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Sujet du Bac ST2S Chimie, Biologie et Physiopathologie Humaines 2025 · Métropole

Sujet du Bac ST2S de Chimie, Biologie et Physiopathologie Humaines 2025, Métropole : 19 exercices corrigés. Avec correction automatique.

Thèmes du sujet : Mole, masse molaire, équations de réaction et bilan de matière · Les gaz : volume molaire, loi des gaz parfaits, composition et qualité de l'air · Solutions aqueuses : solubilité, dissolution, dilution et concentrations · Dosages et contrôle de la qualité : étalonnage, spectrophotométrie, titrage, conductimétrie · Radioactivité, demi-vie et médecine nucléaire · Molécules organiques : représentations et groupes caractéristiques · Terminologie médicale : racines, préfixes, suffixes et termes · Cellules, tissus et relation structure-fonction ; anatomie et lecture de schémas · Système nerveux, message nerveux et douleur · Système immunitaire et défense de l'organisme · Appareil reproducteur, procréation et grossesse · Information génétique : ADN, cycle cellulaire, expression des gènes et mutations · Cancer : cancérogenèse, facteurs de risque et prévention · Techniques d'exploration, diagnostic et traitements · Synthèse et bilan d'une problématique de santé

Exercice 1 - Molécules organiques · Molécules organiques : représentations et groupes caractéristiques

Partie Chimie

Le tabagisme

Les exercices sont indépendants.

Exercice 1: La fumée de cigarette

La fumée de cigarette contient de nombreux produits hautement cancérigènes, dangereux pour le fumeur mais aussi pour son entourage.

L'acroléine, molécule présente dans la fumée de cigarette est un irritant majeur. Sa formule topologique est donnée ci-contre.

L'acroléine, molécule présente dans la fumée de cigarette est un irritant majeur. Sa formule topologique est donnée ci-contre:

1.

Écrire la formule développée de la molécule.

2.

Sur cette formule, entourer un groupe fonctionnel présent dans la molécule et donner son nom.

Exercice 1 - Radioactivité · Radioactivité, demi-vie et médecine nucléaire

Partie Chimie

Le tabagisme

Les exercices sont indépendants.

Exercice 1: La fumée de cigarette

La fumée de cigarette contient de nombreux produits hautement cancérigènes, dangereux pour le fumeur mais aussi pour son entourage.

L'acroléine, molécule présente dans la fumée de cigarette est un irritant majeur. Sa formule topologique est donnée ci-contre.

Parmi les constituants toxiques de la cigarette, on trouve également le polonium 210 qui est un élément radioactif. Son équation de désintégration s'écrit:

84210Po→82206Pb∗+24He^{210}_{84}\text{Po} \rightarrow {}^{206}_{82}\text{Pb}^* + {}^{4}_{2}\text{He}

3.

Indiquer la nature de la désintégration radioactive mise en jeu.

4.

Le noyau 82206Pb∗^{206}_{82}\text{Pb}^* est instable, il se transforme en un noyau stable 82206Pb^{206}_{82}\text{Pb}. Préciser le type de radioactivité mis en jeu.

Exercice 1 - Combustion incomplète · Mole, masse molaire, équations de réaction et bilan de matière

Partie Chimie

Le tabagisme

Les exercices sont indépendants.

Exercice 1: La fumée de cigarette

La fumée de cigarette contient de nombreux produits hautement cancérigènes, dangereux pour le fumeur mais aussi pour son entourage.

L'acroléine, molécule présente dans la fumée de cigarette est un irritant majeur. Sa formule topologique est donnée ci-contre.

Le toluène est aussi une espèce chimique présente dans le tabac. Si sa combustion est incomplète, alors elle conduit à la formation d'eau H2O\text{H}_2\text{O} et de monoxyde de carbone CO\text{CO}, gaz dangereux, potentiellement mortel.

5.

Recopier et ajuster l'équation de la réaction modélisant la combustion incomplète du toluène:

2\ \text{C}_7\text{H}_8\ +\ \text{O}_2 \rightarrow\ \text{CO}\ +\ H2O\text{H}_2\text{O}

Exercice 1 - Oxygénothérapie et loi des gaz parfa… · Les gaz : volume molaire, loi des gaz parfaits, composition et qualité de l'air

Partie Chimie

Le tabagisme

Les exercices sont indépendants.

Exercice 1: La fumée de cigarette

La fumée de cigarette contient de nombreux produits hautement cancérigènes, dangereux pour le fumeur mais aussi pour son entourage.

L'acroléine, molécule présente dans la fumée de cigarette est un irritant majeur. Sa formule topologique est donnée ci-contre.

Document: Oxygénothérapie et loi des gaz parfaits

L’oxygénothérapie désigne un traitement médical qui consiste à apporter du dioxygène par les voies respiratoires en cas de diminution des capacités pulmonaires, de façon à rétablir un taux normal de dioxygène dans le sang.

Le dioxygène peut être considéré comme un gaz parfait et suit la loi:

P×V=n×R×TP \times V = n \times R \times T

PP: pression du gaz en Pa\mathrm{Pa}

VV: volume du gaz en m3\mathrm{m^3}

nn: quantité de matière du gaz en mol\mathrm{mol}

TT: température du gaz en K\mathrm{K}

RR: constante des gaz parfaits (R=8,314 Pa⋅m3⋅mol−1⋅K−1R = 8{,}314\ \mathrm{Pa\cdot m^3\cdot mol^{-1}\cdot K^{-1}})

Données:

1,0 bar=1,0×105 Pa1{,}0\ \mathrm{bar} = 1{,}0 \times 10^5\ \mathrm{Pa}; 1 L=0,001 m31\ \mathrm{L} = 0{,}001\ \mathrm{m^3}

T (K)=θ (∘C)+273,15T\ (\mathrm{K}) = \theta\ (^\circ\mathrm{C}) + 273{,}15 où θ\theta représente la température en degrés Celsius.

Une patiente bénéficiant d’oxygénothérapie dispose d’une bouteille de dioxygène portable de 2,0 litres (L)2{,}0\ \mathrm{litres}\ (\mathrm{L}), à la pression P=100 barsP = 100\ \mathrm{bars}, à la température de 20 ∘C20\ ^\circ\mathrm{C}.

6.

Montrer que la quantité de matière de dioxygène contenue dans la bouteille comprimée est voisine de 8,2 mol8{,}2\ \mathrm{mol}.

7.

En déduire que le volume de dioxygène utilisable à la sortie de la bouteille à la pression de 1,013×105 Pa1{,}013 \times 10^5\ \mathrm{Pa} est de l’ordre de 200 L200\ \mathrm{L} à la température de 20 ∘C20\ ^\circ\mathrm{C}.

8.

La patiente doit maintenir en permanence un débit de dioxygène de 1,5 L⋅min−11{,}5\ \mathrm{L\cdot min^{-1}} à la pression de 1,013×105 Pa1{,}013 \times 10^5\ \mathrm{Pa}. Calculer la durée d’utilisation de la bouteille.

Exercice 2 - Acido-basicité · Mole, masse molaire, équations de réaction et bilan de matière

Exercice 2: Le tabagisme passif

Le tabagisme passif est défini comme l'inhalation involontaire de la fumée de tabac.

Exercice 2: Le tabagisme passif

Le tabagisme passif est défini comme l'inhalation involontaire de la fumée de tabac.

Document 1: Les ions thiocyanate, marqueurs du tabagisme

L'acide cyanhydrique HCN\text{HCN} est l'une des substances chimiques présente dans la fumée du tabac. L'exposition fréquente à cette substance est toxique. En se dégradant, elle produit des ions thiocyanate SCN−\text{SCN}^- qui sont des marqueurs biologiques du tabagisme.

Le dosage par étalonnage des ions thiocyanate dans la salive permet de mesurer l'exposition d'une personne à la fumée de cigarette.

La concentration habituelle en ions thiocyanate dans la salive pour un non-fumeur varie entre 5050 et 200 mg⋅L−1200\text{ mg}\cdot\text{L}^{-1}. Chez les fumeurs, on peut rencontrer des concentrations voisines de 400 mg⋅L−1400\text{ mg}\cdot\text{L}^{-1}.

L'acide cyanhydrique peut réagir avec l'eau selon une réaction acido-basique.

1.

Écrire l'équation de réaction de l'acide cyanhydrique avec l'eau.

Les couples mis en jeu sont: HCN(aq)/CN−(aq)\text{HCN(aq)} / \text{CN}^-(\text{aq}) et H3O+(aq)/H2O(ℓ)\text{H}_3\text{O}^+(\text{aq}) / \text{H}_2\text{O}(\ell).

2.

Justifier que HCN\text{HCN} est un acide selon Brönsted.

Exercice 2 - Solutions aqueuses et dissolution · Solutions aqueuses : solubilité, dissolution, dilution et concentrations

Exercice 2: Le tabagisme passif

Document 2: Principe du dosage par étalonnage des ions thiocyanate

L’ion thiocyanate étant incolore, on le fait réagir avec des ions fer III pour former un ion coloré dont la concentration en quantité de matière est égale à la concentration initiale des ions thiocyanate SCN−(aq)\mathrm{SCN^-(aq)}.

Le dosage par étalonnage consiste à mesurer l’absorbance AA, à une longueur d’onde correctement choisie, d’une gamme de solutions étalons de concentrations différentes afin d’obtenir une courbe d’étalonnage.

Une solution mère S0\mathrm{S_0} d’ions thiocyanate SCN−(aq)\mathrm{SCN^-(aq)} est préparée. Les solutions étalons sont obtenues par dilution de la solution mère avec une solution contenant des ions Fe3+(aq)\mathrm{Fe^{3+}(aq)}.

La concentration en ions thiocyanate dans l’échantillon de salive, préparé dans les mêmes conditions que les solutions étalons, est déterminée par lecture graphique à partir de la mesure de son absorbance.

On souhaite réaliser le dosage des ions thiocyanate dans la salive d'une personne non fumeuse selon le protocole décrit dans le document 2.

Pour cela, on prépare une solution mère de thiocyanate S0S_0 à la concentration en quantité de matière c(SCN−)=3,44×10−4 mol⋅L−1c(\text{SCN}^-) = 3{,}44 \times 10^{-4}\text{ mol}\cdot\text{L}^{-1}.

On prépare 1,0 L1{,}0\text{ L} de cette solution à partir du thiocyanate de potassium solide correspondant, KSCN(s)\text{KSCN(s)}, qu'on dissout dans de l'eau. Le solide libère ainsi des ions thiocyanate SCN−(aq)\text{SCN}^-\text{(aq)} et potassium K+(aq)\text{K}^+\text{(aq)} lors de sa mise en solution.

Données:

M(KSCN)=97,2 g⋅mol−1M(\text{KSCN}) = 97{,}2\text{ g}\cdot\text{mol}^{-1}; M(SCN−)=58,1 g⋅mol−1M(\text{SCN}^-) = 58{,}1\text{ g}\cdot\text{mol}^{-1}.

3.

Écrire l'équation de la réaction modélisant la dissolution du thiocyanate de potassium dans l'eau.

4.

Montrer que la masse de thiocyanate de potassium solide à peser pour réaliser cette solution S0S_0 est voisine de 33 mg33\text{ mg}.

5.

Décrire le mode opératoire pour préparer la solution S0S_0.

Exercice 2 - Dosage par étalonnage · Dosages et contrôle de la qualité : étalonnage, spectrophotométrie, titrage, conductimétrie

Document 1: Les ions thiocyanate, marqueurs du tabagisme

L'acide cyanhydrique HCN\text{HCN} est l'une des substances chimiques présente dans la fumée du tabac. L'exposition fréquente à cette substance est toxique. En se dégradant, elle produit des ions thiocyanate SCN−\text{SCN}^- qui sont des marqueurs biologiques du tabagisme.

Le dosage par étalonnage des ions thiocyanate dans la salive permet de mesurer l'exposition d'une personne à la fumée de cigarette.

La concentration habituelle en ions thiocyanate dans la salive pour un non-fumeur varie entre 5050 et 200 mg⋅L−1200\text{ mg}\cdot\text{L}^{-1}. Chez les fumeurs, on peut rencontrer des concentrations voisines de 400 mg⋅L−1400\text{ mg}\cdot\text{L}^{-1}.

Document 2: Principe du dosage par étalonnage des ions thiocyanate

L’ion thiocyanate étant incolore, on le fait réagir avec des ions fer III pour former un ion coloré dont la concentration en quantité de matière est égale à la concentration initiale des ions thiocyanate SCN−(aq)\mathrm{SCN^-(aq)}.

Le dosage par étalonnage consiste à mesurer l’absorbance AA, à une longueur d’onde correctement choisie, d’une gamme de solutions étalons de concentrations différentes afin d’obtenir une courbe d’étalonnage.

Une solution mère S0\mathrm{S_0} d’ions thiocyanate SCN−(aq)\mathrm{SCN^-(aq)} est préparée. Les solutions étalons sont obtenues par dilution de la solution mère avec une solution contenant des ions Fe3+(aq)\mathrm{Fe^{3+}(aq)}.

La concentration en ions thiocyanate dans l’échantillon de salive, préparé dans les mêmes conditions que les solutions étalons, est déterminée par lecture graphique à partir de la mesure de son absorbance.

Document 3: Spectre d'absorption de la solution contenant l'ion coloré

La courbe ci-dessous représente l'absorbance d'une solution aqueuse contenant l'ion coloré en fonction de la longueur d'onde.

6.

Déterminer, à partir du document 3, la longueur d'onde λ\lambda optimale pour réaliser les mesures d'absorbance. Justifier la réponse.

À partir des mesures d'absorbance des solutions étalons, à la longueur d'onde optimale, on obtient la courbe d'étalonnage donnée ci-dessous. Elle représente l'absorbance AA des solutions en fonction de leur concentration en masse d'ions thiocyanate, notée Cm(SCN−)C_m(\text{SCN}^-).

La salive prélevée, diluée 4040 fois, est préparée dans les mêmes conditions que les solutions étalons. La mesure de son absorbance est: A=0,36A = 0{,}36.

7.

Déterminer la concentration en masse de thiocyanate dans la solution de salive diluée. On fera apparaître la construction sur un graphique simplifié réalisé sur la copie.

8.

À l'aide du document 1, déterminer en justifiant si la personne est victime de tabagisme passif.

Exercice 1.1 - Terminologie médicale · Terminologie médicale : racines, préfixes, suffixes et termes

Partie Biologie et physiopathologie humaines

Endométriose et cancer du col de l'utérus

La France devient l'un des premiers pays à faire de l'endométriose un véritable sujet de santé publique en se dotant d'une stratégie nationale de lutte contre l'endométriose en mars 2022. L'endométriose est une maladie gynécologique chronique de la femme qui touche environ 10 % des femmes en âge de procréer. Elle constitue une pathologie féminine préoccupante puisqu'elle est source de douleurs chroniques et d'infertilité.

Par ailleurs, la France a mis en place un troisième plan cancer 2021-2030. Il fait référence, notamment, aux cancers féminins comme le cancer du col de l'utérus.

Dans les deux cas, les objectifs sont d'améliorer la prévention, de limiter les séquelles et d'améliorer le quotidien des patientes.

1 L'endométriose pelvienne, maladie gynécologique fréquente

1.1 Appareil génital féminin et symptômes de l'endométriose

L'endométriose est une maladie chronique qui se manifeste chez les femmes à partir de la puberté et régresse à la ménopause. Ainsi dès l'adolescence, les femmes atteintes d'endométriose souffrent de règles douloureuses, de douleurs pelviennes récurrentes parfois très aiguës. Ces symptômes s'accompagnent parfois, en période de ménorrhée, par une forte fatigue, des céphalées, des nausées, des vomissements, des diarrhées et des difficultés urinaires. Une échographie endovaginale et une scanographie abdomino-pelvienne permettent d'établir avec certitude le diagnostic et d'identifier le type d'endométriose dont souffre la patiente.

1.1.1

Donner les termes médicaux correspondant aux expressions soulignées dans le texte:

1.1.2

Proposer une définition des cinq termes en caractères gras dans le texte:

1.1.5

Décomposer les termes endomètre et myomètre en unités de sens et proposer une définition pour chacun des termes:

Exercice 1.1 - Principe de l'échographie · Techniques d'exploration, diagnostic et traitements

Partie Biologie et physiopathologie humaines

Endométriose et cancer du col de l'utérus

La France devient l'un des premiers pays à faire de l'endométriose un véritable sujet de santé publique en se dotant d'une stratégie nationale de lutte contre l'endométriose en mars 2022. L'endométriose est une maladie gynécologique chronique de la femme qui touche environ 10 % des femmes en âge de procréer. Elle constitue une pathologie féminine préoccupante puisqu'elle est source de douleurs chroniques et d'infertilité.

Par ailleurs, la France a mis en place un troisième plan cancer 2021-2030. Il fait référence, notamment, aux cancers féminins comme le cancer du col de l'utérus.

Dans les deux cas, les objectifs sont d'améliorer la prévention, de limiter les séquelles et d'améliorer le quotidien des patientes.

1 L'endométriose pelvienne, maladie gynécologique fréquente

1.1 Appareil génital féminin et symptômes de l'endométriose

L'endométriose est une maladie chronique qui se manifeste chez les femmes à partir de la puberté et régresse à la ménopause. Ainsi dès l'adolescence, les femmes atteintes d'endométriose souffrent de règles douloureuses, de douleurs pelviennes récurrentes parfois très aiguës. Ces symptômes s'accompagnent parfois, en période de ménorrhée, par une forte fatigue, des céphalées, des nausées, des vomissements, des diarrhées et des difficultés urinaires. Une échographie endovaginale et une scanographie abdomino-pelvienne permettent d'établir avec certitude le diagnostic et d'identifier le type d'endométriose dont souffre la patiente.

1.1.3

Expliquer le principe de l'échographie.

Exercice 1.1 - Histologie et anatomie de l'appareil génita… · Cellules, tissus et relation structure-fonction ; anatomie et lecture de schémas

Partie Biologie et physiopathologie humaines

Endométriose et cancer du col de l'utérus

La France devient l'un des premiers pays à faire de l'endométriose un véritable sujet de santé publique en se dotant d'une stratégie nationale de lutte contre l'endométriose en mars 2022. L'endométriose est une maladie gynécologique chronique de la femme qui touche environ 10 % des femmes en âge de procréer. Elle constitue une pathologie féminine préoccupante puisqu'elle est source de douleurs chroniques et d'infertilité.

Par ailleurs, la France a mis en place un troisième plan cancer 2021-2030. Il fait référence, notamment, aux cancers féminins comme le cancer du col de l'utérus.

Dans les deux cas, les objectifs sont d'améliorer la prévention, de limiter les séquelles et d'améliorer le quotidien des patientes.

1 L'endométriose pelvienne, maladie gynécologique fréquente

1.1 Appareil génital féminin et symptômes de l'endométriose

L'endométriose est une maladie chronique qui se manifeste chez les femmes à partir de la puberté et régresse à la ménopause. Ainsi dès l'adolescence, les femmes atteintes d'endométriose souffrent de règles douloureuses, de douleurs pelviennes récurrentes parfois très aiguës. Ces symptômes s'accompagnent parfois, en période de ménorrhée, par une forte fatigue, des céphalées, des nausées, des vomissements, des diarrhées et des difficultés urinaires. Une échographie endovaginale et une scanographie abdomino-pelvienne permettent d'établir avec certitude le diagnostic et d'identifier le type d'endométriose dont souffre la patiente.

La paroi utérine d'une personne en bonne santé est représentée sur le document 1.

1.1.4

Identifier sur la copie, les tissus 1 et 2 du document 1. Argumenter la réponse à l'aide de leurs caractéristiques histologiques.

Le document 2 (à rendre avec la copie de BPH) illustre la présence de lésions caractéristiques de l'endométriose, au niveau de l'appareil génital de la femme.

1.1.6

Repérer sur le document 2, l'ovaire gauche, la trompe gauche, le vagin, l'utérus.

Exercice 1.2 - Message nerveux de la douleur · Système nerveux, message nerveux et douleur

1.2 Douleurs et traitements

Même s'il existe des formes asymptomatiques de la maladie, le symptôme principal de cette maladie est généralement la douleur qui concerne 70 % des femmes atteintes. Les règles douloureuses sont le symptôme le plus précoce mais selon l'étendue des lésions endométriales, des douleurs urinaires, digestives ou pendant les rapports sexuels sont constatées.

Les lésions endométriales stimulent des récepteurs spécifiques de la douleur appelés nocicepteurs. Ces derniers élaborent un message nerveux qui transite le long de fibres nerveuses sensitives jusqu'à la moelle épinière et est ensuite intégré comme douloureux par le cerveau.

Le schéma ci-dessous représente le trajet des potentiels d'action ou de l'influx nerveux de sa création à son intégration.

1.2.1

Reporter les repères 1 à 4 du schéma ci-dessus et les associer avec les termes suivants: nerf sensitif, cerveau, moelle épinière et nocicepteur.

Repère 1:

Repère 2:

Repère 3:

Repère 4:

1.2.2

Pour comprendre le codage du message nerveux de la douleur, des expériences historiques de stimulation de fibres nerveuses ont été réalisées. Elles sont présentées dans le document 3A.

Analyser et interpréter les données du document 3A pour en déduire le codage du message nerveux de la douleur au niveau d'une fibre nerveuse.

1.2.3

Chez certaines patientes, les lésions endométriales sont parcourues de très nombreuses fibres nerveuses. De plus, il est souvent constaté chez les patientes souffrant d'endométriose une augmentation du nombre de nocicepteurs stimulés.

Expliquer le phénomène d'amplification de la douleur constaté dans l'endométriose à partir des observations précédentes.

1.2.5

Le document 3B illustre le principe de l'effet antalgique de l'électrostimulation.

Analyser le document 3B pour expliquer l'effet antalgique de l'électrostimulation.

Exercice 1.2 - Terminologie médicale · Terminologie médicale : racines, préfixes, suffixes et termes

1.2 Douleurs et traitements

Même s'il existe des formes asymptomatiques de la maladie, le symptôme principal de cette maladie est généralement la douleur qui concerne 70 % des femmes atteintes. Les règles douloureuses sont le symptôme le plus précoce mais selon l'étendue des lésions endométriales, des douleurs urinaires, digestives ou pendant les rapports sexuels sont constatées.

Les lésions endométriales stimulent des récepteurs spécifiques de la douleur appelés nocicepteurs. Ces derniers élaborent un message nerveux qui transite le long de fibres nerveuses sensitives jusqu'à la moelle épinière et est ensuite intégré comme douloureux par le cerveau.

Le schéma ci-dessous représente le trajet des potentiels d'action ou de l'influx nerveux de sa création à son intégration.

Il n'existe à ce jour pas de traitement curatif pour guérir l'endométriose. Les options thérapeutiques restent limitées et circonscrites à l'amoindrissement des douleurs qui demeurent, avec des traitements antalgiques et anti-inflammatoires, des traitements hormonaux comme la pilule contraceptive ou une hystérectomie.

1.2.4

Proposer une définition des termes en caractères gras après avoir donné la signification des racines composant le terme.

Exercice 1.2 - Régulation hormonale et contraception · Appareil reproducteur, procréation et grossesse

1.2 Douleurs et traitements

Même s'il existe des formes asymptomatiques de la maladie, le symptôme principal de cette maladie est généralement la douleur qui concerne 70 % des femmes atteintes. Les règles douloureuses sont le symptôme le plus précoce mais selon l'étendue des lésions endométriales, des douleurs urinaires, digestives ou pendant les rapports sexuels sont constatées.

Les lésions endométriales stimulent des récepteurs spécifiques de la douleur appelés nocicepteurs. Ces derniers élaborent un message nerveux qui transite le long de fibres nerveuses sensitives jusqu'à la moelle épinière et est ensuite intégré comme douloureux par le cerveau.

Le schéma ci-dessous représente le trajet des potentiels d'action ou de l'influx nerveux de sa création à son intégration.

La pilule contraceptive peut également être utilisée pour limiter les douleurs liées à l’endométriose. Le document 4 présente l’évolution de l’endomètre au cours de l’année et plus précisément du cycle menstruel chez une femme sans contraception et chez une femme sous pilule oestroprogestative.

Document 4: Évolution de la muqueuse utérine au cours du temps

Document 4A: Évolution de la muqueuse utérine en absence de contraception

Document 4B: Évolution de la muqueuse utérine sous pilule oestro-progestative

1.2.6

Analyser le document 4 pour en déduire l’influence de la prise d’une pilule oestroprogestative sur la muqueuse utérine.

1.2.7

Établir le lien entre la prise d’une pilule oestroprogestative et la diminution de la douleur liée à l’endométriose.

Exercice 2.1 - HPV, protéine P53 et développement tumoral · Cancer : cancérogenèse, facteurs de risque et prévention

2 Le cancer du col de l'utérus

En France, chaque année, près de 3000 femmes développent un cancer du col de l’utérus et 1000 femmes en meurent.

Le cancer du col de l’utérus est attribuable dans une majorité des cas à une infection sexuellement transmissible due à un virus appelé papillomavirus humain (HPV). Le dépistage régulier par frottis cervico-vaginal et la vaccination contre le HPV permettent de prévenir l’apparition de lésions précancéreuses et donc d’éviter le développement de la maladie.

2.1 HPV et développement tumoral

Les protéines du HPV se lient et inactivent la protéine P53 dans le noyau des cellules. Une propriété de la protéine P53 a été mise en évidence sur des souris très particulières dotées d’un gène P53 inactif qui peut être réactivé par des techniques très spécifiques. Au début de l’expérimentation, les souris sont irradiées ce qui déclenche la formation de tumeurs. Le suivi de ces dernières commence au jour 0. On réactive ensuite l’expression du gène P53 au jour 1. Les résultats sont présentés dans le document 5.

2.1.1

Analyser les résultats de l'expérience du document 5 afin de mettre en évidence l'action de la protéine P53 sur le développement des tumeurs.

Entre la 1 re et la 6 e heure du cycle, il existe un point de contrôle exercé par la protéine P53 qui permet d'entraîner la mort de la cellule si de nombreuses mutations de son ADN ne sont pas réparables. Si la cellule franchit ce point de contrôle, elle poursuit le cycle.

2.1.4

Établir le lien entre l'infection par le HPV et le développement des tumeurs.

Exercice 2.1 - Cycle cellulaire et réplication de l'ADN · Information génétique : ADN, cycle cellulaire, expression des gènes et mutations

2 Le cancer du col de l'utérus

En France, chaque année, près de 3000 femmes développent un cancer du col de l’utérus et 1000 femmes en meurent.

Le cancer du col de l’utérus est attribuable dans une majorité des cas à une infection sexuellement transmissible due à un virus appelé papillomavirus humain (HPV). Le dépistage régulier par frottis cervico-vaginal et la vaccination contre le HPV permettent de prévenir l’apparition de lésions précancéreuses et donc d’éviter le développement de la maladie.

2.1 HPV et développement tumoral

Les protéines du HPV se lient et inactivent la protéine P53 dans le noyau des cellules. Une propriété de la protéine P53 a été mise en évidence sur des souris très particulières dotées d’un gène P53 inactif qui peut être réactivé par des techniques très spécifiques. Au début de l’expérimentation, les souris sont irradiées ce qui déclenche la formation de tumeurs. Le suivi de ces dernières commence au jour 0. On réactive ensuite l’expression du gène P53 au jour 1. Les résultats sont présentés dans le document 5.

Le document 6 présente l'évolution de la quantité d'ADN dans une cellule au cours du cycle cellulaire.

2.1.2

Délimiter sur le document 6 un cycle cellulaire et les différentes phases qui le constituent.

Intervalle de temps

Quantité d'ADN (u.a.)

Nom de la phase

De 1 h à 6 h

1

De 6 h à 10 h

Passe de 1 à 2

De 10 h à 15 h

2

De 15 h à 16 h

Passe de 2 à 1

heures

2.1.3

Décrire l'évolution de la quantité d'ADN entre la 6 ème et 10 ème heure à partir du document 6. Nommer le processus correspondant et justifier son importance avant la division cellulaire.

Exercice 2.2 - Étapes de la cancérogenèse · Cancer : cancérogenèse, facteurs de risque et prévention

2.2 Diagnostic et traitement

95 % des cancers du col de l'utérus sont dus à une infection au HPV. Le document 7A montre les étapes de développement de ce type de cancer.

En cas de suspicion, un frottis au niveau de col de l'utérus est réalisé dans le but de réaliser un examen cytopathologique. L'observation de deux frottis est présentée dans le document 7B.

En cas de diagnostic avéré, différents traitements peuvent être proposés pour ce type de tumeur maligne parmi lesquels la colpo-hystérectomie, la radiothérapie et la chimiothérapie.

95 % des cancers du col de l'utérus sont dus à une infection au HPV. Le document 7A montre les étapes de développement de ce type de cancer.

2.2.1

Décrire les étapes 3 à 6 de la cancérogenèse du document 7A.

Exercice 2.2 - Diagnostic par frottis et chimiothérapie · Techniques d'exploration, diagnostic et traitements

2.2 Diagnostic et traitement

95 % des cancers du col de l'utérus sont dus à une infection au HPV. Le document 7A montre les étapes de développement de ce type de cancer.

En cas de suspicion, un frottis au niveau de col de l'utérus est réalisé dans le but de réaliser un examen cytopathologique. L'observation de deux frottis est présentée dans le document 7B.

En cas de diagnostic avéré, différents traitements peuvent être proposés pour ce type de tumeur maligne parmi lesquels la colpo-hystérectomie, la radiothérapie et la chimiothérapie.

En cas de suspicion, un frottis au niveau de col de l'utérus est réalisé dans le but de réaliser un examen cytopathologique. L'observation de deux frottis est présentée dans le document 7B.

2.2.2

En cas de diagnostic avéré, différents traitements peuvent être proposés pour ce type de tumeur maligne parmi lesquels la colpo-hystérectomie, la radiothérapie et la chimiothérapie.

2.2.3

Présenter le principe de la chimiothérapie.

Exercice 2.3 - Prévention par vaccination anti-HPV · Système immunitaire et défense de l'organisme

2.3 Prévention

2 Le cancer du col de l'utérus

En France, chaque année, près de 3000 femmes développent un cancer du col de l’utérus et 1000 femmes en meurent.

Le cancer du col de l’utérus est attribuable dans une majorité des cas à une infection sexuellement transmissible due à un virus appelé papillomavirus humain (HPV). Le dépistage régulier par frottis cervico-vaginal et la vaccination contre le HPV permettent de prévenir l’apparition de lésions précancéreuses et donc d’éviter le développement de la maladie.

2.1 HPV et développement tumoral

Les protéines du HPV se lient et inactivent la protéine P53 dans le noyau des cellules. Une propriété de la protéine P53 a été mise en évidence sur des souris très particulières dotées d’un gène P53 inactif qui peut être réactivé par des techniques très spécifiques. Au début de l’expérimentation, les souris sont irradiées ce qui déclenche la formation de tumeurs. Le suivi de ces dernières commence au jour 0. On réactive ensuite l’expression du gène P53 au jour 1. Les résultats sont présentés dans le document 5.

Compte tenu du rôle important de HPV dans l'apparition et le développement du cancer du col de l'utérus, une campagne de vaccination contre le HPV a été mise en place.

Actuellement, deux vaccins sont préconisés, ils contiennent des fragments non pathogènes de plusieurs souches de HPV et protègent contre 90 % des papillomavirus à l'origine des cancers du col de l'utérus. Il est recommandé pour toutes les filles et tous les garçons âgés de 11 à 14 ans et en rattrapage jusqu'à l'âge de 19 ans révolus.

Le document 8A présente la quantité d'anticorps produite suite aux deux injections du vaccin.

2.3.1

Analyser le document 8A et conclure sur l'intérêt du rappel de vaccination.

Document 8A: Évolution de la concentration d'anticorps anti HPV suite à la vaccination

2.3.2

Nommer le rôle des anticorps mis en évidence sur le document 8B et expliquer l'intérêt de ce processus pour prévenir l'infection des cellules du col de l'utérus par HPV et donc prévenir l'apparition de cancers.

Document 8B: Illustration schématique d'un rôle des anticorps

Le document 8C présente les maladies induites par le HPV chez les hommes et les femmes.

Document 8C: Maladies induites par le HPV chez les hommes et les femmes

Le HPV est transmissible tout au long de la vie à l'occasion de contact avec des muqueuses lors de contacts intimes, rapports sexuels avec ou sans pénétration. Depuis le 4 décembre 2020, la sécurité sociale française a décidé de prendre en charge le remboursement de cette vaccination pour les garçons.

2.3.3

Expliquer en quoi cette décision est bénéfique à la fois pour les hommes et les femmes.

Exercice 3 - Bilan · Synthèse et bilan d'une problématique de santé

3 Bilan

Présenter de manière synthétique (texte court, tableau, schéma ou carte mentale) pour chacune des pathologies évoquées (endométriose et cancer du col de l'utérus) l'origine, le diagnostic, la prévention et les traitements.

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