jeudi 19 décembre 2024

essai d'exercice...

Partie 2 : Pratique d’un raisonnement scientifique à partir de documents (10 pts)

  1. deux façons de répondre :

    1. largeur d'une bactérie = 4 µm ; sur la photo = 0,8 cm = 8 000 µm donc 8000/4 = 2000 => échelle x 2 000

    2. longueur du segment blanc : 1,7 cm ; longueur des bactéries réelle : 7 à 14 µm, sur la photo : 2 à 3,3 cm => segment blanc environ 10 µm => 17 000 µm / 10 = 1700 => échelle x 1 700

  2. microscope électronique à balayage car photonique < 2000, et balayage donne volume

  3. Une seule cellule ; unicellulaire

  4. C6H12O6 2C2H6O + 2CO2 = Fermentation alcoolique

  5. hétérotrophe : se nourrit de matière organique car elle fermente le sucre

  6. CAAGGATCGTG

  7. Différences séquences TS1 et DP1 : 2 nucléotides (bases) différents

  8. G-124-A pour TS1 ; G-200-A pour DP1

  9. TS1 et DP1 allèles du gène cdc2 = versions du gène

  10. mutation = changement de séquence

  11. diversité de taille à cause des allèles TS et DP de cdc2

  12. Combien d’espèces du vivant sont ici représentées ? Une seule

  13. Cet exemple illustre-t-il la biodiversité à l’échelle génétique, spécifique ou écosystémique ?

  14. Quel est le mécanisme à l’origine de cette biodiversité ? Mutations = modif séq allèles

 

phylogenese globines

  • prendre des notes

Chez les mammifères, 4 globines s'associent pour former l'hémoglobine, 2 sous-unités de deux types différents . Les gènes fonctionnels ne sont pas les même au cours de la vie. Les chaînes α et ξ ont une séquence primaire très ressemblante de 141 aminoacides. Les chaînes β, ε, δ et γ sont également très ressemblantes. Il y a 10 acides aminés différents entre β et δ (sur 146) et 37 entre β et γ. La myoglobine diffère des sous-unités alpha et bêta de l'hémoglobine, plus que celles-ci ne diffèrent l'une de l'autre, ce qui indique que la myoglobine a divergé avant l'apparition des gènes a et b.

Tous les Vertébrés, à l'exception des Agnathes (lamproie), ayant deux gènes de globine (alpha et bêta) et les plus anciens poissons étant datés d'environ 450 Ma alors que les premiers Vertébrés sont apparus il y a environ 550 mA, on en déduit que la première duplication a dû avoir lieu entre ces deux dates.

Parfois, l’ontogénèse résume la phylogénèse

  1. chargez les gènes des globines

  2. choisir HBA comme référence

  3. classez les différentes globines en fonction de leur % similitude / différence

  4. comparez avec l'ordre d'appartion des globines dans l'embryogénèse

  5. affichez le phenogramme, comparez avec les % de similitudes

familles multigéniques

Évaluation

Q1p33 : heredité sex yeux

p50-51 : amylase et chiasma

q3p55 : phylogénèse hormones

http://svt.ac-besancon.fr/bac-general-spe-svt-session-septembre-2022-polynesie-sujet-1/

Sitothèque

Bac Spécialité SVT Métropole 12 septembre 2023

Exercice 1 : (7 points) De la plante sauvage à la plante domestiquée - Structure des feuilles, production et distribution de matière organique

Diverses parties des végétaux chlorophylliens, dont la feuille, collaborent pour assurer la production de matière organique et sa distribution.

Montrez que la structure de la feuille est adaptée à la synthèse de matière organique qui sera distribuée à toutes les parties de la plante.

Vous rédigerez un texte argumenté. On attend des expériences, des observations, des exemples pour appuyer votre exposé et argumenter votre propos.
Le document est conçu comme une aide : il peut vous permettre d’illustrer votre exposé mais son analyse n’est pas attendue.

document : Coupe transversale d’une feuille de Houx observée au microscope optique

f10

mercredi 18 décembre 2024

2/ Organites spécialisées

Organites spécialisées

chloroplaste

mitochondrie

Métabolisme type

photosynthèse

respiration

type trophique

autotrophe

hétérotrophe

ex d'organisme

euglènes,

végétaux,

algues

champignons,

animaux

le type de métabolisme dépend de l’équipement spécialisé de chaque cellule (organites)

3/ Macromolécules spécialisées

 Schématiser des flux de matière et d’énergie au sein d’un organisme, entre les organismes et avec le milieu.

1/ ammoniaque + dioxyde de carbone + phosphate ---{CPsynthase}---> carbamyl-phosphate

= NH3 + CO2 + ATP -> ADP + H2N–CO–OPO32−

cylce des molécules : https://fr.wikipedia.org/wiki/Cycle_de_l'urée#/media/Fichier:Cycle_de_luree.png


2/ carbamyl-P + ornithine ---{enz2 =orn.transférase}---> citruline

3/ citruline + aspartate ---{enz3=arg.synthase}---> argininosuccinate

4/ argininosuccinate ---{enz4=arg.lyase}---> fumarate + arginine

5/ arginine + eau ---{enz5=arginase}---> ornithine + urée


arg1 muté sur enz5 ; arg2 muté sur enz2 ; arg3 muté sur enz4

les enzymes sont codées par les gènes de la cellule

synthèse de l'arginine : ornithine -> citrulline -> arginine

enzyme : https://libmol.org/?libmol=208 ; https://libmol.org/?libmol=340 ; https://libmol.org/?libmol=261

enzyme = machine moléculaire, macromolécule qui transforme des molécules-réactifs en molécules-produits


macromolecules, enzymes, molécules intermédiaires

Enzymes = molécules indispensables pour chaque réaction

Les voies métaboliques sont interconnectées par les molécules intermédiaires des métabolismes. Une voie métabolique est une succession de réactions biochimiques transformant une réaction en une autre. Celui-ci dépend de l’équipement spécialisé de chaque cellule (macromolécules dont les enzymes)

netotheque

bilan video et doc à compléter : https://youtu.be/HPsTGfgFYvE?si=CQ1VMnvCDFwUefqN

http://svtlouisarmand.free.fr/public/fichiers pdf/importance_photosynthese.pdf

B/Le métabolisme des cellules

 Expérimenter des réactions du métabolisme pour les caractériser.

 Mettre en oeuvre des expériences pour identifier les substrats et produits du métabolisme.

 Schématiser des flux de matière et d’énergie au sein d’un organisme, entre les organismes et avec le milieu.

métabolisme, autotrophe, hétérotrophe, organites, enzymes, photosynthèse

Pour assurer les besoins fonctionnels d’une cellule, de nombreuses transformations biochimiques s’y déroulent : elles constituent son métabolisme. Une voie métabolique est une succession de réactions biochimiques transformant une réaction en une autre. Celui-ci dépend de l’équipement spécialisé de chaque cellule (organites, macromolécules dont les enzymes). Les êtres vivants échangent de la matière et de l’énergie avec leur environnement (milieu, autre organisme). Les voies métaboliques sont interconnectées par les molécules intermédiaires des métabolismes.

test génét

2/ Les mutations transforment le génôme

En fonction du nombre de cellules de l’organisme humain, estimer le nombre théorique de mutations (connaissant le nombre moyen de mutations à chaque division cellulaire) qui surviennent dans l’organisme humain, lors de son développement.

Extraire et organiser des informations sur les mutations et leurs effets phénotypiques, notamment sur un site régulateur de l’expression d’un gène.

Recenser et comparer des séquences d’ADN sur des trios père / mère / enfant permettant d’analyser la présence de mutations nouvelles.

  • Manuel p.20-21, répondre aux 3 questionsi:

  1. pourquoi le phénomène de mutation bien que peu fréquent n'a rien d'exceptionnel ?

  2. estimez le nombre théorique de mutations chez un humain au cours d'une vie

  3. montrez que certains clones résultent de mutations tardives, d'autres précoces, envisagez les conséquences

l’étude des génômes de trios (un enfant et ses deux parents) met en évidence des variations de séquences nucléotidiques chez l’enfant. Elles sont le résultat de mutation dites « de novo » apparues le plus souvent dans l’une des cellules à l’origine des gamètes des parents. Les résultats ci dessous ont été obtenus grâce à l’étude de 10 trios.

Types de mutations

Nb / génôme

Fréquence estimée

Substitutions

8 370 000

1,27.10-8 / nucléotide / génération

Insertions ou délétions

1 240 000

1,5.10-9 / nucléotide / génération

Mutations d’un grand nombre de nucléotides

232 000

Non calculée

  • Sachant qu’une cellule humaine comporte 3 Gpb par lot de chromosomes, calculez le nombre de mutations « de novo » attendues chez un nouveau né comparé à ses parentsii


En l’absence d’échanges génétiques avec l’extérieur, la diversité génétique dans un clone résulte de l’accumulation de mutations successives dans les différentes cellules.

Tout accident génétique irréversible (perte de gène par exemple) devient pérenne pour toute la lignée (sous-clone) qui dérive du mutant.


3/ Trois mécanismes modifient les génômes

Quand le flamenco fait danser les éléments transposables : lecture d’un article vraiment scientifique

  • recopier les mots à expliquer

  • faites un schéma avec les gènes et les différents liens entre eux

Transposons ou éléments génétiques transposables, présents chez tous les organismes, ont la capacité de se déplacer, de s'exciser, de s'insérer d'un endroit à un autre du génome. Ils sont souvent à l'origine de réarrangements chromosomiques (translocations, inversions...).

Une mutation est une modification de la séquence de l'ADN, donc une modification de l'information génétique dans le génome d'une cellule ou d'un virus.

La réplication, ou duplication, est le processus au cours duquel l'ADN est synthétisé grâce à l'ADN polymérase. Ce mécanisme permet d'obtenir, à partir d'une molécule d'ADN, deux molécules identiques à la molécule initiale.

La duplication est le doublement du matériel génétique sur un chromosome. Il existe plusieurs mécanismes qui résultent à la duplication soit d'une large portion chromosomique, soit d'un gène ou bien d'une suite nucléotidique.

On estime qu’au-delà de 20 % de ressemblances, deux gènes appartiennent à la même famille. Ces gènes résultent aussi de duplications d'un gène ancestral et forment une famille multigénique. Exemple : les gènes de la globine :

3 MÉCANISMES, souvent sources de troubles, aussi parfois sources de diversification du vivant

i Réponses aux 3 questions du manuel p.21:

  1. les mutations sont peu fréquentes : 1/1 000 000 000 = 10-9 nucléotides copiés environ sans tenir compte du système de réparation ; mais pas exceptionnelles vu la taille du génôme humain : 6 000 000 000 b (bases) x 1017 divisions cellulaires dans une vie humaine. Les mutations sont effecivement peu fréquentes : le taux d’erreur de réplication de l’ADN (source principale de mutation) est estimé à 1 pour 1 milliard de nucléotides copiés environ. Il s’agit d’un ordre de grandeur : ce taux, qui tient compte des systèmes de correction des erreurs, est très variable suivant les organismes (différences de fiabilité des ADN polymérases). Cependant, les mutations ne sont pas exceptionnelles car la taille d’un génome est en général importante (environ six milliards de paires de nucléotides pour le génome humain). De plus, le nombre de divisions cellulaires, et donc le nombre de réplications préalables, est énorme (1017 dans une vie humaine).

  2. nb théorique de mutations (doc,2) proba de modif d'un nucléot x nd de divisions x nb de nuclotides : 10-9 x 1017 x 6.109 = 6.1017

  3. les mutations précoces sont conservées dans de nombreuses cellules qui leur sont issues alors que les mutations tardives sont répandues dans un moins gd nb de clones / les mutations des gamètes apportent une diversité. Ces mutations se produisant tout au long d’une vie et restant présentes chez les cellules issues de la cellule initialement mutée, les mutations précoces (survenues pendant les premières divisions de la cellule-oeuf) sont présentes dans une grande proportion des cellules composant l’individu, alors que les mutations tardives ne sont présentes que dans de petits sous-clones cellulaires.

ii 3.109 x 1,27.10-8 = 3 x 12,7 = 38,1 substitutions /+ 3.109 x 1,5.10-9 = 3 x 1,5 = 4,5 addition ou délétion

mardi 17 décembre 2024

2/ Organites spécialisées

Organites

mitochondrie

chloroplaste

Métabolisme 

respiration

photosynthèse


type trophique

hétérotrophie

autotrophie

le type de métabolisme dépend de l’équipement spécialisé de chaque cellule (organites)

3/ Macromolécules spécialisées

 Schématiser des flux de matière et d’énergie au sein d’un organisme, entre les organismes et avec le milieu.

1/ ammoniaque + dioxyde de carbone ---{carbamyl phosphate synthase}---> carbamyl-P

2/ carbamyl-P + ornithine ---{orn.transférase}---> citruline

3/ citruline + aspartate ---{arg.synthase}---> argininosuccinate

4/ argininosuccinate ---{arg.lyase}---> fumarate + arginine

5/ arginine + eau ---{arginase}---> ornithine + urée

ornithine -> citrulline -> arginine

enzyme = grosse (macro) molécule qui transforme des molécules-réactifs en molécules-produits

les enzymes sont codées par les gènes de la cellule

macromolecules, enzymes, molécules intermédiaires

Enzymes = molécules indispensables pour chaque réaction

Les voies métaboliques sont interconnectées par les molécules intermédiaires des métabolismes. Une voie métabolique est une succession de réactions biochimiques transformant une réaction en une autre. Celui-ci dépend de l’équipement spécialisé de chaque cellule (macromolécules dont les enzymes) 

netotheque

bilan video et doc à compléter : https://youtu.be/HPsTGfgFYvE?si=CQ1VMnvCDFwUefqN

http://svtlouisarmand.free.fr/public/fichiers pdf/importance_photosynthese.pdf

evaluation


B/Le métabolisme des cellules

lundi 16 décembre 2024

2/ Dérive génétique

À partir d’un logiciel de simulation, montrer l’impact d’un faible effectif de population sur la dérive génétique et l’évolution rapide des fréquences alléliques.

Démarche 2nde : https://svt.ac-versailles.fr/spip.php?article545

TP à rendre sur ED


Démarche sur logiciel : pour accélérer les tirages et comptages, on peut utiliser un logiciel :

logiciel Constantino :

Effectuer 4 tirages (2 couleurs / 10 individus puis 100 individus ; 5 couleurs / 10 individuds puis 100 individus) , suivre sur plusieurs générations et noter le nombre de générations nécessaires pour obtenir une population uniforme (toutes les boules de la même couleur).

– application “en ligne” : https://www.pedagogie.ac-nice.fr/svt/productions/derive-diplo/index.htm

– application “hors-ligne” : https://www.pedagogie.ac-nice.fr/svt/productions/derive-diplo/derive-diplo-local.zip

– fiche technique : https://www.pedagogie.ac-nice.fr/svt/productions/derive-diplo/FT-derive-diplo.pdf

autres logiciels :

http://philippe.cosentino.free.fr/productions/derivehtml5/

https://www.pedagogie.ac-nice.fr/svt/productions/edumodeles/algo/

bilan 2nde : La dérive génétique est une modification aléatoire de la fréquence des allèles au sein d'une population au cours des générations successives. Elle se produit de façon plus rapide lorsque l’effectif de la population est faible.