’enzymes prot´eolytiques. ❑ b. Adh´erence a` un support. ❑ c. Centrifugation a` tr e`s grande vitesse. ❑ d. Utilisation n´ecessaire d’un cytom`etre-trieur. ❑ e. Patch-clamp.

D’apr`es concours Lille

181 On vient de d´ecouvrir une nouvelle prot´eine et on a pu r´ealiser des anticorps dirig´es contre cette prot´eine. On voit, gr aˆ ce `a une technique d’immunocytochimie utilisant un chromogene, ` que la prot´eine semble localis´ee dans le cytoplasme sur des coupes de 10 microns. Si on veut avoir une id´ee plus exacte de sa localisation, on peut :

❑ a. Faire de l’immunofluorescence et observer au microscope confocal. ❑ b. Faire de l’hybridation in situ. ❑ c. Broyer les cellules et utiliser la technique de Western Blot. ❑ d. Utiliser une technique d’immunocytochimie avec des billes d’or collo¨ıdal et ❑ e.

observer en microscopie electronique ´ a` transmission. Autre r´eponse.

D’apr`es concours Strasbourg

182 Concernant les techniques histologiques : ❑ a. Le bleu de m´ethyle`ne est un colorant basique. ❑ b. Le bleu de m´ethyle`ne met en ´evidence des structures acidophiles. ❑ c. Les acides nucl´eiques peuvent ˆetre color´es par le bleu de m ´ethyl`ene. ❑ d. Dans la coloration H´emalun-Eosine-Safran (HES), le safran met en evidence ´ les acides nucl´eiques.

❑ e.

L’h´emalun colore les fibres de collagene. ` D’apr`es concours Nantes

183 Cochez la (ou les) r´eponse(s) exacte(s). ❑ a.

Sur un homog´enat tissulaire, on d´etecte les cellules qui expriment sp´ecifiquement une prot´eine.

❑ b. Les prot´eines sont s e´par´ees notamment grace ˆ `a leur taille. ❑ c. La charge ´electrique des prot´eines est evalu´ ´ ee en Dalton. ˆ `a une sonde d’hybridation sp´ecifique, les prot ´eines de petits poids ❑ d. Grace mol´eculaires seront d´etect´ees.

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2. Histologie

´ es UE 2 • Enonc´

En electrophor ´ e` se bidimensionnelle, on peut utiliser la spectrom ´etrie de masse ´ pour identifier les proteines exprim ´ees.

184 On met en culture quelques fibroblastes dans une boite de P´etri. Quelles sont les deux propositions exactes ? ❑ a. ❑ b.

Grˆace au microscope a` contraste de phase, on peut suivre leur multiplication.

❑ c. ❑ d.

Si on les fixe et les marque par des anticorps anti-cadh´erines, on peut mettre en ´evidence les points focaux. Si on les fixe et les marque par des anticorps anti-actine, on verra que l’actine est en concentration importante dans le lamellipode des cellules qui etaient ´ en d´eplacement.

❑ e.

Autre r´eponse.

Si on les fixe et les marque par des anticorps anti-tubuline, on peut mettre en ´evidence les fibres de stress.

D’apr`es concours Strasbourg

185 Concernant les m´ethodes d’´etude de la cellule : ❑ a.

L’augmentation de l’indice de r´efraction permet de voir des objets de plus petite dimension.

❑ b.

L’emploi de colorants est en g´en´eral n´ecessaire avec un microscope travaillant en transmission par absorption. Les coupes `a cong´elation sont n´ecessaires pour e´ tudier les activites ´ enzymatiques des monocytes circulants.

❑ c.

❑ d. Pour purifier le complexe CDK1-Cycline B1, on peut pr´eparer des extraits d’ovocytes de type 2 (ovocyte II) de x´enope par lyse mecanique. ´

❑ e.

Le glutaraldehyde ´ est un d´eshydratant specifique ´ dont l’emploi est r´eserv´e `a la cryofracture. D’apr`es concours Montpellier 1

186 Quel est le principe de l’immunohistochimie indirecte ? ❑ a.

Le principe est de marquer une mol´ecule, en g ´en´eral une proteine, ´ `a l’aide d’un colorant sp´ecifique de la mol´ecule.

❑ b.

Le principe est d’identifier une mol´ecule, en g en ´ eral ´ une prot ´eine, a` l’aide d’un anticorps sp´ecifique qui sera r´ev´el ´e par un deuxi`eme anticorps marqu ´e, sp´ecifique du premier anticorps. Le principe est d’identifier les diff´erents compartiments cellulaires a` l’aide de colorations sp´ecifiques.

❑ c.

❑ d. Le principe est d’identifier un acide nucl´eique particulier, en g´en´eral un ARN messager, `a l’aide d’une sonde inverse-compl´ementaire sp´ecifique marqu´ee.

❑ e.

Aucune des r´eponses ci-dessus n’est exacte. D’apr`es concours Paris 5

UE2

D’apr`es concours Limoges

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❑ e.

357

358

´ es • UE 2 Enonc´

D’apr`es concours Nancy

Microscopies photonique et electronique ´

188 Concernant les techniques de visualisation en biologie cellulaire : ❑ a.

Une cellule vivante peut eˆ tre visualis´ee en microscopie optique ou en microscopie electronique ´ `a transmission.

❑ b.

Un anticorps marqu´e par un fluochrome peut permettre de localiser une prot´eine dans une cellule, en microscopie ´electronique a` transmission, mais pas en microscopie ´electronique `a balayage.

❑ c.

Pour localiser une hydrolase lysosomale en microscopie electronique, ´ on peut utiliser un anticorps sp´ecifique marqu´e par une enzyme. En microscopie confocale comme en microscopie biphonique, on peut montrer que deux prot´eines sont co-localis´ees dans une meme ˆ cellule.

❑ d. ❑ e.

La microscopie a` force atomique permet d’observer des mol´ecules en solution sous leur forme active. D’apr`es concours Toulouse

189 La microscopie a` contraste de phase : ❑ a. Permet d’observer des cellules en culture vivantes. ❑ b. Permet d’observer simultan´ement plusieurs marquages fluorescents. ❑ c. Permet d’observer des structures dont la dimension est de l’ordre du nanom`etre. ❑ d. Est utilis´ee pour accentuer le contraste d’´echantillons non color´es. ❑ e. Fonctionne grˆace a` un faisceau d’´electrons. D’apr`es concours Limoges

190 Concernant la microscopie ´electronique : ❑ a.

La cryofracture a l’avantage d’´eviter la fixation chimique et donc de limiter les risques de d´enaturation.

❑ b.

La cryofracture est une technique de choix pour visualiser les reliefs du nucl´eole. Le microscope electronique ´ en transmission permet de s ´eparer deux points distants de 0, 2 nm.

❑ c.

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187 A` propos des techniques immunocytochimiques : ❑ a. Elles permettent de mettre en ´evidence les lipides, les glucides et les prot´eines. ❑ b. Elles utilisent des anticorps sp´ecifiques de prot´eines endogenes. ` ❑ c. Elles ne peuvent ˆetre visualis´ees qu’avec un microscope `a fluorescence. ❑ d. L’anticorps sp´ecifique doit ˆetre marqu´e pour etre ˆ visualis´e. ❑ e. Elles permettent de visualiser l’ARN sp´ecifique d’une proteine. ´

´ es UE 2 • Enonc´

359

´ d’´electrons qui excitent la surface de l’objet ´emettant des electrons secondaires recueillis par un d´etecteur.

❑ e.

La coloration `a l’or permet de visualiser une prot´eine particuli`ere.

UE2

D’apr`es concours Lyon

Techniques speciales ´

191 La cytom´etrie en flux : ❑ a. ´Etudie des cellules isol´ees. ❑ b. Necessite ´ une fixation pr´ealable au glutarald ´ehyde. ❑ c. Permet de caract´eriser rapidement un grand nombre de cellules. ❑ d. Est utilis´ee en routine pour d´eterminer les sous-populations lymphocytaires. ❑ e. Fournit des images cellulaires de meilleure qualit´e que le microscope photonique. D’apr`es concours Brest

192 Cochez la (ou les) r´eponse(s) exacte(s). ❑ a. ❑ b. ❑ c.

Un transfert d’´energie non radiatif se fait sans ´emission de lumi`ere. Le FRET n´ecessite que le spectre d’absorption du donneur recouvre le spectre d’´emission de l’accepteur. La technique de FRET intermol´eculaire peut ˆetre utilis´ee pour etudier ´ des interactions entre diff´erentes prot´eines.

❑ d. La technique appel ´ee perte de fluorescence pendant le photoblanchiment consiste `a irradier en permanence une r´egion de la cellule et d’observer la fluorescence d’une autre r´egion. 

❑ e.

Le pouvoir de r´esolution pour un objet observ´e a` l’aide d’une lumiere ` dans le visible est de 2 nm. D’apr`es concours Nice

193 A` propos de la technique de patch clamp : ❑ a. Tout type d’´electrodes peut ˆetre utilis´e. ❑ b. On mesure le potentiel membranaire apr`es activation sp´ecifique d’un canal. ❑ c. Elle mesure des flux ioniques au niveau des canaux membranaires. ❑ d. La pr´eparation cellulaire est plac´ee dans l’eau pure. ❑ e. Le patch est un morceau de membrane d´etachee. ´ D’apr`es concours Paris 11

194 La viabilit´e des cellules est ´etudi´ee. On peut affirmer que : ❑ a. ❑ b.

Une coloration vitale colore les cellules vivantes. L’annexine V-FITC marque les cellules en necrose. ´

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❑ d. Dans la microscopie en transmission, l’objet est balay´e par un faisceau

360

´ es • UE 2 Enonc´

D’apr`es concours Paris 5

Tissu ´ epith´ elial ´ Epith elium ´ de revetement ˆ

195 Concernant les ´epith´eliums de revˆetement : ❑ a. ❑ b. ❑ c.

La langue est recouverte d’une muqueuse. Le vagin est recouvert d’une intima. Le tube digestif est recouvert tantˆot d’une muqueuse, tantˆot d’une s´ereuse selon la nature des cellules s´ecr´etrices composant l’´epith ´elium.

❑ d. L’endoth´elium est un ´epith´elium. ❑ e. Les tubes s´eminif`eres du testicule forment un epith ´ e´ lium class´e comme pavimenteux, stratifi´e, `a fonction secr´ ´ etoire. D’apr`es concours Paris 12

196 Concernant les ´epith´eliums de revˆetement : ❑ a. ❑ b. ❑ c. ❑ d. ❑ e.

Les epith ´ ´eliums simples sont toujours pavimenteux. Dans un ´epithelium ´ pluristratifie, ´ les cellules ont toujours la m eˆ me forme. Dans les e´ pitheliums ´ d’origine endodermique, les filaments interm ediaires ´ appartiennent `a la famille des cytok´eratines. La cavit´e buccale normale est revˆetue d’un e´ pith´elium keratinis ´ ´e. La pr´esence de st´er ´eocils sur une cellule ´epitheliale ´ augmente ses capacit´es d’absorption. D’apr`es concours Montpellier 1

197 Concernant les tissus epith ´ eliaux ´ : ❑ a.

Le plateau stri ´e apical d’une cellule e´ pith ´eliale lui permet d’augmenter ses capacit´es d’absorption. Les st´er´ eocils sont des structures contractiles.

❑ b. ❑ c. Une cellule cili´ee est en g´eneral ´ aplatie. ❑ d. Des cils sont pr´esents au p ole ˆ apical des cellules qui absorbent. ´ ❑ e. Les st ´ereocils et les cils ont la m ˆeme fonction.

D’apr`es concours Nantes

198 Concernant les tissus epith ´ eliaux ´ : ❑ a.

La colchicine inhibe la formation des microtubules.

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❑ c. L’annexine V-FITC marque les cellules en apoptose. ❑ d. Les mitochondries restent fonctionnelles pendant l’apoptose. ❑ e. Aucune de ces r´eponses n’est juste.

´ es UE 2 • Enonc´

❑ c. ❑ d. La vimentine est mise en ´evidence dans les cellules musculaires. ❑ e. Dans les cellules ´epith´eliales, les filaments de k´eratine contribuent au soutien de l’enveloppe nucl´eaire. D’apr`es concours Nantes

199 Une cellule ´epith´eliale d’un epith ´ elium ´ simple contient des filaments intermediaires ´ qui ont les caract´eristiques suivantes : ❑ a. Ce sont des structures polarisees. ´ ❑ b. Ils sont form´es de cytok´eratines soit acides soit basiques. ❑ c. Ils s’attachent aux h´emidesmosomes. ❑ d. Leurs monom`eres sont form´es par les ribosomes de l’enveloppe nucl´eaire. ❑ e. Autre r´eponse. D’apr`es concours Strasbourg

200 Les jonctions adh´erentes ont les caracteristiques ´ suivantes : ❑ a.

Permettent l’attachement d’une cellule `a la matrice extracellulaire ou d’une cellule `a une autre cellule.

❑ b. Solidarisent les microvillosit´es du pole ˆ apical des cellules ´epith ´eliales. ❑ c. Permettent le passage de petits peptides et d’ions de cellule `a cellule. ❑ d. Imperm´eabilisent l’´epith´elium cutan ´e. ❑ e. Autre r´eponse. D’apr`es concours Paris 7

201 Concernant les jonctions : ❑ a. ❑ b. ❑ c. ❑ d. ❑ e.

Les cadh´erines sont des prot´eines membranaires dont l’activit´e d´epend du calcium et de leur fixation `a des cadh ´erines du mˆeme type. Les cat´enines alpha et b´eta jouent un rˆole d ´eterminant dans le d´eveloppement des tissus au cours de l’organog´enese. ` Le complexe prot´eique de la plaque d’attachement peut interagir avec les microfilaments d’actine. Les h e´ midesmosomes adh`erent a` la membrane basale gr ˆace aux int´egrines qui activent les filaments d’actine. Autre r´eponse. D’apr`es concours Paris 7

202 Concernant une jonction communicante entre deux cellules ´epithe´liales : ❑ a.

Les ZO1 et ZO2 sont intracytoplasmiques.

UE2

La phosphorylation des lamines permet la fragmentation de l’enveloppe nucl´eaire lors de la mitose. La vimentine est mise en ´evidence dans les cellules d’origine m´esoblastique.

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❑ b.

361

362

´ es • UE 2 Enonc´

❑ c.

Les connexines des cellules adjacentes se reconnaissent par leur extr´emit´e N terminale. La phosphorylation des connexines permet a` une cellule de fermer le connexon correspondant.

❑ d. Les membranes cellulaires sont parall`eles entre elles et distantes de3 nm. ❑ e. Les filaments d’actine interagissent avec la fodrine. D’apr`es concours Lille

203 Concernant les int´egrines : ❑ a. Les int´egrines sont des h´eterodim ´ eres. ` ❑ b. Les int´egrines sont toujours des molecules ´ h ´et´erophiles. ❑ c. Les cellules epith´ ´ eliales poss`edent des int ´egrines α4β6. ❑ d. Les lymphocytes expriment les mˆemes int´egrines que les cellules e´pithe´liales. ❑ e. Les leucocytes sont porteurs d’une int´egrine possedant ´ une sous-unit ´e β2. D’apr`es concours Nantes

204 L’´epith ´elium de l’intestin : ❑ a. appartient `a une muqueuse. ❑ b. est pseudostratifie.´ ❑ c. comporte des cellules caliciformes. ❑ d. comporte des cellules cili´ees. ❑ e. se renouvelle `a partir d’une couche germinative. D’apr`es concours Paris 11

205 Quelles sont les deux propositions fausses ? La membrane cytoplasmique de l’ent´erocyte : ❑ a. pr´esente une composition uniforme sur toute sa surface. ❑ b. contient des cadh´erines. ❑ c. contient des occludines. ❑ d. augmente sa surface d’absorption en formant des cils vibratiles. ❑ e. Autre r´eponse. D’apr`es concours Strasbourg

206 La muqueuse intestinale : ´ ❑ a. Le sommet des villosit´es correspond a` la zone germinative de l’e´pithelium. ❑ b. Les ent´erocytes sont li´es entre eux par des cadres ´epicellulaires. ❑ c. Les microvillosit´es des ent´erocytes favorisent les m´ecanismes d’absorption. ❑ d. L’´epith ´elium de revˆetement contient des cellules glandulaires endocrines. ❑ e. Le chorion n’est pas vascularis´e. D’apr`es concours Paris 5

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❑ b.

´ es UE 2 • Enonc´

363

D’apr`es concours Paris 11

208 Concernant les ´epith´eliums urinaires : ❑ a. Les cellules y sont jointives. ❑ b. On n’y observe pas de moyens d’union intercellulaire. ❑ c. Les cellules en raquette sont capables de se d´eformer. ❑ d. Les cellules superficielles contiennent de la k´eratine molle. ❑ e. Ils correspondent a` une fonction de glissement. D’apr`es concours Paris 5

209 Sur la photo, on observe :

❑ a. une couche granuleuse. ❑ b. une couche germinative. ❑ c. une couche corn´ee. ❑ d. une couche chondrog`ene. ❑ e. une nappe glandulaire.

D’apr`es concours Paris 11

210 Quelle est la proposition exacte ? Les h´emidesmosomes presents ´ au p ˆole basal des cellules basales de l’´epiderme : ❑ a. Ont pour rˆole de fixer l’´epith´elium sur la lame basale. ❑ b. Sont un lieu de fixation de filaments de desmine. ❑ c. Comportent des cadh´erines. ❑ d. Adh`erent directement au collag`ene IV.

UE2

❑ a. des cellules cili´ees. ❑ b. des cellules caliciformes. ❑ c. des cellules basales de remplacement. ❑ d. des cellules binucl´eees. ´ ❑ e. des cellules pavimenteuses.

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207 L’´epith ´elium urinaire comporte :

364

´ es • UE 2 Enonc´ Autre r´eponse.

D’apr`es concours Strasbourg

211 Concernant l’´epiderme : ❑ a. Les cellules de la couche `a epines ´ possedent ` de nombreux desmosomes. ❑ b. La couche germinative est form´ee d’une seule couche de k´eratinocytes. ❑ c. Les cellules de la couche corn´ee ne poss`edent ni noyau ni organites. ❑ d. Les m´elanocytes synthetisent ´ la m ´elanine `a partir de la tyrosine. ❑ e. Les k´eratinosomes renferment un contenu de nature lipidique qui est lib´er´e dans les espaces intercellulaires.

D’apr`es concours Paris 6

212 Les cellules cili´ees de l’´epith´elium respiratoire : ❑ a. Sont reli´ees `a la membrane basale par des h´emidesmosomes. ❑ b. S´ecr`etent des mucines. ❑ c. Pr´esentent environ deux cents cils a` leur pˆole apical. ❑ d. ´Etablissent entre elles des complexes de jonctions. ❑ e. ´Etablissent entre elles des jonctions communicantes. D’apr`es concours Paris 6

´ Epith elium ´ glandulaire

213 Concernant les ´epith´eliums glandulaires : ❑ a. Les cellules calciformes sont s´ereuses. ❑ b. La thyro¨ıde est une glande apocrine. ❑ c. Le pancr´eas est une glande amphicrine. ❑ d. Les glandes s´ebac ´ees sont holocrines. ❑ e. Les cellules principales de l’estomac sont muqueuses. D’apr`es concours Paris 12

214 Concernant les cellules glandulaires : ❑ a.

Des cellules glandulaires isol´ees dans l’ ´epith´elium gastrique s´ecr`etent la ghr´eline dans la lumi`ere de l’estomac.

❑ b.

La cardiodilatine est une hormone produite par les cellules musculaires lisses de la paroi art´erielle.

❑ c. La leptine est une hormone produite par des adipocytes. ❑ d. Le mode d’excretion ´ des cellules endocrines produisant les hormones st´ero¨ıdiennes est une excr´etion lipidique de type apocrine.

❑ e.

La glande s´ebac´ee est une glande alv´eolaire `a excr´etion holocrine. D’apr`es concours Lille

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❑ e.

´ es UE 2 • Enonc´

365

D’apr`es concours Strasbourg

216 Les glandes exocrines : ❑ a. comportent g´en ´eralement une portion s´ecr´etrice et un canal excreteur. ´ ❑ b. sont associ´ees `a un tissu conjonctif richement vascularis´e. ❑ c. ne s´ecretent ` que des proteines ´ ou du mucus. ❑ d. peuvent faire partie d’un ´epithelium ´ de revˆetement. ❑ e. sont toujours des glandes m´erocrines.

D’apr`es concours Paris 6

217 Parmi les glandes suivantes, quelle est celle dont l’excr´etion est de type holocrine ? ❑ a. La thyro¨ıde. ❑ b. La glande mammaire chez la femme. ❑ c. Le foie. ❑ d. Les glandes s´ebac´ees. ❑ e. Les glandes sudoripares apocrines.

D’apr`es concours Paris 5

218 La cellule glandulaire des alv´eoles de la glande mammaire au cours de la lactation : ❑ a. Synth´etise des lipides. ❑ b. Forme, a` partir de l’appareil de Golgi, des grains de s´ecretion. ´ ❑ c. S´ecr`ete les lipides par exocytose. ❑ d. S´ecr`ete des prot ´eines par exocytose. ❑ e. Autre r´eponse.

D’apr`es concours Strasbourg

219 La m´edullosurr´enale : ❑ a. Repr´esente la partie periph ´ e´ rique de la glande surr´enale. ❑ b. Fait partie du syst`eme nerveux sympathique. ❑ c. Synth´etise et lib `ere uniquement l’adr´enaline. ❑ d. Permet a` l’adr´enaline d’agir sur des tissus et organes non n´ecessairement in❑ e.

nerv´es par les terminaisons nerveuses adr´energiques. Est stimul´ee par des terminaisons nerveuses lib´erant de la noradr´enaline. D’apr`es concours Paris 5

UE2

❑ a. De volumineux grains clairs en microscopie ´electronique `a transmission. ❑ b. Un r´eticulum endoplasmique granuleux dilat´e. ❑ c. La pr´esence de complexes de jonction. ❑ d. Des phenom ´ enes ` d’exocytose. ❑ e. Autre r´eponse.

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215 Les cellules s´ereuses sont caracteris ´ ´ees par :

366

´ es • UE 2 Enonc´

❑ a. Exocrine. ❑ b. M´erocrine. ❑ e. Muqueuse.

❑ c. Tubuleuse droite.

❑ d. Amphicrine. D’apr`es concours Paris 11

221 La glande sous-maxillaire est une glande : ❑ a. Exocrine. ❑ b. Compos´ee. ❑ e. M´erocrine.

❑ c. Mixte.

❑ d. Amphicrine. D’apr`es concours Paris 11

222 La glande ut´erine : ❑ a. Est acineuse en phase de prolif´eration. ´ en phase de s ´ecr ´etion. ❑ b. Est tubuleuse contournee ❑ c. Excr`ete le glycog`ene pendant l’ovulation. ❑ d. Disparaˆıt en totalit´e apr`es la phase menstruelle. ❑ e. Aucune r´eponse exacte. D’apr`es concours Paris 11

223 Concernant le pancr´eas : ❑ a. C’est une glande mixte, endocrine et exocrine. ❑ b. Tous les acini exocrines sont de type s´ereux. ❑ c. Les acini sont tous entour´es par une membrane basale. ❑ d. Les cellules acineuses exocrines excre`tent de l’insuline et du glucagon. ❑ e. Les ilots de Langerhans sont richement vascularis´es. D’apr`es concours Paris 5

Tissu conjonctif Tissus conjonctifs gelifi ´ es ´

224 Concernant la lame basale : ❑ a. Les mol´ecules de collag`ene IV constituent un r´eseau a` larges mailles. ❑ b. L’entactine ´etablit la liaison entre le collag`ene IV et la laminine. ❑ c. Des mol´ecules d’int´egrine sont concentr´ees au niveau de points focaux. ❑ d. Des cadh´erines attachent les h ´emidesmosomes de l’´epiderme sur la lame basale. ❑ e.

La laminine fixe des prot´eoglycanes, le perlecan par exemple. D’apr`es concours Lille

225 Concernant la relation e´pithelium-tissu ´ conjonctif : ❑ a.

Le collag`ene III est un collag`ene sp´ecifique des lames basales.

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220 La glande sebac ´ ee ´ est une glande :

´ es UE 2 • Enonc´

❑ d. Les lames basales sont argyrophiles. ❑ e. La laminine est une structure argyrophile des lames basales. D’apr`es concours Nantes

226 Les cellules des tissus conjonctifs : ❑ a. ❑ b. ❑ c.

Les fibroblastes se multiplient dans les tissus conjonctifs, s´ecr`etent et r´egulent la majeure partie des constituants de la matrice extracellulaire. Les macrophages proviennent d’un pr´ecurseur fibroblastique Les mastocytes se localisent et se divisent pref´ ´ erentiellement autour des vaisseaux des tissus conjonctifs.

❑ d. Les adipocytes multiloculaires sont abondants chez l’adulte ❑ e. Les polynucle´aires sont des cellules sanguines qui migrent, puis se divisent dans les tissus conjonctifs.

D’apr`es concours Nancy

227 Concernant les fibroblastes : ❑ a. Ce sont des cellules capables de mobilite.´ ❑ b. Ils s´ecr `etent des m´etalloprot´eases. ❑ c. Ils sont retrouv´es dans toutes les vari´et´es de tissus conjonctifs proprement dits. ❑ d. Ils peuvent etre ˆ unis par des jonctions occludens. ❑ e. Ils sont pr´esents dans l’endon`evre.

D’apr`es concours Paris 6

228 Le tissu conjonctif dense est pr´esent dans : ❑ a. Le p´erioste. ❑ b. Le chorion des muqueuses des voies g´enitales. ❑ c. Le derme profond. ❑ d. Les apon´evroses. ❑ e. Le stroma de la corn´ee. D’apr`es concours Paris 6

229 Concernant les tissus adipeux : ❑ a. ❑ b.

On distingue 3 types principaux de tissus adipeux. On distingue 2 types morphologiques d’adipocytes : uniloculaire et multiloculaire.

❑ c. Le tissu adipeux blanc stocke des acides gras sous l’effet de l’insuline. ❑ d. La lipolyse est induite par les cat´echolamines. ❑ e. Les adipokines sont produites par l’hypothalamus. D’apr`es concours Paris 12

UE2

La fibromoduline est un composant sp´ecifique des lames basales. Le collag`ene VII forme des plaques d’ancrage sur lesquelles viennent s’accrocher des fibrilles de collag`ene IV.

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❑ b. ❑ c.

367

368

´ es • UE 2 Enonc´

❑ a. Les cellules adipeuses brunes sont multi-loculaires. ❑ b. Le tissu adipeux blanc a un rˆole m´ecanique (amortissement des chocs). ❑ c. La graisse brune repr´esente une r ´eserve ´energ´etique pour l’organisme. ❑ d. La synth`ese des lipides est stimul´ee par l’insuline. ❑ e. L’insuline augmente la quantit´e de tissu adipeux de la moelle osseuse h´ematopo¨ı´etique.

D’apr`es concours Nantes

231 Les adipocytes blancs : ❑ a. Forment un syncytium grˆace `a des nexus. ❑ b. Peuvent synth´etiser des lipides `a partir de glucose. ❑ c. Ont une fonction endocrine. ❑ d. Sont responsables de la production de chaleur dans les tissus conjonctifs. ❑ e. Autre r´eponse.

D’apr`es concours Strasbourg

232 Les adipocytes blancs : ❑ a. Sont des cellules de soutien du tissu conjonctif. ´ ❑ b. Sont des cellules multinucl´eees. ❑ c. Se forment autour d’un axe conjonctivo-vasculaire. ❑ d. Contiennent plusieurs vacuoles lipidiques. ❑ e. Produisent de la chaleur.

D’apr`es concours Paris 11

Tissus conjonctifs solides

233 Concernant le cartilage : ❑ a. Sa matrice est riche en glycosaminoglycanes. ❑ b. Il est entour´e par un tissu conjonctif fibreux dense nomme´ p´erioste. ❑ c. Le ligament jaune est form´e de cartilage ´elastique. ❑ d. Les mutations du collag`ene II peuvent etre ˆ `a l’origine de chondrodysplasies. ❑ e. Les chondrocytes hyperplasiques du cartilage de croissance sont riches en phosphatases alcalines. D’apr`es concours Paris 12

234 Parmi les types cellulaires suivants, indiquer celui(ceux) qui est (sont) pr´eent(s) dans le tissu cartilagineux : ❑ a.

adipocyte

❑ d. ost´eoblaste

❑ b.

chondrocyte

❑ e.

synoviocyte

❑ c. fibroblaste D’apr`es concours Paris 12

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230 Concernant les adipocytes :

´ es UE 2 • Enonc´

369

❑ c.

Le cartilage de l’´epiglotte est de type hyalin. Les fibres pr´esentes dans le cartilage articulaire sont principalement des fibres de cartilage de type II. La matrice extracellulaire est moins hydrat´ee que celle du tissu conjonctif conjonctivo-vasculaire.

❑ d. Pour aller du sang pr´esent dans les vaisseaux du p ´erichondre jusqu’au chondroblaste, il faut traverser au moins 2 lames basales.

❑ e.

Les chondrones sont d´elimites ´ par des faisceaux de fibres de collag`ene de type II. D’apr`es concours Montpellier 1

236 Quelle est la proposition fausse ? L’examen en microscopie electronique ´ du cartilage hyalin permet de visualiser : ❑ a. Le noyau des chondrocytes. ❑ b. Les fibrilles de collag`ene. ❑ c. Les microtubules cytoplasmiques dans les chondrocytes. ❑ d. Les capillaires dans la matrice extracellulaire. ❑ e. Autre r´eponse. D’apr`es concours Strasbourg

237 Concernant les cartilages articulaires : ❑ a. Ils sont tr`es vascularis´es. ❑ b. Ils se renouvellent par apposition. ❑ c. Ils sont aussi appel´es cartilages de conjugaison. ❑ d. Ils sont de type hyalin. ❑ e. Ils sont riches en chondro¨ıtine sulfate. D’apr`es concours Paris 6

238 Les tendons : ` osseuses aux muscles squelettiques. ❑ a. Relient les pieces ❑ b. Sont bien vascularis´es. ❑ c. Renferment des tendinocytes avec des expansions aliformes. ❑ d. Sont limit´es ext´erieurement par le peritendinum ´ form ´e de tissu conjonctif lˆache. ❑ e. Font partie des tissus conjonctifs pluritendus. D’apr`es concours Brest

239 Dans un tendon, on trouve les e´lements ´ suivants : ❑ a. ❑ b.

Des art´erioles dans les faisceaux tendineux. Des t´enocytes.

UE2

❑ a. ❑ b.

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235 Propositions relatives au cartilage :

370

´ es • UE 2 Enonc´

D’apr`es concours Strasbourg

240 Quelles sont les deux propositions exactes ? Dans un tissu conjonctif dense unitendu

`a pr´edominance collag´enique, tel le tendon :

❑ a. ❑ b. ❑ c.

Les mol´ecules de procollag`ene I sont synth ´etis´ees par les tenocytes. ´ L’assemblage des mol´ecules de collag`ene en fibrilles se fait dans l’espace extracellulaire. L’enzyme lysyl-oxydase intervient dans l’appareil de Golgi du t´enocyte pour auto-assembler les mol´ecules de procollagene. `

❑ d. On observe de nombreuses cellules provenant de la circulation sanguine. ❑ e. Autre r´eponse. D’apr`es concours Strasbourg

241 Quels sont, parmi les ´el´ements suivants, celui ou ceux qui sont impliqu ´es dans les fonctions de r´esorption de la fraction min´erale de la matrice extracellulaire de l’os ? 1 : Phosphatase alcaline 2 : Cathepsine 3 : Anhydrase carbonique 4 : Hydrolase 5 : Catalase 6 : Enzymes lysosomiaux Indiquez la bonne association de propositions exactes :

❑ a. 3, 4

❑ b. 1

❑ c. 3, 4, 6

❑ d. 3

❑ e. 2, 4, 5, 6 D’apr`es concours Nice

242 Parmi les etapes ´ suivantes de la min e´ ralisation de la substance fondamentale, quelles

sont celles qui se d´eroulent en dehors de l’ost´eoblaste :

❑ a. Fixation des particules micellaires sur les sites de nucl´eation. ❑ b. Stockage d’ions calcium et phosphate. ❑ c. Formation de particules micellaires. ❑ d. Grossissement du cristal de phosphate tricalcique par apposition. ´ ❑ e. Precipitation des ions phosphate et calcium. D’apr`es concours Paris 7

243 Concernant les tissus osseux : ❑ a. ❑ b. ❑ c.

Les cellules bordantes sont des ost´eocytes au repos. Les ost´eocytes poss`edent des cils utilis´es comme m´ecanor´ecepteurs. Les ost´eocytes sont riches en mitochondries.

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❑ c. Des fibroblastes. ❑ d. Des fibrilles de collag`ene I. ❑ e. Autre r´eponse.

´ es UE 2 • Enonc´

371

mosomes.

244 Concernant les tissus osseux : ❑ a. ❑ b. ❑ c.

La dur´ee de vie d’un ost´eoclaste est de 12 jours. Le remodelage osseux d´ebute a` la fin de la croissance. Un tissu osseux ost´eoporotique peut re´ sulter d’une r´esorption osseuse excessive.

❑ d. Un tissu osseux ost´eoporotique peut r´esulter d’une inhibition de l’activit´e ost´eoblastique.

❑ e.

L’ost´eopetrose ´ est marqu e´ e par une augmentation de la densit´e min´erale osseuse. D’apr`es concours Nantes

245 Concernant le tissu osseux : ❑ a. ❑ b.

Le tissu osseux d’un os long est essentiellement lamellaire chez l’adulte. L’ost´eoporose peut apparaˆıtre `a la m´enopause du fait de la chute de la production d’estrog`enes.

❑ c. La vitamine D favorise l’ost´eogenese. ` ❑ d. La parathormone stimule l’osteoclasie ´ en se fixant sur des r´ecepteurs situ´es sur les ost´eoclastes.

❑ e.

La calcitonine est hypercalc´emiante. D’apr`es concours Lille

246 Concernant les cellules du tissu osseux : ❑ a. Les ost´eocytes jeunes sont ost´eo-r´esorbants. ❑ b. Les cellules bordantes sont des cellules ost´eo-progenitrices. ´ ❑ c. Les ost´eoclastes sont ost´eo-r´esorbants. ❑ d. Les ost´eoblastes logent dans les ost´eoplastes. ❑ e. Les ost´eocytes sont des cellules plus actives que les ost´eoblastes. D’apr`es concours Limoges

247 Concernant les cellules osseuses : ❑ a.

L’os pr´esent au contact des ost´eoblastes est plus recent ´ que celui qui est plac´e au contact des cellules bordantes.

❑ b. ❑ c.

Les ost´eocytes ´emettent des prolongements dans les canaux de Havers. Les ost´eoblastes et les cellules bordantes se regroupent pour former des ´epith´eliums a` la surface des ´epith´eliums `a la surface de la matrice osseuse.

UE2

D’apr`es concours Nantes

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❑ d. Pour r´esorber, un ost´eoclaste doit d´evelopper une bordure en brosse. ❑ e. Les ost´eoblastes et les ost´eoclastes communiquent par l’intermediaire ´ des des-

372

´ es • UE 2 Enonc´

tose. D’apr`es concours Montpellier 1

Tissus conjonctifs liquides

248 Concernant les macrophages : ❑ a. ❑ b.

La membrane des macrophages est h´eriss ee ´ de microvillosit´es. Le cytoplasme des macrophages est riche en lysosomes et vacuoles h´et erophagiques. ´

❑ c. Les macrophages ont pour origine les monocytes. ❑ d. Leur noyau est bilob´e. ´ ` ❑ e. Ils font partie des cellules presentatrices d’antigenes aux lymphocytes. D’apr`es concours Paris 7

249 Parmi les propositions suivantes relatives aux populations cellulaires libres, lesquelles ont une fonction dependante ´ d’une pr´esentation antigenique ´ pr´ealable : ❑ a. Lymphocyte T ❑ c. Granulocyte neutrophile ❑ e. Lymphocyte NK

❑ b. Plasmocyte ❑ d. Macrophage D’apr`es concours Paris 12

250 Concernant les cellules du tissu conjonctif : ❑ a.

les macrophages de la moelle osseuse phagocytent les ´erythrocytes en fin de vie.

❑ b.

Les mastocytes contiennent des granulations d’aspect microcristallin en microscopie electronique. ´

❑ c. Les plasmocytes ont une importante activite´ de synth`ese proteique. ´ ❑ d. Dans le tissu conjonctif, les lymphocytes T sont toujours regroup´es en follicules.

❑ e.

Toutes les propositions pr´ec´edentes sont fausses. D’apr`es concours Montpellier 1

251 Concernant la moelle osseuse h´ematopo¨ı ´etique : ❑ a.

Les fibres de r´eticuline y sont proportionnellement plus abondantes que dans le tissu conjonctif conjonctivo-vasculaire.

❑ b. Plus elle est active, moins elle contient d’adipocytes multiloculaires. ❑ c. On la retrouve dans les canaux de Volkmann. ❑ d. Elle est habituellement pr´esente dans la diaphyse des os longs chez l’adulte. ❑ e. Parmi les cellules qu’elle produit figurent des pr´ecurseurs des mastocytes. D’apr`es concours Montpellier 1

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❑ d. Les ost´eoclastes sont des cellules mobiles. ❑ e. Les ost´eoclastes attaquent principalement l’os par un ph´enom`ene de phagocy-

´ es UE 2 • Enonc´

373

Se forme par transformation d’un lymphocyte T quand celui-ci a rencontr´e l’antig`ene qui lui est sp´ecifique.

❑ b. Ne se reconnait qu’en microscopie ´electronique. ❑ c. A la mˆeme fonction que le macrophage. ❑ d. Synth´etise des immunoglobulines dans le r´eticulum endoplasmique granuleux. ❑ e. Autre r´eponse. D’apr`es concours Strasbourg

253 Quelles sont les deux propositions fausses ? Les lymphocytes B : ❑ a. ❑ b.

Ont pour origine la moelle osseuse h´ematopo¨ı´etique. Interviennent dans la d´efense de l’organisme par la production d’anticorps apr`es transformation en plasmocytes.

❑ c. Passent par le thymus pour acqu´erir leur diff´erenciation. ❑ d. Dans le sang, sont plus nombreux que les polynucl´eaires neutrophiles. ❑ e. Autre r´eponse. D’apr`es concours Strasbourg

254 Concernant les granulocytes ou leucocytes granuleux : ❑ a. Ils repr´esentent environ 70% des globules blancs circulants. ❑ b. Ils poss`edent un noyau `a plusieurs lobes. ❑ c. Ils sont polynucl´e´es. ❑ d. Ils peuvent prendre une forme de disque biconcave. ❑ e. Ils contiennent des granulations cytoplasmiques. D’apr`es concours Paris 5

255 Concernant les polynucl´eaires neutrophiles : ❑ a. ❑ b.

Ils interviennent au cours de la r´eaction inflammatoire non specifique. ´ Les granulations nucl´e´ees des polynucl´eaires neutrophiles sont e´ galement mises en evidence ´ dans le cytoplasme des polynucleaires ´ ´eosinophiles et basophiles.

❑ c. Les granulations nucl´e´ees contiennent du lysozyme. ❑ d. Les granulations nucl´e´ees contiennent une g´elatinase. ❑ e. Les granulations nucl´e´ees contiennent une collag´enase. D’apr`es concours Lille

256 Concernant les granulocytes basophiles et mastocytes : ❑ a. ❑ b. ❑ c.

Les granulocytes basophiles sont pr´esents dans le sang et les tissus. ´ Les mastocytes sont presents dans le sang et les tissus. Les deux types cellulaires poss`edent des granulations metachromatiques. ´

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❑ a.

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252 Quelle est la proposition exacte ? Le plasmocyte :

374

´ es • UE 2 Enonc´

D’apr`es concours Paris 12

257 Concernant le tissu sanguin : ❑ a. ❑ b.

Apr`es coagulation du sang, le liquide restant porte le nom de plasma. L’h´ematocrite est le pourcentage relatif du volume des leucocytes par rapport au volume total du sang. Le sang represente ´ environ 7 % du poids du corps.

❑ c. ❑ d. La my´elopo¨ı `ese produit toutes les cellules sanguines. ❑ e. La vitesse de s´edimentation des cellules du sang est mesurable quand on pr´el`eve le sang avec un anticoagulant. D’apr`es concours Nantes

258 Concernant le sang : ❑ a.

Il repr´esente en moyenne 3, 7 % de la masse corporelle totale de la femme et 4, 5 % de celle de l’homme.

❑ b.

L’´etude morphologique des cellules est le plus souvent r´ealis´ee sur un pr´el`evement de sang veineux.

❑ c.

La mesure de l’h´ematocrite est le plus souvent r ealis´ ´ ee sur un pr´el`evement de sang etal ´ ´e sur une lame de verre (frottis sanguin). L’´etude morphologique des cellules est le plus souvent r´ealis´ee sur un pr´el`evement de sang etal ´ e´ sur une lame de verre (frottis sanguin).

❑ d. ❑ e.

L’´etude morphologique des cellules est le plus souvent r´ealis´ee sur un pr´el`evement de sang fix´e par le glutarald´ehyde. D’apr`es concours Lille

259 Concernant la lign´ee rouge : ´ ❑ a. Les hematies sont des disques biconvexes. ❑ b. Il y a chez l’homme environ 5 × 1012 h ´ematies par litre de sang. ´ de vie d’une he´ matie est de 12 jours environ. ❑ c. La duree ❑ d. Les r´eticulocytes sanguins sont de jeunes h ´ematies (< 24 h). ❑ e. L’h´emoglobine est a` quasi saturation chez l’h´ematie. D’apr`es concours Nantes

260 Concernant les plaquettes : ❑ a.

Leur nombre varie de 1, 5 × 109 a` 3, 5 × 10 9 par litre de sang veineux p´eriph ´erique.

❑ b. ❑ c.

Leur faisceau marginal est constitu´e de microtubules. Leur cytoplasme ne comporte aucun organite.

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❑ d. Les deux types cellulaires poss`edent des r´ecepteurs aux fragment Fc des IgE. ❑ e. Les granulations des mastocytes contiennent de l’h´eparine

´ es UE 2 • Enonc´

375

D’apr`es concours Lille

261 Concernant les h´ematies : ❑ a. Ce sont les plus nombreux des ´el´ements figur´es du sang circulant. ❑ b. Leur membrane plasmique est capable de se d´eformer. ❑ c. Leur noyau poss`ede une chromatine fortement condens´ee. ❑ d. Leur cytoplasme est riche en mitochondries. ❑ e. Elles participent aux ph´enom`enes de coagulation (h´emostase). D’apr`es concours Paris 5

Tissu nerveux Neurones

262 Concernant le neurone : ❑ a. La substance tigro¨ıde est basophile. ❑ b. Elle correspond `a du r´eticulum lisse. ❑ c. Elle s’observe au niveau du pericaryon ´ et de l’axone. ❑ d. Au niveau de l’axone, il existe un transport anterograde ´ rapide et un transport ❑ e.

ant´erograde lent. Les microtubules participent au transport des mitochondries. D’apr`es concours Brest

263 Concernant le tissu nerveux : ❑ a. Les astrocytes sont les cellules my´elinisantes du syst`eme nerveux central. ❑ b. Les cellules de Schwann font partie de la nevroglie ´ centrale. ❑ c. Les neurones poss`edent un noyau volumineux avec un gros nucl´eole central. ❑ d. La perte de la basophilie pour les neurones est synonyme d’augmentation de ❑ e.

l’activit´e neuronale. L’arbre somato-dendritique est le pˆole ´emetteur des neurones.

D’apr`es concours Limoges

264 Concernant les dendrites : ❑ a. Ils sont le plus souvent multiples. ❑ b. Ils peuvent se ramifier abondamment a` proximit´e du corps cellulaire. ❑ c. Ils sont recouverts d’´epines. ❑ d. Ils peuvent etre ˆ entour´es d’une gaine de my´eline. ❑ e. Leur cytoplasme peut contenir des corps de Nissl. D’apr`es concours Paris 7

UE2

nucl´eaire inerte.

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❑ d. Les granules contiennent de la s´erotinine. ❑ e. Lors de leur passage dans le sang, elles conservent des fragments d’ADN

376

´ es • UE 2 Enonc´

❑ a. Le transport neuronal requiert de l’energie sous forme d’ATP. ❑ b. Le transport axonal ant´erograde rapide permet le deplacement ´ d’organites. ❑ c. Le transport axonal r´etrograde rapide de´pend des dyn´eines. ❑ d. Le transport axonal lent est unidirectionnel. ❑ e. La polarit´e des microtubules dendritiques est mixte. D’apr`es concours Paris 12

266 Concernant les neurones : ❑ a.

Les neurones matures ont un noyau unique, `a chromatine dispers´ee le plus souvent.

❑ b. Les dendrites sont le lieu d’´emission des potentiels d’action. ❑ c. La synth`ese des neurotransmetteurs a` lieu dans les terminaisons axonales. ❑ d. Le flux axonal ante´rograde rapide se fait sur les microtubules du cytosquelette. ❑ e. L’endon`evre est un tissu conjonctif lache ˆ qui entoure les axones dans le syst`eme nerveux central. D’apr`es concours Montpellier 1

267 L’axone : ❑ a. Est d´epourvu de canaux ioniques. ❑ b. Assure le transport des v´esicules synaptiques. ❑ c. Conduit les potentiels d’action des boutons synaptiques vers le p´ericaryon. ❑ d. Est accompagn´e de cellules de Schwann dans le syst`eme nerveux central. ❑ e. Sont tous my´elinis´es. D’apr`es concours Paris 11

268 Concernant le syst`eme nerveux : ❑ a. ❑ b. ❑ c. ❑ d. ❑ e.

Le transport axonal rapide r´etrograde met en jeu des kin ´esines. La gaine de my´eline permet d’augmenter la vitesse du transport axonal. Le transport axonal ant´erograde se fait du corps cellulaire vers l’extr ´emit´e terminale de l’axone. Les prolongements d’une mˆeme cellule microgliale peuvent former la gaine de my´eline de plusieurs neurones du syst`eme nerveux central. Les axones des neurones de Golgi de type I sont plus longs que ceux des neurones de Golgi de type II. D’apr`es concours Paris 5

269 Concernant les axones et les dendrites : ❑ a.

Tous les neurotransmetteurs sont synth´etis´es le long de l’axone ou a` l’extr ´emit´e pr´esynaptique.

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265 Concernant le transport neuronal :

´ es UE 2 • Enonc´

Tous les neurotubules des dendrites ont la mˆeme polarit´e que ceux de l’axone. Dans une fibre my´elinis´ee, la r´epartition et la nature des prot´eines de l’axolemme est homog`ene le long de l’axone.

❑ d. Un neurotransmetteur gazeux comme le monoxyde d’azote doit etre ˆ stock ´e dans ❑ e.

Autre r´eponse. D’apr`es concours Strasbourg

270 Concernant les synapses du syst`eme nerveux central (SNC) : ❑ a.

La fixation du GABA sur son r´ecepteur produit une hyperpolarisation de la membrane post-synaptique.

❑ b. La substance blanche est d´epourvue de synapse. ❑ c. Les epines ´ dendritiques sont d epourvues ´ de ribosomes. ❑ d. Les synapses du SNC sont entour´ees par un prolongement astrocytaire. ❑ e. Les neuropeptides opio¨ıdes sont achemin´es `a l’extr´emit ´e de l’axone par transport axonal orthograde lent.

D’apr`es concours Paris 6

Cellules gliales

271 Concernant les astrocytes : ❑ a. Ils poss`edent un corps cellulaire et des prolongements. ❑ b. Il en existe deux vari´et´es : protoplasmique et fibreux. ❑ c. Leurs prolongements entrent en contact les uns avec les autres. ❑ d. Leur cytoplasme contient des gliofibrilles constitu´ees d’une prot´eine sp´ecifique. ❑ e. Leurs prolongements n’engainent que partiellement les parois des capillaires c´erebraux. ´ D’apr`es concours Paris 7

272 Parmi les propositions morpho-fonctionnelles suivantes int´eressant les oligodendro-

cytes, indiquez la ou les propositions exactes :

❑ a. Ce sont des cellules gliales. ❑ b. Ils se localisent exclusivement dans la substance blanche. ❑ c. Ils comportent de rares prolongements. ❑ d. Leurs corps cellulaires et leurs prolongements comportent de nombreux microtubules.

❑ e.

Ils ne peuvent my´eliniser qu’un seul axone. D’apr`es concours Paris 7

273 La n´evroglie ´epitheliale ´ tapissant le canal de l’´ependyme : ❑ a. ❑ b.

Est constitu´ee de cellules jointives. Repose sur une membrane basale.

UE2

des v´esicules synaptiques avant d’ ˆetre lib´er´e.

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❑ b. ❑ c.

377

378

´ es • UE 2 Enonc´

D’apr`es concours Paris 11

274 Les astrocytes protoplasmiques : ❑ a. Sont localis´es dans la substance blanche. ❑ b. Pr´esentent des pieds vasculaires. ❑ c. Forment une gaine de my´eline autour des axones ❑ d. S´ecr`etent le liquide c´ephalo-rachidien. ❑ e. Sont incapables de prolif´erer. D’apr`es concours Paris 11

275 Concernant les oligodendrocytes : ❑ a. ❑ b. ❑ c.

Un mˆeme oligodendrocyte est capable de my´eliniser plusieurs axones. Les nœuds de Ranvier sont d´epourvus de canaux sodium voltage d´ependants. Les nœuds de Ranvier dans le syst`eme nerveux central sont entour´es par une membrane basale.

❑ d. Les oligodendrocytes p´erineuraux se trouvent essentiellement dans la substance blanche.

❑ e.

L’enroulement de la membrane d’un prolongement d’oligodendrocyte forme un internode.

D’apr`es concours Paris 6

Cerveau

276 Concernant la constitution de la subtance grise du syst`eme nerveux central : ❑ a. Elle contient des corps cellulaires de neurones. ❑ b. Elle contient des cellules microgliales. ❑ c. Elle contient des terminaisons axonales. ❑ d. Elle contient des epines ´ dendritiques . ❑ e. Elle contient des capillaires sanguins.

D’apr`es concours Paris 12

277 Concernant la constitution de la subtance blanche du syst`eme nerveux central : ❑ a. Elle poss`ede une activit e´ metabolique ´ plus importante que la substance grise. ❑ b. Les cellules my´elinisantes y sont d´epourvues de lame basale. ❑ c. Elle contient des synapses. ❑ d. Les capillaires y sont peu nombreux. ❑ e. La composition prot´eique de la myeline ´ y est differente ´ que dans le syst`eme nerveux p´eriph´erique. D’apr`es concours Paris 12

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❑ c. Est accompagn´ee d’un tissu conjonctif. ❑ d. Comporte des cellules a` plateau stri´e. ❑ e. Comporte des cellules calciformes.

´ es UE 2 • Enonc´

379

Cette barri`ere s’observe uniquement autour des vaisseaux de l’enc´ephale. Les cellules de l’endoth´elium vasculaire pr´esentent des hiatus entre elles (formation des capillaires fenˆetr´es) Les p´ericytes entourent compl`etement le capillaire.

❑ c. ❑ d. La basale n´evroglique entoure compl`etement la basale endoth´eliale. ❑ e.

´ Cette barri`ere est selective.

D’apr`es concours Lille

279 Les plexus choro¨ıdes : ❑ a. Sont localis´es dans les m´eninges. ❑ b. Comportent des capillaires sinuso¨ıdes. ❑ c. Sont tapiss´es par des e´pendymocytes. ❑ d. Synth´etisent le liquide c´ephalo-rachidien. ❑ e. Aucune r´eponse exacte.

D’apr`es concours Paris 11

280 Dans la couche mol´eculaire du cervelet, on trouve : ❑ a. Les axones des cellules de Purkinje. ❑ b. Les axones des grains. ❑ c. Les axones des cellules de Golgi. ❑ d. Les axones des cellules etoil ´ ees. ´ ❑ e. Autre r´eponse.

D’apr`es concours Strasbourg

281 Quelle est la proposition fausse ? Dans la substance blanche du cervelet, on trouve : ❑ a. Des astrocytes. ❑ b. Des capillaires comportant uniquement des fascias et des maculas. ❑ c. Les fibres moussues. ❑ d. Les axones des cellules de Purkinje. ❑ e. Autre r´eponse. D’apr`es concours Strasbourg

Tissu musculaire Muscle strie´ cardiaque

282 Parmi les mol´ecules suivantes, laquelle est absente au sein des sarcom`eres du muscle

stri´e cardiaque :

❑ a. Actine. ❑ d. Desmine.

❑ b. Troponine. ❑ e. N´ebuline.

❑ c.

Titine.

D’apr`es concours Paris 12

UE2

❑ a. ❑ b.

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278 Concernant la barri`ere h´emato-nerveuse :

380

´ es • UE 2 Enonc´

❑ a.

Une unit´e motrice est l’ensemble des myocytes sous le contrˆole d’un seul neurone.

❑ b.

La plaque motrice d ´esigne la zone de contact entre les terminaisons nerveuses et les myofilaments. L’innervation motrice influence la diff´erenciation des fibres musculaires stri´ees squelettiques en fibres rouges, blanches ou interm´ediaires.

❑ c.

❑ d. Les myocytes myocardiques sont des cellules musculaires a` contraction lente. ❑ e. Toutes les cellules musculaires myocardiques poss`edent une activit´e cardionectrice. D’apr`es concours Nantes

284 Les cardiomyocytes : ❑ a. Presentent ´ des stries scalariformes entre eux. ❑ b. Sont entoures ´ d’endomysium. ❑ c. Comportent deux triades par sarcom`ere. ❑ d. Communiquent entre eux par des jonctions nexus. ❑ e. Sont incapables de se renouveller. D’apr`es concours Paris 11

285 Quelle est la proposition fausse concernant le cardiomyocyte : ❑ a. Il y a des nexus au niveau des traits scalariformes. ❑ b. Les filaments interm´ediaires s’ancrent au niveau des traits scalariformes. ❑ c. La r´egion axiale autour du noyau est pauvre en myofibres. ❑ d. Les cellules satellites sont localis´ees entre le sarcolemme et la lame basale. ❑ e. Autre r´eponse. D’apr`es concours Strasbourg

286 Les dispositifs de jonction entre les cardiomyocytes auriculaires comportent des : ❑ a. Jonctions occludens. ❑ b. Jonctions faisant intervenir des cadh´erines. ❑ c. Jonctions communicantes. ❑ d. Desmosomes reli´es `a des filaments interm´ediaires de cytok´eratine. ❑ e. Complexe dystoglycane/sarcoglycane. D’apr`es concours Paris 6

287 Quelle est la proposition fausse concernant les fibres musculaires myocardiques : ❑ a. ❑ b.

Elles sont habituellement mononucl´eees. ´ Le r´eticulum sarcoplasmique est lisse.

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283 Concernant les tissus musculaires :

´ es UE 2 • Enonc´

381

disques clairs des sarcom`eres.

❑ e.

Elles sont riches en mitochondries.

UE2

D’apr`es concours Paris 5

Muscle strie´ squelettique

288 Concernant le tissu musculaire stri´e squelettique : ❑ a. Chaque faisceau musculaire est entoure´ par l’endomysium. ❑ b. Chaque cellule est entouree ´ par une lame basale. ❑ c. Apr`es l´esion, il est capable de se r´eg ´en´erer grˆace aux cellules satellites. ❑ d. Les fibres lentes ou rouges poss`edent plus de mitochondries que les fibres ❑ e.

blanches. Autre r´eponse. D’apr`es concours Strasbourg

289 Concernant les cellules satellites musculaires : ❑ a. Elles sont situ´ees au contact des rhabdomyocytes et cardiomyocytes. ❑ b. Elles sont situ´ees entre la lame basale et le sarcolemme du myocyte adulte. ❑ c. Elles sont quiescentes a` l’´etat normal. ❑ d. Elles ne poss`edent qu’un seul noyau. ❑ e. Elles sont capables de fusionner pour r´eparer un myocyte les´ ´ e. D’apr`es concours Paris 12

290 Concernant la jonction neuromusculaire du muscle stri´e squelettique : ❑ a. ❑ b.

Un rhabdomyocyte poss`ede en moyenne 5 `a 12 plaques motrices. Au niveau des plaques motrices, les terminaisons axonales sont d´epourvues de cellules de Schwann.

❑ c. La terminaison axonale est s´epar´ee du rhabdomyocyte par la membrane basale. ❑ d. Un seul quantum d’ac´etylcholine est suffisant pour entraˆıner la d´epolarisation ❑ e.

du rhabdomyocyte. Le r´ecepteur a` l’ac´etylcholine est localis´e sur les membranes pr´e et post synaptiques. D’apr`es concours Paris 12

291 Un sarcom`ere vu en microscopie ´electronique est compos´e de : ❑ a. une bande A. ❑ d. deux stries Z.

❑ b. une bande H. ❑ e. une bande M.

❑ c. deux bandes I. D’apr`es concours Limoges

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❑ c. Le r´eticulum sarcoplasmique et les tubules T forment volontiers des diades. ❑ d. Les triades sont situ´ees en regard de la jonction entre les disques sombres et les

382

´ es • UE 2 Enonc´

❑ a. ❑ b. ❑ c.

Elles sont toutes entour´ees d’une lame basale. Elles sont toutes en contact avec des cellules satellites. Les cellules musculaires stri´ees ont des tubules T toujours situ´es au niveau de la jonction A-I.

❑ d. Dans le rhabdomyocyte, la dystrophine se lie `a l’actine. ❑ e. Un sarcom`ere est limit´e par deux stries M. D’apr`es concours Montpellier 1

293 Le sarcom`ere contient : ❑ a. Des filaments d’actine. ❑ b. Des citernes terminales. ❑ c. Deux bandes A anisotropes. ❑ d. Deux demi-bandes I isotropes. ❑ e. Des pieds jonctionnels. D’apr`es concours Paris 11

294 Les fibres musculaires stri´ees squelettiques : ❑ a. Sont polynucl´eees. ´ ❑ b. Sont reli´ees entre elles par des desmosomes. ❑ c. Comportent de la desmine. ❑ d. Peuvent se renouveler `a partir du myoblaste de r´eserve. ❑ e. Contiennent des cav´eoles. D’apr`es concours Paris 11

295 Concernant les cellules musculaires : ❑ a. Elles contiennent toutes de la myoglobine. ❑ b. Elles sont toutes revetues ˆ d’une membrane basale. ❑ c. Elles contiennent toutes de la desmine. ❑ d. Dans tous les myocytes stri´es, les prot ´eines contractiles sont organis´ees en sar❑ e.

com`eres. Tous les myocytes stri´es comportent une unit´e motrice. D’apr`es concours Paris 6

Muscle lisse

296 Parmi les cellules suivantes, indiquer celui/ceux qui correspond(ent) `a un type de cellule musculaire lisse : ❑ a. Cellule myoendocrine. ❑ c. Cellule myo´epith ´elo¨ıde. ❑ e. Cellule nodale.

❑ b. Cellule myo´epith´eliale. ❑ d. Myofibroblaste. D’apr`es concours Paris 12

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292 Propositions relatives aux cellules musculaires :

´ es UE 2 • Enonc´

383

Les myofilaments fins d’actine sont pr´esents uniquement dans les bandes I claires du sarcom`ere.

❑ b.

La bande A noire contient une zone centrale H, centr´ee par la ligne M, o `u sont uniquement pr´esents les filaments ´epais de myosine. La tropomyosine contient une sous-unit´e capable de fixer le calcium.

❑ c. ❑ d. Les tˆetes de myosine poss`edent une activit´e ATPasique. ❑ e. Les myofilaments d’actine sont composes ´ de chaˆınes lourdes et de chaˆınes l´eg eres ` d’actine G.

D’apr`es concours Paris 5

298 Concernant la cellule musculaire lisse : ❑ a. ❑ b.

La calponine est associ´ee au filament fin.

❑ c.

Les corps denses intracytoplasmiques correspondent a` des sites d’interaction entre filaments fins et filaments epais. ´ Des cav´eoles sont visibles en microscopie ´electronique au niveau de la membrane cytoplasmique.

❑ d. ❑ e.

La calponine a, dans la cellule musculaire lisse, la mˆeme fonction que la tropomoduline dans la cellule musculaire squelettique.

Les plaques denses sont associees ´ `a des integrines ´ trans-membranaires. D’apr`es concours Lille

299 Les cellules musculaires lisses : ❑ a. Comportent plusieurs noyaux. ❑ b. Comportent des cav´eoles. ❑ c. Sont entour´ees d’un e´pimysium. ❑ d. Peuvent se renouveller. ❑ e. Synth´etisent des fibres e´lastiques. D’apr`es concours Paris 11

300 Quelle est la proposition exacte ? ❑ a.

Dans la cellule musculaire lisse, des ´el´ements du r e´ ticulum endoplasmique sont localis´es au voisinage des cav´eoles.

❑ b.

Dans la cellule musculaire lisse, la partie centrale du myofilament epais ´ est d´epourvue de t eˆ tes de myosine. La cellule musculaire lisse ne comporte pas de lame basale.

❑ c. ❑ d. Les corps denses cytoplasmiques de la cellule musculaire lisse sont bien visibles en microscopie optique.

❑ e.

Autre r´eponse. D’apr`es concours Strasbourg

UE2

❑ a.

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297 Indiquez la (ou les) proposition(s) exacte(s).

384

´ es • UE 2 Enonc´

❑ a. Elle peut etre ˆ volontaire. ❑ b. Elle peut etre ˆ spontanee. ´ ❑ c. Elle peut d´ependre d’une stimulation par la cholinest´erase. ❑ d. Elle peut d´ependre de l’´etirement cellulaire. ❑ e. Elle peut d´ependre d’une stimulation par l’ocytocine. D’apr`es concours Paris 6

302 Concernant les fibres musculaires lisses : ❑ a. ❑ b.

Elles sont le plus souvent binucl´e´ees. Elles contiennent de nombreux filaments d’actine mais pas de filaments de myosine.

❑ c. Elles contiennent des filaments interm´ediaires de desmine. ´ ´ ❑ d. Les caveoles correspondent `a des equivalents des tubules T des fibres musculaires stri´ees.

❑ e.

Elles ne sont innerv´ees que par un seul motoneurone alpha. D’apr`es concours Paris 5

3. Embryologie Premi` ere semaine de d´ eveloppement 303 Concernant la cavitation et l’´eclosion : ❑ a.

Au stade morula, les cellules sont pluripotentes, puis deviennent progressivement totipotentes lors de la cavitation.

❑ b.

La formation de la cavit´e blastocœlique d ´epend uniquement de la mise en route des pompes Na+/K+ ATPases. Le premier axe de polarit´e embryonnaire se met en place d`es le troisi`eme jour (stade 8 cellules) de d´eveloppement embryonnaire.

❑ c.

❑ d. Le trophectoderme (ou trophoblaste) repr´esente environ 1/3 des cellules du blastocyte.

❑ e.

La fragilisation progressive de la zone pellucide par des ph´enom`enes m´ecaniques et enzymatiques permet l’´eclosion du blastocyte. D’apr`es concours Nantes

304 Concernant la 1re semaine de d´eveloppement, indiquez la reponse ´ fausse : ❑ a. ❑ b. ❑ c.

Durant la premi`ere semaine de d´eveloppement, on assistera a` la segmentation, la migration et l’implantation compl` ete de l’œuf. La f´econdation correspond `a la r´eunion d’un spermatozo¨ıde et d’un ovule haplo¨ıdes qui vont former une cellule diplo¨ıde. La segmentation correspond `a une multiplication cellulaire par division ; au cours de celle-ci la rapport nucl´eo cytoplasmique augmente.

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301 Concernant la contraction des cellules musculaires lisses :

´ es UE 2 • Enonc´

385

❑ e.

ˆ veg ´ ´etal. animal et un pole Les divisions sont totales mais asynchrones, c’est-`a-dire qu’elles n’ont pas lieu toutes en mˆeme temps.

305 Concernant la 1re semaine de d´eveloppement : ❑ a. ❑ b.

Des ` les premi`eres divisions, les cellules sont appel´ees blastocytes. Les blastom`eres sont retenus ensemble par un sac d´elimit´e par la membrane de Heuser.

❑ c.

La migration de l’œuf dans la trompe est facilit´ee par diff´erentes s ecr ´ ´etions et par le mouvement des cils locaux.

❑ d. Lorsqu’il est compos´e de 16 cellules, le zygote est appel´e morula ; a` ce moment, ❑ e.

il arrive dans la cavit´e vaginale. La membrane pellucide est extrˆemement imperm eable ´ et le liquide ext´erieur ne peut pas p´enetrer ´ `a l’int´erieur. D’apr`es concours Dijon

306 Concernant la 1re semaine de d´eveloppement, indiquez la reponse ´ exacte : ❑ a. La fusion des deux cellules haplo¨ıdes a lieu dans la muqueuse uterine. ´ ` J3, le zygote, apr`es mitoses successives, devient le blastocyte. ❑ b. A ❑ c. Le blastocyte pr´esente une cavit´e liquidienne appelee ´ le blastoc `ele. e ❑ d. La nidation commence d`es le 4 jour. ❑ e. Le blastocyte pr´esente une membrane pellucide contrairement `a la morula. D’apr`es concours Dijon

´ 307 Concernant la fecondation :

❑ a.

Au cours de la fusion des membranes du spermatozo ¨ıde et de l’ovocyte, une int´egrine ovocytaire reconnaˆıt la fertiline du spermatozo¨ıde.

❑ b.

La reconnaissance de la zone pellucide par le spermatozo¨ıde s’effectue par une s´electine du spermatozo¨ıde qui se fixe sur ZP3.

❑ c.

La r´eaction corticale de l’ovocyte est provoquee ´ par l’oscilline du spermatozo¨ıde. Le centriole distal du spermatozo¨ıde est `a l’origine du fuseau de la 1re division

❑ d.

en 2 blastom`eres.

❑ e.

Le pronucl´eus femelle subit une r´eplication de l’ADN avant l’amphimixie. D’apr`es concours Lille

308 Concernant la compaction de la morula humaine : ❑ a. ❑ b. ❑ c.

Elle d´ebute lorsque l’embryon atteint le stade 32 blastom`eres. Elle peut etre ˆ inhib´ee par des anticorps dirig ´es contre la E-cadh´erine. Elle peut etre ˆ inhib´ee par l’absence d’ions calcium.

UE2

D’apr`es concours Dijon

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❑ d. Le zygote est d´ej`a orient´e gr ˆace `a un globule polaire qui va d´eterminer un pˆole

386

´ es • UE 2 Enonc´ tom`eres internes. Autre r´eponse.

D’apr`es concours Strasbourg o c t. o p s lo g .b

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´ : 309 A` propos de la premi`ere semaine du developpement ❑ a. Toutes les cellules embryonnaires sont totipotentes jusqu’`a la fin de la premi`ere

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|

❑ e.

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semaine du d´eveloppement.

La compaction est li´ee `a une modification mol´eculaire membranaire des cellules embryonnaires.

❑ c. ❑ d.

La mol´ecule d’adh´erence intervenant dans la compaction est la connexine 43. ` la fin de la premi`ere semaine du d´eveloppement, le blastocyste est dans la A cavit´e ut´erine

❑ e.

L’axe c´ephalo-caudal est mis en place d`es la fin de la premiere ` semaine du d´eveloppement d

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D’apr`es concours Caen

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310 Parmi les ev` ´ enements suivants, lequel(lesquels) a(ont) lieu au cours de la 1`ere seh

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maine du d´eveloppement embryonnaire ?

La mise en place de l’empreinte parentale. d

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❑ b. La segmentation. ❑ c. L’implantation. ❑ d. La cavitation (formation du blastoc`ele) suite `a un afflux sodique mettant en jeu m /g

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des pompes Na+/K+ ATPase et des e´ changeurs Na+ /H+ . La perte de la totipotence. D’apr`es concours Lyon

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l’œuf humain ?

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311 Quels ev ´ enements ` se d´eroulent pendant la premi`ere semaine du developpement ´ de

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❑ a. La f´econdation. ❑ b. La segmentation. ❑ c. La diff´erenciation du syncytiotrophoblaste. ❑ d. La diff´erenciation du cytotrophoblaste ❑ e. La compaction.

|

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D’apr`es concours Rennes

312 Concernant la premi`ere semaine du de d´eveloppement embryonnaire (DE) : ❑ a. ❑ b. ❑ c.

La compaction se produit `a J2. Le bouton embryonnaire provient des cellules p´eriph´eriques de la morula. La totipotence des cellules permet la r´ealisation du diagnostic pr´e-implantatoire `a un stade tr`es precoce ´ du DE. Retrouvez plus de livres médicaux à télécharger gratuitement et exclusivement sur : | www.facebook.com/LeTresorDesMedecins | www.facebook.com/groups/LeTresorDesMedecins | | http://letresordesmedecins.wordpress.com | http://letresordesmedecins.blogspot.com |

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❑ d. Elle se traduit, notamment, par l’apparition de jonctions serrees ´ entre les blas-

´ es UE 2 • Enonc´

387

❑ e.

´ ´eriques. lules periph L’œuf arrive dans la cavit´e ut´erine `a J7.

Deuxi` eme semaine de d´ eveloppement 313 Concernant le blastocyte a` 13 jours : ❑ a. Le l´ecithoc`ele primaire est visible. ❑ b. On peut observer le cœlome extra-embryonnaire en formation. ❑ c. Le cytophoblaste se d´eveloppe et forme des cordons de cellules. ❑ d. L’embryon est tridermique dans certaines zones. ❑ e. L’embryon est tridermique dans certaines zones. D’apr`es concours Nantes

314 Concernant la 2e semaine de d´eveloppement, indiquez la reponse ´ vraie : ❑ a.

Au d´ebut de la deuxi`eme semaine de developpement, ´ le blastocyte est compl´etement enchˆass´e dans la muqueuse ut´erine.

❑ b.

Le trophoblaste se divise en deux couches de cellules : une couche interne de cellules mononucl´e´ees forme le syncytiotrophoblaste et une couche externe de cellules plurinucl´e´ees forme le cytotrophoblaste.

❑ c.

Au cours de la deuxi`eme semaine se forme un disque embryonnaire didermique issu de la diff´erenciation des cellules du bouton embryonnaire qui se r´epartissent deux couches cellulaires distinctes : l’hypoblaste et l’´epiblaste.

❑ d. L’hypoblaste forme le plancher de la cavit´e amniotique. ❑ e. C’est au cours de la deuxi`eme semaine que va pouvoir commencer la morphogen`ese. D’apr`es concours Dijon

315 Concernant l’hypoblaste : ❑ a. Il ne donne pas de d´eriv´e d´efinitif. ❑ b. Il participe `a la formation de la v´esicule vitelline primitive. ❑ c. Il forme la paroi de l’amnios. ❑ d. Il est `a l’origine du trophoblaste. ❑ e. Autre r´eponse. D’apr`es concours Strasbourg

316 Concernant le m´esoblaste extra-embryonnaire : ❑ a. ❑ b. ❑ c.

Il est d’origine hypoblastique. Il se forme au 9e-10 e jour du d´eveloppement. Il se localise, initialement, entre la membrane de Heuser et le cytotrophoblaste.

UE2

D’apr`es concours Limoges

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❑ d. L’œuf migre dans la trompe grˆace aux mouvements des cils situ´es sur ses cel-

388

´ es • UE 2 Enonc´

❑ e.

nombreuses cellules. Au 11e-12 e jour du d´eveloppement, il apparaˆıt creus´e de lacunes. D’apr`es concours Paris 7

317 Au cours de la deuxi`eme semaine du d´eveloppement : ❑ a. Il y a apparition de deux couches dans la masse cellulaire interne. ❑ b. L’embryon est didermique. ❑ c. L’hypoblaste provient de l’´epiblaste. ❑ d. Le trophoblaste provient de la masse cellulaire interne. ´ dans la masse cellulaire interne. ❑ e. Il y a apparition de deux cavites D’apr`es concours Caen

Annexes embryonnaires 318 Parmi les propositions suivantes concernant le placenta, dire laquelle est inexacte : ❑ a. La croissance du placenta est permise par la prolif´eration du cytotrophoblaste. ❑ b. La croissance du placenta permet l’augmentation des ´echanges fœto-maternels. ❑ c. La maturation du placenta permet l’augmentation des e´changes fœto-maternels. ❑ d. La maturation du placenta int ´eresse principalement les villosit´es crampon. ❑ e. La maturation du placenta diminue l’e´paisseur de la barri`ere placentaire. D’apr`es concours Paris 7

319 Concernant les g´emellit´es : ❑ a. Les g´emellit´es bi-ovulaires sont souvent h´er´editaires. ❑ b. Les g´emellit´es uni-ovulaires sont souvent h´er´editaires. ❑ c. Les g´emellit´es uni-ovulaires correspondent a` des jumeaux dizygotes. ❑ d. Les jumeaux dizygotes sont h´et´erocaryotes. ❑ e. Les jumeaux bichoriaux, biamniotiques, sont toujours h´et´erocaryotes. D’apr`es concours Nantes

320 Concernant la v´esicule vitelline : ❑ a. Apr `es la gastrulation, elle est tapiss´ee d’entoblaste et d’hypoblaste. ❑ b. Lors de la d´elimitation, elle est en partie incluse dans l’embryon. ❑ c. Elle participe `a la formation des reins. ❑ d. Dans le cordon ombilical, elle forme le canal vitellin. ❑ e. Quand elle r´egresse, elle est incluse dans la plaque choriale du placenta. D’apr`es concours Paris 7

321 Concernant les annexes des jumeaux : ❑ a.

Les jumeaux dizygotes ont toujours des annexes bichoriales.

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❑ d. Il est constitu´e d’une substance fondamentale, g´elatineuse, comportant de tr`es

´ es UE 2 • Enonc´

❑ d. Certains couples de jumeaux ont des annexes bichoriales monoamniotiques. ❑ e. Les jumeaux dont les annexes sont monochoriales biamniotiques sont les jumeaux monozygotes qui se s´eparent le plus pr´ecocement. ´ D’apr`es concours Paris 7

322 Concernant la v´esicule vitelline secondaire : ❑ a. Elle se forme au 11e -12e jour du d´eveloppement. ❑ b. Elle est revˆetue d’hypoblaste. ❑ c. Son volume est identique a` celui de la v´esicule vitelline primaire. ❑ d. Au cours de la 3e semaine du d´eveloppement, l’entoblaste se substitue `a l’hypoblaste.

❑ e.

Au d´ebut de la 4e semaine du d´eveloppement elle se clive en intestin primitif et v´esicule vitelline tertiaire, reli ´es par le canal vitellin. D’apr`es concours Paris 7

323 Concernant le liquide amniotique : ❑ a. ❑ b.

Il se renouvelle peu. Il est en partie constitu´e de substances provenant de la circulation maternelle, au travers des membranes placentaires.

❑ c. Il change de composition lorsque la peau du fœtus se keratinise. ´ ❑ d. On peut y retrouver des enzymes provenant du tube digestif fœtal. ❑ e. Les jumeaux ont toujours le mˆeme liquide amniotique. D’apr`es concours Paris 7

324 Concernant l’allanto¨ıde de l’embryon humain : ❑ a. C’est un diverticule de l’endoderme. ❑ b. Il est a` l’origine de la vessie. ❑ c. Il sert de r´eservoir pour les d´echets m´etaboliques du jeune embryon. ❑ d. Les vaisseaux ombilicaux se diff´erencient le long de son trajet. ❑ e. Autre r ´eponse. D’apr`es concours Strasbourg

325 Dans quel ordre apparaissent les structures suivantes dans l’œuf humain : 1. Allanto¨ıde.

2. Amnios. 3. Lecithoc ´ `ele secondaire.

1-2-4-3.

❑ b.

2-4-1-3.

❑ d. 3-4-2-1.

❑ e.

4-3-2-1.

❑ a.

4. Trophoblaste.

❑ c. 4-2-3-1. D’apr`es concours Brest

UE2

Les jumeaux monozygotes ont toujours des annexes monochoriales. La configuration des annexes peut ˆetre observ´ee a` l’ e´ chographie du 1er trimestre.

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❑ b. ❑ c.

389

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´ es • UE 2 Enonc´

❑ a. ❑ b.

sont au nombre de 3 : 2 veines et une artere. ` sont en continuit´e directe avec les vaisseaux circulant au niveau de la plaque basale du placenta.

❑ c. contiennent du sang maternel ❑ d. d´erivent du plexus vasculaire allanto ¨ıdien ❑ e. Toutes les propositions pre´c´edentes sont fausses. D’apr`es concours Grenoble

327 Parmi les structures embryonnaires suivantes, la(les)quelle(s) participe(nt) a` la for-

mation de l’allanto¨ıde chez l’Homme ?

❑ a. M´esoderme. ❑ b. Ectoderme. ❑ c. Endoderme. ❑ e. L’allanto¨ıde n’est produite par aucun de ces tissus

❑ d. Neurectoderme D’apr`es concours Paris 6

Troisi` eme et quatri` emes semaines de d´ eveloppement 328 Concernant le d´eveloppement embryonnaire : ❑ a. ❑ b.

` 14 jours, l’embryon, est didermique. A Le nœuf de Hensen se met en place grˆace `a la migration de cellules hypoblastiques.

❑ c.

La ligne primitive correspond a` une accumulation de cellules sur un rayon du disque. L’ingression entoblastique commence le 16e jour.

❑ d. ❑ e.

L’ingression entoblastique a pour origine toute la ligne primitive. D’apr`es concours Nantes

329 Concernant le signal d’asym´etrie : ❑ a. Le signal d’asym´etrie commence au niveau du nœud de Hensen. ❑ b. Apr`es l’apparition du flux nodal, le g`ene Nodal est exprim´e a` gauche. ❑ c. L’expression du gene ` Nodal participe `a l’inhibition du gene ` Snail. ❑ d. L’expression du g`ene Nodal participe `a l’inhibition du gene ` Pitx2. ❑ e. L’absence de signal de lat´eralisation peut entraˆıner un situs inversus. D’apr`es concours Nantes

330 Concernant la 3e semaine de developpement, ´ cochez la r´eponse fausse : ❑ a.

Le trophoblaste est marqu´e par l’apparition des villosites ´ choriales de deuxi`eme g´en ´eration.

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326 Chez le fœtus humain, les vaisseaux ombilicaux :

´ es UE 2 • Enonc´

❑ c.

Ces villosit´es sont formees ´ par la pen ´ ´etration des cellules m´esenchymateuses ´ dans l’axe des villosites primitives. En fin de troisi` eme semaine apparaissent des capillaires a` l’int ´erieur de ces villosit´es. embryonnaire.

❑ e.

Le p´edicule formera ensuite le cordon ombilical qui permet la nutrition de l’embryon via le placenta maternel. D’apr`es concours Dijon

331 Concernant l’aire cardiaque de l’embryon : ❑ a. ❑ b. ❑ c. ❑ d. ❑ e.

C’est la r´egion la plus c´ephalique d’un embryon plan. Elle renferme du m´esoblaste. Une cavit´e se forme dedans, en continuit ´e avec le cœlome intra-embryonnaire des lames late´ rales. Cette cavit´e formera la cavit´e p´ericardique. Le cœur se d´eveloppe dans la splanchnopleure de l’aire cardiaque. D’apr`es concours Paris 7

´ 332 Qu’est-ce qui ne derive pas du m ´esoblaste ?

❑ a. Les cellules sanguines et lymphatiques. ❑ b. Les reins. ❑ d. La m´edullosurr´enale. ❑ e. La paroi du cœur.

❑ c. La rate. D’apr`es concours Dijon

333 Qu’est-ce qui ne d´erive pas de l’ectoblaste ? ❑ a. Le systeme ` nerveux central. ❑ c. ❑ e.

La glande mammaire.

❑ b.

Les muscles.

❑ d.

L’´email des dents.

Le systeme ` nerveux periph ´ e´ rique. D’apr`es concours Dijon

334 Qu’est-ce qui ne d´erive pas de l’entoblaste ? ❑ a. Le revˆetement de l’appareil digestif. ❑ b. L’´epith ´elium des organes des sens. ˆ ❑ c. L’´epith e´ lium de revetement d’une partie de la vessie. ❑ d. Le parenchyme du foie. ❑ e. Le parenchyme du pancr´eas. D’apr`es concours Dijon

UE2

❑ d. Ces vaisseaux inter-villosit´es sont en continuit´e avec les vaisseaux de p´edicule

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❑ b.

391

392

´ es • UE 2 Enonc´

❑ a.

Elle fait intervenir des interactions cellulaires paracrines entre la chorde et l’ectoderme.

❑ b.

Elle implique un changement de la forme des cellules superficielles de l’embryon. Elle se d´eroule apres ` la gastrulation.

❑ c. ❑ d. Elle peut etre ˆ inhib´ee par la colchicine. ❑ e. Autre r´eponse.

D’apr`es concours Strasbourg

336 Cochez la (ou les) r´eponse(s) exacte(s). ❑ a.

Les bourgeons des membres se forment au cours de la troisi`eme semaine du d´eveloppement chez l’homme.

❑ b. Le bourgeon du membre inf´erieur apparaˆıt avant celui du membre sup´erieur. ❑ c. L’axe m´esenchymateux des bourgeons des membres d´erive de la somatopleure. ❑ d. La crˆete ectodermique apicale est, dans les conditions physiologiques, indispensable a` la croissance en longueur du bourgeon de membre.

❑ e.

Autre r´eponse. D’apr`es concours Strasbourg

337 Concernant le tube digestif primitif `a la quatrieme ` semaine du d´eveloppement em-

bryonnaire :

❑ a.

Ses parois sont form´ees par de l’endoderme et pas du m´esenchyme d´eriv´e de la splanchnopleure.

❑ b. Il est situ´e dans le plan sagittal m´edian. ❑ c. Son extr´emit´e post´erieure est ferm e´e par une structure didermique. ❑ d. Il communique avec la v´esicule vitelline. ❑ e. Autre r´eponse. D’apr`es concours Strasbourg

338 Concernant les somites : ❑ a. Ils participent `a la formation de la peau. ❑ b. Ils participent `a la formation des corps vert´ebraux. ❑ c. Ils participent a` la formation du tube digestif. ❑ d. Ils participent `a la formation des squelettes des membres. ❑ e. Ils participent `a la formation des muscles des membres. D’apr`es concours Paris 7

339 Concernant la plaque chordale : ❑ a.

Elle repr´esente un stade ´evolutif de la formation de la chorde.

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335 Concernant la neurulation :

´ es UE 2 • Enonc´

393

340 Concernant les somites : ❑ a. Leur nombre permet de d´eterminer l’ aˆge de l’embryon. ❑ b. Ils sont `a l’origine des vert`ebres. ❑ c. Ils sont `a l’origine des muscles stri´es des membres. ❑ d. Ils sont `a l’origine du muscle stri´e cardiaque. ❑ e. Autre r´eponse. D’apr`es concours Strasbourg

341 Concernant le tube neural : ❑ a. ❑ b. ❑ c.

Il se forme sous l’induction de la chorde et la plaque pr´echordale. Il est en continuit´e avec l’´epiblaste. Son extr´emit ´e crˆaniale va se retrouver en position caudale par rapport a` la membrane pharyngienne lors de la d´elimitation.

❑ d. Il communique avec la cavit´e amniotique jusqu’`a J26 de DE. ❑ e. Un total de 4 v´esicules va ˆetre form´e dans la partie crˆaniale. D’apr`es concours Limoges

342 A` 20 jours de d´eveloppement embryonnaire, l’ordre de grandeur de la taille de l’em-

bryon est de :

❑ a. 0, 02 mm ❑ b. 0, 2 mm ❑ e. Sup´erieur `a 200 mm

❑ c. 2 mm

❑ d. 20 mm D’apr`es concours Grenoble

343 A` propos de la formation du syst`eme nerveux : ❑ a.

La s´ecr´etion de facteurs d’induction par le m´esoblaste para-axial entraˆıne la diff´erenciation de la plaque neurale au niveau de l’ectoblaste.

❑ b. ❑ c.

La fermeture du tube neural progresse dans le sens crˆanial et dans le sens caudal.

❑ d. ❑ e.

En fin de quatri`eme semaine on d´enombre trois v´esicules c´erebrales, ´ le t´elenc ´ephale, le dienc´ephale et le myelenc´ephale. Il existe 8 neurome` res au niveau du rhombence´ phale. Toutes les propositions pr´ec´edentes sont fausses. D’apr`es concours Grenoble

344 Sur la figure ci-dessous, parmi les structures suivantes, la(les)quelle(s) fait(font) partie du tube neural ?

UE2

D’apr`es concours Paris 7

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❑ b. Elle est d’origine epiblastique. ´ ❑ c. Elle constitue la partie m´ediane du toit de la v´esicule vitelline secondaire. ❑ d. Ses bords se raccordent `a l’entoblaste. ❑ e. Ses parois lat´erales sont en rapport avec le m´esoblaste intra-embryonnaire.

394

´ es • UE 2 Enonc´

❑ b. 2

❑ c. 6

❑ d. 5

❑ e. 3 D’apr`es concours Paris 6

345 Chez l’embryon de Poulet, si l’on marque les cellules du croissant de Koller avec un

marqueur fluorescent, on peut suivre leur lignage. On observe :

❑ a.

qu’elles participent a` la formation du nœud.

❑ b. qu’elles participent a` la formation de la ligne primitive. ❑ c. qu’elles participent a` la formation de l’´epiblaste. ❑ d. qu’elles s’incorporent a` l’aire opaque. ❑ e. qu’elles s’incorporent a` l’aire pellucide. D’apr`es concours Paris 6

346 Concernant le sch´ema ci-dessous :

❑ a.

Ce sch´ema correspond a` une coupe transversale d’un embryon de trois semaines.

❑ b. Ce sch´ema correspond `a une coupe sagittale d’un embryon de trois semaines. ❑ c. L’´el´ement 1 est le coelome intra-embryonnaire. ❑ d. L’´el´ement 2 est le coelome extra-embryonnaire. ❑ e. L’´el´ement 3 est l’´ebauche de la cavit´e pleurale D’apr`es concours Caen

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❑ a. 7

´ es UE 2 • Enonc´

395

❑ e.

l’individu. L’e´ l e´ ment 6 donnera l’ensemble de la paroi du tube digestif. D’apr`es concours Caen

348 Quelle(s) structure(s) d´erive(nt) de l’ectoderme d `es la 3`eme semaine du d´eveloppement

embryonnaire ?

❑ a.

Le syst`eme nerveux central.

❑ b. L’ectoderme de surface appele´ aussi l’´epiderme. ❑ c. Les cellules des crˆetes neurales. ❑ d. Les cellules sanguines. ❑ e. L’allanto¨ıde. D’apr`es concours Lyon

Diverses questions transversales 349 Au cours du ph´enom`ene d’induction neurale chez l’embryon de x´enope : ❑ a. BMP4 (Bone Morphogenetic Protein 4) est un inducteur de l’´epiderme. ❑ b. La noggine se fixe sur le r´ecepteur de BMP4 et l’active. ❑ c. La noggine est s´ecr´et´ee par la chorde. ❑ d. La noggine empˆeche la s´ecr´etion de BMP4. ❑ e. Autre r´eponse. D’apr`es concours Strasbourg

350 Cochez la (ou les) r´eponse(s) exacte(s). ❑ a. ❑ b.

` Les genes HOX codent pour des facteurs de transcription. Le domaine de liaison a` l’ADN des prot e´ ines HOX est de type h´elice-boucleh´elice 

❑ c. L’acide r´etino¨ıque influence la transcription des g`enes HOX chez l’homme. ❑ d. Les g`enes HOX sont impliqu´es dans la mise en place du situs visc´eral ❑ e.

´ (asymetrie droite-gauche). L’acide r´etino¨ıque entre dans la composition de m´edicaments t´eratog`enes.

D’apr`es concours Paris 7

351 Les affirmations suivantes portent sur Shh (Sonic Hedgehog) et son role ˆ dans le bourgeon de membre d’un tetrapode. ´ Laquelle (ou lesquelles) est (sont) vraie(s) ?

UE2

❑ a. L’´el´ement 4 est form´e par l’induction de l’entoblaste sur l’ectoblaste. ❑ b. L’´el´ement 4 donnera les ganglions du syst`eme nerveux sympathique. ❑ c. L’´el´ement 4 donnera le rachis. ❑ d. L’´el´ement 5 donnera l’appareil r´enal d´efinitif au niveau de la portion caudale de

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347 Concernant le mˆeme schema ´ que le QCM pr ´ec´edent :

396

´ es • UE 2 Enonc´ Shh est le principal responsable de la multiplication tr`es active des cellules dans le m´esoderme du bourgeon de membre.

❑ b.

Shh peut etre ˆ activ´e dans le bourgeon de membre par l’application d’acide r´etino¨ıque en quantit´e suffisante.

❑ c. ❑ d.

Shh s’exprime naturellement (en dehors de toute exp´erience) du c ˆot´e des futurs doigts ant´erieurs. Dans des exp´eriences de greffe de  zone d’activit´e polarisante  qui conduisent `a ne duplication en miroir de l’autopode, c’est l’activit´e de la prot´eine Shh qui permet d’expliquer ce r´esultat.

❑ e.

Toutes les propositions pr´ec´edentes sont fausses. D’apr`es concours Grenoble

352 Parmi les propositions suivantes concernant les œufs `a d´eveloppement mosa¨ıque, la(es)quelle(s) est(sont) exacte(s) ? ❑ a. ❑ b.

Le devenir et les caract´eristiques des cellules sont d´etermin´es `a chaque division. Des d´eterminants cytoplasmiques sont pr´esents dans les cellules et peuvent r´eguler les d´eficiences.

❑ c. L’environnement r´egule la destinee ´ des cellules. ❑ d. La division cellulaire peut ˆetre asym ´etrique. ❑ e. La sp´ecification autonome est responsable de ce developpement. ´ D’apr`es concours Paris 6

4. Reproduction G´ en´ eralit´ es sur la reproduction 353 Concernant la reproduction : ❑ a. La scissiparit´e produit des eˆtres g´enetiquement ´ identiques. ❑ b. La scissiparit´e est un mode de reproduction agame. ❑ c. La scissiparit´e peut succeder ´ a` une reproduction sexu´ee. ❑ d. En r`egle g en ´ ´erale, les animaux hermaphrodites ´echangent leurs gam`etes. ❑ e. Une reproduction sexu´ee implique l’union de gametes ` mˆale et femelle. D’apr`es concours Nantes

354 Cochez la (ou les) r´eponse(s) exacte(s). ❑ a. ❑ b. ❑ c.

Un g`ene soumis `a empreinte est normalement exprim´e `a partir de ses 2 all`eles. L’empreinte g´enomique parentale repose sur la m ´ethylation de l’ADN. L’inactivation du chromosome X n’int´eresse que sa r´egion pseudoautosomique.

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❑ a.

´ es UE 2 • Enonc´

397

D’apr`es concours Strasbourg

❑ a. Schizogonie et gemmiparit´e interne sont des termes synonymes. ❑ b. La schizogonie est un mode de reproduction caract´eristique des mammiferes. ` ❑ c. Schizogonie et scissiparit´e sont des termes synonymes. ❑ d. L’autof´econdation est un mode de reproduction sexu´ee. ❑ e. Apr`es le 13e jour de d´eveloppement, une scission de l’embryon aboutit `a la formation de jumeaux dits faux jumeaux. D’apr`es concours Nantes

356 Dans l’esp`ece humaine : ❑ a. Les individus XXX ont un ph´enotype femelle. ❑ b. Les individus XY n’ont jamais de ph´enotype femelle. ❑ c. Les individus XXY ont un ph´enotype femelle. ❑ d. Dans le cas de trisomie concernant les chromosomes sexuels, les individus sont toujours st´eriles.

❑ e.

Il n’existe pas d’individus XYY car la pr´esence de deux chromosomes Y est incompatible avec le de´ veloppement embryonnaire. D’apr`es concours Paris 7

M´ eiose, gam` etes et reproduction 357 Concernant la m´eiose : ❑ a. Elle concerne uniquement les gam`etes. ´ ❑ b. Elle comprend une division reductionnelle suivie d’une division ´equationnelle. ❑ c. Elle permet l’obtention de quatre cellules haplo¨ıdes identiques. ❑ d. Elle est essentielle pour maintenir un nombre constant de chromosomes dans une esp`ece donn´ee.

❑ e.

Sa prophase I comprend cinq stades : leptot`ene, zygot`ene, pachytene, ` diplot`ene et diacin`ese. D’apr`es concours Limoges

358 Concernant la capacitation des spermatozo¨ıdes : ❑ a. Elle se deroule ´ dans les voies genitales ´ mˆales. ❑ b. Elle n´ecessite plusieurs jours. ❑ c. Elle est d´ependante des œstrogenes. ` ❑ d. Elle se traduit par une r´eorganisation de la chromatine.

UE2

355 Concernant la reproduction :

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❑ d. Chez le mˆale normal, seul le chromosome X d’origine paternelle est inactiv´e. ❑ e. Autre r´eponse.

398

´ es • UE 2 Enonc´ Autre r´eponse. D’apr`es concours Strasbourg

359 Concernant les cellules de Sertoli : ❑ a. Elles repr´esentent 33 % du volume testiculaire. ❑ b. Elles ne se multiplient pas. ❑ c. Elles sont localis´ees dans le tissu interstitiel. ❑ d. Elles n’ont pas de fonction hormonale. ❑ e. Ce sont des cellules somatiques. D’apr`es concours Brest

360 Concernant la spermatogen`ese : ❑ a. ❑ b. ❑ c.

Elle se deroule ´ dans les tubes s´eminipares. La phase de prolif´eration se d´eroule dans le compartiment adluminal. La m´eiose d e´ bute lors de la phase d’accroissement et se termine lors de la phase de maturation.

❑ d. Lors de la phase d’accroissement, les spermatogonies passent du compartiment ❑ e.

externe au compartiment interne de l’´epith ´elium s´eminal. La phase de diff´erenciation est sp´ecifique au sexe masculin. D’apr`es concours Brest

361 Concernant l’azoospermie : ❑ a. ❑ b. ❑ c.

L’azoospermie est l’absence de spermatozo¨ıde dans l’´ejaculat. L’azoospermie est dite s´ecr´etoire lorsqu’il s’agit d’un d ´efaut de migration des spermatozo¨ıdes dans les voies g´enitales masculines. ´ L’azoospermie est dite excretoire lorsqu’il s’agit d’un d e´ faut de production testiculaire des spermatozo¨ıdes.

❑ d. L’azoospermie s´ecr´etoire est dite egalement ´ azoospermie obstructive. ❑ e. L’azoospermie excr´etoire est dite ´egalement azoospermie non obstructive. D’apr`es concours Brest

362 Concernant le follicule tertiaire hormonog`ene : ❑ a.

` division L’ovocyte I est bloque´ au stade leptot e` ne de prophase de premiere m´eiotique.

❑ b.

L’ovocyte I e´ labore un facteur de condensation qui permettra au noyau du spermatozo¨ıde de se condenser apr`es pen ´ etration ´ dans l’ovocyte.

❑ c. La th`eque externe e´labore des androg`enes. ❑ d. La croissance du follicule tertiaire hormonog`ene est hormonosensible. ❑ e. Le follicule tertiaire hormonog`ene est egalement ´ appel´e follicule plein. D’apr`es concours Brest

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❑ e.

´ es UE 2 • Enonc´

399

Quatre semaines sont n´ecessaires pour qu’un follicule primordial devienne un follicule cavitaire.

❑ b.

La premi`ere division m´eiotique se termine environ 36 heures avant la ponte ovulaire. Les crossing over se produisent pendant la m´etaphase de la m´eiose.

❑ c. ❑ d. Le premier globule polaire est expuls´e avant la f´econdation. ❑ e. Un ovocyte II peut atteindre 180 µm de diametre. `

D’apr`es concours Nantes

364 Concernant l’ovaire : ❑ a. Les cellules p´eri-ovocytaires sont des cellules de la granulosa. ❑ b. Les cellules p´eri-ovocytaires sont les cellules de la coronna radiata. ❑ c. La membrane basale s´epare les cellules p ´eri-ovocytaires et l’ovocyte. ❑ d. Au moment de l’ovulation, l’ovocyte est bloqu´e au stade de metaphase ´ de premi`ere division de m´eiose et entour´e de la zone pellucide et des cellules de la coronna radiata.

❑ e.

La zone pellucide s´epare les cellules de la granulosa et les cellules de la theque. ` D’apr`es concours Paris 7

365 Lors de la m´eiose : ❑ a. ❑ b.

La formation des deux globules polaires se retrouve chez le mˆale et chez la femelle. La formation des deux globules polaires traduit la reprise de la m´eiose avant l’ovulation.

❑ c. La formation du second globule polaire indique que la f´econdation a eu lieu. ❑ d. Le globule polaire 2 contient la mˆeme information g´en´etique que le globule ❑ e.

polaire 1. Le globule polaire 1 apparaˆıt apr`es la division r´eductionnelle chez la femelle. D’apr`es concours Paris 7

366 Dans une cellule qui comporte 6 chromosomes `a l’´etat diplo¨ıde : ❑ a.

On ne trouve pas, au cours de la deuxi`eme division meiotique ´ des chromosomes bichromatidiens.

❑ b.

On ne trouve pas, au cours de la premi`ere division m´eiotique des chromosomes monochromatidiens. On trouve 3 chromosomes dans les cellules filles issues de la premi`ere division de m´eiose.

❑ c.

❑ d. On trouve 3 chromatides dans les cellules filles issues de la premi`ere division de m´eiose.

UE2

❑ a.

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363 Concernant les gam`etes :

400

´ es • UE 2 Enonc´ On trouve 3 chromosomes dans les cellules filles issues de la deuxi`eme division de me´ iose. D’apr`es concours Paris 7

367 Concernant la spermatogen`ese : ❑ a. ❑ b. ❑ c.

La division 1 de m´eiose aboutit `a la formation des spermatocytes 2. Les spermatogonies entrent en spermatogen`ese tous les 74 jours chez l’homme et tous les 48 jours chez le rat. Les cellules pe´ ritubulaires et les cellules de Sertoli sont les cellules somatiques du testicule.

❑ d. La spermiogen`ese permet la formation des cellules sexuelles mˆales capables de f´econder la cellule sexuelle femelle dans les voies g´enitales feminines. ´

❑ e.

Les cellules p´eritubulaires et les cellules de Sertoli sont les seules cellules somatiques du tube s´eminif`ere. D’apr`es concours Paris 7

368 La m´eiose ovocytaire chez la femme : ❑ a. commence pendant la vie intra-ut´erine. ❑ b. est achev´ee lors de l’ovulation. ❑ c. est un ph´enom `ene discontinu au cours de la vie de la femme. ❑ d. produit 4 gam`etes haplo¨ıdes a` partir d’une cellule diplo¨ıde. ❑ e. Tous les items pr´ecedents ´ sont faux. D’apr`es concours Grenoble

369 La m´eiose : ❑ a. est un processus de division cellulaire observ´e uniquement dans les gonades. ❑ b. permet d’obtenir des cellules haplo¨ıdes `a partir de cellules diplo¨ıdes. ❑ c. utilise des proc´ed ´es de division identique `a ceux de la m´eiose. ❑ d. est identique chez le mˆale et la femelle en terme de rendement de gam `etes produits `a partir des cellules diplo¨ıdes.

❑ e.

Tous les items pr´ecedents ´ sont faux. D’apr`es concours Grenoble

370 Concernant la spermiogen`ese chez l’homme : ❑ a. La dur´ee de la spermiogenese ` est de 23 jours. ❑ b. Les spermatides sont directement issues d’une mitose. ❑ c. La spermiogen`ese est un processus de maturation sans division cellulaire. ❑ d. La maturation des spermatides s’appelle la spermiation. ❑ e. Tous les items pr´ecedents ´ sont faux. D’apr`es concours Grenoble

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❑ e.

´ es UE 2 • Enonc´

401

D’apr`es concours Paris 6

372 Les cellules de Sertoli : ❑ a.

sont reli´ees par des jonctions sp´ecialis ´ees qui s’appellent les jonctions adh´erentes.

❑ b.

contrˆolent le milieu intra-tubulaire indispensable pour le d´eroulement de la spermatog´en`ese.

❑ c.

e´ tablissent la barri`ere h´emato-testiculaire grˆace `a l’existence de jonctions serr´ees. assurent la production de facteurs de croissance et de lactate.

❑ d. ❑ e.

contribuent au d´eveloppement et a` la r´egulation des cellules germinales. D’apr`es concours Montpellier 1

373 Propositions relatives `a l’ovog´en`ese : ❑ a. Elle aboutit a` la formation d’un ovocyte immature pour assurer la f ´econdation. ´ ❑ b. Elle assure un fort rendement d’ovocytes bloqu´es en metaphase II. ❑ c. Elle est caract´eris´ee par une phase de multiplication durant la vie fœtale. ❑ d. Elle est caract´eris´ee par une phase de croissance des follicules durant la vie fœtale.

❑ e.

Elle est caract´eris´ee par une phase de maturation pendant la vie adulte. D’apr`es concours Montpellier 1

Les hormones chez la femme et l’homme 374 Concernant les s´ecr´etions hormonales : ❑ a.

Les hormones de stimulation folliculaire (FSH) et lut´einisante (LH) sont s´ecr´etees ´ par l’hypothalamus.

❑ b.

L’hormone de stimulation folliculaire favorise la s´ecr´etion des œstrog `enes dans ` partie du cycle menstruel. la premiere Dans un cycle ovarien de 32 jours, l’ovulation se produit le 14e jour du cycle.

❑ c. ❑ d. Le corps progestatif s´ecr`ete de la progest´erone. ❑ e. La progesterone ´ induit une augmentation de la temp´erature corporelle de la femme. D’apr`es concours Nantes

UE2

❑ a. est bord´e par un epith ´ elium ´ cili´e. ❑ b. fait suite au canal e´pididymaire. ❑ c. poss`ede une lumiere ` ´etroite et feston´ee. ❑ d. se branche directement sur l’ur`etre prostatique. ❑ e. se termine par une r´egion dilat´ee, l’ampoule.

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371 Le canal d´ef´erent :

402

´ es • UE 2 Enonc´

❑ a. La majeure partie du liquide s´eminal provient de la prostate. ❑ b. Les sympexions de Robin sont des concr´etions glycoprot´eiques. ❑ c. L’utricule prostatique est un reliquat m¨ull erien. ´ ❑ d. Les estrog`enes stimulent la prolif´eration de l’ e´pith´elium prostatique. ❑ e. Les androg`enes stimulent la croissance des v´esicules seminales. ´ D’apr`es concours Brest

376 Concernant les gonades : ❑ a. Les gonades sont consid´er ´ees comme des glandes endocrines et exocrines. ❑ b. La m´eiose des gonocytes a lieu dans les trompes ut´erines et dans l’epididyme. ´ ❑ c. Les cellules de Leydig produisent de grandes quantit´es de progest´erone. ❑ d. Certaines cellules des ovaires synth´etisent une aromatase permettant la forma❑ e.

tion des œstrog`enes. Pendant la p´eriode fœtale, les ovaires ne contiennent aucun follicule.

D’apr`es concours Nantes

377 Concernant la m´eiose : ❑ a. ❑ b. ❑ c.

Le spermatocyte II pr´esente 23 paires de chromosomes a` 1 chromatide. L’ovotide et le deuxi`eme globule polaire sont pourvus de 23 chromosomes `a 1 chromatide. La prophase I (prem´ ´ eiose) comporte les stades successifs suivants, dans l’ordre : leptot`ene, zygot `ene, pachyt`ene, diplot`ene, diacin`ese.

❑ d. Le complexe synapton´emal associe entre elles deux chromatides sœurs. ❑ e. La dissociation des deux chromosomes homologues d’une paire survient au cours de l’anaphase II. D’apr`es concours Lille

378 Parmi les propositions suivantes concernant les œstrog`enes, une seule est inexacte, laquelle ? ❑ a.

Le taux d’œstrog`enes circulants augmente r´eguli`erement chez la femme enceinte.

❑ b. Ils sont synth´etis´es par l’unit´e fœtoplacentaire. ❑ c. Le taux d’oe striol dans le sang maternel refl`ete le metabolisme ´ fœtal. ❑ d. L’œtriol permet la pr´eparation de la glande mammaire `a l’allaitement. ❑ e. L’œstradiol favorise la croissance ut´erine. D’apr`es concours Paris 7

379 La p´eriode de fertilit´e chez la femme : ❑ a.

correspond g´en´eralement aux deux jours pr´ec´edant l’ovulation.

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375 Indiquez la(ou les) r´eponse(s) fausse(s).

´ es UE 2 • Enonc´

❑ c. ❑ d. correspond g´en´eralement `a la phase post-ovulatoire. ❑ e. ne correspond `a aucune des periodes ´ decrites ´ ci-dessus.

D’apr`es concours Grenoble

380 Chez l’embryon male, ˆ l’hormone anti-mull´erienne ou AMH : ❑ a. provoque la r´egression des canaux de Wolff. ❑ b. est s´ecr´et´ee par les cellules de Sertoli. ❑ c. est s´ecr´et´ee d`es le stade de a gonade indiff´erenci´ee. ❑ d. est directement responsable de la position intra-acrotale des testicules. ❑ e. est responsable de la masculinisation des organes genitaux ´ externes. D’apr`es concours Paris 6

Endom` etre, f´ econdation et premi` eres ´ etapes du d´ eveloppement 381 Concernant la nidation : ´ ❑ a. La nidation s’effectue le plus souvent sur la face ant´ero superieure de l’ut ´erus. ❑ b. La nidation peut s’effectuer entre le 6e et 7 e jour du cycle ovarien. ❑ c. L’œuf humain est al´ecithique. ❑ d. Le placenta humain est h´emochorial. ❑ e. Les cellules epiblastiques ´ sont les premi`eres cellules a` pen´ ´ etrer dans l’endom`etre. D’apr`es concours Nantes

382 Concernant l’endom`etre : ❑ a. ❑ b.

L’endom`etre se pr´epare `a la nidation uniquement s’il y a f´econdation. L’endom`etre pr´esente une epaisseur ´ maximale dans la deuxi`eme partie du cycle ovarien. La phase s´ecr´etoire de l’endometre ` commence vers le 8`eme jour du cycle.

❑ c. ❑ d. La s´ecr ´etion glandulaire de l’endom`etre est principalement sous la d´ependance des œstrog`enes.

❑ e.

Au moment des r`egles, seule persiste la zone dite fonctionnelle de l’endom`etre. D’apr`es concours Nantes

383 Concernant l’hormone gonadotrophine chorionique (HCG) : ❑ a. ❑ b. ❑ c.

L’HCG est s´ecr´et ee ´ par le trophoblaste. Les glandes endom´etriales s´ecr`etent l’HCG. L’HCG est s´ecr´et ee ´ par l’hypophyse.

UE2

correspond g´en ´eralement aux deux jours pr´ec´edant et aux deux jours suivant l’ovulation. correspond g´en´eralement aux deux jours suivant l’ovulation.

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❑ b.

403

404

´ es • UE 2 Enonc´

D’apr`es concours Nantes

384 Concernant la fecondation ´ : ❑ a. ❑ b. ❑ c.

Le spermaster se d´eveloppe `a partir du centriole maternel proximal. Les mitochondries paternelles sont toutes d´etruites. Les enveloppes nucl´eaires des pronoyaux male ˆ et femelle fusionnent apr `es la r´eplication de l’ADN.

❑ d. La r´eaction acrosomique correspond `a la fusion de la membrane plasmique avec la membrane acrosomique interne.

❑ e.

Au moment de la fusion des membranes de l’ovocyte et du spermatozo¨ıde, l’ovocyte contient 23 chromosomes a` 2 chromatides. D’apr`es concours Lille

385 Concernant la fecondation ´ : ❑ a. ❑ b.

La condensation de la chromatine spermatique est augment´ee dans le cytoplasme ovocytaire grˆace au remplacement des protamines par des histones. Le 2e globule polaire qui apparaˆıt lors de la f´econdation contient 23 chromosomes `a 1 chromatide.

❑ c.

La fusion des membranes ovocytaire et spermatique entraˆıne une baisse du niveau intra-ovocytaire de CSF.

❑ d. L’exocytose du contenu des granules corticaux dans l’espace pr´evitellin pro❑ e.

voque des alt´erations de la zone pellucide, ce qui favorise la fecondation ´ par ¨ plusieurs spermatozoıdes. Seul un spermatozo¨ıde ayant effectu ´e sa r´eaction acrosomique est capable de fusionner sa membrane plasmique avec celle d’un ovocyte. D’apr`es concours Lille

386 Au cours de la f´econdation : ❑ a. ❑ b. ❑ c.

La glaire cervicale permet le stockage des spermatozo¨ıdes dans l’isthme de la trompe. Un seul spermatozo¨ıde prend contact avec la zone pellucide. Les spermatozo¨ıdes abandonnent leur flagelle dans l’espace situe´ entre la zone pellucide et la membrane cytoplasmique de l’ovocyte.

❑ d. L’exocytose des granules corticaux rend la zone pellucide impermeable ´ aux ❑ e.

spermatozo¨ıdes. Autre r´eponse. D’apr`es concours Strasbourg

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❑ d. L’HCG est retrouv´ee uniquement dans le sang. ❑ e. L’HCG est retrouv´ee uniquement dans les urines.

´ es UE 2 • Enonc´

405

D’apr`es concours Brest

388 Indiquez la r´eponse fausse. Parmi les composants du sperme : ❑ a. Le zinc est d’origine prostatique. ❑ b. La carnitine provient de l’´epididyme. ❑ c. la spermine provient des v´esicules s´eminales. ❑ d. L’acide citrique provient de la prostate. ❑ e. Le fructose provient des v´esicules s´eminales.

D’apr`es concours Brest

389 Concernant la fecondation ´ : ❑ a. Un œuf triplo¨ıde a 69 chromosomes. ❑ b. Dans œuf triplo¨ıde, tous les chromosomes sont issus d’un seul parent. ❑ c. La parth´enogen`ese peut aboutir `a un enfant viable. ❑ d. Les jumeaux dizygotes ont un g´enome identique. ❑ e. Les jumeaux dizygotes ont tous une origine bi-ovulaire. D’apr`es concours Nantes

390 Une m´ethode de contraception peut : ❑ a. ˆEtre irr´eversible. ❑ b. Empˆecher la formation des gam`etes notamment chez la femme. ❑ c. Empˆecher l’´ejaculation chez l’homme. ❑ d. Empˆecher l’implantation de l’œuf. ❑ e. ˆEtre la cause d’une triplo¨ıdie. D’apr`es concours Limoges 391 Parmi les propositions suivantes int´eressant le transfert trans-placentaire des immunoglobulines, une seule est inexacte, laquelle ? ❑ a. Il est maximal au troisi`eme trimestre de la grossesse. ❑ b. Il permet une immunisation passive du fœtus. ❑ c. Il s’effectue par transport actif. ❑ d. Seules les IgM maternelles passent la barri`ere placentaire. ❑ e. Il peut repr´esenter un danger pour le fœtus d’une femme rh´esus n ´egatif. D’apr`es concours Paris 7

UE2

❑ a. L’ovocyte est en m´etaphase lorsqu’elle se produit. ❑ b. La fusion des membranes implique une reconnaissance d’esp`ece. ❑ c. Le spermatozo¨ıde p´en`etre entierement ` dans l’ovocyte. ❑ d. Son centriole proximal participe `a la formation du spermaster. ❑ e. Le pronucl´eus mˆale apparaˆıt avant l’expulsion du deuxi`eme globule polaire.

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387 Concernant la fecondation ´ :

406

´ es • UE 2 Enonc´

sesse (pratiqu´ee vers 10-12 semaines d’am´enorrh´ee), une seule est inexacte, laquelle ?

❑ a. La cavit´e amniotique est visible. ❑ b. Il est possible de visualiser la v´esicule vitelline tertiaire. ❑ c. On visualise la couronne placentaire autour de l’œuf. ❑ d. Le sexe fœtal peut facilement ˆetre identifi´e. ❑ e. La configuration des annexes d’une grossesse g´emellaire peut ˆetre d´etermin´ee. D’apr`es concours Paris 7

393 Concernant le calcium : ❑ a.

Une augmentation de calcium intracellulaire dans le spermatozo¨ıde a lieu au cours de la capacitation.

❑ b.

Une augmentation du calcium intracellulaire dans l’ovocyte est responsable de la fusion des membranes plasmiques des gam`etes. Une augmentation du calcium libre cytoplasmique dans l’ovocyte permet la d´egradation du CSF qui va permettre d’inactiver le MPF.

❑ c.

❑ d. Lors de la f´econdation les granules corticaux lib`erent une grande quantit´e de calcium qui permet de bloquer la polyspermie.

❑ e.

Le blocage exp´erimental de l’entree ´ de calcium dans l’ovocyte bloque la f´econdation.

D’apr`es concours Paris 7

394 L’interaction gam´etique : ❑ a.

concerne uniquement les ´ev`enements de reconnaissance des spermatozo¨ıdes vis-`a-vis de l’ovocyte.

❑ b. ❑ c.

se d´eroule avec une efficacite´ identique intra-esp eces ` et inter-esp `eces. ´ ´ necessite une reconnaissance des complexes glycoprot eiques de la zone pellucide par des prot´eines membranaires du spermatozo¨ıde.

❑ d. comporte une etape ´ de fusion des membranes des gametes. ` ❑ e. Tous les items pr´ecedents ´ sont faux.

D’apr`es concours Grenoble

395 Parmi les propositions suivantes relatives `a l’endom`etre, laquelle (lesquelles) est (sont)

exacte(s) ?

❑ a. Son ´epith´elium est compos´e d’une seule couche de cellules. ❑ b. Sa zone fonctionnelle est variable en fonction de la date du cycle. ❑ c. Son cycle comprend 3 p´eriodes. ❑ d. Sa phase de prolif´eration co¨ıncide avec le d´eveloppement folliculaire. ❑ e. Sa phase s´ecr´etoire se d´eroule `a partir du premier jour de cycle. D’apr`es concours Paris 6

396 Parmi les propositions suivantes relatives `a l’exocol de l’ut´erus, laquelle (lesquelles) est (sont) exacte(s) ?

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392 Parmi les propositions suivantes interessant ´ l’´echographie du 1er trimestre de la gros-

´ es UE 2 • Enonc´

407

D’apr`es concours Paris 6

397 L’´emission des granules corticaux : ❑ a. a lieu dans l’ovocyte mature. ❑ b. a pour but d’´eviter la polyspermie. ❑ c. d´ebute dans la zone de fusion avec le spermatozo ¨ıde. ❑ d. a lieu dans le spermatozo¨ıde lors de sa maturation ´epididymaire. ❑ e. lib`ere des enzymes modifiant la zone pellucide. D’apr`es concours Paris 6

398 La premi`ere mitose de l’embryon : ❑ a. ❑ b.

est pr´ec´ed ´ee par la synth`ese d’ADN au sein des pronuclei.

❑ c.

est caract´erisee ´ par une seule plaque metaphasique ´ resultant ´ du m e´ lange des chromosomes paternels et maternels. donne lieu a` un embryon a` deux blastom`eres identiques dont le noyau est diplo¨ıde.

❑ d. ❑ e.

est caract´erisee ´ par la mise en place d’un seul fuseau de division `a partir du centriole distal du spermatozo¨ıde.

est caract´eris´ee par la pr´esence de deux globules polaires. D’apr`es concours Montpellier 1

399 Parmi les propositions suivantes, laquelle(lesquelles) est(sont) exacte(s) ? ❑ a. ❑ b.

L’embryon traverse la trompe de Fallope en 10 heures environ.

❑ c.

La s´ecr´etion de strypsine par la masse cellulaire interne permet l’ ´eclosion de blastocyste.

ˆ aux Le cheminement de l’embryon dans la trompe de Fallope est permis grace contractions rythmiques des muscles lisses de la paroi tubaire.

❑ d. La s´ecr´etion d’hCG (hormone chorio-gonadotrophique humaine) par la masse ❑ e.

cellulaire interne permet le maintien du corps jaune. Autre r e´ ponse. D’apr`es concours Strasbourg

UE2

❑ e.

s´ecr´etion muqueuse. Sa muqueuse est separ´ ´ ee de cellule du corps de l’ut´erus par une r egion ´ dite  zone de jonction  .

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❑ a. Il est le segment intravaginal de l’extr´emit ´e inf´erieur de l’uterus. ´ ❑ b. Son e´ pith´elium est de type malpighien non k´eratinis´e. ❑ c. Les cellules de son epith´ ´ elium renferment du collag`ene. ❑ d. Dans le chorion de sa muqueuse se trouvent des glandes tubulo-alv´eolaires `a

Concours blanc (´enonc´e)

Pour chaque QCM, sauf mention contraire, cochez la (ou les) reponse(s) ´ exacte(s).

Concours n ◦ 1 (duree ´ 1 h 30) Biologie cellulaire

1 Concernant les diff´erences entre les cellules eucaryotes et procaryotes : ❑ a. ❑ b.

Les levures sont des procaryotes. Les arch´ebact´eries sont des eucaryotes pouvant vivre dans des conditions extrˆemes.

❑ c. Les protozoaires sont des eucaryotes. ❑ d. Les m´etazoaires sont des eucaryotes pluricellulaires. ❑ e. Les virus sont des procaryotes.

D’apr`es concours Paris 11

QCM n◦2 a` 4 : Le sch´ema suivant repr´esente le transport de glucose dans les cellules intestinales :

D’apr`es concours Paris 7

2 Concernant le sch´ema ci-dessus, choisir la ou les proposition(s) exacte(s). ❑ a. Le pore repr´esent´e en 1 peut correspondre `a un symporteur. ❑ b. Dans le pore repr´esent´e en 1, le glucose entre dans la cellule dans le sens de son gradient de concentration.

❑ c. ❑ d. ❑ e.

Dans le pore repr´esent´e en 1, le Na + entre dans la cellule dans le sens de son gradient de concentration. Dans le pore repr´esent´e en 2, la consommation d’ATP permet la sortie du glucose hors de la cellule. Le pore repr´esent´e en 2 peut correspondre `a un transporteur de glucose de la famille GLUT. D’apr`es concours Montpellier 1

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UE 2

UE 2 • Concours blancs

409

L’´el´ement repr´esent´e en 3 est un antiporteur permettant de transporter Na+ et K+ contre leur gradient de concentration.

❑ b.

Certains antiporteurs fonctionnent en consommant de l’´energie sous forme d’ATP. Dans le pore represent´ ´ e en 3, le Na+ sort de la cellule contre son gradient de concentration.

❑ c.

❑ d. Dans le pore repr´esent´e en 3, le K+ entre dans la cellule dans le sens de son gradient de concentration.

❑ e.

Le pore repr´esent´e en 3 peut correspondre `a une pompe ATPase. D’apr`es concours Montpellier 1

4 Concernant le mˆeme sch´ema, choisissez la ou les proposition(s) exacte(s). ❑ a. ❑ b. ❑ c.

La structure repr´esent´ee en 4 peut correspondre `a une jonction ´etanche (jonction serr´ee). Dans les jonctions etanches, ´ ce sont les cadherines ´ qui permettent l’adh´erence entre cellules voisines. Dans les jonctions etanches, ´ le cytosquelette impliqu ´e correspond aux microtubules.

❑ d. La structure repr´esent ´ee en 5 peut correspondre `a un desmosome. ❑ e. Dans les desmosomes, les prot´eines d’adh´erence impliqu´ees sont les int´egrines α5β1.

D’apr`es concours Montpellier 1

5 Concernant la r´eponse cellulaire `a un ligand : ❑ a. Un mˆeme ligand peut avoir diff´erents effets selon les cellules cibles. ❑ b. Un ligand peut se fixer a` plusieurs r´ecepteurs diff´erents. ❑ c. Un r´ecepteur peut reconnaˆıtre plusieurs ligands diff´erents. ❑ d. La r´eponse cellulaire `a un ligand est sp´ecifique du r´ecepteur. ❑ e. Un r´ecepteur peut ne pas avoir de ligand connu. D’apr`es concours Montpellier 1

6 Concernant le cytosquelette : ❑ a. Les filaments interm´ediaires sont des el´ ´ements polaris´es du cytosquelette. ❑ b. Les microtubules ont une structure polaris´ee. ❑ c. Un microtubule est form´e de 13 protofilaments organis´es de fac¸on antiparall`ele. ❑ d. L’alpha-actinine est une prot´eine impliqu´ee dans la formation de faisceaux ❑ e.

contractiles. Un axon`eme ciliaire contient n´ecessairement deux microtubules centraux et neuf paires de microtubules p´eriph´eriques. D’apr`es concours Montpellier 1

UE2

❑ a.

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3 Concernant le mˆeme sch´ema, choisissez la ou les proposition(s) exacte(s).

410

Concours blancs • UE 2

RE rugueux.

❑ c.

Les prot´eines solubles s´ecr´et´ees dans le milieu extracellulaire dont le peptide signal d’adressage au RE a ´et ´e clive´ ont ´ete´ transloqu ´ees `a travers un pore de nature prot´eique.

❑ d. La lumiere ` du RE a une composition mol´eculaire ´equivalente `a celle du cytosol. ❑ e. La membrane externe de l’enveloppe nucleaire ´ est en continuite´ avec le r´eticulum endoplasmique rugueux.

D’apr`es concours Montpellier 1

8 Concernant le syst`eme endomembranaire : ❑ a. Un microsome est fonctionnellement ´equivalent au RE. ❑ b. Dans un syst`eme de traduction in vitro, en pr´esence de microsomes, si l’on ajoute une prot´eine poss ´edant un peptide signal N-terminal d’adressage au RE celle-ci sera transloqu´ee dans la lumi`ere des microsomes.

❑ c.

❑ d. ❑ e.

Dans un syst`eme de traduction in vitro, en pr´esence de microsomes, si l’on ajoute un ARNm codant pour une prot´ eine poss ´edant un peptide signal Nterminal d’adressage au RE, celle-ci sera transloqu´ ee dans la lumiere ` des microsomes. Une prot´eine peut subir une O-glycosylation dans la lumi`ere d’un microsome. Une prot´ease ajout´ee `a un systeme ` de traduction in vitro peut degrader ´ une prot´eine dans la lumi`ere d’un microsome.

D’apr`es concours Montpellier 1

9 Les organismes d’´etude du cycle cellulaire sont : ❑ a. Le n´ematode Saccharomyces cerevisiae. ❑ b. L’amphibien Xenopus laevis. ❑ c. La levure Schizosaccharomyces pombe. ❑ d. Les cellules de mammif`eres. ❑ e. La levure Caenorhabditis elegans.

D’apr`es concours Paris 11

10 Concernant la r´egulation des complexes cycline B-Cdk1 : ❑ a. L’activation des complexes cycline B-Cdk1 conduit a` la phosphorylation des prot´eines de la famille Rb.

❑ b.

Les complexes cycline B-Cdk1 sont inactiv´ es par deux phosphorylations de la cycline.

❑ c. La phosphorylation de Threonine 14 de Cdk1 est catalys´ee par la kinase Wee1. ❑ d. Les kinases Wee1 et Myt1 sont responsables de l’inhibition des complexes cycline B-Cdk1 en sortie de mitose.

❑ e.

L’activation du MPF est due `a la d´ephosphorylation de Cdk1 par Cdc25. D’apr`es concours Paris 11

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7 Concernant le syst`eme endomembranaire : ❑ a. Le r´eticulum endoplasmique est un ensemble de saccules et de tubules. ❑ b. Des ribosomes synth´etisant des prot ´eines sont fix´es sur la face cytosolique du

UE 2 • Concours blancs

411

Les canaux de M¨uller r´egressent chez les femmes au cours du developpement ´ embryonnaire.

❑ b. La caspase 7 est une caspase initiatrice. ❑ c. Les prot´eines de la famille Bcl-2 sont toutes apoptotiques. ❑ d. Une caspase activ´ee est composee ´ de deux h´et´erodime` res. ❑ e. Le complexe DISC (death induced signaling complex) inhibe la formation de FLIP.

D’apr`es concours Paris 11

12 Concernant les mitochondries : ❑ a.

Les prot´eines de la matrice mitochondriale cod´ees par des g`enes nucl´eaires traversent les complexes TOM puis TIM.

❑ b. ❑ c.

Le complexe OXA est un complexe de la membrane mitochondriale externe.

❑ d. ❑ e.

L’´energie n´ecessaire a` l’entr´ee des prot´eines dans la mitochondrie est apport ´ee par l’hydrolyse du GTP. Le signal d’adressage des prot´eines a` la mitochondrie est coupe´ par une peptidase. La cardiolipine est un lipide sp´ecifique de la membrane mitochondriale externe. D’apr`es concours Paris 11

13 Concernant le peroxysome : ❑ a. ❑ b. ❑ c.

C’est le seul organite, avec la mitochondrie, fournissant l’oxyg`ene de la cellule. Il est alimente´ par des ve´ sicules provenant de l’appareil de Golgi. Des enzymes `a cytochrome P450 sont localis´ees sur la face cytosolique de sa membrane.

❑ d. C’est le seul organite, avec la mitochondrie, contenant la catalase. ❑ e. Il est d´etruit par autophagie au niveau des phagosomes. D’apr`es concours Paris 11

14 Quelle est la proposition exacte ? ❑ a.

La prot´eine RAS possede ` une fonction ATPasique dont l’activation permet `a RAS un retour `a un ´etat activ´e.

❑ b.

L’activation s´equentielle des facteurs composant la voie de signalisation des MAPK se fait par hydrolyse du domaine C-terminal de ces facteurs.

❑ c.

Les integrines ´ sont des prot ´eines transmembranaires permettant l’ancrage des cellules `a la matrice extracellulaire par reconnaissance sp´ecifique de certains composants. Les cadh´erines transmettent le signal `a l’int´erieur de la cellule par l’interm´ediaire des enzymes JAK.

❑ d. ❑ e.

Autre r´eponse.

D’apr`es concours Strasbourg

UE2

❑ a.

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11 Concernant l’apoptose :

412

Concours blancs • UE 2

❑ a.

Les prot´eines G h e´ t´erotrim´eriques activ´ees sont constitu´ees de trois sous-unit´es alpha-GDP, beta et gamma.

❑ b.

Certains r´ecepteurs a` 7 domaines transmembranaires contrˆolent l’activit´e de la prot´eine kinase A en modulant la concentration intracellulaire de seconds messagers produits `a partir de phospholipides membranaires. L’adenylate cyclase est un des acteurs de la voie de signalisation contrˆolant la concentration d’AMP cyclique.

❑ c.

❑ d. La prot´eine kinase A est une tyrosine kinase associ´ee aux r´ecepteurs de cytokines.

❑ e.

Autre r´eponse.

D’apr`es concours Strasbourg

16 Concernant la matrice extracellulaire : ❑ a.

Dans un prot´eoglycane, la liaison covalente entre le glycosaminoglycane et la prot´eine est de type O-glycosidique.

❑ b. ❑ c.

Les glycosaminoglycanes sont charg´es n´egativement. La fibronectine est form´ee d’un dim`ere compos ´e de deux chaines reli´ees par des ponts disulfures.

❑ d. La fibronectine lie les int´egrines et la matrice. ❑ e. Le collag`ene de type IV est un collag`ene fibrillaire.

D’apr`es concours Paris 11

QCM n◦17 a` 25 : La maladie de Parkinson (MP) est une maladie neurod´eg´en´erative caract´eris´ee par des troubles du mouvement, des troubles cognitifs et des d´epˆots de synucl´eine dans les r´egions corticales et subcorticales du cerveau. Des mutations du g`ene de la parkine, une E3 ubiquitine ligase, sont impliqu´ees dans des formes familiales de MP. Une e´ quipe de chercheurs vise a` e´ lucider le rˆole e´ ventuel de la synucl´eine, dont il existe deux isoformes α et β, et de la parkine dans la d´eg´en´erescence des neurones observ´ee dans la MP. Un mod`ele de lign´ee neuronale immortalis´ee de rat est e´ tabli a` cette fin. La lign´ee neuronale de rat peut eˆ tre infect´ee par diffe´ rents lentivirus codant des prot´eines distinctes (GFP : Green Fluorescent Protein ; Parkin : parkine humaine). Les cellules infect´ees expriment alors la prot´eine correspondante. Les cellules sont e´ galement transfect´ees par des plasmides codant l’α- ou la β-synucl´eine humaines (α-syn ou β-syn) ou par le plasmide vide (Vector). Cette approche technique permet d’exprimer soit de mani`ere isol´ee, soit conjointement synucl´eine et parkine humaines dans des neurones h´et´erologues. D’apr`es concours Paris 5

17 Les auteurs utilisent une technique de Western blot (WB) qui : ❑ a. ❑ b.

permet la mise en ´evidence d’acides amin´es isol´es. ´ permet la mise en e´ vidence d’ARN specifiques.

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15 Quelle est la proposition exacte ?

UE 2 • Concours blancs

413

d´enaturantes (SDS-PAGE). aucune de ces r´eponses n’est juste.

UE2

❑ e.

Figure 2. Western blot des lign ´ees neuronales exprimant ou non l’α ou la β-nucl e´ ine dans differentes ´ conditions exp´erimentales. A` droite : Ac de r ´ev´elation. En dessous : plasmides transfect´es dans les cellules (Vector, α-syn et β-syn) et nature des lentivirus ayant infect ´e les cellules (Lenti-GFP et Lenti-Parkin). MG132 inhibiteur du prot´easome.

18 La Figure 2 montre que : ❑ a. MG132 inhibe la fluorescence de la GFP. ❑ b. MG132 inhibe la traduction de la parkine. ❑ c. MG132 augmente le signal d´etect´e sur le WB pour les synucl´eines α et β comparativement aux contrˆoles.

❑ d. les synucleines ´ sont d´egrad´ees par la voie du prot´easome. ❑ e. aucune de ces r´eponses n’est juste.

Figure 3. Western blot des fractions cellulaires solubles et insolubles des lign´ees neuronales ` droite, exprimant ou non l’α ou la β-synucleine ´ dans diff´erentes conditions exp ´erimentales. A Ac de r´ev´elation. En dessous : plasmides transfect´es dans les cellules (Vector, α-syn et β-syn) et nature des lentivirus ayant infectes ´ les cellules (Lenti-GFP et Lenti-Parkin). MG132 : inhibiteur du proteasome. ´

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❑ c. implique l’utilisation d’un anticorps (Ac) specifique. ´ ❑ d. comprend une ´electrophor`ese des prot´eines, le plus souvent en conditions

414

Concours blancs • UE 2

❑ a. ❑ b.

´ ˆ des echantillons. ´ L’actine constitue un temoin du d´epot Lenti-GFP est un contrˆole permettant de s’assurer de la sp´ecificit´e des effets observ´es pour la parkine.

❑ c.

Les fractions solubles et insolubles apr`es centrifugation donnent les mˆemes r´esultats.

❑ d. Vector est un contrˆole permettant de s’assurer de la sp´ecificit´e des effets ob❑ e.

´ dans les cellules exprimant α-syn et β-syn. serves Aucune de ces r´eponses n’est juste.

20 La Figure 3 montre que : ❑ a.

En pr´esence de MG132 et d’α-synucle´ ine, la parkine s’accumule en partie dans la fraction cellulaire insoluble de la lign´ee neuronale

❑ b.

La β-synucl´eine provoque l’accumulation anormale de parkine dans la fraction ´ neuronale en absence de MG132. cellulaire insoluble de la lignee MG132 augmente la fraction insoluble de parkine d´etect´ee par WB quelles que soient les conditions exp´erimentales.

❑ c.

❑ d. L’inhibition du prot´easome diminue la transcription de parkine dans les cellules. ❑ e. Aucune de ces r´eponses n’est juste. Des ´etudes r´ecentes ont montr´e que la parkine participait `a l’ubiquitinylation de la tubuline, induisant ainsi la d´esorganisation du cytosquelette. Les auteurs se sont donc pos´e la question du rˆole ´eventuel de l’α-synucle´ ine dans ce processus, puisque des dep ´ ots ˆ anormaux d’α-synucle´ ine sont observ ´es dans le cerveau de patients presentant ´ une MP.

21 La tubuline : ❑ a. peut exister sous forme de monom`ere ou de polym`ere. ❑ b. est un constituant des filaments interm´ediaires. ❑ c. existe sous forme de monom`eres α ou β. ❑ d. forme les microtubules polaris´es. ❑ e. Aucune de ces r´eponses n’est juste.

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19 Dans le WB de la Figure 3 :

415

Figure 4. Western blot des fractions cellulaires solubles et insolubles de lign e´ es neuronales ` droite : exprimant ou non l’α ou la β-synucle´ ine dans diff ´erentes conditions exp´erimentales. A Ac de r´ev´elation. En dessous : plasmides transfect´es dans les cellules (Vector, α-syn et β-syn) et nature des lentivirus ayant infectes ´ les cellules (Lenti-GFP et Lenti-Parkin). MG132 : inhibiteur du proteasome. ´

22 La Figure 4 montre que : ❑ a. ❑ b. ❑ c.

Dans les cellules exprimant l’α-synucleine ´ et la parkine, l’α-tubuline s’accumule dans la fraction insoluble en pr´esence de MG132. Le signal d’α-tubuline insoluble de´ tecte´ varie en pr e´ sence de MG132 dans les diff´erentes conditions exp´erimentales. Dans les cellules exprimant la GFP, l’actine n’est plus detect´ ´ ee dans la fraction insoluble.

❑ d. L’inhibition du prot´easome favorise l’insolubilit´e de la tubuline dans les cellules ❑ e.

exprimant l’α-synucleine. ´ Aucune de ces r e´ ponses n’est juste.

Des auteurs cherchent si la synucl´eine et la parkine favorisent la d´eg en´ ´ erescence des neurones par alt´eration du cytosquelette dans la MP. Dans cet objectif, les microtubules des neurones sont marqu´es par immunofluorescence directe. L’analyse semi-quantitative de la fluorescence ´emise par les cellules et int´egr´ee par un microscope confocal est pr´esent´ee dans le graphe suivant ; il repr´esente la densite´ des neurites (axones ou dendrites) des neurones plac´es dans diff´erentes conditions experimentales ´ (Figure 5). Il est v´erifi´e au prealable ´ en microscopie que les neurones ´etudi´es pr´esentent bien un reseau ´ organis´e de tubuline dans leurs prolongements (neurites), refl´etant le bon ´etat de leur cytosquelette.

23 Un neurone est une cellule : ❑ a. procaryote. ❑ b. eucaryote. ´ ´ee. ❑ c. differenci ❑ d. bloqu´ee en phase G1 du cycle cellulaire. ❑ e. Aucune de ces r´eponses n’est juste.

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UE2

UE 2 • Concours blancs

416

Concours blancs • UE 2

24 D’apr`es la Figure 5 : ❑ a.

L’´etat du cytosquelette neuronal, evalu´ ´ e sur la densit´e relative des neurites, est modifi´e significativement dans certaines conditions exp´erimentales.

❑ b.

La densit´e des neurites est diminu´ee significativement en pr ´esence d’αsynucl´eine et de MG132.

❑ c.

En pr´esence de β-synucleine, ´ de parkine et de MG132, la densit ´e des neurites ´ par rapport au t´emoin sans parkine. est significativement augmentee Il existe des alt´erations du cytosquelette dans les cellules accumulant la parkine et l’α-synucl´eine non d´egrad´ees par le proteasome. ´

❑ d. ❑ e.

Aucune de ces r´eponses n’est juste.

25 L’ensemble des donn´ees exp´erimentales permet de conclure que : ❑ a. ❑ b. ❑ c. ❑ d. ❑ e.

Le MG132 est utilis´e dans ces exp´eriences pour favoriser l’accumulation et l’agr´egation de l’α ou de la β-synucl´eine et de la parkine afin de reproduire le processus physiopathologique observ´e dans la MP. Ces r´esultats ne permettent pas de determiner ´ dans la MP si les alt ´erations des neurones par la parkine pr´ecedent ` ou suivent l’accumulation des synucl´eines α ou β. L’accumulation de β-synucleine ´ et de parkine non degrad´ ´ ees entraˆıne l’alt´eration des microtubules par modification de la solubilit´e de la tubuline. L’alt´eration du cytosquelette des neurones dans la MP peut r esulter ´ de l’accumulation anormale d’α-synucl´eine et de parkine. e. Aucune de ces r´eponses n’est juste.

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Figure 5. Analyse de la densite´ des neurites apr e` s infection des cellules par un lentivirus et/ou transfection par diff´erents plasmides en absence ou pr´esence d’inhibiteur du prot´easome (MG132) * : diff´erence statistiquement significative par rapport au contrˆole correspondant ; ** : diff´erence statistiquement significative entre les deux conditions exp´erimentales α-syn/MG132 et α-syn/Lenti-Parkin/MG132. La barre T repr´esente l’e´ cart-type des valeurs obtenues.

UE 2 • Concours blancs

417

26 Parmi les propositions suivantes relatives aux m´ethodes de l’histologie classique, quel est l’ordre exact des temps successifs de la technique de routine :

UE2

❑ a. Montage, fixation, inclusion, coupe, coloration. ❑ b. Fixation, montage, inclusion, coupe, coloration. ❑ c. Fixation, inclusion, montage, coupe, coloration. ❑ d. Fixation, inclusion, coupe, coloration, montage. ❑ e. Fixation, inclusion, coupe, montage, coloration. D’apr`es concours Paris 12

27 La classification des e´pithe´liums repose sur : ❑ a. la forme des cellules les plus superficielles. ❑ b. la nature des syst`emes de jonction. ❑ c. le nombre de couches de cellules. ❑ d. la nature des diff´erenciations apicales. ❑ e. l’existence ou non d’une membrane basale. D’apr`es concours Paris 6

28 Les ent´erocytes : ❑ a. poss`edent de nombreuses microvillosites. ´ ❑ b. sont responsables de la synth`ese de mucines. ❑ c. sont unis par des complexes de jonction. ❑ d. sont associ´es a` la membrane basale par des int´egrines. ❑ e. constituent un ´epith´elium pseudostratifi´e. D’apr`es concours Paris 6

29 Parmi les ´epitheliums ´ de revˆetement suivants, quels sont ceux qui poss`edent des cellules

cili´ees ?

❑ a. Endoth´elium vasculaire. ❑ b. ´Epith´elium respiratoire. ❑ c. ´Epith´elium gastrique. ❑ d. ´Epith´elium urinaire. ❑ e. ´Epith´elium des trompes ut´erines. D’apr`es concours Paris 5

30 Concernant l’´epiderme : ❑ a.

C’est un epith ´ ´elium pavimenteux, stratifi´e, k´eratinis´e et compos´e.

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Histologie

418

Concours blancs • UE 2

❑ c.

Les keratinocytes ´ d’origine m´esodermique y sont les cellules les plus abondantes. Il est constitu´e successivement de la profondeur vers la p´eriph´erie de la couche basale, de la couche e´ pineuse, de la couche granuleuse et de la couche corn´ee.

❑ d. Les k´eratinocytes de la couche epineuse ´ s´ecr`etent un glycolipide imperm´eabilisant.

❑ e.

Les cellules de Merkel pr´esentes dans la couche basale poss`edent des granules de Birbeck. D’apr`es concours Paris 5

31 Quelle est la proposition fausse ? Le pancr´eas exocrine est une glande compos´ee multilobulee, ´ acineuse, ramifi´ee, s´ereuse, a` s ´ecr´etion m´erocrine, innerv´ee par le syst`eme v´eg ´etatif ; en microscopie ´electronique a` transmission, on y observera les ´el e´ ments suivants : ❑ a. Des cellules de Schwann. ❑ b. Des fibroblastes. ❑ c. Des complexes de jonction reliant les cellules s´ereuses. ❑ d. Des gouttelettes lipidiques liber´ ´ ees par les cellules s´ereuses. ❑ e. Autre r´eponse. D’apr`es concours Strasbourg

32 Les plasmocytes : ❑ a. s´ecr`etent des immunoglobulines. ❑ b. ont un cytoplasme basophile car riche en r´eticulum endoplasmique granuleux. ❑ c. sont pr´esents dans les chorions. ❑ d. correspondent a` la diff´erenciation terminale des lymphocytes T. ❑ e. Autre r´eponse. D’apr`es concours Strasbourg

33 Quelle est la proposition exacte ? Les ost´eocytes : ❑ a. appartiennent `a la lign´ee osteodestructrice. ´ ´ voisins par des desmosomes. ❑ b. ´echangent des mol´ecules avec les osteocytes ❑ c. d´erivent des ost ´eoblastes. ❑ d. sont caract´eris´es par un r ´eticulum endoplasmique granuleux extrˆemement d´evelopp ´e.

❑ e.

Autre r´eponse. D’apr`es concours Strasbourg

34 Concernant les plasmocytes : ❑ a. ❑ b.

Ce sont des cellules T activ´ees. Ce sont des cellules rondes ou ovo¨ıdes.

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❑ b.

UE 2 • Concours blancs

419

35 Concernant la phagocytose : ❑ a.

Les cellules phagocytaires peuvent changer de structure pour adh´erer `a un corps ´etranger.

❑ b. Les cellules phagocytaires peuvent se d´eplacer au sein des tissus. ❑ c. Les pseudopodes des phagocytes sont d´epourvus de granulations. ˆ ❑ d. Le contenu du phagosome est de meme composition que le milieu extracellulaire.

❑ e.

Le nombre de granulations contenues dans le cytoplasme des phagocytes augmente apr`es la phagocytose. D’apr`es concours Paris 5

36 Concernant les tissus adipeux chez l’adulte : ❑ a. Il s’agit d’une forme particuli `ere de tissu conjonctif a` pr ´edominance cellulaire. ❑ b. Il est richement vascularis´e. ❑ c. Le noyau des adipocytes occupe une position centrale au sein du cytoplasme. ❑ d. Les adipocytes sont entour´es par une lame basale, dans un d´edoublement de ❑ e.

laquelle existent parfois des p´ericytes. Les adipocytes sont capables de stocker des triglyc´erides. D’apr`es concours Paris 5

37 La n´evroglie ´epith´eliale tapissant le canal de l’ependyme ´ est constituee ´ de cellules : ❑ a. pavimenteuses. ❑ b. jointives. ❑ c. cili´ees. ❑ d. reposant sur une membrane basale. ❑ e. accompagn´ees d’un tissu conjonctif. D’apr`es concours Paris 11

38 Quelle est la proposition exacte ? Un motoneurone : ❑ a. forme une fibre alpha se terminant dans le fuseau neuromusculaire. ❑ b. synth´etise dans son p´ericaryon les enzymes de synth`ese de l’ac´etylcholine. ❑ c. est un motoneurone multipolaire arrondi. ❑ d. ne peut recevoir directement les informations d’une cellule pseudo-unipolaire T.

UE2

D’apr`es concours Paris 5

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❑ c. Leur diam`etre est de l’ordre de 8 `a 20 µm. ❑ d. Leur cytoplasme est basophile. ❑ e. Leur r´eticulum endoplasmique est riche en immunoglobulines.

420

Concours blancs • UE 2 Autre r´eponse. D’apr`es concours Strasbourg

39 Les cardiomyocytes : ❑ a. sont fusiformes. ❑ b. pr´esentent des jonctions nexus. ❑ c. sont d´epourvus de r´eticulum sarcoplasmique. ❑ d. se renouvellent. ❑ e. comportent un noyau sph´erique. D’apr`es concours Paris 11

40 Concernant le rhabdomyocyte : ❑ a. La majeure partie du cytoplasme est occup´ee par des myofibrilles. ❑ b. Les myofibrilles sont des cylindres d’un diam`etre voisin du nanom`etre. ❑ c. Sa longueur peut atteindre plusieurs centim`etres. ❑ d. L’alternance de disques clairs et sombres observables au microsope optique est bien visible sur une coupe transversale.

❑ e.

Autre r´eponse. D’apr`es concours Strasbourg

Embryologie

41 En inactivant les cellules du centre de Nieuwkoop dans l’embryon d’Amphibien : ❑ a.

On ne modifie en rien la formation du centre de Spemann qui se fait de fac¸on ind´ependante des signaux environnants.

❑ b. Le centre organisateur de Spemann va apparaitre mais sur la face ventrale. ❑ c. Le centre organisateur de Spemann va apparaitre mais il sera inactif. ❑ d. On empˆeche la formation du centre de Spemann. ❑ e. Aucune des r´eponses ne convient. D’apr`es concours Paris 7

42 Lorsque l’œuf f´econd´e se divise pour la premi`ere fois : ❑ a. Il utilise surtout les ARN et les prot´eines apportees ´ par le spermatozo¨ıde. ❑ b. Il n’utilise du spermatozo¨ıde que le mat´eriel g´en´etique mˆale. ❑ c. L’amphimixie a eu lieu au pr´ealable. ❑ d. La r´eplication du mat´eriel gen ´ ´etique maternel aura lieu juste apres ` la mitose. ❑ e. Le centriole proximal du spermatozo¨ıde joue un r oˆ le important pour cette premi`ere mitose. D’apr`es concours Paris 7

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❑ e.

421

UE 2 • Concours blancs

m o c

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e c

❑ d. se d´eroule en g´en ´eral lors du cheminement de l’embryon dans le tiers distal de rd e

s

m

la trompe ut´erine. e

tr e

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o

Tous les items pr´ecedents ´ sont faux.

❑ e.

m

|

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D’apr`es concours Grenoble

s p u ro

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44 A` propos de la figure 6 :

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e

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p

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La figure 6 ci-dessous concerne les deux QCM 44 et 45.

s M

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d

e

c

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|

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w

w

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a

c e

b

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o

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o

❑ a. Le chiffre 1 est situ ´e dans la cavit´e amniotique. ❑ b. Les cellules situ´ees dans l’ellipse 2 sont issues de l’ingression m´esoblastique. ❑ c. Les cellules situ´ees dans l’ellipse 2 sont destin´ees `a migrer. ❑ d. L’ellipse 3 contient des cellules hypoblastiques. ❑ e. Les cellules contenues dans l’ellipse 3 appartiennent `a un groupe de cellules D’apr`es concours Nantes

.c o

m

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e

T

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s

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rD

e

formant un inducteur primaire.

|

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45 A` propos de la figure 6 : ❑ a. La fl`eche 4 d ´esigne une cellule entoblastique. ❑ b. La fl`eche 5 d ´esigne une cellule du canal chordal. ❑ c. La fl`eche 5 d ´esigne une cellule associ´ee a` ses voisines par des cadherines. ´ ❑ d. La fl`eche 6 d ´esigne une cellule neurectoblastique. ` ce stade, l’ingression entoblastique est achev´ee. ❑ e. A D’apr`es concours Nantes

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UE2

t. o p s lo g

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❑ c.

.b

intervient le plus souvent vers le 6 e jour de d´eveloppement de l’embryon dans l’esp`ece humaine. comporte une premi`ere diff´erenciation des blastom`eres selon leur situation dans le bouton embryonnaire ou dans le trophectoderme.

|

n´ecessite une compaction de l’embryon.

❑ a. ❑ b.

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43 Le passage du stade morula au stade de blastocyste :

422

Concours blancs • UE 2

❑ a.

L’axe dorso-ventral se met en place au cours de la 2e semaine du d´eveloppement.

❑ b.

L’axe cephalo-caudal ´ se met en place au cours de la 1ere semaine du ´ developpement.

❑ c.

Une e´ chographie effectuee ´ a` la 11e − 12 e semaine d’am´enorrh´ee peut dater la grossesse `a 2-3 jours pr`es.

❑ d. Une ´echographie a` la 11e − 12e semaine d’am´enorrh´ee peut visualiser l’activit´e cardiaque du fœtus.

❑ e.

Une echographie ´ a` la 22e semaine d’amenorrh ´ ee ´ peut visualiser le sexe de l’enfant. D’apr`es concours Caen

´ : 47 A` propos de la premi`ere semaine du developpement ❑ a. La f´econdation se termine par la formation des deux premiers blastom`eres. ❑ b. La segmentation de l’œuf commence au stade deux blastom`eres. ❑ c. L’œuf au stade de pre-compaction ´ est une masse homog`ene de blastom`eres pluripotents (cellules souches embryonnaires).

❑ d. Au stade de blastocyste, le blastocele ` s’interpose entre le trophoblaste et la masse cellulaire interne.

❑ e.

Le blastocyste libre est un blastocyste d´ebarrass´e de sa zone pellucide et d´elimite´ par une couche continue de cellules trophoblastiques. D’apr`es concours Clermont-Ferrand

48 En embryologie humaine : ❑ a.

La gestation dure 39 semaines et l’accouchement intervient a` la 41 e semaine d’am´enorrhee. ´

❑ b. ❑ c.

Seul l’´epiblaste primitif est a` l’origine de tissus embryonnaires. Seuls le trophoblaste et l’hypoblaste sont `a l’origine de tissus extraembryonnaires.

❑ d. L’embryogen`ese s’ach`eve avec la mise en place des 3 feuillets primitifs (donc en fin de gastrulation).

❑ e.

La morphogen`ese est achev´ee en fin de periode ´ embryonnaire. D’apr`es concours Clermont-Ferrand

49 Spemann et Mangold ont greff´e la l `evre dorsale d’une blastula issue d’une esp`ece non pigment´ee dans la r´egion ventrale d’une blastula d’une esp`ece pigment´ee. Parmi les tissus suivants, le(s)quel(s) d´erive(nt) de l’hˆote ? ❑ a. ❑ b. ❑ c.

plancher du tube neural. toit du tube neural. notochorde.

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46 Chronologie d’´eve`nements au cours de la grossesse :

UE 2 • Concours blancs

423

50 Chez un embryon de vert´ebr´e, si l’on enl`eve la notochorde : ❑ a. ❑ b. ❑ c.

Le tube neural sus-jacent ne se d´eveloppe pas. Le tube neural se d´eveloppe et sa polarit´e est invers´e. Le tube neural se d´eveloppe et une seconde plaque du plancher du tube neural apparait.

❑ d. Le tube neural se d´eveloppe sans diff´erenciation de sa plaque du plancher. ❑ e. Des motoneurones se d´eveloppent lat´eralement au tube neural. D’apr`es concours Paris 6

Reproduction

51 Lors de la m´eiose, entre les deux divisions se produit : ❑ a. Une interphase classique. ❑ b. Une synth`ese d’ADN lors de la phase S. ❑ c. Il n’y a pas d’interface. ❑ d. Une interphase transitoire sans r´eplication chromosomique. ❑ e. Aucune des propositions ne convient. D’apr`es concours Paris 7

52 Le spermatozo¨ıde : ❑ a. ❑ b. ❑ c.

Le centriole distal du spermatozo¨ıde participe a` la formation du spermaster. L’acrosome contient des enzymes qui seront utilis´ees lors de l’acquisition du pouvoir f´econdant. Les mitochondries de la pi`ece interm´ediaire seront utilis´ees pour la synth`ese d’ATP n´ecessaire `a la premi`ere division mitotique de l’œuf f´econd´e.

❑ d. Au cours de la capacitation qui se fait au contact de l’ovocyte, on assiste a` des modifications biochimiques de la membrane plasmique du spermatozo¨ıde.

❑ e.

Aucune r´eponse ne convient. D’apr`es concours Paris 7

53 La folliculogen`ese : ❑ a. Se d´eroule dans la zone m´edullaire de l’ovaire. ❑ b. Est l’´evolution du stade de follicule primaire au follicule antral. ´ ´ee par les gonadotrophines hypophysaires ❑ c. Est regul ❑ d. Met en œuvre des m´ecanismes d’apoptose dans la d´eg´en´erescence des follicules immatures

UE2

D’apr`es concours Paris 6

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❑ d. partie m´ediane des somites. ❑ e. endoderme.

424

Concours blancs • UE 2 Tous les items pr´ecedents ´ sont faux. D’apr`es concours Grenoble

54 On observe avec un fr´equence d’environ 1/1000 dans la population g ´en´erale, des individus mˆales dont la formule chromosomique est 47, XXY et comportent donc 47 chromosomes dont 3 chromosomes sexuels : ❑ a. ❑ b. ❑ c.

Cette formule chromosomique peut etre ˆ la cons ´equence de la f´econdation d’un spermatozo¨ıde contenant 23 chromosomes dont un Y (23, Y) et d’un ovocyte contenant 24 chromosomes dont deux X (24, XX). Cette formule chromosomique peut etre ˆ la cons ´equence de la f´econdation d’un spermatozo¨ıde contenant 23 chromosomes dont un X (23, X) et d’un ovocyte contenant 24 chromosomes dont un X et un Y (24, XY). Quand le gam`ete m aˆ le `a l’origine de la f ´econdation contient 24 chromosomes dont un X et un Y (24, XY), l’anomalie du gam`ete est due `a une non disjonction en premi`ere division de m´eiose.

❑ d. Quand le gam`ete m aˆle `a l’origine de la f ´econdation contient 24 chromosomes ❑ e.

dont un X et un Y (24, XY), l’anomalie du gam`ete est due `a une non disjonction en deuxi`eme division de me´ iose. Tous les items pr´ecedents ´ sont faux. D’apr`es concours Grenoble

55 Chez l’Homme : ❑ a. ❑ b. ❑ c.

Les spermatocytes I subissent une division ´equationnelle. De la division d’un spermatocyte II, r´esultent deux spermatocytes II. Un spermatocyte II ne repose pas directement sur la membrane basale de l’´epith´elium.

❑ d. Les spermatocytes I sont des cellules haplo¨ıdes. ❑ e. Les spermatozo¨ıdes sont des cellules haplo¨ıdes. D’apr`es concours Caen

56 Au cours de l’ovogen`ese, la cellule sexuelle sera bloqu ee ´ `a diff ´erents stades. Lesquels ? ❑ a. ovogonie bloqu´ee en prophase. ❑ b. ovogonie bloqu´ee en m´etaphase. ❑ c. ovocyte I bloqu´e en prophase. ❑ d. ovocyte I bloqu´e en m´etaphase. ❑ e. ovule bloqu´e en m´etaphase. D’apr`es concours Caen

57 La r´eaction acrosomique du spermatozo¨ıde fecondant ´ se caract´erise par : ❑ a.

La fusion des membranes interne et externe de son acrosome.

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❑ e.

UE 2 • Concours blancs

425

58 A` propos des cycles hormonal et menstruel : ❑ a. Le pic pr´e-ovulatoire de LH est pr´ec´ed´e par un pic d’oestradiol necessaire ´ a` son apparition.

❑ b.

Les menstruations entraˆınent la destruction de la totalite´ de l’e´ pith´elium de la muqueuse ut´erine. La progest´erone est n´ecessaire `a la phase de r´egen´ ´ eration de l’endometre. `

❑ c. ❑ d. La glaire cervicale est permeable ´ aux spermatozo¨ıdes uniquement en phase p´eri-ovulatoire.

❑ e.

Le point le plus bas de la courbe thermique se situe imm´ediatement avant l’ovulation. D’apr`es concours Clermont-Ferrand

59 Concernant la spermatogen`ese masculine : ❑ a.

La spermatogen`ese d´ebute `a la pubert´e, elle se d ´eroule dans les testicules au niveau des tubes s´eminif`eres.

❑ b.

Dans les tubes s´eminif`eres les cellules germinales sont en contact avec les cellules de Sertoli. Les spermatocytes I sont des cellules diplo¨ıdes qui effectuent la premie` re division de m´eiose.

❑ c.

❑ d. Au stade pachyt`ene les chromosomes sexuels subissent le ph´enom `ene de lyonisation ou inactivation sexuelle.

❑ e.

La spermiogen`ese concerne les spermatides. D’apr`es concours Bordeaux

60 La capacitation : ❑ a.

Correspond a` des modifications structurales et fonctionnelles rendant le spermatozo¨ıde apte a` subir la r eaction ´ acrosomique.

❑ b.

Se traduit, entre autres, par une augmentation de la fluidit´e membranaire du spermatozo¨ıde.

❑ c.

Suppose une entree ´ massive de Na+ a` l’origine des modifications membranaires. Conduit a` une inactivation des canaux potassiques.

❑ d. ❑ e.

Conduit a` une activation de la voie adenylcyclase ´ /AMPc/PKa. D’apr`es concours Bordeaux

UE2

D’apr`es concours Clermont-Ferrand

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❑ b. La disparition de la totalit´e de la membrane plasmique de sa tˆete ❑ c. Une d´econdensation de sa structure chromatinienne. ❑ d. Une diminution de sa concentration intracellulaire en calcium. ❑ e. Une lib´eration d’enzymes acrosomiales.

426

Concours blancs • UE 2

Biologie cellulaire

61 La prot´eine Rb peut ˆetre immuno-pr´ecipit´ee avec : ❑ a. E2F.

❑ b. P21.

❑ c. Cdk2.

❑ d. Neuro D.

❑ e. PCNA. D’apr`es concours Grenoble

62 Concernant le syst`eme endomembranaire : ❑ a.

La Particule de Reconnaissance du Signal (PRS) reconnait une r´egion particuli`ere (patch) a` la surface des prot´eines solubles adressees ´ aux lysosomes.

❑ b.

La Particule de Reconnaissance du Signal (PRS) est n´ecessaire `a l’adressage au RE des prot´eines solubles s´ecr ´et´ees.

❑ c.

Un peptide signal d’adressage au RE est une sequence ´ d’environ 20 acides amin´es basiques situe´ e en extremit ´ ´e N-terminale des prot´eines. Une prot´eine `a ancrage glycosylphosphatidylinositol (GPI) poss`ede, avant maturation, deux segments d’insertion dans la membrane du RE.

❑ d. ❑ e.

Des v´esicules recouvertes d’un manteau de COP II bourgeonnent `a partir du RE et sont a` destination de l’appareil de Golgi, par l’interm ´ediaire du compartiment ERGIC. D’apr`es concours Montpellier 1

63 Concernant le cycle cellulaire : ❑ a. Les cyclines sont des enzymes. ❑ b. L’entr´ee des cellules en mitose est contrˆol ee ´ par un facteur nucl´eaire. ❑ c. Cdc25 est responsable de d´ephosphorylations activatrices. ❑ d. E2F agit comme r´epresseur de transcription lorsqu’il est lib ´er´e de la prot´eine ❑ e.

Rb. Les CDK 4, 8 et 9 interviennent dans la r ´egulation de la transcription. D’apr`es concours Paris 11

64 Concernant la mitochondrie : ❑ a. ❑ b.

La cardiolipine est un lipide de la membrane mitochondriale interne. Elle coopere ` avec le r´eticulum endoplasmique lisse pour la biosynth`ese des hormones st´ero¨ıdes.

❑ c.

Comme le r´eticulum endoplasmique lisse et le peroxysome, elle est le si`ege de r´eactions de detoxification. ´

❑ d. L’ADN mitochondrial code 13 prot´eines mitochondriales. ❑ e. Elle est d´etruite par autophagie au niveau des peroxysomes. D’apr`es concours Paris 11

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Concours n ◦ 2 (duree ´ 1 h 30)

UE 2 • Concours blancs

427

❑ b. ❑ c.

Un r´ecepteur transmembranaire comprend trois domaines fonctionnels dont un domaine intracellulaire responsable de la transmission du signal a` l’int´erieur de la cellule. ´ Le domaine transmembranaire d’un recepteur, responsable de l’ancrage dans la membrane plasmique, est compos´e d’acides amin e´ s hydrophiles. Dans un homog´enat de tissu pr´esentant une r ´eponse physiologique a` la pr´esence d’une hormone, cette hormone peut former des liaisons sp´ecifiques mais aussi des liaisons non sp´ecifiques.

❑ d. L’inactivation d’un complexe r´ecepteur-ligand peut se faire par phosphorylation ❑ e.

et/ou internalisation du r´ecepteur. Autre r´eponse.

D’apr`es concours Strasbourg

66 Vous voulez observer la mobilit´e des cils des cellules de l’´epith´elium respiratoire d’un enfant atteint d’infections pulmonaires a` r ´ep´etition ; vous utilisez : ❑ a. un ´etalement de cellules fix´ees et color ees ´ par la m´ethode de Papanicolaou. ❑ b. le microscope ´electronique `a transmission. ❑ c. une coupe tissulaire r´ealis´ee apr`es biopsie bronchique. ❑ d. le microscope `a contraste de phase. ❑ e. Tous les items pr´ecedents ´ sont faux. D’apr`es concours Grenoble

67 Dans le processus de l’endocytose par r´ecepteurs : ❑ a. L’entr´ee dans la cellule de la substance endocyt´ee est s´elective. ❑ b. Les puits sont recouverts d’actine. ❑ c. Les v´esicules d’endocytose perdent tr`es vite leur revˆetement de clathrine. ❑ d. Le complexe substance endocyt´ee – r´ecepteur sp´ecifique migre jusqu’a` une jonction communicante par laquelle la substance endocyt´ ee est delivr´ ´ ee `a la cellule adjacente.

❑ e.

Tous les items pr´ecedents ´ sont faux. D’apr`es concours Grenoble

68 Dans le noyau d’une cellule : ❑ a. ❑ b.

La membrane externe est en connexion directe avec la lamina densa (fibreuse). Le nombre de pores nucl´eaires est d’autant plus important que la cellule est active dans les synth`eses proteiques. ´

❑ c. Le nucl´eole est le lieu de synth `ese de l’ARN 5S. ❑ d. L’h´eterochromatine ´ constitutive se r ´eplique au d´ebut de la phase S. ❑ e. Tous les items pr´ecedents ´ sont faux. D’apr`es concours Grenoble

UE2

❑ a.

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65 Quelle est la proposition fausse ?

428

Concours blancs • UE 2

❑ a. Sa membrane externe est permeable ´ a` toutes les mol´ecules de petite taille. ❑ b. Sa membrane interne est imperm´eable aux mol ´ecules polaires. ❑ c. Elle contient de l’ADN dans l’espace intermembranaire. ❑ d. La membrane interne contient de nombreux transporteurs. ❑ e. La matrice mitochondriale a un pH plus alcalin que l’espace intermembranaire. D’apr`es concours Paris 6

70 Dans diff´erents processus cellulaires, des prot ´eines peuvent ˆetre cliv´ees par des enzymes. Une prot´eine est susceptible d’ˆetre cliv e´ e en peptides par : ❑ a. Une prot´ease. ❑ b. Une ligase. ❑ c. Une caspase. ❑ d. Une ribonucl´ease. ❑ e. Le prot´easome. D’apr`es concours Paris 6

71 A` propos du transport nucl´eo-cytoplasmique : ❑ a. La prot´eine RAN-GDP est transform´ee en RAN-GTP dans le cytoplasme. ❑ b. RAN-GDP participe a` l’importation des prot´eines nucl´eaires dans le noyau. ❑ c. RAN-GDP a une grande affinit´e pour l’importine beta. ˆ ❑ d. La concentration de RAN-GDP est plus importante dans le cytoplasme que dans le noyau.

❑ e.

RAN-GDP reconnait le signal peptidique NLS des prot´eines nucleaires. ´ D’apr`es concours Caen

72 Anaphase de mitose : ❑ a. ❑ b.

L’anaphase A et l’anaphase B peuvent ˆetre concomitantes. L’anaphase peut donner naissance a` 2 cellules aneuplo¨ıdes en cas d’anomalie d’un kin´etochore. L’anaphase est lanc´ee apr`es l’inactivation de l’APC.

❑ c. ❑ d. L’anaphase A, par raccourcissement des microtubules kin´etochoriens, permet l’´eloignement des p oˆ les du fuseau.

❑ e.

En fin d’anaphase le MPF est inactif. D’apr`es concours Paris 6

73 A` propos des cellules du vivant : ❑ a. Les constituants chimiques des cellules subissent un cycle permanent de synth`ese et de destruction.

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69 Parmi les caract´eristiques suivantes, lesquelles s’appliquent a` la mitochondrie ?

UE 2 • Concours blancs

❑ d. Les premi`eres cellules eucaryotes sont apparues au d´ebut de l’`ere primaire. ❑ e. Au cours de la division cellulaire, seul le g´enome est transmis aux cellules filles. D’apr`es concours Caen

74 Pour chacun de ces doubles e´venements, ` le second est-il une consequence ´ du premier ? ❑ a. ❑ b. ❑ c.

Condensation de la chromatine et disparition du nucl´eole. Localisation exclusive de Ran GEF dans le noyau et concentration ´elev´ee de Ran GTP. Lib´eration du cytochrome C des mitochondries et dim ´erisation des r´ecepteurs Fas (r´ecepteurs de mort).

❑ d. Ubiquitination de la s´ecurine et activation de la s´eparase. ❑ e. Accumulation de la prot´eine p53 et surexpression du g`ene codant pour la prot´eine p21. D’apr`es concours Paris 6

75 La ceinture d’adh´erence de la cellule ´epith´eliale : ❑ a. ❑ b.

Est une jonction d’ancrage cellule a` cellule. Est constitu´ee, entre autre, d’une prot´eine transmembranaire appel´ee ECadh´erine. N´ecessite pour son fonctionnement la pr´esence de calcium.

❑ c. ❑ d. Est situ´ee au niveau de la jonction entre le pˆole apical et les faces lat´erales. ❑ e. Tous les items pr´ecedents ´ sont faux.

D’apr`es concours Grenoble

76 La lame basale : ❑ a. Est une condensation de la matrice extracellulaire du tissu conjonctif. ❑ b. Apparaˆıt, en microscopie optique, constitu´ee de trois couches. ❑ c. Est constitu´ee, entre autre, de collag`ene IV. ❑ d. Est impliqu´ee dans le d´eveloppement et le fonctionnement de l’´epith´elium susjacent.

❑ e.

Tous les items pr´ecedents ´ sont faux. D’apr`es concours Grenoble

77 Parmi ces propositions concernant les Eubact´eries, lesquelles sont exactes : ❑ a. ❑ b.

Leur membrane plasmique est identique en tout point a` celle des eucaryotes. Transcription et traduction se d´eroulent simultan ´ement.

UE2

Certains eucaryotes poss`edent un g´enome constitu´e d’ARN. Aucune cellule (ou organisme vivant) ne peut apparaˆıtre par gen ´ ´eration spontan´ee, sur Terre, actuellement.

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❑ b. ❑ c.

429

430

Concours blancs • UE 2

D’apr`es concours Caen

78 A` propos du cycle cellulaire : ❑ a. L’interphase est constitu´ee successivement des phases G0, G1, S et G2. ❑ b. La phase G01 debute ´ d`es l’ach `evement de la mitose et concerne toutes les cellules d’un organisme.

❑ c. ❑ d. ❑ e.

Durant la phase G1, la plus longue du cycle cellulaire, les synth`eses prot´eiques, lipidiques et nucl´eiques sont intenses. En phase S, la r´eplication de l’ADN se fait `a partir de plusieurs points d’initiation appartenant `a des unit´es de r´eplication ind´ependantes ou r´eplicons. La phase G2 pr´ec`ede la mitose et correspond `a la phase de duplication des centrioles ainsi qu’`a la condensation de la chromatine et a` la phosphorylation des lamines. D’apr`es concours Clermont-Ferrand

79 Concernant la mitochondrie : ❑ a. ❑ b.

La mitochondrie est capable de synth´etiser la totalit´e de ses propres prot´eines.

❑ c.

En conditions a´erobie, la phosphorylation oxydative n’est pas la source d’ATP de la cellule. Les maladies li´ees a` l’ADN mitochondrial touchent les deux sexes.

❑ d. ❑ e.

Le transfert des electrons ´ permet l’accumulation des ions H+ dans la matrice mitochondriale.

Tous les items pr´ecedents ´ sont faux. D’apr`es concours Grenoble

80 Parmi les propositions suivantes, indiquez ce qui est vrai : ❑ a. ❑ b. ❑ c.

Les bicouches lipidiques sont imperm´eables aux ions. Les ph´enom`enes de transport actif consomment de l’ATP. Les transporteurs ABC permettent le passage de petites mol´ecules au travers des membranes et hydrolysent de l’ATP.

❑ d. Certains transporteurs changent de conformation pour assurer le passage de ❑ e.

solut´es au travers des membranes. Certains transporteurs d’ions s’auto-phosphorylent en hydrolysant de l’ATP. D’apr`es concours Nantes

81 Parmi les propri´et´es suivantes, laquelle (lesquelles) est (sont) commune(s) aux canaux ioniques ligand-d´ependants et aux transporteurs GLUT ?

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❑ c. L’ADN bact´erien est empaquet´e par des prot´eines proches des histones. ❑ d. Les plasmides peuvent etre ˆ transf´er´es d’une bact´erie `a une autre. ❑ e. Certaines bact´eries poss`edent un ou des flagelles.

431

D’apr`es concours Paris 6

82 Parmi les propositions suivantes, concernant la matrice extra-cellulaire, laquelle ou lesquelles sont fausses ? ❑ a. La fibronectine est un h´eterodim` ´ ere stabilis´e par des ponts disulfures. ❑ b. Chaque sous-unit´e de la fibronectine est cod´ee par un ge`ne diff´erent. ❑ c. Comme la fibronectine, la tenascine est une glycoprot´eine adh´erente. ❑ d. Dans le cas g´en ´eral, les glycoprot´eines sont en majorit e´ composees ´ de sucres. ❑ e. Les glycosaminoglycanes contiennent tr`es peu d’acides amin´es et beaucoup de sucres. D’apr`es concours Nantes

83 La synthese ` d’ATP dans la mitochondrie : ❑ a.

Est r´ealis ´ee par la sous unit´e catalytique de l’ATP synthase qui est tourn´ee vers l’espace intermembranaire.

❑ b. Se produit sur la face cytosolique de la membrane externe. ❑ c. Se produit dans l’espace intermembranaire. ❑ d. Est r´ealis ´ee par un complexe prot´eique, l’ATP synthase, constitu ´e de deux sous unit´es F0 et F1.

❑ e.

Utilise le gradient de protons entre la matrice et l’espace intermembranaire. D’apr`es concours Paris 6

84 Les chaˆınes glucidiques dans la membrane plasmique : ❑ a. Sont situ´ees majoritairement sur le versant cytoplasmique. ❑ b. Constituent des d´eterminants antigeniques. ´ ❑ c. Permettent une protection de la membrane plasmique. ❑ d. Sont initialement assembl´ees dans l’appareil de Golgi. ❑ e. Peuvent etre ˆ liees ´ a` des lipides. D’apr`es concours Caen

85 La technique d’immunocytochimie permet : ❑ a. ❑ b. ❑ c.

De s´eparer des prot´eines les unes des autres. De d´etecter des prot´eines au sein d’une architecture tissulaire. De d´etecter des prot´eines au sein d’une architecture cellulaire.

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❑ a. Ils transportent les mol´ecules dans le sens de leur gradient de concentration. ❑ b. Ce sont des transporteurs secondairement actifs. ❑ c. Ils comportent un site de liaison sp´ecifique a` la mol´ecule `a transporter. ❑ d. Ce sont des cotransporteurs. ❑ e. Ce sont des transporteurs passifs

UE2

UE 2 • Concours blancs

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Concours blancs • UE 2

D’apr`es concours Caen

Histologie

86 Au cours de la contraction du muscle stri´e : ❑ a. La bande A diminue de longueur. ❑ b. La bande I diminue de longueur. ❑ c. La bande H diminue de longueur. ❑ d. La longueur du myofilament est inchang´ee. ❑ e. Autre r´eponse. D’apr`es concours Strasbourg

87 Concernant la contraction des cardiomyocytes : ❑ a. La d´epolarisation des cardiomyocytes est d ´ependante du syst`eme nerveux. ❑ b. L’ac´etylcholine acc´el`ere le cœur. ❑ c. Le syst`eme nerveux sympathique acc´el`ere le cœur. ❑ d. Le nœud auriculo-ventriculaire est le pace-maker de l’excitation cardiaque. ❑ e. Les jonctions communicantes des disques intercalaires assurent la transmission des signaux contractiles. D’apr`es concours Paris 6

88 Les astrocytes protoplasmiques : ❑ a. Sont localis´es dans la substance blanche. ❑ b. Comportent des gliofilaments. ❑ c. Pr´esentent des pieds somatiques. ❑ d. Sont incapables de se diviser. ❑ e. S´ecr`etent le liquide c´ephalo-rachidien. D’apr`es concours Paris 11

89 Concernant le syst`eme nerveux : ❑ a.

Dans une fibre nerveuse my´elinisee, ´ une cellule de Schwann entoure plusieurs axones.

❑ b.

Les fibres A de la classification de ERLANGER-GASSET sont toutes my´elinis´ee.

❑ c. Les faisceaux d’axones des nerfs p´eriph´eriques sont entour´es par du p´erine`vre. ❑ d. Les potentiels d’action se propagent d’autant plus vite que le diam`etre de l’axone est important.

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❑ d. De d´etecter des prot´eines `a l’aide d’anticorps sp´ecifiques. ❑ e. De d´etecter des prot´eines `a l’aide de colorants specifiques. ´

UE 2 • Concours blancs

Les cellules satellites entourent le corps cellulaire de neurones du syst`eme nerveux p´eriph´erique. D’apr`es concours Paris 5

UE2

90 Les lamelles osseuses comportent des : ❑ a. Fibrocytes. ❑ b. Fibres de collag`ene de type I. ❑ c. Cristaux d’hydroxyapatite. ❑ d. Ponts filamenteux. ❑ e. Aucune proposition exacte. D’apr`es concours Paris 11

91 Concernant le syst`eme des phagocytes mononucl´e´es : ❑ a. ❑ b.

Leur forme sanguine circulante est repr´esent e´ e par les petits lymphocytes. Leur forme tissulaire correspond a` des cellules capables de phagocyter de volumineuses particules (macrophagocytose).

❑ c. Les macrophages tissulaires sont mobiles. ❑ d. Le cytoplasme des macrophages tissulaires contient des lysosomes. ❑ e. Les ost´eoclastes plurinucl´e´es font partie du syst`eme des phagocytes mononud´e´es. D’apr`es concours Paris 5

92 Concernant le cartilage hyalin : ❑ a.

Il s’agit d’un tissu de type conjonctif, dont les cellules sont s´epar´ees par une matrice extra-cellulaire.

❑ b.

La possibilit´e de division mitotique des chondrocytes correspond au mode de croissance interstitiel du cartilage.

❑ c. Sa matrice est hydrat´ee. ❑ d. Sa matrice contient des sels de sodium. ❑ e. Il n’est pas vascularis´e. D’apr`es concours Paris 5

93 Les fibroblastes : ❑ a. Presentent ´ des dispositifs de jonction. ❑ b. Synth´etisent des prot´eines de la matrice extracellulaire. ❑ c. Peuvent se d´eplacer. ❑ d. Sont incapables de se diviser. ❑ e. Sont reli´es entre eux par des jonctions nexus. D’apr`es concours Paris 11

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❑ e.

433

434

Concours blancs • UE 2

❑ a.

Ils bordent la surface du corps ou tapissent la lumi`ere d’une cavit´e naturelle du corps humain.

❑ b. Ils reposent pratiquement tous sur une membrane basale. ❑ c. La lame r´eticulaire est produite par les cellules epith ´ ´eliales. ❑ d. Ils sont richement vascularis´es. ❑ e. Les cellules epith ´ e´ liales sont toutes des cellules post-mitotiques, incapables de se diviser. D’apr`es concours Paris 5

95 Concernant le pancr´eas : ❑ a. ❑ b. ❑ c.

C’est une glande mixte. C’est une glande lobul´ee. Les acini pancr´eatiques sont des unit´es s´ecr´etrices de type exocrine, a` s´ecr´etion s´ereuse.

❑ d. Le parenchyme pancr´eatique contient des canaux excr ´eteurs. ❑ e. Les ilˆots de Langerhans correspondent `a des formations endocrines d’architecture trab´eculaire, dont certaines cellules elaborent ´ de l’insuline. D’apr`es concours Paris 5

96 La glande s´ebac ´ee est une glande : ❑ a. endocrine. ❑ e. amphicrine.

❑ b. mixte.

❑ c. acineuse.

❑ d. holocrine. D’apr`es concours Paris 11

97 Les cellules de l’´epiderme : ❑ a. Secr`etent des k´eratinosomes dans la couche basale. ❑ b. Pr´esentent des desmosomes dans la couche epineuse. ´ ❑ c. S´ecr`etent de la melanine ´ dans la couche granuleuse. ❑ d. Sont cubiques dans la couche corn´ee. ❑ e. Se renouvellent a` partir d’une couche germinative. D’apr`es concours Paris 11

´ 98 Quelle est la proposition exacte ? Le glycocalyx d’une cellule ´epitheliale d’un ´epith´elium simple :

❑ a. est renouvel´e lors de l’exocytose. ❑ b. S’est form´e sur la face cytosolique des membranes golgiennes. ❑ c. Est mis en evidence ´ par le PAS en microscopie ´electronique. ❑ d. S’´echange entre le p ˆole apical et le pˆole basal. ❑ e. Autre r´eponse.

D’apr`es concours Strasbourg

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94 Concernant les ´epith ´eliums de revˆetement :

UE 2 • Concours blancs

435

L’objectif de cette technique est de marquer les noyaux apoptotiques. L’objectif de cette technique est d’evaluer ´ la fragmentation des mitochondries. L’objectif de cette technique est d’´evaluer la fragmentation du r´eticulum endoplasmique.

❑ d. L’objectif de cette technique est d’´evaluer la fragmentation de l’ADN nucl´eaire. ❑ e. Aucune des r´eponses ci-dessus n’est exacte. D’apr`es concours Paris 5

100 Quelle est la proposition exacte ? On ´etudie la surface d’un ´epithe´lium comportant des cellules cili´ees grˆace au microscope ´electronique `a balayage : ❑ a. ❑ b. ❑ c.

Pour cela il faut d’abord re´ aliser un immunomarquage de la surface. On pourra d´etecter les corpuscules basaux des cils vibratiles. On ne pourra pas observer la dynamique du battement ciliaire des cellules cili´ees.

❑ d. On pourra observer la pr´esence des desmosomes entre les cellules. ❑ e. Autre r´eponse.

D’apr`es concours Strasbourg

Embryologie

101 Les implantations embryonnaires ectopiques : ❑ a. Sont toujours extra ut´erines. ❑ b. Sont le plus fr´equemment intra tubaires. ˆ abdominales avec possibilit ´e de d´eveloppement viable. ❑ c. Peuvent etre ❑ d. Peuvent aboutir `a une indication de c´esarienne. ❑ e. Tous les items pr´ecedents ´ sont faux.

D’apr`es concours Grenoble

102 Le m´esoderme para-axial : ❑ a. Est le lieu de la somitogenese. ` ❑ b. Contribue `a la formation des vert`ebres et des muscles axiaux. ❑ c. Participe `a la formation des structures cranio-faciales. ❑ d. A un d´eveloppement segmentaire coordonn´e spatialement avec le tube neural. ❑ e. Tous les items pr´ecedents ´ sont faux. D’apr`es concours Grenoble

103 Parmi les g`enes de Drosophile suivants, lesquels ont (lequel a) un g`ene homologue

qui s’exprime dans l’ectoderme du bourgeon de membre des embryons de vert´ebr´es ?

❑ a. Hunchback.

❑ b. Wingless.

❑ c. Dorsal.

❑ d. Engrailed.

UE2

❑ a. ❑ b. ❑ c.

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99 Quel(s) est(sont) le(s) objectif(s) de la m´ethode TUNEL ?

436

Concours blancs • UE 2

D’apr`es concours Grenoble

104 A` propos du d´eveloppement de l’embryon : ❑ a. La plaque pr´e-chordale est consid´er´ee comme l’inducteur primaire c ´ephalique du neuroblaste.

❑ b. ❑ c.

Au 20 e jour de d´eveloppement, le m e´ soblaste est en contact avec le neurectoblaste. La segmentation du m´esoblaste d´ebute entre le 19 e et le 20e jour de d´eveloppement.

❑ d. Le tube neural se ferme dans la r´egion caudale de l’embryon au 26e jour de ❑ e.

d´eveloppement. L’arreˆ t de la gastrulation se situe au 20e jour de d ´eveloppement. D’apr`es concours Nantes

105 A` propos de l’embryologie descriptive : ❑ a. Le marquage de certaines cellules par des colorants vitaux permet de suivre leurs d´eplacements.

❑ b.

Les cellules d’embryon de caille ont et ´ e´ utilis´ees pour remplacer des cellules embryonnaires de poulet et suivre ainsi leur devenir.

❑ c. La greffe de tissus de caille est toujours tol´er´ee chez le poulet mˆeme adulte. ❑ d. les cellules de caille et de poulet sont morphologiquement diff´erentes. ❑ e. Apr`es une greffe de tissu embryonnaire de caille sur un embryon de poulet, l’animal r´esultant sera une chim`ere.

D’apr`es concours Nantes

´ des cr ˆetes neurales ? 106 Quels sont les ´ele´ments d´erives

❑ a. Cellules des ganglions lymphatiques. ❑ b. Cellules des ganglions sympathiques. ❑ c. Cellules de la glande m´edullosurr´enale. ❑ d. Squelette des vert`ebres cervicales. ❑ e. Squelette de la voˆute crˆanienne. D’apr`es concours Caen

107 Parmi les ev` ´ enements suivants, le(s)quel(s) survien(nen)t `a la troisi`eme semaine du d ´eveloppement de l’embryon ? ❑ a. La gastrulation. ❑ b. L’implantation. ❑ c. L’apparition des ˆılots vasculo-sanguins primitifs. ❑ d. L’apparition de l’allanto¨ıde. ❑ e. La mise en place de l’axe dorso-ventral. D’apr`es concours Caen

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❑ e. Tous les items pr´ec´edents sont faux.

UE 2 • Concours blancs

437

❑ c. ❑ d. Elle est perfor´ee par les vaisseaux spiral´es maternels. ❑ e. Elle correspond au point d’ancrage des villosit´es crampons.

D’apr`es concours Clermont-Ferrand

109 Quel est le bon deroulement ´ chronologique (du plus pr´ecoce au plus tardif) ? ❑ a.

Compaction – D´eg e´ n e´ rescence de la v´esicule ombilicale primaire - Nidation – Formation de la ligne primitive - Soul`evement embryonnaire.

❑ b.

Compaction – Nidation – D´egen ´ erescence ´ de la v e´ sicule ombilicale primaire – Formation de la ligne primitive - Soul`evement embryonnaire. Compaction – Nidation – Soul`evement embryonnaire - D´eg ´en´erescence de la v´esicule ombilicale primaire – Formation de la ligne primitive.

❑ c.

❑ d. Nidation – Compaction - D´eg ´en´erescence de la v´esicule ombilicale primaire Soul`evement embryonnaire - Formation de la ligne primitive.

❑ e.

Nidation – Compaction - D´eg ´en´erescence de la v´esicule ombilicale primaire Formation de la ligne primitive - Soul`evement embryonnaire. D’apr`es concours

110 Vous injectez un colorant dans une cellule du nœud de Hensen, parmi les cellules suivantes, laquelle (lesquelles) peut (peuvent) provenir de cette cellule initiale ? ❑ a. Melanocyte. ´ ❑ b. Cellule de la notochorde. ❑ c. Cellule des ilots bˆeta du pancr´eas. ❑ d. Motoneurones. ❑ e. Cellule de Merkel. D’apr`es concours Paris 6

Reproduction

111 La m´eiose : ❑ a.

La m´eiose consiste dans l’ordre en une division r´eductionnelle et une division ´equationnelle, sans duplication du centrosome entre les deux divisions.

❑ b.

La m´eiose consiste dans l’ordre en une division e´ quationnelle et une division r´eductionnelle, avec duplication du centrosome entre les deux divisions.

❑ c.

La m´eiose consiste dans l’ordre en une division e´ quationnelle et une division r´eductionnelle, sans duplication du centrosome entre les deux divisions.

UE2

du placenta, elle se compose de syncytiotrophoblaste, de la coque cytotrophoblastique et de la chambre caduque basilaire. Elle envoie des cloisons incompl`etes d´elimitant les cotyl´edons.

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108 A` propos de la plaque basale du placenta mature : ❑ a. Elle correspond au plafond de la chambre intervilleuse. ❑ b. Sur une coupe transversale, de l’int´erieur (chambre intervilleuse) `a l’ext´erieur

438

Concours blancs • UE 2

❑ e.

´equationnelle, avec duplication du centrosome entre les deux divisions. Aucune r´eponse ne convient.

D’apr`es concours Paris 7

112 Lors de la m´eiose, le brassage intrachromosomique de l’information g´en´etique s’ef-

fectue : ❑ a.

lors de la premi`ere division de m´eiose au stade diplot`ene.

❑ b. lors de la division e´quationnelle. ❑ c. lors du stade m´etaphase de la division r´eductionnelle. ❑ d. lors de la r´epartition des chromosomes homologues `a chaque pˆole du fuseau. ❑ e. Aucune r´eponse ne convient. D’apr`es concours Paris 7

113 La production des gam`etes : ❑ a. La spermiogen`ese aboutit `a la formation des spermatides. ❑ b. La st´eroidogen`ese se produit dans les tubes s´eminif`eres a` partir de la puberte.´ ❑ c. La dur´ee de la spermatogen`ese est une constante pour une esp`ece donn´ee. ❑ d. La dur´ee de l’ovogen `ese est une constante pour une esp`ece donnee. ´ ❑ e. Apr`es la pubert´e, les follicules debutent ´ leur croissance a` partir du premier jour de chaque cycle. D’apr`es concours Paris 7

114 A` propos de la f´econdation : ❑ a. ❑ b.

` la sortie de l’´epididyme, les spermatozo¨ıdes sont mobiles et fe´ condants. A La capacitation intervient progressivement dans les s´ecr´etions cervicales, utero´ tubulaires et au contact du complexe cumulo-ovocytaire.

❑ c.

Durant la vie reproductive d’une femme, le rendement folliculaire moyen est d’environ 1 follicule aboutissant a` l’ovulation sur 10 entrant en croissance.

❑ d. L’ovocyte finit sa m´eiose lors du pic de LH (Luteinizing Hormone) correspon❑ e.

dant a` l’ovulation. La rencontre des gam`etes intervient th´eoriquement dans le tiers externe de la trompe.

D’apr`es concours Nantes

115 A` propos de la folliculogen`ese : ❑ a. ❑ b. ❑ c.

Avant la naissance, le stock folliculaire est constitu´e de follicules primordiaux. L’entr´ee en croissance des follicules se produit a` chaque d´ebut de cycle. Le signal d’entr´ee en croissance des follicules est donn´e par les cellules de la granulosa.

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❑ d. La m´eiose consiste dans l’ordre en une division r´eductionnelle et une division

UE 2 • Concours blancs

439

❑ e.

r´ecepteurs `a la FSH (Follicule Stimulating Hormone). Le pic de LH (Luteinizing Hormone) pr´eovulatoire est induit par la baisse de l’oestradiol en fin de phase folliculaire.

116 Concernant les spermatozo¨ıdes : ❑ a. L’acrosome se forme a` partir de l’appareil de Golgi. ❑ b. La formation de l’acrosome se produit au stade de spermatocyte I. ❑ c. La formation de l’acrosome intervient au cours de la spermiogenese. ` ❑ d. L’acrosome contient des hydrolases. ❑ e. L’acrosome est moul´e sur le p ˆole ant´erieur du noyau. D’apr`es concours Caen

La figure 7 ci-dessous concerne les QCM 117 et 118.

117 A` propos de la figure 7 : ❑ a. La technique utilis´ee pour obtenir cette image est la microscopie optique. ❑ b. La technique utilis´ee pour obtenir cette image est la microscopie ´electronique `a ❑ c.

transmission. La technique utilis´ee pour obtenir cette image est la microscopie ´electronique `a balayage.

❑ d. Les el´ ´ements fl´ech´es en II sont dans la pi`ece principale. ❑ e. Ces e´ lements ´ sont des lysosomes. D’apr`es concours Caen

118 La l´egende I de la figure 7 : ❑ a. ❑ b. ❑ c.

Est d´enommee ´  pi`ece interm ´ediaire  . Comporte un centriole. Comporte des mitochondries.

UE2

D’apr`es concours Nantes

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❑ d. Les cellules de la granulosa des petits follicules antraux ne pr´esentent que des

440

Concours blancs • UE 2

D’apr`es concours Caen

119 A` propos de la m´eiose ovocytaire : ❑ a. ❑ b.

Elle d´ebute pendant la vie fœtale et se termine a` l’ovulation. Une fois termin´ee, elle permet d’obtenir des ovocytes poss´edant 23 chromosomes ayant chacun une chromatide.

❑ c.

Sa premi`ere division produit deux cellules filles, l’ovocyte II et le premier globule polaire (GP 1).

❑ d. C’est pendant la prophase de sa premi`ere division que se produit le  crossing ❑ e.

over  . Sa seconde division n’est pas pr´ec´ed ´ee d’une r´eplication de l’ADN.

D’apr`es concours Clermont-Ferrand

120 Selon les normes d´efinies par l’Organisation Mondiale de la Sant´e (OMS, 2010), l’´ejaculat contient : ❑ a. Au minimum 15 millions/mL de spermatozo¨ıdes. ❑ b. Au minimum 1 million de leucocytes/mL. ❑ c. Au minimum 28% de spermatozo¨ıdes vivants. ❑ d. Au maximum 10% de spermatozo¨ıdes mobiles progressifs. ❑ e. Au minimum 40% de spermatozo¨ıdes mobiles. D’apr`es concours Clermont-Ferrand

´ 1 h 30) Concours n ◦ 3 (duree Biologie cellulaire QCM n◦ 121 `a 137 : Cette partie, sur la biologie cellulaire, est enti`erement d’apr`es concours Paris 5, afin de montrer comment peut eˆ tre organis´e un sujet ax´e autour d’´etudes de documents formant un tout coh´erent. Ce type de QCM (d’apr`es documents) est de plus en plus courant dans certaines facult´es pour la partie biologie cellulaire de l’UE2. D’apr`es concours Paris 5

On se propose dans cette partie d’´etudier l’effet d’une nouvelle mol ´ecule extraite d’une plante amazonienne, appel´ee provisoirement TF, sur les cellules HeLa.

121 Les cellules HeLa sont : ❑ a. ❑ b. ❑ c.

Des cellules sanguines. Des cellules non adh´erentes. Des cellules canc´ereuses.

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❑ d. Contient un acrosome. ❑ e. Contient un noyau.

UE 2 • Concours blancs

441

❑ a. une lign´ee d´eriv ´ee de rein de singe. ❑ b. une culture primaire. ❑ c. Une culture secondaire. ❑ d. Une culture organotypique. ❑ e. Une lign´ee cellulaire immortelle. 123 La culture cellulaire ne´cessite : ❑ a. ❑ b. ❑ c.

Du s´erum animal embryonnaire. Un milieu de culture acide (pH 5, 0). L’ajout d’une importante quantit´e de glucose, les cellules HeLa provenant d’une lign´ee diab´etique.

❑ d. L’addition d’anticorps fluorescents. ❑ e. Des facteurs de croissance. L’effet ´eventuellement cytotoxique de TF est d’abord test´e en exposant les cellules HeLa a` des concentrations croissantes de TF, de 10 a` 100 µg/mL, pendant 24, 48 ou 72 heures et en mesurant la viabilit´e des cellules a` l’aide d’une technique de coloration vitale apr`es comptage.

Figure 1. Viabilit´e des cellules HeLa exprim´ee en pourcentage ( cell viability ) par rapport aux cellules non trait´ees (100%) aux trois temps de contact avec la TF selon les concentrations indiqu´ees en abscisse.

124 Concernant ce diagramme de viabilit´e (figure 1) : ❑ a. ❑ b.

La viabilit´e des cellules HeLa varie selon les concentrations de TF. La concentration de TF correspondant a` une mortalit e´ cellulaire de 30% exactement `a 48h est de 80 µg/mL.

UE2

122 Les cellules HeLa constituent :

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❑ d. Des cellules d’origine e´pith´eliale. ❑ e. Des cellules procaryotes.

442

Concours blancs • UE 2

❑ d. ❑ e.

La viabilit´e cellulaire reste identique quelque soit le temps d’incubation avec la TF. Apr`es incubation avec un colorant vital, les cellules color´ees sont les cellules mortes. Une concentration de TF de 60 µg/mL reduit ´ d’environ 50% la viabilit´e cellulaire `a 24h.

Afin de determiner ´ si TF est capable d’exercer une activit´e anti-prolif´erative sur les cellules HeLa, les cellules sont expos´ees pendant 24 heures `a des concentrations de TF de 40, 60 ou 80 µg/mL puis sont permeabilis´ ´ ees `a l’aide d’un d´etergent doux et enfin, apr`es marquage, analys´ees par cytom´etrie de flux en mˆeme temps que des cellules non trait´ees ( untreated  ).

Figure 2. Courbes de cytom´etrie repr´esentant les distributions d’intensit e´ de fluorescence (  FL2-A  , abscisse) des cellules HeLa compt´ees ( counts  , ordonn´ee). Les proportions d ´eduites de ces courbes des cellules en G0/G1, S ou G2/M sont indiqu´ees pour chaque condition.

125 La cytom´etrie de flux mise en œuvre pour obtenir la figure 2 : ❑ a. Utilise comme marqueur de l’uracile radiomarqu´e au tritium. ❑ b. Permet ici une quantification relative de l’ADN cellulaire. ❑ c. permet aussi le tri cellulaire. ❑ d. utilise une technique de chimioluminescence. ❑ e. Ne fournit sur ces graphes aucune information sur la taille des celules. 126 Quelle(s) technique(s) pourrai(en)t eˆ tre mise(s) en œuvre pour ´etudier les variations quantitatives de l’ADN au cours du cycle cellulaire ? ❑ a. Microscopie `a contraste de phase. ❑ b. Autoradiographie apr`es incorporation de thymidine tritiee. ´ ❑ c. M´ethode TUNEL. ❑ d. Ultracentrifugation diff´erentielle. ❑ e. Microscopie e´ lectronique apres ` cryofracture.

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❑ c.

UE 2 • Concours blancs

443

128 D’apr`es les r´esultats de cytom e´trie de flux : ´ ❑ a. Ces resultats favorisent l’hypoth `ese que TF bloque le cycle en phase G0/G1. ❑ b. Ces r´esultats favorisent l’hypoth `ese que TF bloque le cycle en phase S. ❑ c. Ces r´esultats favorisent l’hypoth `ese que TF bloque le cycle en phase G2/M. ❑ d. L’effet de TF est d´ependant de sa concentration. ❑ e. L’interpr´etation de l’effet de TF sur le cycle cellulaire impose de tester la concentration 100 µg/mL

129 Indiquez la ou les r´eponse(s) exacte(s) : ❑ a. ❑ b. ❑ c.

Le complexe cycline D-Cdk3 constitue le MPF. Le complexe cycline B-Cdk1 phosphoryl´e sur Cdk1 au niveau de thr14, tyr15 et thr161 est inactif. L’´ecartement des centrioles observ´e en G1 est provoqu´e par le complexe cycline B-Cdk1.

❑ d. L’entr´ee en phase S est uniquement d´ependante de la concentration du complexe cycline B-Cdk2 dans la cellule.

❑ e.

Le 2e point de controle ˆ du cycle cellulaire est d´ependant de la polo-kinase (Plk1).

Afin d’examiner certains acteurs du cycle cellulaire, les cellules expos´ees `a 40, 60 et 80 µg/mL de TF pendant 24 heures sont lys ´ees et les extraits prot´eiques ainsi obtenus sont analys´es par Western blot en comparaison avec des extraits cellulaires non traites ´ (-). Sont examin´ees plus sp e´ cifiquement les prot´eines Cdc25C, cycline B, p21 et l’actine. Les intensit´es relatives des bandes par rapport aux cellules non trait´ees sont repr´esent´ees sous forme d’histogramme.

UE2

❑ a. Sa dur´ee est comprise entre 48 et 72 heures. ❑ b. La phase G1 est toujours inf´erieure `a S. ❑ c. La phase S est plus courte que G2. ❑ d. La phase M dure environ 1 heure. ❑ e. La dur´ee de la phase S est une constante de l’esp`ece.

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127 Concernant le cycle cellulaire des cellules HeLa :

444

Concours blancs • UE 2

130 Parmi ces propositions indiquez la ou les r´eponse(s) exacte(s) : ❑ a. ❑ b. ❑ c.

Lors du Western blot, les prot´eines migrent sous l’effet d’un champ electrique ´ `a travers le gel de polyacrylamide puis sont transf´erees ´ sur une membrane. Le Western blot est ´egalement une technique de s´eparation des acides nucl´eiques. Sous l’action du champ ´electrique et en pr´esence de dod´ecyl-sulfate de sodium (SDS), les prot´eines se d´eplacent vers l’anode.

❑ d. L’incubation de la membrane de transfert avec un anticorps specifique ´ de la ´ ´ee permet de visualiser sans ´etape ulte´ rieure la prot eine ´ prote´ ine etudi sous la forme d’une ou plusieurs bandes.

❑ e.

La b´eta-actine est usuellement utilis´ee comme t´emoin exp´erimental pour v´erifier que la r´ealisation technique du Western blot s’est bien d´eroulee. ´

131 Parmi ces propositions indiquez la ou les r´eponse(s) exacte(s) : ❑ a. ❑ b.

p21 est une prot´eine intervenant lors du 1er et du 3`eme point de controle ˆ du cycle cellulaire. p21 est une prot e´ ine qui inhibe l’activite´ enzymatique des kinases d ´ependantes des cyclines.

❑ c. p21 d´eclenche la transcription du g`ene codant p53. ❑ d. En cas de retard de la r´eplication, l’entr´ee dans le noyau de Cdc25C est bloqu´ee ❑ e.

par la prot´eine 14-3-3 qui se fixe sur la s´erine 216 phosphoryl´ee de Cdc25C. ´ erer ´ l’hydrolyse de ras-GTP en ras-GDP. p21 permet d’accel

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Figures 3A et 3B. (A) : Western-blots. (B) : Histogrammes repr´esentant les mesures relatives des intensit´es des bandes du Western blot situ´ees imm´ediatement au-dessus pour Cdc25C, cycline B et p21. L’intensite´ des bandes observe´ es dans les cellules non traitees ´ est consid er ´ ´ee egale ´ a` 1, soit 100%. L’ast´erisque (*) signifie que la moyenne consid´er e´ e est statistiquement diff´erente de celle du t´emoin non trait´e (-).

UE 2 • Concours blancs

445

La quantite´ de cycline B est plus faible dans les cellules exposees ´ `a 80 µg/mL de TF qu’`a 40 µg/mL.

❑ b. ❑ c.

La quantit´e de p21 augmente dans les cellules en pr´esence de TF. Ces r´esultats favorisent l’hypoth`ese d’une activation du premier point de contrˆole du cycle cellulaire.

❑ d. Ces r´esultats contredisent l’analyse en cytom´etrie de flux de la figure 2. ❑ e. Ces r´esultats ne contredisent pas l’hypoth ese ` d’un blocage du cycle cellulaire `a la transition G2/M. Des cellules HeLa sont incub´ees pendant 48 heures avec de la TF a` des concentrations de 40, 60 ou 80 µg/mL, puis, pendant la derni`ere heure, avec du Mito Tracker. Le Mito Tracker diffuse passivement `a travers la membrane plasmique de la cellule et s’accumule sp´ecifiquement dans les mitochondries dont la chaˆıne respiratoire est fonctionnelle. Les cellules sont ensuite analys´ees par cytom´etrie de flux afin de mesurer leur intensit´e de fluorescence.

Figures 4A et 4B. (A) : courbes de cytom´etrie representant ´ les distributions d’intensite´ de fluorescence (  FL1-H  , abscisse) des cellules HeLa analys´ees ( counts  , ordonn´ee), non traitees ´ (untreated) ou trait´ees avec la TF `a 40, 60 ou 80 µg/mL. (B) : repre´ sentation des intensit´es moyennes de fluorescence (MFI) sous forme d’histogramme (moyenne de cinq exp´eriences independantes). ´ L’ast´erisque (*) signifie : moyenne statistiquement diff´erente de cellule du t´emoin non trait´e (-).

133 Concernant les r´esultats pr´esent´es figures 4A et 4B : ❑ a.

D’apr`es la figure 4A, une proportion de cellules expos´ees `a 40 µg/mL de TF a la mˆeme intensit´e de fluorescence que les cellules non traitees. ´

❑ b.

D’apr`es la figure 4B, la moitie´ environ des mitochondries n’est plus fonctionnelle a` la concentration de TF de 80 µg/mL. L’ensemble de ces r´esultats est en faveur d’une alt´eration du fonctionnement mitochondrial uniquement avec la concentration de TF la plus ´elevee. ´

❑ c.

❑ d. L’ensemble de ces r´esultats permet de rejeter l’hypoth`ese d’une alt´eration du fonctionnement mitochondrial caus´ee par TF.

UE2

❑ a.

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132 Concernant les r´esultats pr´esent´es dans les figures 3A et 3B :

446

Concours blancs • UE 2 L’ensemble de ces r´esultats est en faveur de l’hypoth`ese d’une alt´eration du fonctionnement mitochondrial caus´ee par TF.

134 Parmi ces propositions indiquez la ou les r´eponse(s) exacte(s) : ❑ a.

La r´eplication de l’ADN mitochondriale est synchronisee ´ `a celle de l’ADN nucl´eaire.

❑ b.

La chaˆıne respiratoire mitochondriale permet l’ ´etablissement d’un gradient de protons de l’espace intermembranaire vers la matrice. Le cytochrome C est situe´ dans l’espace intermembranaire.

❑ c. ❑ d. Le cytochrome C est un transporteur d’´electrons. ❑ e. Le cytochrome C est requis pour l’activation de l’apoptosome.

Une analyse par Western-blot des extraits prot´eiques des cellules trait´ees par le TF aux trois concentrations pendant 24 heures est entreprise pour la mise en e´ vidence des prot´eines Bax, Bcl-2 et des caspase-3 et caspase-9 activ´ees.

Figure 5. Les histogrammes repr´esentent les mesures relatives des intensites ´ des bandes du Western-blot situ´ees immediatement ´ au-dessus pour les quatre prot ´eines ´etudi´ees. De gauche `a droite : cellules non trait´ees (-) puis TF = 40, 60 ou 80 µg/mL. L’intensit ´e des bandes en ordonnee ´ (  pixel density  ) observ´ees dans les cellules non trait´ees est consid´er´ee e´ gale `a 1, soit 100%. L’ast´erisque (*) signifie que la moyenne consid´er e´ e est statistiquement diff´erente de celle du t´emoin non trait´e (-).

135 Parmi ces propositions indiquez la ou les r´eponse(s) exacte(s) : ❑ a. ❑ b.

Bax est une prot´eine proapoptotique. Les caspases sont des cyst´eine prot´eases d´egradant directement l’ADN.

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❑ e.

UE 2 • Concours blancs

447

136 Concernant les r´esultats pr´esent´es dans la figure 5 : ❑ a. ❑ b. ❑ c.

Ces r´esultats ne sont pas en faveur de l’induction de l’apoptose dans les cellules expos´ees au TF. Ces r´esultats sont coh ´erents avec ceux obtenus apr`es incubation des cellules avec le Mito Tracker. Ces r´esultats d ´emontrent que le fonctionnement de la chaˆıne respiratoire est alt´er´e.

❑ d. L’augmentation de Bax est une cons´equence de l’augmentation de la caspase-3. ❑ e. L’accumulation de caspase-9 suppose une activation pr´ealable de l’apoptosome. D’apr`es concours

Les cellules apr`es 24 heures d’incubation avec la TF a` la concentration de 60 µg/mL sont ´ ´ees `a l’aide d’un d´etergent doux puis mises en contact avec une solution d’iodure permeabilis de propidium, une mol´ecule fluorescente s’intercalant entre les bases de l’ADN.

137 Concernant l’observation des cellules ayant subi le traitement d´ecrit ci-dessus : ❑ a. L’observation des cellules doit ˆetre r ´ealis´ee avec un microscope a` fond clair. ❑ b. Le nucl´eole apparait seul fluorescent. ❑ c. La chromatine des cellules en interphase et en mitose est fluorescente. ❑ d. Des cellules pr´esentent un noyau fragment´e. ❑ e. Il est possible de distinguer par l’observation microscopique les cellules en G1 des cellules en cours de phase S. Histologie

138 Quelles sont les deux propositions fausses ? Pour d´eterminer la nature lysosomiale d’un organite cellulaire par rapport a` un grain de s´ecretion, ´ on peut : ❑ a. ❑ b.

Detecter ´ l’activit´e phosphatase acide par histoenzymologie. Detecter ´ les prot´eines membranaires sp´ecifiques du immunocytochimie.

❑ c.

Mettre en ´evidence dans l’organite, l’ARNm de la phosphatase acide par hybridation in situ. ´Etudier sa structure au microscope electronique ´ a` balayage.

❑ d. ❑ e.

lysosome

par

Autre r´eponse. D’apr`es concours Strasbourg

UE2

lieu extracellulaire

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❑ c. La voie Bax/Bad conduit a` l’activation de l’apoptosome. ❑ d. La prot´eine P53 peut activer la transcription du g`ene Bax. ❑ e. L’apoptose ne provoque pas la lib´eration des enzymes lysosomales dans le mi-

448

Concours blancs • UE 2

des cellules muqueuses `a pˆole muqueux ferm´e ?

❑ a. L’´epithelium de l’œsophage. ❑ c. L’´epithelium gastrique. ❑ e. L’´epithelium de la vessie.

❑ b. L’epithelium ´ de la trach´ee. ❑ d. L’´epithelium de l’intestin gr ˆele. D’apr`es concours Paris 5

140 L’´epiderme : ❑ a. Est pseudostratifi´e. ❑ b. Est pavimenteux. ❑ c. Comporte des m´elanocytes. ❑ d. Comporte des granulocytes. ❑ e. Se renouvelle `a partir de la membrane basale. D’apr`es concours Paris 11

141 Les cellules cili´ees de l’´epith´elium respiratoire : ❑ a. Sont reli´ees `a la membrane basale par des h´emi-desmosomes. ❑ b. ´Etablissent des jonctions communicantes entre elles. ❑ c. Sont couvertes par le film de mucus. ❑ d. Ne s’observent que dans la trach´ee. ❑ e. Poss`edent environ 2000 cils `a leur pˆole apical. D’apr`es concours Paris 6

142 Concernant les cellules glandulaires : ❑ a. Ce sont des cellules s´ecr´etrices de nature epith´ ´ eliale. ❑ b. Elles peuvent ˆetre a` la fois exocrines et endocrines. ❑ c. Elles peuvent former la totalit´e d’un ´epith´elium s´ecr´etoire. ❑ d. Elles peuvent s´ecr e´ter des ions H +. ❑ e. Elles peuvent s´ecr e´ter de la noradr´enaline. D’apr`es concours Paris 6

143 La glande sous-maxillaire est une glande : ❑ a. Exocrine. ❑ b. Amphicrine. ❑ e. Aucune r´eponse exacte.

❑ c. M´erocrine.

❑ d. Holocrine. D’apr`es concours Paris 11

144 Quelle est la proposition fausse ? Concernant les polynucl´eaires neutrophiles : ❑ a. ❑ b. ❑ c.

Chez l’adulte, ils se forment dans la moelle h´ematopo¨ı ´etique. Ils font partie des leucocytes. Ils sont capables de phagocytose.

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139 Parmi les epith ´ ´eliums de revˆetement suivants, quel(s) est (sont) celui (ceux) qui contien(nen)t

UE 2 • Concours blancs

449

D’apr`es concours Strasbourg

UE2

145 L’ost´eo¨ıde : ❑ a. Est synth´etis´e par les ost´eoclastes. ❑ b. Est synth´etis´e par les ost´eoblastes. ❑ c. Comporte des fibres de collag`ene de type I. ❑ d. Comporte des cristaux d’hydroxyapatite. ❑ e. Correspond a` la matrice osseuse organique. D’apr`es concours Paris 11

146 Quelles sont les deux propositions fausses ? Dans un ost´eoclaste actif, on peut mettre en ´evidence : ❑ a. ❑ b. ❑ c.

Les pompes a` proton dans la membrane cytoplasmique de la bordure en brosse. Les noyaux par observation au microscope optique, apr`es coloration `a l’h´ematoxyline-´eosine. Des v´esicules matricielles lib´er ´ees dans l’espace extracellulaire par observation au microscope electronique ´ a` transmission.

❑ d. Le r´eticulum endoplasmique granuleux synth´etisant le collag`ene I. ❑ e. Autre r´eponse. D’apr`es concours Strasbourg

147 Concernant le syst `eme nerveux : ❑ a. ❑ b.

Les grandes v´esicules synaptiques sont regroup ´ees pr`es de la membrane pr´esynaptique. Les grandes v´esicules synaptiques contiennent de la synaptophysine mais pas de chromatogranine.

❑ c. Certaines petites v´esicules synaptiques sont sph eriques ´ a` centre dense. ❑ d. Les grandes vesicules ´ synaptiques sont ovalaires a` centre clair. ❑ e. L’espace entre les 2 neurones d’une synapse  en passant  porte le nom de 

fente synaptique  .

D’apr`es concours Paris 5

148 Quelle est la proposition exacte ? Dans un ganglion sympathique observ´e en microcopie ´electronique `a transmission : ❑ a. On ne voit pas de synapse. ❑ b. On ne voit pas de fibrilles de collag`ene. ❑ c. On ne voit pas d’astrocytes. ❑ d. On ne voit pas de cellules de Schwann. ❑ e. Autre r´eponse. D’apr`es concours Strasbourg

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❑ d. Ils sont responsables des ph´enom e`nes allergiques. ❑ e. Autre r´eponse.

450

Concours blancs • UE 2

❑ a. Ils sont localis´es au niveau des ventricules c ´er´ebraux et du canal de l’´ependyme. ❑ b. Ils sont constitues ´ de cellules epith´ ´ eliales. ❑ c. Ils ont un role ˆ de phagocytose. ❑ d. Ils synth´etisent le liquide c´ephalo-rachidien. ❑ e. Ils constituent avec les ´ependymocytes la n ´evroglie interstitielle. D’apr`es concours Paris 5

150 Les sarcomeres ` de la cellule musculaire stri´ee squelettique sont compos ´es de : ❑ a. Filaments d’actine. ❑ b. Filaments de desmine. ❑ c. Filaments de myosine. ❑ d. Filaments unitifs. ❑ e. Prot´eines contractiles. D’apr`es concours Paris 11

151 Les cardiomyocytes : ❑ a. Proviennent de la fusion de myoblastes. ❑ b. Pr´esentent deux diades par sarcomere. ` ❑ c. Pr´esentent des jonctions nexus. ❑ d. Sont incapables de se r´eg´en´erer. ❑ e. Sont entour´es d’endomysium. D’apr`es concours Paris 11

152 Le cytoplasme des cellules musculaires lisses peut contenir de : ❑ a. La laminine. ❑ b. La dystrophine. ❑ c. La desmine. ❑ d. L’alphadystroglycane. ❑ e. La syntrophine. D’apr`es concours Paris 6

Embryologie

153 Les somites : ❑ a. ❑ b.

Ils sont d’origine ectodermique.

❑ c.

Chaque somite est compos´e de trois parties : le dermatome, le myotome et le scl´erotome.

La partie la plus profonde des somites, autour de la chorde, est appel´ee le scl´erotome ; elle fournit les cellules `a l’origine des vertebres. `

❑ d. La formation des somites s’effectue selon l’axe dorso-ventral. ❑ e. Ils sont d’origine endodermiques. D’apr`es concours Paris 7

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149 Concernant les plexus choro¨ıdes :

UE 2 • Concours blancs

451

Chez l’Homme, contrairement `a la Souris, l’œuf est al´ecithe et la segmentation est holoblastique.

❑ b. ❑ c.

Les etapes ´ de la segmentation s’effectuent une fois que l’œuf est implant ´e. La formation du blastocyste resulte ´ en partie de la segmentation de 2 lignages cellulaires.

❑ d. Les cellules internes de l’embryon vont donner l’´epiblaste et l’hypoblaste et sont les cellules prog´enitrices de l’embryon.

❑ e.

Au cours de la segmentation ce sont uniquement les ARN maternels qui s’expriment. D’apr`es concours Paris 7

155 Tous les ´el´ements suivants entrent dans la constitution du cordon ombilical primitif

(`a la fin de la 4e semaine du d´eveloppement) sauf un, lequel ?

❑ a. amnios. ❑ b. m´esoblaste extra-embryonnaire. ❑ c. coelome interne. ❑ d. canal vitellin. ❑ e. allanto¨ıde. D’apr`es concours Paris 7

156 L’arbre villositaire : ❑ a. est situe´ entre la plaque choriale et la plaque basale. ❑ b. baigne dans la chambre villeuse. ❑ c. comporte des villosit´es troncs. ❑ d. comporte des villosit´es crampons. ❑ e. Tous les items pr´ecedents ´ sont faux. D’apr`es concours Grenoble

´ embryonnaire : 157 A` propos des grandes p´eriodes du developpement ❑ a. La p´eriode pr ´e-morphog´enique correspond `a la premi`ere semaine de d´eveloppement. Au d´ebut de la nidation, l’embryon est didermique.

❑ b. ❑ c. Au d´ebut de la nidation, la cavit ´e amniotique est visible. ❑ d. Durant la 3e semaine de d´eveloppement, la symetrie ´ bilat´erale est acquise. ❑ e. Durant la 3e semaine de d´eveloppement, l’embryon devient tridermique. D’apr`es concours Nantes

158 A` propos des g`enes du d´eveloppement : ❑ a. Les g`enes HOX sont tous organis´es sous la forme de complexes de genes. ` ❑ b. Les cellules du blastocyste expriment les g`enes HOX. ❑ c. La r´egion ant ´erieure de l’embryon est la r´egion la plus sensible `a l’acide r´etino¨ıque.

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❑ a.

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154 La segmentation :

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Concours blancs • UE 2

❑ e.

taines prot´eines a` l’ADN. Le d´eveloppement du crˆane de l’embryon est sous le controle ˆ de l’expression des g`enes HOX. D’apr`es concours Nantes

` 159 Parmi les ´evenements suivants, le(s)quel(s) survien(nen)t pendant la premi `ere se´ maine du developpement chez l’Homme ?

❑ a. Divisions cellulaires sym´etriques. ❑ b. Mise en place de l’axe c´ephalo-caudal. ❑ c. Mise en place de l’axe dorso-ventral. ❑ d. ´Eclosion. ❑ e. Cavitation. D’apr`es concours Caen

160 Parmi les structures suivantes, laquelle (lesquelles) peut (peuvent) induire un deuxi`eme

axe nerveux ? ❑ a. La l`evre dorsale du blastopore chez les amphibiens.

❑ b. La zone marginale post´erieure des oiseaux. ❑ c. Le centre de Spemann des amphibiens. ❑ d. Le nœud de Hensen des amniotes. ❑ e. La notochorde. D’apr`es concours Paris 6

161 Parmi les ´ev`enements suivants, lequel (lesquels) se d´eroule(nt) pendant la quatri`eme

semaine du d´eveloppement ?

❑ a. Fusion des plis neuraux. ❑ b. Mise en place du processus notochordal. ❑ c. Somitogen`ese. ❑ d. Formation de l’allanto¨ıde. ❑ e. Formation de la paroi ventrale du corps. 162 Le blastocyste : ❑ a. ❑ b. ❑ c.

Correspond au stade 4 cellules. Comprend un seul type cellulaire Se pr´esente comme une sph`ere creuse avec une cavit´e centrale remplie de liquide.

❑ d. Assimile le glucose. ❑ e. Synth´etise de nombreuses prot´eines D’apr`es concours Paris 6

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❑ d. Le p´en ´etratine est une s´equence peptidique responsable de la liaison de cer-

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453

❑ a. ❑ b. ❑ c.

peut avoir lieu dans toutes les cellules de l’organisme. ´ e´ tique, graˆ ce notamment aux recombipermet le brassage de l’information gen naisons ge´ n ´etiques qui ont lieu en m´eiose I. est compos´ee de deux divisions successives, chacune pr´ec´ed´ee d’une phase de r´eplication de l’ADN (phase S).

❑ d. permet le passage de l’haplo¨ıdie `a la diplo¨ıdie ❑ e. Tous les items pr´ecedents ´ sont faux. D’apr`es concours Grenoble

164 La f´econdation : ❑ a.

L’entr´ee du spermatozo¨ıde dans l’ovocyte est suivie d’une lyse de la membrane nucl´eaire du gam`ete mˆale et de tous les organites intracellulaires.

❑ b.

L’ovocyte acheve ` sa deuxi`eme division de m´eiose apr`es l’entr´ee du spermatozo¨ıde. Chaque pronoyau subit une r´eplication de l’ADN environ 4 heures apres ` le d´ebut de l’activation ovocytaire.

❑ c.

❑ d. Il y a fusion compl`ete des deux pronoyaux au centre de l’ovocyte humain f´econd´e.

❑ e.

Tous les items pr´ecedents ´ sont faux. D’apr`es concours Grenoble

165 A` propos de l’interaction gam´etique : ❑ a. L’acrosine est une prot´eine du noyau du spermatoto¨ıde. ❑ b. La r´eaction acrosomique est principalement induite par la fixation des sperma❑ c.

tozo¨ıdes aux glycoprot´eines ZP de la zone pellucide. La fonction principale de l’acrosine est de lyser la membrane plasmique de l’ovocyte.

❑ d. L’entr´ee du spermatozo¨ıde dans l’ovocyte est pr ec´ ´ ed´ee par la fusion des granules corticaux avec la membrane plasmique ovocytaire.

❑ e.

Tous les items pr´ecedents ´ sont faux. D’apr`es concours Grenoble

166 La trompe de Fallope : ❑ a. ❑ b. ❑ c.

La f´econdation se produit souvent dans le tiers interne de la trompe. L’´epith ´elium tubaire est constitu´e de cellules `a plateau stri´e. Le p´eristaltisme tubaire favorise la progression de l’embryon.

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163 La m´eiose dans l’esp`ece humaine :

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Reproduction

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Concours blancs • UE 2

❑ e.

l’embryon. Les grossesses extra ut´erines tubaires sont toujours localis e´ es dans la trompe. D’apr`es concours Nantes

167 Un spermatocyte I humain est constitu´e de : ❑ a. 23 chromosomes, 23 chromatides. ❑ b. 23 chromosomes, 46 chromatides. ❑ c. 46 chromosomes, 23 chromatides. ❑ d. 46 chromosomes, 46 chromatides. ❑ e. 46 chromosomes, 92 chromatides.

D’apr`es concours Caen

168 A` propos de la FSH chez l’homme et chez la femme : ❑ a. Elle est synth´etisee ´ et s´ecr´et ee ´ par l’hypothalamus. ❑ b. Sa s´ecr ´etion est frein´ee par l’inhibine, quel qu’en soit le type (A ou B). ❑ c. Chez la femme, elle poss`ede des r´ecepteurs sur les cellules de la th`eque interne. ❑ d. Chez la femme, elle poss`ede des r´ecepteurs sur les petites cellules lut´eales. ❑ e. Chez l’homme, elle poss`ede des recepteurs ´ sur les cellules de Sertoli. D’apr`es concours Clermont-Ferrand

169 A` propos du tube s´eminif`ere et de la spermatogen`ese : ❑ a. Le tube s´eminif`ere contient les cellules de la lign´ee germinale, les cellules de Sertoli et les cellules de Leydig. Avant la me´ iose, les cellules germinales sont diplo¨ıdes.

❑ b. ❑ c. La spermiogen`ese d e´but dans le tube s´eminif`ere et se termine dans l’´epididyme. ❑ d. Au cours de la spermiogen`ese, le volume de la tete ˆ du futur spermatozo¨ıde augmente.

❑ e.

Les divisions qui ont lieu pendant la spermiogen`ese permettent d’obtenir 16 spermatozo¨ıdes `a partir d’une spermatogonie Ap. D’apr`es concours Clermont-Ferrand

170 Chez un embryon masculin : ❑ a.

La testost´erone est directement responsable de la masculinisation des organes g´enitaux externes.

❑ b. Le canal de Muller ¨ est `a l’origine du tractus g´enital. ❑ c. Le testicule se forme dans la r´egion du m´eson´ephros. ❑ d. Le testicule se forme grˆace `a l’action du gene ` SRY. ❑ e. Les cellules germinales primordiales rentrent en m´eiose. D’apr`es concours Paris 6

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❑ d. Le courant liquidien dans la lumi`ere tubaire favorise la progression de

UE 2 • Concours blancs

455

au cours de l’implantation ?

❑ c. Le CSF1.

❑ d. L’histamine. D’apr`es concours Paris 6

172 Parmi les propositions suivantes concernant la p´eriode de fecondabilit´ ´ e, laquelle (lesquelles) est (sont) exacte(s) ? ❑ a. Elle d´epend de la date d’ovulation. ❑ b. Elle d´epend de la dur´ee de la survie des spermatozo¨ıdes. ❑ c. Elle d´epend de la dur´ee de la survie de l’ovocyte. ❑ d. Elle d´epend de la dur´ee des r`egles. ❑ e. Pour un cycle id´eal de 28 jours, elle s’´etend du 11e au 15e jour. D’apr`es concours Paris 6

UE2

❑ a. Le LIF. ❑ b. L’IL1a. ❑ e. La progest ´erone.

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171 Parmi les mol´ecules suivantes, quelle(s) est (sont) celle(s) s´ecr´ete(s) ´ par l’embryon

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QCM class´ es (corrig´es)

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1. Biologie cellulaire

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La cellule

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Si toutes les cellules poss`edent une information g´en e´ tique sous forme d’ADN et des ARN assurant diff´erentes fonctions, seules les cellules eucaryotes contiennent des organites (exemple : mitochondries) et un syst`eme endomembranaire (exemple : appareil de Golgi). Le noyau permet ´egalement une distinction eucaryote/procaryote.

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Toute cellule est d´elimit´ee par sa membrane plasmique et comporte de l’ADN comme support de l’information her ´ ´editaire. Les sources d’energie ´ peuvent ˆetre variables : mol´ecules chimiques min ´erales ou organiques, lumi`ere.. De mˆeme certaines cellules ne consomment pas d’oxyg`ene (m´etabolisme anaerobie) ´ et le trafic membranaire des proteines ´ revet ˆ diff´erentes modalit´es chez les eucaryotes et les procaryotes.

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Les virus sont des organismes acellulaires et n’ont pas de noyau mais ces deux notions ne sont pas en rapport : les procaryotes sont des cellules sans noyau. La flore commensale de l’homme (bact´eries) constitue un ensemble cellulaire 10 fois plus nombreux que les 7 × 10 13 cellules constituant l’organisme.

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´ ´ ¨ıde. La region qui contient l’ADN chez les procaryotes est le nucl eo La majorit´e des animaux (dont l’homme) et des v´egetaux, ´ eucaryotes multicellullaires, se multiplient par reproduction sexu´ee faisant intervenir une division cellulaire par m eiose. ´ Alternativement, de nombreux v´eg´etaux se propagent en formant des bourgeons multicellulaires qui se d´etachent ult´erieurement du parent. Dans le r`egne animal, certains organismes (certaines an´emones de mer, certains vers marins, ´ ´ certaines lezards) peuvent utiliser une reproduction asexu ´ee sans m´eiose. Ces exemples etant a priori hors programme de l’UE2, on peut consid´erer la proposition c. comme vraie. Les procaryotes se multiplient par reproduction asexu´ee (scissiparit ´e). Aucune f´econdation n’intervient.

5

❑ ✘a.

❑ b.

❑ ✘c.

❑ ✘d.

❑ e.

Seules les cellules eucaryotes contiennent des organites (exemple : p´eroxysome) et un systeme ` endomembranaire (exemple : appareil de Golgi).

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❑ ✘a.

❑ ✘b.

❑ c.

❑ d.

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Contrairement `a l’ADN des eubact´eries, celui des archaebacteries ´ peut ˆetre associ´e a` des histones et contient des introns. Retrouvez plus de livres médicaux à télécharger gratuitement et exclusivement sur : | www.facebook.com/LeTresorDesMedecins | www.facebook.com/groups/LeTresorDesMedecins | | http://letresordesmedecins.wordpress.com | http://letresordesmedecins.blogspot.com |

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UE 2

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7

❑ a.

❑ b.

❑ ✘c.

❑ ✘d.

❑ e.

Un virus est un parasite obligatoire, incapable de reproduction autonome ou de transcrire son ADN. D’ailleurs, tous les virus ne contiennent pas d’ADN, certains ne contiennent que de l’ARN. La proposition b. est consider´ ´ ee comme fausse : les procaryotes sont porteurs