Sujets complets ergothérapeutes
Sujet 1. Berck-sur-Mer (I)
Le schéma ci-dessous représente un arc réflexe.
L’exercice se compose d’une première partie dans laquelle vous restituerez vos connaissances et d’une seconde partie qui nécessitera l’intégration de vos connaissances au raisonnement.
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PREMIÉRE PARTIE
1. Réalisez un tableau à 2 colonnes.
a. Dans la première colonne, indiquez les lettres correspondant aux différentes structures et les chiffres romains correspondant aux différents neurones.
b. Dans la seconde colonne, nommez ces structures et neurones.
2. Répondez aux questions suivantes sans justification.
a. Quel est le stimulus de ce réflexe ?
b. Quelle est la particularité fonctionnelle de la structure B ?
c. Qualifiez le muscle MP.
d. Qualifiez les synapses α, β et γ.
e. Nommez le centre nerveux de ce réflexe.
f. Quelle structure est strictement afférente ?
g. Donnez un titre précis au schéma.
SECONDE PARTIE
Répondez aux questions 1 à 4 avec justification uniquement des questions a.
1. Si on stimule efficacement la structure A :
a. Qu’enregistrera-t-on au niveau des neurones I, II, III et IV ?
b. Quelle sera exactement la réponse à cette stimulation à l’échelle de l’organisme ?
2. Si on stimule le neurone 1 avec une intensité liminaire :
a. Qu’enregistrera-t-on au niveau des neurones I, II, III et IV ?
b. Quelle sera exactement la réponse à cette stimulation à l’échelle de l’organisme ?
3. Si on stimule fortement l’extrémité du neurone III :
a. Qu’enregistrera-t-on au niveau des neurones I, II, et III ?
b. Quelle sera exactement la réponse à cette stimulation à l’échelle de l’organisme ?
4. Si on stimule fortement l’extrémité du neurone IV :
a. a.Qu’enregistrera-t-on au niveau des neurones I et II ?
b. Quelle sera exactement la réponse à cette stimulation à l’échelle de l’organisme ?
Répondez aux questions 5 et 6 en justifiant brièvement.
5. Si on sectionne la structure D et que l’on stimule efficacement la structure A : Quelle sera exactement la réponse à cette stimulation à l’échelle de l’organisme ?
6. Si, en absence de toute stimulation, on injecte du GABA à forte dose au niveau des synapses :
a. Quelle sera exactement, à l’échelle de l’organisme, la réponse à cette injection si elle est effectuée dans la fente synaptique des synapses α et β
b. Quelle sera exactement, au niveau du neurone III et à l’échelle de l’organisme, la réponse à cette injection si elle est effectuée dans la fente synaptique de la synapse γ ?
7. Expliquez par un schéma annoté et non commenté, comment on peut influencer le fonctionnement de ce réflexe par contraction volontaire du muscle MP. Votre schéma se limitera au circuit neuronique contenu dans la substance grise du centre nerveux.
PREMIÈRE PARTIE
1.
| Structure A | Muscle extenseur de la jambe et fuseau neuromusculaire |
| Structure B | Nerf rachidien |
| Structure C | Ganglion rachidien |
| Structure D | Racine dorsale de la moelle épinière |
| Structure E | Racine ventrale de la moelle épinière |
| Structure F | Muscle fléchisseur de la jambe |
| Neurone I | Neurone afférent sensitif |
| Neurone II | Inter-neurone inhibiteur |
| Neurone III | Motoneurone α efférent innervant MP |
| Neurone IV | Motoneurone α efférent innervant MA |
| Synapse α | Synapse neuro-neuronique excitatrice du circuit nerveux d’innervation réciproque |
| Synapse β | Synapse neuro-neuronique excitatrice du circuit nerveux du réflexe myotatique |
| Synapse γ | Synapse neuro-neuronique inhibitrice du circuit nerveux d’innervation réciproque |
2.
a. Le stimulus est l’étirement du muscle extenseur.
b. Le nerf rachidien est un nerf mixte contenant à la fois des fibres sensitives et motrices.
c. Le muscle MP est le muscle fléchisseur de la jambe, c’est le muscle antagoniste de l’extenseur MA.
d. Les synapses α, β et γ sont des synapses chimiques neuro-neuroniques, zones de communication entre 2 neurones par l’intermédiaire de neurotransmetteurs.
e. Le centre nerveux de ce réflexe est la moelle épinière.
f. La structure strictement afférente est la racine rachidienne dorsale qui contient uniquement des fibres sensitives.
g. Schéma des circuits nerveux du réflexe myotatique rotulien et de son innervation réciproque.
SECONDE PARTIE
1.
a. La stimulation perçue au niveau du fuseau neuromusculaire génère un influx nerveux sous forme de potentiels d’action qui parcourt le neurone sensitif I.
La transmission synaptique au niveau des synapses excitatrices α et β permet d’augmenter la fréquence des potentiels d’action sur la fibre motrice IV ainsi que sur l’interneurone II.
La transmission synaptique via la synapse γ vers le neurone III aura pour effet d’inhiber l’activité de celui-ci. La fréquence des potentiels d’action diminue.
b. Le résultat de la stimulation efficace sera l’extension de la jambe.
2.
a. On considère ici l’intensité liminaire comme l’intensité seuil suffisante pour entraîner une réponse motrice.
Les réponses observées seront similaires à celles observées en cas de stimulation du muscle MA.
b. Le résultat de la stimulation avec une intensité liminaire du neurone sensitif sera une extension de la jambe.
3.
a. La stimulation du neurone III génère un train de potentiels d’action sur ce neurone. Il n’y aura aucune modification à l’enregistrement sur les autres neurones. En effet une stimulation efficace et artificielle en un point donné sur un neurone génère des potentiels d’action qui peuvent parcourir la fibre dans les 2 sens. Cependant les potentiels d’action seront arrêtés au niveau de la synapse γ, structure polarisée ne pouvant transmettre l’influx nerveux que dans un seul sens.
b. La stimulation du motoneurone provoquera une réponse motrice du muscle MP.
4.
a. La stimulation du motoneurone IV génère des potentiels d’action sur ce même motoneurone qui ne pourront pas du fait de la polarité des synapses stimuler les neurones I et II
b. La stimulation du motoneurone IV provoquera une réponse motrice du muscle MA qui se contracte. On observe une extension de la jambe.
5. La section de la racine dorsale revient à sectionner l’ensemble des fibres sensitives parcourant la racine rachidienne.
L’influx nerveux généré par la stimulation n’atteint plus le centre nerveux, il n’y a plus de transmission synaptique et donc plus de réponse motrice à la stimulation.
6.
a. Le GABA est un neurotransmetteur des synapses inhibitrices. Il n’a aucune action au niveau des synapses excitatrices α et β où il n’existe pas de récepteurs post-synaptiques au GABA. A l’échelle de l’organisme il n’y aura aucune réponse observée.
b. La synapse γ est une synapse inhibitrice qui possède des récepteurs post-synaptiques au GABA. En conséquence le GABA induit une inhibition du motoneurone III qui se traduit par une diminution de la fréquence des potentiels d’action. Le muscle MP se relâche.
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7. Circuits nerveux de l’inhibition du réflexe myotatique du muscle MA par contraction volontaire du muscle MP.
Sujet 2. Berck-sur-Mer (II)
1. La lignée humaine
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Dans l’armoire d’un musée ont été retrouvés 4 cartons notés A, B, C et D dont le contenu est décrit dans le document ci-contre. Dans chaque carton, un crâne fossile est associé à des outils de silex ou d’os et quelques notes y sont inscrites comme le lieu de la découverte et la capacité crânienne (cc). Pour les utiliser, il manque au moins l’identification des 4 hominidés et l’ordre chronologique dans lequel ils sont apparus. Une datation de ces fossiles a été demandée mais malheureusement les résultats ont été mélangés; on peut ainsi lire sur la fiche :
A : 15 000 ans
B : 100 000 ans
C : 1 MA
D : 4 MA.
En justifiant votre choix par l’exploitation du contenu des cartons, identifiez les 4 hominidés et réattribuez à chacun la datation qui doit lui correspondre.
2. La génétique des haploïds
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Neurospora est un chamignon ascomycète. On en connaît une souche sauvage capable de se développer sur un milieu carencé en un acide aminé : l’histidine ; on note cette souche His+ et on nomme le milieu : minimum.
La souche mutante correspondante nécessite la présence dans le milieu nutritif de l’histidine sans laquelle les spores ne peuvent germer; on note cette souche His. On croise ces deux souches et les asques obtenus sont étalés sur un milieu minimum. Après quelques heures de culture, les asques présentent l’aspect schématisé ci-dessus.
1. Qualifiez l’acide aminé histidine pour la souche mutante et précisez pourquoi la souche sauvage peut germer même si l’histidine est absente du milieu.
2. Dénombrez et classez les différents asques obtenus. Vous mettrez en évidence les asques recombinés.
3. Émettez une hypothèse explicative (deux lignes maximum).
4. Expliquez par un schéma complètement légendé les mécanismes aboutissant à la formation d’un asque recombiné.
3. Une méthode contragestive
Le RU 486 est une molécule capable d’interrompre une grossesse débutante. Le traitement au RU 486 déclenche dans les heures qui suivent une expulsion de l’embryon par élimination d’une partie de l’endomètre dans lequel l’embryon s’était nidé (réapparition de règles).
On cherche à comprendre certains aspects du mode d’action de cette molécule.
1. En exploitant rigoureusement les données du tableau du document 1, tirez les informations relatives aux rôles des deux hormones ovariennes et à l’action du RU 486. Pour étudier l’action du RU 486 sur les cellules de la muqueuse utérine, on prélève un utérus de lapine dont on isole l’endomètre; celui-ci subit un traitement décrit dans le protocole du document 2. Le surnageant, contenant toutes les protéines cellulaires est réparti dans trois tubes, on ajoute alors :
– tube a : progestérone marquée (x molécules) ;
– tube b : progestérone marquée (x /2) et progestérone non marquée (x /2) ;
– tube c : progestérone marquée (x /2) et RU 486 non marqué (x /2).
On mesure, 30 à 60 minutes plus tard, la radioactivité liée à un certain type de protéines extraites de l’endomètre. Les résultats sont présentés sous forme d’un histogramme indiquant le % de radioactivité.
2. Après avoir expliqué comment certaines protéines sont « devenues » radioactives, précisez le mode d’action du RU 486 à l’aide des résultats obtenus.
1. LA LIGNÉE HUMAINE
Carton A : le crâne possède une forte capacité, un prognathisme certain, un menton fuyant et des arcades sus-orbitaires marquées. L’outillage associé est constitué de bifaces présentant de nombreuses arêtes. Ce crâne, trouvé en Europe, appartient à Homo sapiens neandertalensis. Âge 100 000 ans (B).
Carton B : le crâne a une capacité réduite, un prognathisme prononcé, l’outillage est constitué de galets éclatés peu retouchés. Ces pièces se rapportent à un Australopithèque, exclusivement africain. Âge 4 mA (D).
Carton C: ce crâne de capacité moyenne reste prognathe, la mandibule est lourde, l’outillage est constitué de bifaces. Cet hominidé asiatique est un Homo erectus. Âge 1 MA (C).
Carton D : le crâne a une capacité comparable à l’homme actuel, un menton net, un outillage diversifié (harpon, aiguille, racloir). Cet hominidé, présent sur toute la surface de la planète, est un Homo sapiens sapiens. Âge 15 000 ans (A).
2. LA GÉNÉTIQUE DES HAPLOÏDES
1. L’histidine est un acide aminé essentiel pour la souche mutante. La souche sauvage peut réaliser la synthèse de cet acide aminé et est donc indépendante d’un apport extérieur.
2.
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3. Indépendamment de leur position dans l’asque, on n’observe que deux phénotypes de spores, His− et His+. Il n’existerait donc que deux allèles et un seul gène mis en jeu dans ce croisement.
4.
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3. UNE MÉTHODE CONTRAGESTIVE
1. L’œstradiol injecté seul provoque le développement de l’endomètre utérin sans dentellisation (comparaison des lots 1 et 2), alors que si cette injection est suivie de l’administration de progestérone, le développement est plus important et la dentellisation est nette (lot 3). L’action de ces hormones est inhibée de manière dose-dépendante par le RU 486 (lots 4 et 5).
2. La radioactivité des protéines est attribuable à la fixation spécifique de la progestérone marquée à son récepteur.
Le RU 486 diminue sensiblement le taux de fixation de la progestérone à son récepteur (document 2-4, comparaison des tubes b et c), car il entre en compétition avec l’hormone pour son récepteur. Cependant, il ne reproduit pas ses effets sur l’endomètre (document 1). Le RU 486 empêche la progestérone de maintenir le développement de l’endomètre utérin indispensable à la nidation, ce qui explique son utilisation à des fins d’avortement.
Sujet 3. Créteil (I)
1
Selon la théorie de la communication, une communication s’établit entre un émetteur et un récepteur, sous la forme d’un message qui emprunte un canal de communication.
Dans l’organisme, deux types de communication, l’une hormonale, l’autre nerveuse, permettent la transmission de l’information.
1. Préciser avec clarté ce qui constitue chaque type de communication, l’émetteur, le message, le canal et le récepteur.
2. Expliciter comment se traduit, dans chaque cas, le codage du message.
3. Indiquer deux exemples d’hormones, une hormone végétale et une hormone gonadotrope féminine en précisant leur origine, leur organe ou cellule-cible et leur action sur cette dernière.
4. Réaliser un schéma annoté et légendé du neurone que l’on trouve au niveau de la racine dorsale rachidienne.
2
Une femme séropositive pour le VIH met au monde un enfant. Des tests de dépistage du SIDA sont réalisés sur le bébé après la naissance.
| Moment du test | 2 jours | 1 mois | 3 mois | 6 mois | 1 an |
| Résultats du test | positif | Limite | négatif | négatif | négatif |
1. En introduction, donner la signification des abréviations suivantes : SIDA ; VIH
2. Qu’est ce que la séropositivité ?
3. Nommer et décrire les éléments mis en évidence par le test de dépistage.
4. Expliquer très succinctement comment le VIH a entraîné leur formation.
5. Pourquoi l’enfant est-il séropositif à la naissance ?
6. Pourquoi l’enfant devient-il séronégatif ?
7. Conclure sur les modes de transmission du SIDA
3
Répondre impérativement dans l’ordre dans lequel sont posées les questions. Les réponses doivent être précises et concises.
1. Définir l’expression famille multi génique.
2. Donner la signification des abréviations suivantes : ICSI ; FIVETE
3. Citer les organes ou cellules cibles des œstrogènes chez la femme adulte.
4. Qu’est ce qu’un test-cross et quel est son intérêt ?
5. Donner les modes d’action du RU 486 (Mifépristone) et de la pilule du lendemain (Norlevo) et comment qualifie-t-on ces molécules chimiques ?
1
1. Les hormones sont des substances de diverses natures (protéiques, lipidiques…) sécrétées par des cellules endocrines regroupées le plus souvent en glandes et véhiculées par le sang jusqu’aux cellules cibles dont elles modifient le métabolisme.
Les hormones sont véhiculées dans tout l’organisme mais seules les cellules cibles qui possèdent des récepteurs spécifiques sont sensibles au message hormonal.
La communication nerveuse comporte 2 grands types de message :
– Un message de nature électrique limité aux cellules excitables. Le potentiel d’action est généré au pôle récepteur (dendritique) d’un neurone et véhiculé le long de la fibre nerveuse (axone) jusqu’au pôle sécréteur de ce même neurone (ensemble des boutons synaptique de l’arborisation terminale).
– Un message chimique sous forme de neurotransmetteur sécrété par le neurone pré-synaptique dans la fente synaptique à destination des récepteurs protéiques de l’élément post-synaptique (neurone, fibre musculaire, glande)
2. Dans le cas de la communication hormonale, c’est la concentration de l’hormone qui permet de coder l’intensité du message. Cependant l’efficacité du message dépend aussi de la richesse en récepteurs des cellules cibles.
À la surface d’un neurone, l’intensité du message est codée en fréquence de potentiel d’action.
Au niveau de la synapse l’intensité du message est codée en concentration de neurotransmetteur déversé dans la fente synaptique.
3. L’auxine est une hormone végétale fabriquée essentiellement au niveau des méristèmes apicaux des végétaux. Elle est transportée par la sève élaborée dans l’ensemble de la plante et il se crée un gradient depuis le sommet jusqu’à la base de la plante à l’origine de la dominance apicale. Les concentrations importantes d’auxine au sommet de la plante inhibent le développement des bourgeons les plus proches du bourgeon apical.
L’auxine augmente aussi la plasticité des parois des jeunes cellules issues des méristèmes qui sous l’effet de la pression de turgescence s’allongent. L’hormone est ainsi responsable de la croissance orientée des tiges vers la lumière (phototropisme).
La progestérone est une hormone stéroïde sécrétée par les cellules du corps jaune. Elle agit sur les cellules de l’endomètre utérin. Elle favorise la dentellisa- tion de l’endomètre et la sécrétion de ses glandes en tubes ainsi que la sécrétion des glandes du col de l’utérus. Elle inhibe aussi les contractions des fibres musculaires lisses du myomètre.
La progestérone inhibe l’activité sécrétrice des cellules hypophysaires. Elle exerce donc un rétrocontrôle négatif sur le complexe hypothalamo-hypophysaire.
4. Schéma d’un neurone en T, sensitive
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2
1. SIDA : Syndrome de L’immunodéficience acquise. VIH : virus de L’immunodéficience humaine.
2. La séropositiv’té est Le fait d’identifier dans Le sérum d’un patient des anticorps spédfiques d’un antigène donné.
3. Le test de dépistage permet de détecter dans Le sérum de L’enfant âgé de 2 jours des anticorps spécifiques anti-VIH.
Ces anticorps sont des protéines constitués de 2 chaînes Lourdes et de 2 chaînes Légères reLiées par des ponts disuLfure.
Un anticorps possède 2 sites de fixation à l’antigène constitués chacun par les extrémités variables d’une chaîne lourde et d’une chaîne légère.
4. Ces anticorps sont les effecteurs d’une réaction immunitaire à médiation humorale qui s’est déroulée chez la mère.
Le virus introduit dans l’organisme est reconnu spécifiquement par des lymphocytes B dont certains vont se différencier en plasmocytes sécréteurs d’anticorps.
5. Certains anticorps produits par la mère ont la capacité de traverser la barrière placentaire permettant la protection du nouveau-né dans les premières semaines de sa vie. Ainsi le test positif de l’enfant est lié à la présence d’anticorps maternels reçus pendant la grossesse.
6. Les anticorps transmis par la mère disparaissent progressivement de l’organisme de l’enfant qui devient séronégatif à 3 mois.
7. Certains liquides biologiques permettent la contamination par le VIH : le sang, les sécrétions sexuelles (sperme, liquide pré-séminale de l’homme, sécrétions vaginales de la femme) et le lait maternel.
Le virus est fragile et la contamination nécessite un contact direct entre une de ces sécrétions infectées et une muqueuse. La contamination n’est alors possible que dans 4 circonstances :
– Relations sexuelles avec pénétration.
– Utilisation d’une seringue qui vient de servir à une injection (drogue, médicament…) ou à un prélèvement sanguin.
– Transmission de la mère à l’enfant lors de l’accouchement ou plus rarement au cours du troisième trimestre de grossesse.
– Transmission de la mère à l’enfant pendant l’allaitement.
3
1. Une famille multi génique est un ensemble de gènes issus d’un gène ancestral. Les processus de duplication et de transposition créent dans le génome des copies de gènes qui divergent ensuite par mutation.
2. ISCI : injection intra-cytoplasmique de spermatozoïde.
FIVETE : fécondation in vitro et transferts d’embryons.
3. Les oestrogènes sont des hormones stéroïdes sécrétées par les cellules de la thèque interne et de la granulosa des follicules en croissance et par les cellules du corps jaune. Elles ont pour principales cellules cibles les cellules de l’endomè- tre utérin dont elles stimulent la prolifération. Les oestrogènes agissent aussi sur les cellules sécrétrices du col de l’utérus.
4. Un test-cross est le croisement d’un individu dont on veut connaître le génotype avec un homozygote récessif. En fonction de la descendance obtenue, le test-cross permet d’évaluer le type de gamètes produits par cet individu ainsi que leur proportion. Il permet alors d’évaluer le taux de recombinaison entre des gènes liés ainsi que la distance entre ces gènes.
5. Le RU 486 est analogue structural de la progestérone qui se fixe sur les récepteurs des cellules utérines de l’hormone, empêchant celle-ci d’agir sur ses cellules cibles.
Le RU 486 est à l’origine de la dégradation de la muqueuse utérine et de l’évacuation de l’embryon. C’est un contragestif.
La pilule du lendemain contient un progestatif de synthèse permettant d’éviter la nidation après un rapport potentiellement fécondant. C’est un contraceptif d’urgence.
Sujet 4. Créteil (II)
1. Recopier sur la copie d’épreuve le numéro de la question et la ou les lettres correspondant à la bonne réponse ou aux bonnes réponses
1. À propos des ribosomes
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