Sujet du Bac Sciences de la Vie et de la Terre 2022 · Nouvelle-Calédonie Jour 1

EXERCICE 1 – Première proposition: (6 POINTS)

L'organisation fonctionnelle et la production de matière organique chez les plantes à fleurs

Des plantes génétiquement identiques placées dans des milieux différents peuvent présenter des phénotypes différents.

QUESTION:

Après avoir présenté les mécanismes participant au développement des plantes, expliquer comment les conditions du milieu peuvent l'influencer

Les mécanismes détaillés de la photosynthèse ne sont pas attendus

Vous rédigerez un texte argumenté. On attend des arguments pour appuyer l'exposé comme des observations, des exemples sur lesquels vous pouvez prendre appui.

Document: Photographies de jeunes germinations de blé dans deux conditions différentes d'éclairement

Source: https://planet-vie.ens.fr/thematiques/developpement/controle-du-developpement/la-morphogenese-vegetale

EXERCICE 1: deuxième proposition (6 POINTS)

Le diabète entraîne des complications graves à long terme. En France, environ 3,5 millions de personnes sont traitées pour une forme de diabète dont 90% des cas sont des diabètes de type 2 (diabète non insulinodépendant). Mieux le comprendre et le prévenir sont des enjeux majeurs de santé publique.

QUESTION:

Expliquer comment un dysfonctionnement de la régulation glycémique peut être à l'origine d'un diabète de type 2

Vous rédigerez un texte argumenté. Un schéma bilan fonctionnel est attendu.

Certaines myopathies, appelées myopathies congénitales avec « cores » centraux, entraînent une faiblesse musculaire (baisse de la tonicité musculaire et difficultés motrices) et des anomalies structurelles de la cellule musculaire sans dégénérescence, se manifestant généralement dès la naissance.

Question

Identifier quelle pourrait être l'origine de certaines myopathies congénitales humaines avec « cores » centraux puis expliquer comment ces anomalies pourraient amener à une faiblesse musculaire

Vous organiserez votre réponse selon une démarche de votre choix intégrant des données issues des documents et les connaissances complémentaires nécessaires

Document 1: Muscles squelettiques de patients atteints de myopathie congénitale à « cores » centraux et muscles squelettiques de souris porteuses de mutations RYR1

Document 1a: Coupes transversales de muscle squelettique observées au microscope électronique

[CONTEXTO:context_doc1a]

Sources: https://neuromuscular.wustl.edu/pathol/centcore.htm; S. Brennan et al., Mouse model of severe recessive RYR1-related myopathy, Human Molecular Genetics, 2019, 28(18):3024-3036; MG. Hanson et al., Potassium dependent rescue of a myopathy with core-like structures in mouse, eLife 2015

Document 1b: Coupes longitudinales de muscle squelettique d'un patient souffrant de myopathie congénitale à « cores » centraux, et de muscle squelettique d'une souris porteuse de mutations RYR1, observées au microscope électronique

[CONTEXTO:context_doc1b]

Source: L. Pelletier et al., In vivo RyR1 reduction in muscle triggers a core-like myopathy, Acta Neuropathol Commun. 2020; 8: 192.

Document 2: Comparaison de la masse corporelle des souris témoins et des souris porteuses de mutations RYR1

La masse corporelle reflète la masse musculaire totale.

Source: S. Brennan et al., Mouse model of severe recessive RYR1-related myopathy, Human Molecular Genetics, 2019, 28(18):3024-3036

Document 3: Comparaison du temps de suspension à un fil de souris témoins et de souris porteuses de mutations RYR1

Pour évaluer la force musculaire de ces souris, on effectue un test d'accrochage à un fil chez plusieurs souris témoins et plusieurs souris mutantes. Au bout d'un certain temps, les souris lâchent le fil: on mesure le temps de suspension. Le graphique présente les résultats pour chaque groupe de souris avec la moyenne des temps de suspension indiquée par une flèche et l'écart-type représenté par des barres horizontales au-dessus et en dessous de la moyenne. Les résultats obtenus sont significativement différents entre les deux groupes de souris.

Source: S. Brennan et al., Mouse model of severe recessive RYR1-related myopathy, Human Molecular Genetics, 2019, 28(18):3024-3036

Document 4: Comparaison de la capacité de génération de force musculaire de muscles isolés de souris témoins et de souris porteuses de mutations RYR1

Pour chaque groupe, l'histogramme indique la moyenne des résultats obtenus et la barre d'erreur l'écart type. (*: résultats significativement différents).

Source: S. Brennan et al., Mouse model of severe recessive RYR1-related myopathy, Human Molecular Genetics, 2019, 28(18):3024-3036

Document 5: Effets d'une dépolarisation membranaire sur les flux entrants d'ions calcium (Ca2+) dans le cytoplasme de cellules musculaires de souris témoins (à gauche) et porteuses d'une mutation sur le gène RYR1 (à droite)

Le gène RYR1 code pour une protéine canal au Ca $^{2+}$ présente dans la membrane du réticulum sarcoplasmique.

La flèche indique le moment de la dépolarisation de la membrane plasmique de la cellule musculaire. La concentration cytoplasmique en ions calcium est mesurée à l'aide d'un indicateur fluorescent.

Source: https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00615499/file/These_-_Hicham_BICHRAOUI.pdf

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