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Ibosuisse.ch

2eme tour 2012
Voici le questionnaire du deuxième tour des Olympiades Suisses de Biologie OSB 2012. La réussite
de cet examen sert de qualification à la semaine OSB et constitue ainsi un pas de plus vers une participation
aux Olympiades Internationales de Biologie IBO 2012 qui auront lieu à Singapour. La participation est
réservée aux élèves des gymnases suisses nés après le 1er juillet 1992 qui ont été qualifiés au premier
tour. D'ici mi-février, nous contacterons les quelques 20 meilleurs candidats pour les inviter à la semaine
OSB qui se déroulera du 10 au 15 avril 2012 à l'Université de Berne.
L'examen dure 4 heures sans pause. Tu n'as droit à aucune aide, même pas ton téléphone et
tu dois obligatoirement rendre le questionnaire à la fin de l'examen.
Indique ta réponse sur la feuille de réponse en remplissant bien le cercle correspondant. Nous
corrigeons par ordinateur, tu es donc tenu de bien observer les exemples donnés ci-dessous. Les éventuelles
corrections apportées pendant l'examen doivent être claires. Les réponses multiples seront considérées
comme fausses et les explications ne seront pas prises en compte. N'utilise que le code donné !
Pour chaque réponse correcte, tu obtiens un point et il n'y a pas de pénalisation pour les réponses fausses.
Chaque question n'a qu'une seule bonne réponse.
Bonne chance !
1. Laquelle des affirmations suivantes
concernant le métabolisme est correcte ?
A. Lors de la respiration aérobe, la glycolyse est
l'étape qui produit le plus d'ATP.
B. Le cycle de Krebs produit principalement de C. Comme la glycolyse, le cycle de Krebs a lieu dans le cytosol.
D. Chez les eucaryotes, la chaîne de transport des électrons ne peut être utilisée qu'en présence 5. Vu la vaste diversité des enzymes, une
nomenclature a dû être instaurée. Les
E. En conditions aérobes, la fermentation lac- enzymes sont tout d'abord divisées en six
tique est le processus le plus efficace pour uti- grandes classes, selon le type de réaction
liser l'énergie du glucose.
qu'elles catalysent. Associe les réactions
2. Laquelle des affirmations suivantes au
suivantes à la classe de l'enzyme qui les
sujet des procaryotes est correcte ?
Oxidoréductase : catalyse des réactions d'oxy- peuvent pas produire d'ATP par la chaîne de transport des électrons.
II. Transférase : transfère un groupe fonctionnel.
B. L'ADN procaryote est protégé par le noyau.
III. Hydrolase : coupe une liaison par l'eau (hy- C. Les flagelles permettent aux procaryotes qui en possèdent de se déplacer.
IV. Lyase : coupe une liaison par des moyens D. Comme les procaryotes ne possèdent pas de autres que l'oxydation ou l'hydrolyse.
réticulum endoplasmique, ils ne peuvent pas V. Isomérase : convertit une molécule en un de produire de protéines transmembranaires.
ses isomères.
E. La couche la plus externe des procaryotes est VI. Ligase : joint deux molécules en formant une leur membrane plasmique.
liaison covalente.
a. glucose-6-phosphate ↔ 3. Quelle affirmation concernant la syn-
thèse des protéines est correcte ?
b. glucose + ATP ↔ glucose-6-phosphate + ADP couple l'acide aminé à son ARNt doit recon- c. liaison peptidique + H2O ↔ naître les deux avec précision.
acide carboxylique + amine B. La synthèse des protéines a lieu aussi bien d. ethanol + NAD+ ↔ dans le cytosol que dans le réticulum endo- acetaldehyde + NADH + H+ plasmique lisse.
A. aI, bIV, cV, dVI C. Le ribosome est formé d'ADN et de protéines.
B. aIII, bI, cII, dIV D. La synthèse des protéines ne consomme que C. aIV, bVI, cIII, dV très peu d'énergie.
D. aV, bII, cIII, dI E. La plupart des protéines n'ont qu'une structure E. aVI, bV, cII, dIII 6. Laquelle des affirmations au sujet des
4. Laquelle des associations suivantes
organites est correcte ?
entre le nom et la formule chimique des
A. Les protéines membranaires sont synthétisées molécules est correcte ?
dans l'appareil de Golgi.
B. Le peroxyde d'hydrogène est degradé dans les B. I=cholesterol, II=acide gras, IV=acide nu- C. Les mitochondries sont principalement respon- sables pour la photosynthèse.
C. I=phospholipide, V=protéine, VI=acide nu- D. La respiration cellulaire a lieu dans le lyso- D. II=ATP, IV=sucre, V=phospholipide E. Le réticulum endoplasmique dégrade les ma- E. III=phospholipide, IV=peptide, VI=sucre cromolécules et les organites.
7. Preston et al. (1992) constatent que
9. Laquelle des affirmations suivantes
l'eau ne traverse que lentement la mem-
concernant l'amplification en chaîne par
brane plasmique. Pourtant dans cer-
polymérase (PCR, polymerase chain reac-
taines cellules (ex. les globules rouges),
tion) est correcte ?
le transport est rapide. Ils postulent alors
A. La PCR utilise l'ADN polymérase d'un poisson l'existence d'un canal pour l'eau. Ils pré-
parent un construit contenant l'ARNm de
B. Le génome humain complet peut être sé- CHIP28, une protéine transmembranaire
quencé en une fois par PCR.
abondante dans les globules rouges et
C. En deux cycles, les séquences attendues sont l'injectent dans des oocytes de grenouille
environ multpliées par 10.
(Xenopus laevi) ; comme contrôle, ils in-
D. La PCR est une réaction in vivo.
jectent la solution tampon sans ARNm.
E. Un cycle de PCR est composé de trois étapes : Après 72h d'incubation, les oocytes sont
dénaturation, hybridation et élongation.
transférés dans une solution hypoosmo-
10. Quelle protéine trouve-t-on couram-
tique. Trois minutes plus tard, les oo-
ment dans la matrice extracellulaire ?
cytes injectés avec l'ARNm de CHIP28
gonflent puis explosent, alors que le vo-
lume des oocytes-contrôle reste constant
même après 5 minutes. Quelle hypothèse
est la plus plausible pour expliquer les
résultats de cette expérience ?
A. CHIP28 active une voie de signalisation qui sti-
11. Dans la figure suivante, tu vois un
mule la production de lipides membranaires.
médicament qui peut être utilisé dans le
B. CHIP28 n'a aucun effet, par contre, le tampon traitement du virus de l'herpès ("boutons
provoque la lyse des cellules.
de fièvreÂt'Ât'). D'après sa structure, quel
C. CHIP28 est un régulateur négatif d'un trans- mécanisme d'action du médicament est
porteur pour l'eau.
le plus probable ?
D. CHIP28 s'insère dans la membrane plasmique où il forme un canal perméable à l'eau.
E. CHIP28 intéragit avec le tampon, rendant ainsi les cellules imperméables.
8. Quelles sont les routes à travers les
structures cellulaires d'une cellule euca-
ryote que les protéines empreintent du
début de leur synthèse jusqu'à leur des-
tination ?
I.
RE – appareil de Golgi – vésicule – membraneplasmique II. RE – membrane mitochondriale externe A. Perturbation de l'entrée du virus dans les cel- III. Cytosol – pores nucléaires – chromosomes IV. RE – vésicule – appareil de Golgi - vésicule B. Perturbation de la synthèse de protéines viralesC. Perturbation de la synthèse d'ADN viral A. Seulement I, II et III D. Perturbation de la synthèse de l'enveloppe lipi- B. Seulement I, II et IV C. Seulement I, III et IV E. Perturbation de la libération du virus D. Seulement II, III et IVE. Toutes 12. La colchicine est un poison tiré de la
II. CheW : protéine-adapteur colchique d'automne (Colchicum autum-
III. CheY : se lie au moteur du flagelle nale). Il inhibe la formation du fuseau mi-
IV. CheZ : phosphatase totique en se liant à la tubuline, empê-
chant ainsi la polymérisation des micro-
tubules. En supposant qu'une culture cel-
lulaire soit traitée avec ce poison, toutes
les cellules se trouveraient, après un cer-
tain temps, dans la même phase du cycle
E. IIb, IVc, IIId cellulaire. Laquelle ?
A. Phase G1
B. Phase S
Anatomie et physiologie
C. Métaphase de la mitose D. Télophase de la mitoseE. Cytocinèse 15. Le potentiel osmotique Ψ est com-
13. Evalue la justesse des affirmations
posé de deux termes selon la relation
suivantes ainsi que celle du lien logique.
Ψ = ΨP + ΨS, où ΨP représente la pres-
¬ Les jonctions serrées (tight junctions) sont impor- sion physique exercée sur l'objet et Ψ
tantes dans les tissus épithéliaux pour le maintien pression due aux solutés. Quelle affirma-
de l'homéostasie, tion est correcte ?
A. En ajoutant dans un litre d'eau une mole de ­ elles forment une barrière entre l'intérieur et saccharose ou une mole de NaCl, on obtient l'extérieur de l'organisme.
la même osmolarité.
A. ¬ faux, ­ faux B. Si on atteint la pression de turgescence, celle- B. ¬ faux, ­ vrai ci ne peut plus être changée.
C. ¬ vrai, ­ faux C. Dans une cellule végétale gonflée, la paroi cel- D. ¬ vrai, ­ vrai, liaison fausse lulaire exerce une pression sur la membrane E. ¬ vrai, ­ vrai, liaison vraie D. L'eau se déplace vers un potentiel plus élevé 14. Lorsqu'une molécule répulsive (chi-
(moins négatif).
miorepellant) se lie à son récepteur à la
E. Une cellule végétale placée dans un milieu hy- surface d'une bactérie, l'information est
potonique se trouve en plasmolyse.
transmise au flagelle par une voie intra-
cellulaire de transduction du signal. Le
16. Pourquoi doit-on toujours couper la
flagelle accélère alors le tumbling et la
tige la plus haute du basilic si on veut ob-
bactérie s'éloigne de la molécule répul-
tenir un joli basilic "buissonneux" ?
sive. Place correctement les protéines de
A. La source d'auxine, responsable de la domi- la voie de transduction dans la figure ci-
nance apicale, est éliminée.
B. Les cytokines de la racine ne peuvent plus s'écouler jusqu'en haut et diffusent ainsi dansles bourgeons latéraux, ce qui favorise leurcroissance.
C. La plante réagit aux blessures régulières en ar- rêtant la croissance en longueur.
D. La blessure provoque la production d'éthylène qui induit la formation de nouvelles tiges.
E. Si le méristème apical est coupé, la tige ne peut plus continuer sa croissance.
CheA : protéine kinase 17. Lors de la phase lumineuse de la
E. Seulement I, II et III photosynthèse, il existe aussi un trans-
19. Le xylème des Angiospermes (plantes
port d'électrons cyclique au niveau du
à fleur) contient des trachées (vaisseaux)
photosystème I. Les électrons de la ferré-
qui peuvent transporter l'eau efficace-
doxine ne sont pas transmis à la NADP+-
ment. Les lianes nécessitent un transport
réductase mais retournent au complexe
d'eau particulièrement performant et
cytochrome et donc au photosystème I.
proposant une faible résistance. Quelle
C'est surtout par forte intensité lumi-
description correspond aux cellules des
neuse que le transport cyclique d'élec-
trachées d'une liane ?
trons est quantitativement important par
A. Cellules courtes et étroites, avec un fort effet rapport au transport linéaire d'électrons.
des forces capillaires ; parois transversales dis- Pour quelle raison ?
soutes le long de la trachée ; dissolution du A. En cas de forte intensité lumineuse, le pho- tosystème II est partiellement endommagé. Le B. Longues cellules qui reposent latéralement les photosystème I reste intact et peut fonctionner unes sur les autres et sont reliées par de nom- seul grâce au transport cyclique d'électrons.
breux pores ; incorporation de lignine dans B. Le gène qui code pour le transport cyclique les parois transversales ; dissolution des pro- d'électrons code aussi pour les pigments res- ponsables de la photoprotection qui sont da- C. Longues cellules avec un gros diamètre ; pa- vantage exprimés en cas de fort rayonnement rois cellulaires secondaires riches en amidon ; fusion des protoplastes de toutes les cellules C. En cas de forte intensité lumineuse, lorsque d'une trachée.
presque tous les NADP+ sont réduits sous D. Longues cellules avec un gros diamètre ; les forme de NADPH + H+, le transport cyclique cellules d'une trachée sont reliées par de nom- d'électrons aide à empêcher un encombre- breux pores ; chaque cellule est nourrie par ment d'électrons.
une cellule compagne.
D. En cas de forte intensité lumineuse, plus d'ATP E. Courtes cellules avec un gros diamètre ; incor- est nécessaire pour pomper le CO2 dans les poration de lignine dans les parois cellulaires ; cellules. Cet ATP est produit grâce au transport parois transversales poreuses le long de la tra- E. En cas de forte intensité lumineuse, beaucoup d'eau est dissociée ce qui provoque un stress 20. Tout comme le figuier étrangleur Fi-
hydrique pour la plante. Lors du transport cy- cus benjamina, le figuier commun Ficus
clique d'électron, les électrons sont recyclés et carica est fécondé par des guêpes de
réduisent ainsi l'eau dissociée.
la famille des Agaonidae, qui pondent
leurs œufs à la base des fleurs. Observe
18. Quel phénomène soutient l'hypo-
l'image de l'inflorescence, des fleurs
thèse selon laquelle de l'ATP est généré
mâles et femelles ainsi que des guêpes
dans les chloroplastes par chimiosmose
du figuier commun. Quelle affirmation
(le gradient de H+ autour de la mem-
est correcte ?
brane fait fonctionner une ATP-syntase) ?
A. Le pistil se développe déjà en un fruit avant la Le jus cellulaire de l'ananas (plante CAM) est acide le matin et plutôt sucré le soir.
B. Le pollen est transporté sur d'autres plantes II. Chez les plantes C4, les réactions obscures et seulement par les guêpes femelles.
lumineuses sont séparées dans l'espace.
C. Si la guêpe manque, le figuier peut aussi être III. En illuminant des chloroplastes isolés, on peut pollinisé par le vent.
mesurer un gradient de pH entre le stroma et la D. Dans chaque inflorescence, les fleurs femelles solution attenante qu'on ne constate pas sans fleurissent avant les fleurs mâles.
E. Les pétales ont des couleurs attractives pour IV. Des chloroplastes qui ont été rendus per- attirer les guêpes.
méables aux H+ par un produit chimique neproduisent pas d'ATP.
A. Seulement IIB. Seulement I et IVC. Seulement II et IVD. Seulement III et IV 22. Quelle affirmation concernant l'al-
ternance des générations du figuier
étrangleur
correcte ?
dies/archégones : organes reproducteurs
mâles/femelles des gamétophytes.)
A. Le tube pollinique contient un noyau végéta-
tif ainsi que deux noyaux génératifs. Un desnoyaux génératifs féconde l'ovule, l'autre fu-sionne avec les deux noyaux du sac embryon-naire pour former le noyau triploïde de l'endo-sperme.
B. Le gamétophyte femelle composé de centaines de cellules forme de nombreux archégones quicontiennent un ovule chacun. Seul le premierovule fécondé peut se développer en un em-bryon.
C. Le gamétophyte femelle a été tellement dimi- nué au cours de l'évolution qu'il n'est forméplus que de l'ovule. Seule le gamétophytemâle est composé de plusieurs cellules.
D. Le tube pollinique forme à la pointe une an- théridie dans laquelle sont formés les sperma- 21. Les plantes peuvent se reproduire
tozoïdes qui nagent à l'aide de leur flagelle de manière sexuée avec des graines ou
vers l'ovule et le fécondent.
asexuée avec des stolons. La reproduc-
E. Comme le tube pollinique doit pousser jus- tion asexuée est en général plus ra-
qu'au gamétophyte femelle, il contient de pide, mais les descendants sont géné-
grosses réserves d'amidon. Ce n'est que tiquement identiques. Au contraire, les
lorsque le tube pollinique a atteint le gamé- graines peuvent plus facilement être dis-
tophyte femelle qu'il est nourri par celui-ci.
persées sur de grandes distances et per-
mettent de survivre à des périodes dé-
23. Le graphique suivant montre l'évolu-
favorables dans la banque de semences
tion de la concentration de dioxyde de
du sol. Chez quelles plantes la reproduc-
carbone (CO2) dans une serre étanche
tion végétative ne joue AUCUN rôle es-
pendant une journée. Quelle plante se
sentiel ?
trouve dans cette serre ?
Des plantes annuelles pionnières sur des bancsde gravillons.
II. Des herbes avec des rhizomes souterrains qui passent l'hiver.
III. Des plantes aquatiques flottant libres à la sur- IV. Des sortes d'herbes formant des touradons dans une prairie fermée.
V. Une mauvaise herbe des champs qui est spé- cialement adaptée aux cultures céréalières.
A. Seulement IIIB. Seulement I et VC. Seulement III et IVD. Seulement I, II et IVE. Seulement II, III et V A. Avocatier (Persea americana)B. Nénuphar blanc boréal (Nymphaea candida)C. Texas Barrel Cactus (Ferocactus hamatacan- D. Maïs ( Zea mays) E. Trèfle blanc (Trifolium repens) 27. Pourquoi le chaulage (apport de
CaCO
24. Quel phénomène n'intervient PAS
3, une base faible) d'un sol acide
peut-il favoriser l'absorption de cations
lors de la sénescence des feuilles en au-
par les racines ?
A. Les ions calcium (Ca2+) inhibent l'absorption A. Transfert d'acides aminés en dehors de la des cations par les procaryotes et se fixent à la liaison peptidique des peptidoglycanes des B. Augmentation de la production d'éthylène C. Hydrolyse des polysaccharides de la paroi cel- B. Le calcium fait partie du métabolisme énergé- lulaire à la base du pétiole tique des mycorhizes et favorise leur dévelop- D. Dégradation de la chlorophylle E. Formation de pigments jaunes et oranges C. Les ions calcium (Ca2+) favorisent la crois- 25. Quel organe ne peut PAS partici-
sance des poils racinaires et de ce fait aug- per à la reproduction asexuée chez les
mentent la surface d'absorption des racines.
plantes ?
D. Les racines ont des symports pour les ions cal- cium (Ca2+) et les autres cations.
E. La diminution de la concentration en protons (H+) du sol facilite les échanges entre les col- loïdes du sol.
26. Michael monte une expérience avec
Anatomie et physiologie animales
un plant de pois (Pisum sativum) et un
plan d'orge (Hordeum vulgare) poussant
dans le même pot. Il met le pot dans une
28. Le système sensoriel cutané peut
serre étanche et remplace l'azote atmo-
entre autres détecter les changements
sphérique N14 par son isotope rare N15.
de température de l'environnement. Au
Après 3 mois de végétation, il sèche et
moment où la température passe de 35
analyse les deux plantes. Il constate alors
à 40°C, les récepteurs à la chaleur ré-
que le plant de pois contient 40 % d'azote
agissent en . .
N15 tandis que le plant d'orge contient
A. . augmentant l'amplitude des potentiels seulement 5 % d'azote N15. L'azote N15 de
l'orge provient . .
B. . diminuant l'amplitude des potentiels d'ac- A. . des bactéries fixatrices d'azote du plant C. . augmentant la fréquence des potentiels B. . du pollen du pois qui pollinise l'orge.
C. . de l'air se trouvant dans le parenchyme D. . diminuant le seuil d'excitation exponentiel- lement par rapport à la température.
D. . de la dégradation des racines de pois.
E. . augmentant le seuil d'excitation propor- E. . de la désintégration continue de l'azote tionnellement à la température.
29. Quelle affirmation au sujet des pou-
31. Associe à chaque système sensoriel
mons du calao rhinocéros (Buceros rhino-
son type de stimuli.
zeros) est FAUSSE ?
Système auditif (ouïe) A. Dans les poumons du calao rhinocéros (Bu- II. Système olfactif (odorat) ceros rhinozeros), l'air s'écoule dans la même III. Système visuel (vision) direction lors de l'inspiration que lors de l'ex- a. Ondes électromagnétiques b. Stimuli chimiques B. Un sac aérien crânien (dirigé vers la tête) est directement relié au bec du calao rhinocéros C. L'air a besoin de deux cycles de respiration pour traverser les voies respiratoires du calao rhinocéros (Buceros rhinozeros).
D. Un calao rhinocéros (Buceros rhinozeros) pos- sède plusieurs sacs aériens crâniens (dirigés 32. Certains vertébrés comme les pois-
vers la tête) et plusieurs sacs caudaux (dirigés sons ou encore quelques espèces d'am-
vers la queue).
phibiens peuvent couvrir une partie im-
E. Les sacs aériens du calao rhinocéros (Buceros portante de leur besoin en oxygène grâce
rhinozeros) ne possèdent qu'une entrée corres- à la respiration cutanée. Quelle caracté-
pondant aussi à la sortie.
ristique facilite la respiration cutanée ?
A. Un faible rapport surface/volume
30. Lors d'échanges suivant le principe
B. Un épiderme épais de circulation à contre-courant, les li-
C. Un métabolisme élevé quides corporels s'écoulent proches l'un
D. Une vascularisation cutanée riche de l'autre, mais dans des directions op-
E. Une peau sèche posées. Ils se trouvent ainsi en contact,
ce qui permet l'échange d'un para-
33. Lorsqu'on boit de l'eau contaminée
mètre (entre parenthèses) entre les deux.
par Vibrio cholerae, ces bactéries se lient
Quelle affirmation n'est PAS un exemple
à l'épithélium de l'intestin grêle et pro-
du principe de circulation à contre-
duisent une toxine qui inhibe l'absorp-
courant ?
tion de Na+ et stimule la sécrétion de
A. L'absorption d'oxygène dans les poumons d'un Cl-. Ceci provoque une diarrhée sévère
éléphant africain (Loxodonta africana, oxy- conduisant à la perte par osmose d'eau
et d'électrolytes (Na+, Cl-, K+, HCO- ).
B. L'absorption d'oxygène dans les branchies Des recherches ont montré qu'une per-
d'une perche commune (Perca fluviatilis, oxy- sonne normale doit absorber environ
108-109 bactéries avant de souffrir du
C. La concentration de l'urine dans l'anse de choléra. Des sujets expérimentaux, qui
Henle d'un rein humain (Homo sapiens, élec- au préalable ont avalé du bicarbonate
(HCO- ), tombent malade après avoir in-
D. La disposition des artères et des veines dans la géré seulement 104 cellules. Comment
musculature natatoire du thon rouge (Thunnus expliques-tu cette constatation ?
thynnus, chaleur) A. Comme le HCO- ne peut pas être absorbé par E. La disposition des artères et des veines dans les notre intestin, sa prise en elle-même a provo- nageoires d'un grand dauphin (Tursiops trun- qué une diarrhée qui a affaibli les sujets expé- catus, chaleur) B. La toxine du choléra a un optimum de pH dans le domaine alcalin.
C. Le HCO- neutralise le milieu acide de l'intes- tin, ce qui permet aux bactéries de mieux semultiplier.
D. Le HCO- neutralise l'acide gastrique et par conséquent moins de bactéries sont tuées dansl'estomac.
E. V. cholerae a besoin du HCO- comme source de carbone pour synthétiser la toxine.
34. Quel animal parmi les suivants res-
C. Avec un taux de CO2 sanguin élevée pire par un mécanisme de respiration à
D. Avec un pH sanguin plus bas pression positive ?
E. Dans les muscles squelettiques au travail A. Le calao rhinocéros (Buceros bicornis) 37. Quelle affirmation est correcte ? L'arc
B. Le lézard des murailles (Podarcis muralis) réflex le plus simple . .
C. Le koala (Phascolarctos cinereus) A. . n'a besoin que de deux types de neurones.
D. Le poisson perroquet rouille (Scarus ferrugi- B. . implique seulement un interneurone.
C. . est constitué d'un seul neurone.
E. La grenouille rousse (Rana temporaria) D. . n'existe plus dans le système nerveux cen- 35. Aussi bien le cortisol que l'aldosté-
tral humain.
rone peuvent se lier au récepteur des mi-
E. . régule exclusivement l'activité de cellules néralocorticoïdes dans les reins, où ce-
pendant seule l'action de l'aldostérone
38. L'hémoglobine, le colorant rouge du
est désirée. Pour cette raison, il existe
sang dans les érythrocytes, contient du
dans les reins une enzyme qui inactive
fer. Avec trop peu de fer, une personne ne
le cortisol. Cette enzyme peut être inhi-
peut plus produire assez d'hémoglobine.
bée par la réglisse. Quel effet peut avoir
A quoi ne t'attends-tu PAS dans une telle
cette inhibition ?
situation ? La personne . .
A. L'irrigation sanguine des reins diminue.
A. . a un pouls très lent.
B. Les tubes collecteurs des reins deviennent im- B. . se plaint d'essoufflement.
perméables à l'eau.
C. . se plaint de fatigue.
C. Les reins ne peuvent plus concentrer l'urine.
D. . souffre souvent de vertiges.
D. La pression sanguine augmente à cause de la E. . est pâle.
réabsorption accrue d'eau.
E. L'excrétion de sodium dans l'urine augmente .
39. Le syndrome de Kartagener est une
maladie héréditaire autosomale réces-
36. Le graphique qui suit représente
sive dans laquelle la fonction des mi-
les courbes de saturation en O2 de
crotubules est restreinte. Déduis à l'aide
l'hémoglobine humaine (tétramère). Ces
de tes connaissances sur les microtu-
courbes de saturation changent selon les
bules quels syndromes peuvent appa-
conditions dans lesquelles se trouve l'hé-
raître chez une personne atteinte.
moglobine. La courbe À est celle de l'hé-
Infertilité masculine moglobine chez l'adulte avec un pH san-
II. Grossesses extra-utérines fréquentes guin de 7,4. Dans quel organe ou alors
III. Situs inversus (organes inversés dans une posi- sous quelle condition n'attends-tu PAS un
déplacement de la courbe À en direction
IV. Bronchite chronique de la courbe Á ?
A. Seulement I et II B. Seulement III et IV C. Seulement I, II et IV D. Seulement II, III et IV 40. Quel événement est déclenché par le
système nerveux parasympathique ?
A. Augmentation de la pression sanguine B. Erection du pénis C. Augmentation de la concentration sanguine D. Augmentation de la fréquence cardiaque E. Inhibition des fonctions intestinales Pression partielle d'O2 [mmHg] A. Avec une température plus élevéeB. Dans les poumons 41. Pour survivre, nos tissus sont dépen-
42. Quelles affirmations suivantes au su-
dants d'un approvisionnement continu
jet de la concentration en hormones sont
en O2. Normalement, chez un adulte sain
correctes ?
au repos, la consommation d'O2 (diffé-
Homme dans le désert sans eau : concen- rence entre la teneur en oxygène du sang
tration élevée d'ADH (hormone antidiurétique) artériel et du sang veineux) est de 50ml
d'O2 par litre de sang (Fig. 1). Cette
II. Gazelle en fuite : concentration faible d'adré- valeur reste similaire même en cas de
maladie. Ce qui change, c'est la pres-
III. Jeune fille (première ovulation) : concentration sion partielle d'oxygène, autrement dit
élevée de FSH, concentration faible de LH la quantité totale d'O2 présente dans le
IV. Mère allaitante : concentration élevée de pro- sang. La différence entre la pression par-
tielle d'O2 dans les vaisseaux sanguins
V. Chat mangeant une souris : concentration éle- et la pression partielle d'O2 dans les tis-
sus est la force entraînant la diffusion
A. Seulement II et III de l'oxygène dans les tissus. Si la pres-
B. Seulement I, II et IV sion partielle d'O2 diminue trop dans les
C. Seulement I, IV et V vaisseaux sanguins, alors les tissus ne
D. Seulement III, IV et V peuvent plus être suffisamment alimen-
tés en O2. Quelle situation est représen-
tée dans la figure 2 ?
43. A qui appartient l'appareil circula-
toire suivant ?
A. Grosse performance physique au niveau de la B. Altitude élevée (moins d'O2 dans l'air environ- C. Intoxication au monoxyde de carboneD. Respiration d' O2 purE. Anémie (trop peu d'hémoglobine) A. Au grand cachalot (Physeter macrocephalus)B. Au calao bicorne (Buceros bicornis)C. A la salamandre commune (Salamandra sala- D. A la tortue luth (Dermochelys coriaceaE. A la truite arc-en-ciel (Oncorhynchus mykiss) 44. Parmi les fonctions suivantes, la-
quelle n'est PAS assumée par les reins ?
A. La régulation de l'homéostasie acides/bases
47. Laquelle des observations suivantes
B. La production d'urée n'est PAS une sorte de mimétisme ?
C. La régulation de la pression sanguine A. Les plantes succulentes désertiques Lithops D. La régulation de l'homéostasie des ions sont rondes avec une coloration gris-brun et E. La sécrétion d'hormones ont la texture des roches environnantes.
45. Le pancréas produit une multitude
B. Le zèbre de Boehm (Equus quagga boehmi) d'enzymes digestives. Comment se pro-
possède comme la hyène rayée (Hyaena tège cet organe pour ne pas s'autodigé-
hyaena) un motif rayé noir-blanc qui estompe les formes de son corps.
A. Les enzymes digèrent aussi le pancréas, mais C. Le poisson grenouille strié (Antennarius striatus) celui-ci peut se régénérer plus vite qu'il n'est exhibe en fonction du substrat une coloration jaune, rouge ou brune avec de nombreuses ex- B. Il ne produit que des zymogènes qui de- croissances cutanées, dont certaines sont mo- viennent actives seulement après excision biles et ressemblent à un ver.
d'une partie dans l'intestin.
D. La couleuvre faux-corail (Lampropeltis triangu- C. Les enzymes pancréatiques ne sont actives que lum), une espèce de serpent non toxique, res- dans le milieu acide de l'estomac.
semble fortement au serpent corail venimeux D. Les enzymes sont sécrétées directement dans le sang et n'entrent donc pas en contact avec les E. Le Sesia bembeciformis est un papillon (Le- cellules du pancréas.
pidoptera) de couleur jaune-noire, aux ailes E. Dans les cellules pancréatiques, il n'y a pas de transparentes qui ressemble extrêmement à un protéines qui peuvent être digérées.
46. Chaque fois que, par exemple, tu te
48. Un comportement stéréotypé est un
piques le doigt avec une écharde, des
ensemble de gestes répétitifs, rythmés et
bactéries arrivent jusque sous ta peau.
sans but apparent. Parmi les situations
Comment réagit ton corps à ceci ?
suivantes, laquelle décrit un comporte-
Les globules rouges sanguins attaquent direc- ment stéréotypé ?
tement les bactéries et les rendent inoffensives.
A. Des corneilles (Corvus corone) suivant le sillon II. Les lymphocytes T auxiliaires (cellules CD4) ac- récent d'une charrue.
tivent les lymphocytes B en leur présentant des B. Des oisons (Branta canadensis) suivant le pre- mier objet découvert pendant la période cri- III. Les macrophages phagocytent les bactéries.
IV. Les lymphocytes T cytotoxiques (cellules CD8) C. Un hamster (Cricetus cricetus) rongeant les forment des anticorps contre les bactéries.
barreaux de sa cage.
V. Les plaquettes provoquent une agglutination D. Un sanglier (Sus scrofa) fouillant un tas de des bactéries qui peuvent ainsi être plus facile- ment phagocytées.
E. Une abeille (Apis melifera) dansant dans la A. Seulement I et IV B. Seulement II et IIIC. Seulement II, III et IVD. Seulement III, IV et VE. Toutes les affirmations sont correctes.
49. Un rat dans une boîte de Skinner ap-
52. Un étudiant essaie de sélectionner
prend rapidement à associer le fait de
des achillées (Achillea millefolium – pe-
presser sur un levier (action) avec une
tite plante courante en Suisse) avec
distribution de nourriture (réponse). C'est
les plus longues tiges possibles. Quelle
de l'apprentissage par essais et erreurs
condition doit être remplie pour qu'il ait
ou conditionnement opérant. Quel fac-
du succès ?
teur favorise ce conditionnement ?
A. La longueur des tiges doit être en partie héré- A. L'apparition de la réponse toutes les dix actions B. La population de départ doit avoir une faible B. Les changements réguliers d'environnement C. L'apparition d'une situation défavorable après C. La reproduction sexuelle doit être inhibée en faveur de la reproduction végétative.
D. Un grand intervalle de temps entre l'action et D. Chaque plante doit être semée aussi loin que possible des autres.
E. Un faible intervalle de temps entre deux ses- E. Les sols doivent être saturés en phosphates et sions d'apprentissage 53. Les quatre gènes A, B, C et D de
Drosophila melanogaster se trouvent sur
etique et ´
le même chromosome. Les distances gé-
nétiques ont été déterminées au moyen
50. On croise des pois rouges et ridés de
de longues expériences de croisement.
lignée pure avec des pois jaunes et lisses
Le tableau donne la distance entre les
de lignée pure également. La généra-
gènes en centimorgan (cM). Quel est
tion F1 est composée uniquement de pois
l'ordre correct des quatre gènes sur le
rouges et ridés. A la génération F2, 73
chromosome ?
pois sont rouges et ridés, 25 sont jaunes
et lisses, 4 sont jaunes et ridés et 3 sont
rouges et lisses. Que peux-tu déduire de
ces résultats ?
A. Les allèles du gène pour la couleur sont codo- minants, mais pas ceux codant pour la texture de la surface.
B. Les deux gènes se trouvent sur le même chro- mosome mais ne sont pas liés.
C. Les allèles rouges et ridés sont dominants et les deux gènes ne sont pas liés.
D. Les allèles jaunes et lisses sont récessifs et les deux gènes sont liés.
E. Le taux de recombinaison est de 10 cM (centi- 51. On considère un gène avec deux al-
lèles dans une population en équilibre de
Hardy-Weinberg. Après analyse, on ar-
rive à la conclusion que la fréquence du
phénotype dominant est de 0.64. Quelle
est la fréquence de l'allèle dominant
dans cette population ?
A. 0.25
B. 0.3
C. 0.4
D. 0.55
E. 0.6
54. Tu as croisé deux lignées pures, aabb
56. Thierry étudie la diversité génétique
et AABB dont tu sais que les deux gènes
dans une population de calao rhinocéros
sont couplés. Tu fais ensuite un croi-
Buceros rhinozeros. Il se rend compte que
sement de contrôle de la génération
le génotype d'un individu à un locus A
F1 avec la génération parentale aabb.
est en corrélation avec le nombre de ses
Quels phénotypes suivants sont formés
descendants alors que le génotype à un
exclusivement par des haplotypes paren-
autre locus B ne l'est pas. Quelle affirma-
taux et apparaissent parmi les descen-
tion peux-tu tirer de ces observations ?
dants du croisement de contrôle ?
A. La sélection sexuelle agit sur le locus A.
B. La dérive génétique agit sur le locus B.
C. Au locus A, les individus homozygotes et hété- rozygotes ont la même fitness directe.
D. Les loci A et B sont couplés.
E. Au locus B, les individus homozygotes et hété- B. Seulement I et II rozygotes ont la même fitness directe.
C. Seulement I et IV 57. Noémie étudie la diversité génétique
D. Seulement II et III dans deux populations de calao rhino-
E. Seulement I, II et III céros Buceros rhinozeros qui à l'origine
55. Matthias Stöck et son équipe ont
avaient la même taille. Récemment, la
découvert au Pakistan une espèce de
population A a subi un fort effet d'étran-
crapauds (Bufo pseudoraddei baturae)
glement (bottleneck) et a été réduite
triploïdes se reproduisant sexuellement.
à un faible nombre d'individus. Pour
Comment se déroule la reproduction chez
quelles paires de copies d'un chromo-
cette espèce pour maintenir une popula-
some, Noémie observera en moyenne
tion triploïde ?
une plus grande diversité génétique
A. Durant la première phase de la méiose, les dans un échantillon d'avant l'étrangle-
mâles forment trois noyaux haploïdes, alors ment comparé un échantillon trois géné-
que les femelles ne font pas de méiose.
rations après l'étranglement, si la diver-
B. Avant la méiose, les futurs spermatozoïdes sité génétique n'est influencée que par la
perdent un set de chromosomes, les futurs dérive génétique ?
ovules quant à eux font une méiose conven- Deux copies d'un même individu dans la po- C. Les futurs spermatozoïdes font une méiose II. Deux copies d'un même individu dans la po- conventionelle, quant aux futurs ovules, ils clonent un set de chromosomes.
III. Deux copies dans deux individus différents de D. Les femelles et les mâles produisent tous deux par deux méioses successives des gamètes nor- IV. Deux copies dans deux individus différents de maux, puis deux spermatozoïdes fécondent un V. Une copie d'un individu de la population A et E. Avant la méiose, les futurs spermatozoïdes une copie d'un individu de la population B perdent un set de chromosomes, alors que les A. Seulement I et III futurs ovules clonent un set de chromosomes.
B. Seulement II et IVC. Seulement III et VD. Seulement I, III et VE. Seulement III, IV et V 58. La distance évolutive est définie
60. La vie en haute altitude requiert
comme le nombre de substitutions de nu-
cléotides par paire de bases entre deux
lières. Dans une étude pangénomique
séquences d'ADN. La vitesse évolutive est
(genome-wide study) de Yi et al., En-
définie comme le nombre de substitu-
dothelial PAS domain-containing protein
tions de nucléotides par paire de bases
1 (EPAS1) a été identifié comme un
par année. Jutzi étudie deux séquences
des gènes-candidats les plus promet-
d'ADN de deux espèces (une séquence
teurs pour une telle adaptation. Yi et al.
de chaque espèce) et trouve une distance
ont utilisé exclusivement des données gé-
évolutive de 0.05. En supposant que la vi-
nétiques. Laquelle des affirmations sui-
tesse évolutive est de 10-8, combien d'an-
vantes Yi et al. n'ont assurément PAS pu
nées se sont écoulées depuis la diver-
avancer ?
gence de ces deux séquences ?
A. La plupart des variations génétiques entre des A. 2.5 ∗ 106 années personnes habitant en haute ou en basse alti- B. 5 ∗ 106 années tude n'induit pas de différences de fitness me- C. 1 ∗ 107 années D. 2 ∗ 107 années B. La variante humaine d'EPAS1 est très différente E. 4 ∗ 107 années de celle des chimpanzés.
C. EPAS1 est soumis à la sélection naturelle.
59. Le lactose est un disaccharide qui
D. EPAS-1 augmente la faculté d'absorber de provient principalement du lait. L'enzyme
l'oxygène par faible pression partielle d'O lactase coupe le lactose en monosaccha-
E. Les tibétains (qui vivent à une altitude de rides qui peuvent être absorbés par le
4'000m et plus) ont une variante d'EPAS1 dif- corps. Chez la plupart des mammifères,
férente des Chinois des plaines.
cette enzyme est produite tôt dans l'en-
fance, puis la production cesse. Beaucoup
61. Le coefficient de sélection s est dé-
de personnes ont pourtant une mutation
fini comme le changement en pour cents
qui leur permet de digérer le lactose et
du nombre de descendants par rapport
ainsi le lait aussi à l'âge adulte. On sup-
à un allèle de référence désigné comme
pose que cette adaptation est arrivée en
type sauvage. (Par définition, le coeffi-
relation avec l'élevage animal. Ceci est
cient de sélection du type sauvage est
un exemple de . .
donc s = 0). Par exemple, un individu por-
A. . avantage des hétérozygotes.
tant un allèle avec un coefficient de sélec-
B. . sélection positive.
tion de s = 0.01 a 1% de plus de descen-
C. . sélection sexuelle.
dants qu'un individu portant l'allèle de
D. . sélection dépendante de la fréquence.
type sauvage. Suppose qu'il y ait pour un
E. . sélection d'arrière-plan.
gène donné trois allèles, le type sauvage
avec sw = 0, l'allèle sélectionné positive-
ment avec sp = 0.1 et l'allèle sélectionné
négativement avec sn = −0.8. Si tu utilises
maintenant comme référence l'allèle sé-
lectionné négativement au lieu de l'al-
lèle de type sauvage, quel est le nouveau
coefficient de sélection de l'allèle sélec-
tionné positivement ?
A. 1+sp
62. Laquelle des observations suivantes
B. Seulement I, III et V est un indice suggérant que la caracté-
C. Seulement II, IV et V ristique nommée est apparue par adap-
D. Seulement I, II, III et V Différences dans la structure de la machoire 64. Senecio carniolicus est une plante al-
des cichlidés (Haplochromis sp.) - Alors que pestre qui se présente sous deux formes.
les populations vivant dans un lac clair avec Les individus diploïdes se trouvent sou-
un fond sablonneux et de gros rochers ont vent dans des herbes denses alors que
des structures de la machoire très différentes, les individus hexaploïdes sont surtout
toutes les populations qui vivent dans les présents dans la végétation éparse.
fleuves avoisinnants ont une structure de la Avec son groupe, Karl Hülber a étu-
machoire extrèmement similaire.
dié dans quelle mesure la biomasse des
II. Longueur des ailes du nectarinidae (Cyano- plantes dépend du recouvrement spatial
mitra olivacea) – La longueur des ailes va- de la végétation alentour. Le graphique
rie plus entre deux populations géographique- montre les résultats de l'étude. Le loga-
ment proches occupant des habitats différents rithme de la biomasse est reporté par
qu'entre deux populations géographiquement rapport à la couverture végétale. Quelle
éloignées qui occupent le même habitat.
affirmation peux-tu faire d'après les ré-
III. Utilisation des chatières par le renard roux sultats présentés ?
Vulpes vulpes – Un renard mâle apprend àentrer dans les appartements par les chatièrespour manger la nourriture pour chats.
IV. Ramification des bois du cerf élaphe (Cervus elaphus) – Dans une certaine population, lescerfs utilisent leurs bois pour faire tomber lesfruits et les jeunes branches d'arbres.
A. Seulement IIIB. Seulement I et IVC. Seulement I et IID. Seulement II, III et IVE. Toutes 63. En juin 2010, des spécialistes ont
inventorié toutes les espèces qu'ils ont
trouvées en 24 heures sur une surface
d'1 km2 à Mörel en Haut-Valais. Au total,
ils ont catalogué plus de 1'300 espèces
dont plus de 500 plantes vascularisées.
Cette valeur est remarquablement éle-
vée pour la Suisse. Quels facteurs se rap-
portant à la surface étudiée favorisent le
grand nombre d'espèces au km2 ?
I.
Un relief prononcé avec différentes altitudes(730-1250 m) II. La présence de différentes expositions (face A. Les plantes hexaploïdes ont un succès repro- III. La présence de différents sorte de roches (sili- ductif significativement plus élevé dans la vé- gétation dense que les plantes diploïdes.
IV. Une agriculture et une sylviculture extensive B. La biomasse des plantes diploïdes ainsi que V. Une structure de paysage à petite échelle celle des plantes hexaploïdes est significative- (haies, blocs de pierre, murs, etc.) ment plus grande en cas de fort recouvrement A. Seulement II et V C. La biomasse des individus hexaploïdes est si- 66. Analyse la combinaison d'espèces
gnificativement plus élevée que celle des indi- vidus diploïdes.
exemple la taille de l'espace vital ty-
D. Les individus diploïdes poussent significative- pique nécessaire dans lequel tu trouve-
ment plus vite dans la végétation éparse que ras toutes les espèces données. Range
les individus hexaploïdes.
ces espaces vitaux dans l'ordre croissant
E. Dans une végétation dense , les plantes plus de surface.
grandes ont un meilleur succès reproductif que Exemple : espèces d'une faille murale<
les petites.
d'un bout de forêt < d'une tourbière <
d'un biome.
65. Associe les diagrammes climatiques
Faucon pèlerin (Falco peregrinus), Castor suivants aux biomes correspondants.
(Castor fiber), Spaigne (Sphagnum magellani-cum) II. Lièvre (Lepus europaeus), Pissenlit (Taraxacum officinale), Taupe (Talpa europaea) III. Lenticule (Lemna minor), Araignée d'eau (Ger- ris lacustris), algue verte commune (Chlorellavulgaris) IV. Roseau (Phragmites australis), Silure (Silurus glanis), Cormoran (Phalacrocorax carbo) A. II < III < I < IVB. II < IV < III < IC. III < I < II < IVD. III < II < IV < IE. IV < III < I < II 67. Une interaction entre deux produc-
teurs primaires et deux consommateurs
de premier ordre est illustrée à l'aide
d'un diagramme fléché. La taille de la
flèche représente la force de l'interac-
tion ; un plus ou un moins décrit l'effet
positif ou négatif sur le receveur. Quelle
Alice Springs (Australie) – désert chaud notion décrit au mieux l'interaction entre
II. Athènes (Grèce) – zone méditerranéenne les consommateurs ?
III. Mt. Kaindi (Nouvelle-Guinée) – Forêts d'alti- tude humides et tropiques IV. Maquinchao (Argentine) – Désert de la zone V. Nagasaki (Japon) – forêts au feuillage caduc de zone tempérée A. ID, IIIB, VAB. IE, IIC, IVDC. IIE, IIIA, VBD. IIE, IVD, VAE. IIIA, IVE, VB A. Concurrence directeB. Antagonisme du côté du consommateur 2C. Prédation réciproqueD. Commensalisme du côté du consommateur 1E. Mutualisme indirect 68. Voici les informations sur le climat
d'un certain biome. Quelles caractéris-
tiques possède ce biome ?
A. Des étés chauds et secs ainsi que des hivers froids provoquent la formation d'une végéta-tion de steppe dominée par des herbes.
B. Une partie importante de la végétation est ré- gulièrement transformée en substance anorga-nique à cause de feux répandus.
C. Le fort angle d'incidence du rayonnement so- laire favorise la formation des forêts d'épineuxpersistantes, clairsemées sur de grandes sur-faces.
D. La haute production de biomasse ainsi que ce II. Les rats kangourous sont également en climat entraînent la production de terres noires concurrence avec les rongeurs granivores.
aux sols riches en humus.
III. L'absence de rats kangourous a diminué la dy- E. La période de végétation (période pendant la- namique de la population des rongeurs grani- quelle une plante peut pousser) est réduite à moins d'un tiers de l'année.
IV. Un comportement territorial agressif des rats kangourous envers les petits mammifères peut 69. L'illustration montre la fréquence dé-
être exclu.
terminée de gros rats kangourous gra-
nivores vivant de manière sympatrique
Dipodomys spp. (A), de petites espèces
de rongeurs granivores (B) et de sou-
C. Seulement I et III ris insectivores Onychomys spp. (C) dans
D. Seulement II et IV les pièges depuis 1977 dans le désert de
E. Seulement I, II, et III Chihuahua en Amérique du Nord. Toutes
les surfaces expérimentales ont été fer-
mées par des clôtures semi-perméables
qui interdisent le passage à tous les plus
grands animaux. Pendant l'hiver 1988,
les trous de la clôture de la moitié des
surfaces expérimentales ont été réduits
de sorte à retenir aussi les gros rats
kangourous. Les rats kangourous ont été
capturés sur ces surfaces expérimentales.
Quelles affirmations au sujet des popula-
tions de petits animaux dans le désert de
Chihuahua sont-elles correctes ?
I.
Il existe une dépendance négative de la den-sité entre la taille de la population de petitsrongeurs granivores et les souris insectivores.

72. Le tableau de caractères suivant
liste les caractéristiques de 6 espèces
de plantes. Il est donné pour chaque
70. Parmi les taxons suivants, lesquels
caractère, si et en quelle quantité une
sont évolutivement les deux plus jeunes ?
espèce le possède. Classe chaque espèce
Plantes à fleur (Angiosperma) dans son groupe d'organismes.
II. Ascomycètes (Ascomycota)III. Céphalopodes (Cephalopoda) IV. Crustacés (Crustacea) V. Mammifères (Mammalia) VI. Fougères (Pteridophyta) a : Alisma
cago sativa c : Mnium
d : Nitella
71. Pour que le nom scientifique d'une
espèce soit complet, il faut ajouter les au-
dium disti-chum teurs qui ont pour la première fois pu-
blié ce taxon sous ce nom. Les auteurs
Angiospermes (plantes à fleurs) qui ont par le passé décrit le taxon avec
II. Bryophyta (mousses) un nom qui n'est plus valable aujourd'hui
III. Charophyta (charophytes) sont donnés entre parenthèses. Quel est
IV. Pinophyta (conifères) le nom correct du taxon suivant ?
V. Polypodiophyta (fougères) "La camarine noire a été décrite pour la
A. aI, bI, cII, dIII, eV, fIV première fois par Olaf Hagerup (1889-
B. aIV, bI, cV, dII, eIII, fIV 1961) comme espèce à part entière. Tyge
C. aII, bV, cI, dV, eIII, fIV Wittrock Böcher (1909-1983) a plus tard
D. aV, bV, cIII, dIV, eII, fI reconnu que le taxon devait en fait être
E. aV, bIV, cIII, dI, eII, fV considéré comme une sous-espèce de
73. L'organisme vivant représenté . .
Empetrum nigrum, qui était lui déjà dé-
crit."
A. Empetrum (Hagerup) hermaphroditum Böcher
B. Empetrum nigrum subsp. hermaphroditum
(Hagerup) Böcher C. Empetrum hermaphroditum (Hagerup) subsp.
nigrum Böcher D. Empetrum nigrum Böcher subsp. hermaphrodi- tum (Hagerup) E. Empetrum nigrum Böcher (hermaphroditum A. . peut synthétiser une coquille calcaire si- nueuse en forme de spirale, qui est reliée aucorps par deux muscles.
B. . appartient au groupe taxonomique des C. . possède un système nerveux dorsal (situé sur le dos).
D. . possède un système de stigmates et tra- chées pour les échanges gazeux.
E. . peut synthétiser lui-même la chitine, l'hy- 75. Une des propriétés d'une interaction
drate de carbone qui donne à son exosquelette entre deux molécules est l'affinité qu'elle
son élasticité.
procure entre ces deux molécules. L'affi-
nité totale (la somme de toutes les inter-
actions) est décrite par la constante de
dissociation KD. Soit l'équilibre
L'ARN joue plusieurs rôles importants
dans la cellule, mais sans les pro-
KD = ([A] · [B])/[AB] téines qui le reconnaissent spécifique-
avec [x] la concentration de x. En utilisant
ment, ceux-ci ne pourraient être réalisés.
Nous allons ici regarder d'un point de
∆G = −RT ln(KD) ⇔ KD = e−∆G/(RT ) vue structurel différents modes d'interac-
et sachant qu'une interaction van der
Waals fournit 4 kJ/mol, un pont hy-
74. Plusieurs types de liaisons chimiques
drogène 1.5-6.5 kJ/mol, une interaction
sont possibles entre deux molécules. As-
électrostatique 12-17 kJ/mol et que RT
socie chaque type de liaison avec sa des-
(la constante des gaz multipliée par la
température en Kelvin) vaut environ 2.5
kJ/mol à 25°C, quelle combinaison sui-
II. Interaction électrostatique vante d'interactions peut être suffisante
III. Interaction van der Waals pour atteindre un KD inférieur à 10-8
IV. Interaction hydrophobe (considéré comme une affinité forte) ?
a. Interaction entre une molécule chargée positi- e−1 ' 0.3, e−5 ' 6 · 10−3, e−10 ' 4.5 · 10−5, e−15 ' vement et une chargée négativement 3 · 10−7, e−18 ' 1.5 · 10−8 b. Interaction entre un donneur et un accepteur A. 10 interactions van der Waals d'hydrogène, par exemple -NH B. 7 interactions van der Waals et 5 ponts hydro- c. Interaction entre deux molécules non polaires C. 2 interactions électrostatiques d. Interaction entre deux molécules polaires D. 6 ponts hydrogènes E. 1 interaction électrostatique et 4 interactions A. Ia, IIc, IIIb, IVd B. Ib, IIa, IIId, IVc 76. Un autre aspect important de la
C. Ib, IId, IIIc, IVa reconnaissance de l'ARN par des pro-
D. Ic, IId, IIIa, IVb téines est la spécificité. Certaines pro-
E. Id, IIb, IIIa, IVc téines reconnaissent la structure tridi-
mensionnelle de l'ARN, certaines ne
reconnaissent que quelques séquences
d'ARN et finalement, certaines combinent
les deux modes de reconnaissance. Aide-
toi de l'image représentant les bases de
l'ADN et de l'ARN pour trouver laquelle
des affirmations suivantes au sujet de
la reconnaissance de l'ARN par les pro-
téines est FAUSSE.
A. T peut être distingué de C et U par son groupe
méthyl en C5.
B. C et U peuvent être distingués par leur substi- tuant en C4 (donneur vs. accepteur d'hydro-gène).
C. Les purines peuvent être distinguées des pyri- midines par leur taille différente.
D. A et C peuvent être distingués par leur substi- tuant en N3 (donneur vs. accepteur d'hydro-gène).
78. Le consensus de la structure des RRM
est 4 feuillets β situés contre 2 hélices α.
La principale interface de contact avec
l'ARN est formée par les feuillets β. La
famille des RRM comprend plus de 200
protéines et beaucoup présentent des
différences de structure par rapport au
consensus. Les RRM de quelles protéines
de l'image ont-ils une interface protéine-
RNA plus grande par rapport à hnRNP A1
qui elle a une structure consensus ?
E. A et G peuvent être distinguées par leur sub- stituant en C6 (donneur vs. accepteur d'hydro-gène).
77. En 1999, Deo et al. ont cocrystal-
lisé PABP, la protéine liant le poly-(A)
au 3' de l'ARN messager (ARNm), avec
un morceau d'ARN poly-(A). PAPB com-
prend quatre RRM (RNA recognition mo-
tif), des domaines spécialisés qui recon-
naissent chacun plusieurs nucléotides. Un
exemple de reconnaissance de l'adéno-
sine par PAPB est présenté dans la figure
ci-dessous. Evalue la justesse des affir-
mations suivantes ainsi que celle du lien
logique.
¬ L'adénosine Ade-6 n'est PAS reconnue de ma-
nière spécifique par PABP
car
­ il y a entre le reste tyrosine Tyr-14 et l'adénosine
Ade-6 des interactions hydrophobes.
A. ¬ faux, ­ fauxB. ¬ faux, ­ vrai C. ¬ vrai, ­ faux D. ¬ vrai, ­ vrai, liaison fausse E. ¬ vrai, ­ vrai, liaison vraie 79. Xlrbpa-2 reconnaît l'ARN différem-
enario GPCRs
ment ; il possède un domaine dsRBD
(double-stranded RNA binding domain).
La superfamille des récepteurs couplés
Les dsRBD peuvent différencier le dsARN
aux protéines G (GPCR) est une des fa-
(ARN double brin) du dsADN, ssARN
milles de protéines la plus représentée
(ARN simple brin) et ssADN. Laquelle des
dans le génome des mammifères. Le hu-
affirmations suivantes est correcte ?
man genome project a identifié dans le
génome humain plus de 800 gènes diffé-
rents codants pour des GPCRs. Ces récep-
teurs convoient la majorité des signaux
de transduction de l'extérieur à l'inté-
rieur de la cellule. Ils sont activés par
une multitude de ligands allant d'un seul
photon à des enzymes protéolytiques en
passant par des ions, des acides ami-
nés ou encore des neurotransmetteurs.
En plus de leur grande importance biolo-
gique, les GPCRs présentent aussi un in-
térêt clinique. Aujourd'hui, environ 30 %
des médicaments sur le marché agissent
sur des GPCRs.
80. Les GPCRs sont des protéines lo-
calisées dans la membrane plasmique.
Elles ont toutes une architecture com-
mune : sept domaines transmembra-
naires connectés par des boucles extra-
et intracellulaire. Quelles sont les ca-
ractéristiques communes à tous les do-
maines transmembranaires ?
A. Une hélice α d'environ 20 acides aminés, en-
richie en résidus aliphatiques hydrophobes.
B. Un feuillet β d'environ 5 acides aminés, conte- nant des résidus chargés ainsi que des résidusaliphatiques.
C. 25 acides aminés, polaires ou hydrophobes, sans aucune structure secondaire.
D. Un feuillet β d'environ 30 acides aminés, enri- chi en résidus chargés polaires.
E. Une hélice α d'environ 7 acides aminés, enri- chie en résidus chargés polaires.
A. Xlrbpa-2 reconnaît les 20 bases de la sé- quence du dsARN.
B. Les ponts hydrogènes par l'intermédiaire des molécules d'eau sont spécifiques à une sé-quence d'ARN.
C. Les chaînes latérales des acides aminés ne par- ticipent pas dans la reconnaissance de l'ARN.
D. Dans la région 1 (image 2), les interactions hydrophobes augmentent l'affinité de Xlrbpa-2 pour l'ARN E. Les ponts hydrogènes de la protéine au 2'-OH du ribose permettent de distinguer le dsARN dudsADN.
82. Les GPCRs se retrouvent partout dans
un organisme où ils jouent des rôles di-
vers. Relie chaque récepteur à sa fonc-
tion :
I.
Récepteur à acétylcholine muscarinique M3 II. Récepteur à acides biliaires TGR5III. Récepteur à angiotensine AT1RIV. Récepteur à histamine H4V. Récepteur à mélatonine MT1a. Contraction des muscles lissesb. Elévation de la pression sanguinec. Migration des cellules inflammatoiresd. Régulation des cycles circadiense. Stimulation de la β-oxydationA. Ia, IIe, IIIb, IVc, VdB. Ib, IIc, IIId, IVa, VeC. Ic, IIb, IIIe, IVd, VaD. Id, IIa, IIIc, IVe, VbE. Ie, IId, IIIa, IVb, Vc 81. Pour transmettre leurs nombreux
effets, les GPCRS peuvent déclencher
83. Malgré tous les efforts de la re-
toutes sortes de cascades moléculaires.
cherche, beaucoup de GPCRs sont en-
Le schéma suivant représente une par-
core orphanes, c'est-à-dire sans ligand
tie du signal de transduction activé par
ou fonction connus. Un des grands défis
le complexe récepteur (CXCR4) / ligand
de la science est d'identifier les poten-
(CXCL12). CXCR4 joue un rôle essentiel
tiels ligands de ces récepteurs. Parmi les
dans la formation des globules rouges, la
méthodes suivantes laquelle ne peut PAS
vascularisation du tract gastro-intestinal
être utilisée pour atteindre ce but ?
ainsi que le développement du cervelet.
A. Les génomes entiers de plusieurs espèces sont Que se passe-t-il au niveau moléculaire
séquencés avant d'être comparés les uns aux lorsque le ligand se lie au récepteur ?
A. PLC est inhibé, PI3K est inhibé et ERK1 est ac- B. En se basant sur la séquence ADN du récep- teur, de potentiels ligands sont prédits par re- B. Bad est inhibé, NFκB est activé et la concen- cherche dans les banques de données, puis tration de cAMP diminue.
sont testés sur des lignées cellulaires.
C. AC est inhibé, MAPK est inhibé et MEK2 est C. La séquence du GPCR d'intérêt est introduite dans le génome de levures, de nombreux li- D. DAG est inhibé, PKA est activé et Rac est ac- gands potentiels sont ajoutés et l'activité mo- léculaire est déterminée.
E. Akt est inhibé, Ras est activé et la concentration D. Les GPCRs sont exprimés dans des lignées de calcium diminue.
cellulaires humaines, un grand nombre de li-gands possibles sont testés (screening) et l'ac-tivité pour chaque ligand est mesurée suivantl'activation d'une cascade moléculaire intra-cellulaire.
E. Les GPCRs sont isolés pour former la matrice de la chromatographie d'affinité, différents li-gands sont passés à travers la colonne dechromatographie et ceux qui ne sont pas toutde suite élués sont retenus comme ligands po-tentiels.
84. La rétinite pigmentaire est une ma-
E. En dehors de l'Afrique, les aliments toxiques ladie génétique de l'oeil qui se mani-
sont généralement moins amers.
feste d'abord par une perte de la vision
86. Après une analyse phylogénétique,
nocturne suivie d'un rétrécissement du
les chercheurs ont classés les GPCRs dans
champ visuel. Environ 10 % des cas sont
cinq grandes familles. L'image suivante
dus à une mutation du gène de la rho-
te donne le début des séquences d'un re-
dospine, un des GPCRs les mieux étudiés,
présentant par famille. En appliquant le
responsable de la sensibilité de l'oeil
principe de parcimonie (principe postu-
à la lumière. L'image suivante montre
lant que la phylogénie la plus vraisem-
un arbre généalogique d'une famille at-
blable est celle qui nécessite le plus petit
teinte de rétinite pigmentaire. Quel est le
nombre de changements évolutifs), quel
mode de transmission de cette maladie ?
arbre phylogénétique est le plus pro-
bable ?
A. Autosomal dominantB. Autosomal récessifC. Gonosomal sur le chromosome XD. Gonosomal sur le chromosome YE. Mitochondrial 85. Les GPCRS forment une famille évo-
lutivement très ancienne qui a subit
toute sorte de pressions sélectives. Par
exemple, le gène TAS2R16 qui code pour
une protéine en partie responsable de
la réponse au goût amer est présent en
deux variantes dans la population hu-
maine. La nouvelle variante est apparue
juste avant l'expansion de l'homme hors
de l'Afrique, après une mutation ponc-
tuelle. Elle confère au récepteur une sen-
sitivité accrue à beaucoup de molécules
au goût amer, très présentes dans la na-
L'ensilage est un processus de conserva-
ture et pour la plupart toxiques. Soranzo
tion du fourrage grossier (maïs, herbe).
et al. (2005) ont détecté un clair signal de
Le but de l'ensilage est de réduire le
sélection positive sur la nouvelle variante
pH pour empêcher une dégradation de
du gène. Quelle pourrait être la cause de
la matière organique et ainsi limiter les
cette sélection ?
pertes pendant la durée de conservation.
A. Pour compenser le goût amer plus intense, L'ensilage est un processus anaérobe re-
les individus portant la nouvelle variante lativement complexe que l'on peut consi-
consomment plus de sucre et sont ainsi mieux dérer comme un écosystème à part en-
tière. C'est pour cette raison que les
B. Des aliments amers peuvent être consommés balles rondes ensilées sont entourées
sans que les substances toxiques ne soient ab- d'une couche de plastique étanche. Il faut
compter environ six semaines pour qu'un
C. Les aliments toxiques peuvent être plus facile- ensilage soit stabilisé.
ment reconnus et ainsi évités.
87. Quel processus, contrairement à la
D. La nouvelle variante du gène permet une évo- réduction du pH, n'a pas d'effet néga-
lution rapide de la résistance aux substances tif sur le développement des microorga-
A. Un ajout de sucre de 50 % 90. Pour accélérer la chute du pH dans
B. Un ajout de sel de 5 % l'ensilage, on peut ajouter des additifs
C. La congélation à -20° C comme l'acide formique. Quelle autre
D. Le séchage à 88 % de matière sèche conséquence a l'adjonction de cet addi-
E. Aucune des méthodes citées ci-dessus tif ?
A. L'acide formique inhibe les entérobactéries et
88. Il existe différents microorganismes
les moisissures. Il y a moins de pertes par res- qui entrent en considération dans le
processus d'ensilage et qui sont plus
B. L'acide formique stimule la photosynthèse à ou moins désirés. Le tableau ci-dessous
l'intérieur du silo. La teneur en matière orga- montre les caractéristiques des microor-
nique est plus grande.
ganismes pouvant intervenir à différents
C. La concentration en glucose dans l'ensilage est moments dans un ensilage. A partir de
plus élevée parce que moins de glucose est quel pH, un ensilage est-il considéré
comme stable, c'est-à-dire qu'il n'y pas
D. L'acide formique réduit l'O plus de dégradation de la matière orga-
2 en CO2. Un tas- sement du silo n'est plus nécessaire.
E. L'acide formique catalyse la transformation de glucose en lactate.
91. Evalue la justesse des affirmations
suivantes ainsi que celle du lien logique.
¬ Dès l'ouverture du silo, la température du silo parce que
­ les moisissures ont de l'oxygène à disposition et peuvent se développer.
A. ¬ faux, ­ faux B. ¬ faux, ­ vrai D. ¬ vrai, ­ vrai, liaison fausse E. ¬ vrai, ­ vrai, liaison vraie 92. Le maïs contient au niveau nutrition-
nel deux sortes d'amidon ; un amidon
dit stable qui n'est pas fermenté dans
le rumen et un autre amidon qui est
directement fermenté dans le rumen et
transformé en acide propionique qui est
absorbé au niveau du rumen. L'amidon
stable est dégradé au niveau de l'intestin
89. Sachant que les bactéries butyriques
grêle en glucose. Tout l'amidon qui n'a
sont présentes à l'état de spores quand
pas été dégradé dans l'intestin grêle est
le fourrage grossier est ensilé, pour un
fermenté au niveau du gros intestin ou
cas idéal, dans quel ordre interviennent
excrété dans les fèces. Une vache peut
les différents microorganismes depuis le
absorber environ 1 kg d'amidon stable
début du processus d'ensilage jusqu'à un
par jour. Au-delà de cette valeur, la fer-
état stable ?
mentation au niveau du gros intestin est
A. Entérobactéries, bactéries lactiques homo- et telle qu'elle peut endommager sa paroi
et provoquer une infection.
B. Bactéries lactiques homo- et hétérofermenta- Un ensilage de maïs récolté en sep-
tembre et ouvert en décembre contient
C. Entérobactéries, moisissures, levures 32 % d'amidon stable. 6 mois plus tard,
D. Bactéries butyriques, entérobactéries, bactéries il n'en contient plus que 25 %.
lactiques homo- et hétérofermentatives Quelle quantité d'ensilage peut manger
E. Levures, bactéries butyriques, entérobactéries une vache au maximum quotidiennement
en juin si la teneur en amidon total de
l'ensilage est de 350 g d'amidon par kg
E. Le flux d'érythrocytes dans les vaisseaux san- de matière sèche ?
95. En biologie, les diffusions le long
du gradient de concentration jouent un
rôle central. Le maintien de gradients de
concentration requiert de l'énergie et un
mécanisme particulier. Lequel des pro-
93. Quel risque existe-t-il lors du pas-
cessus suivants contient une diffusion le
sage abrupt d'un ensilage de maïs d'une
long d'un gradient de concentration ?
année à celui de 6 semaines ?
A. Le transport d'ions inorganiques du sol dans A. On peut observer des bouts de grain de maïs les racines des plantes dans les bouses.
B. Le transport des ions H+ des cellules bordantes B. Le pH encore élevé de l'ensilage provoque une dans le lumen de l'estomac alcalose dans le rumen.
C. Le transport du sel du corps des poissons dans C. Le surplus d'acide propionique produit dans le l'eau de mer environnante rumen provoque une acidose du rumen.
D. Le transport d'oxygène des alvéoles pulmo- D. La forte activité des bactéries butyriques pro- voque des graves perturbations de la diges- E. Le transport des ions sodium de l'urine dans E. La production d'alcool par les levures amène 96. Les neurones sont des cellules pour
les vaches dans un état d'ébriété avancé.
lesquelles les diffusions jouent un rôle
particulièrement
neurones, les gradients de concentra-
tion des ions sodium et potassium sont
Les diffusions jouent un rôle central dans
constamment maintenus par la pompe
beaucoup de processus biologiques des
sodium-potassium qui pompe le Na+
molécules aux niveaux supérieurs. La
hors de la cellule et le K+ à l'intérieur
description la plus générale d'une diffu-
de la cellule. Lorsqu'un signal nerveux
sion est le déplacement continu au ha-
est transmis, la cellule est dépolarisée et
sard de particules à travers un espace. La
le gradient de concentration est détruit.
nature des particules et de l'espace ainsi
Quels processus suivants sont des diffu-
que les spécifications exactes de la ma-
nière dont les particules se déplacent dé-
Le transport de K+ à l'intérieur de la cellule au pendent de ce qui est vraiment décrit.
II. Le transport de Na+ hors de la cellule au re- 94. Un des processus de diffusion les plus
simples est le mouvement brownien des
III. Le flux de K+ hors de la cellule lors d'un signal.
particules. En solution aqueuse, des ma-
IV. Le flux de Na+ à l'intérieur de la cellule lors cromolécules visibles percutent constam-
d'un signal.
ment des molécules plus petites (par
ex. des molécules d'eau), ce qui permet
A. Seulement I et II d'observer (par ex. au microscope) un
B. Seulement I et III mouvement au hasard des grosses parti-
C. Seulement II et III cules. Dans lequel des scénarios suivants,
D. Seulement II et IV le mouvement brownien des particules
E. Seulement III et IV est-il à la base du mécanisme de trans-
port ?
A. La montée d'eau dans un petit tube de verre
B. La pénétration de virus dans une cellule hépa- C. Le transport d'eau le long de l'œsophageD. La répartition égale d'une goutte de colorant dans une solution aqueuse 97. La description mathématique d'une
diffusion
une équation différentielle stochastique.
L'équation décrit le changement de po-
sition d'une particule au cours d'un très
petit intervalle de temps et a la forme
suivante :
N'aie pas peur si cette équation et les
symboles ∂ ne te disent rien ! Seules les
µ(x) et σ2(x) sont importantes.
µ(x) décrit le déplacement moyen d'une
particule. Si µ(x) = 0, on s'attend à ce
que la particule soit aussi après un long
temps encore au même endroit. Si µ(x) 6=
0, la particule subit une dérive et se dé-
place dans une direction définie. Dans le-
quel des processus suivants les molécules
d'individus d'une espèce dans le paysage
ne se déplacent PAS dans une direction
ou le changement des fréquences allé-
définie ?
liques dans une population. Dans ce der-
A. La diffusion d'une molécule d'eau dans une nier cas, la particule qui diffuse est la fré-
cellule isotonique.
quence d'un allèle dans une population.
B. La diffusion facilitée d'un ion potassium à tra- Si la fréquence a une valeur de 1, tous les
vers une membrane cellulaire.
individus de cette population portent cet
C. Le transport actif d'une molécule de glucose à allèle. Au contraire, si la fréquence est de
travers une membrane cellulaire.
0, l'allèle est éteint. Cette valeur change
D. La diffusion d'une molécule d'eau dans une entre différentes générations. Qu'est-ce
qui est une des raisons d'une telle obser-
E. La diffusion d'une molécule d'eau dans une A. Les deux sexes ont des couleurs différentes.
B. Des évènements dus au hasard ont lieu lors de 98. Vu que le déplacement de molécules
la fécondation de l'ovule.
par diffusion se fait au hasard, nous
C. Pour la plupart des espèces, plus d'individus avons besoin d'une fonction qui décrit
meurent en hiver qu'en été.
l'importance de ce hasard. C'est ce que
D. Toutes les espèces finiront par s'éteindre un fait la fonction σ2(x) de l'équation ci-
dessus. Si σ2(x) = 0, le processus est
E. Les jeunes animaux ont un comportement dif- déterministe et le hasard ne joue au-
férent de celui des animaux adultes.
cun rôle. Nous pouvons alors prédire
pour chaque particule où elle se trou-
100. Mathématiquement, tous les pro-
vera après un temps défini. Au contraire,
cessus de diffusion génétiques ont en
si σ2(x) est très élevé, nous ne pourrons
commun que la fréquence se situe entre
pas dire où se trouve la particule déjà
0 et 1 et que σ2(x) = x(1 − x). Laquelle des
après un temps très court, la particule
fonctions suivantes illustre σ2(x) dans ce
pourra se trouver partout. Quelle région
dans la figure suivante décrit l'endroit at-
tendu d'une particule qui commence au
point (0,0) marqué d'une étoile et qui
diffuse avec les paramètres µ(x) = 0 et
σ2(x) = 0.01 ?
99. Les diffusions peuvent aussi être uti-
lisées pour décrire d'autres processus
biologiques, par exemple la répartition
102. Beaucoup d'hémiparasites qui ne
parasitent que le xylème de la plante
hôte flétrissent très rapidement quand on
les coupe. Quelle pourrait en être la rai-
A. Vu que le parasite a un approvisionnement en eau illimité, son épiderme ne forme pas de cu- B. L'absorption d'eau par les haustoriums a lieu grâce à une pompe à H2O entraînée par l'ATP.
Pour minimiser la perte d'énergie, la plante prélève aussi peu d'eau que possible.
C. Pour pouvoir dérober autant de sève brute du xylème et donc d'éléments nutritifs à la plantehôte, ils ont en général un taux de transpiration enario plantes parasites
D. En tant qu'hémiparasites, ils peuvent encore Le parasitisme est une forme de vie pré-
faire la photosynthèse, par contre ils ont perdu sente dans tous les règnes. Parmi les
la capacité à réguler l'ouverture des stomates.
plantes à fleurs on trouve également des
E. Vu qu'ils ne peuvent tirer de la sève brute du représentants parasites. Les hôtes sont la
xylème que très peu de sucres, ils ne peuvent plupart du temps d'autres plantes dont
quasiment pas former de structures de soutien soit seulement leur xylème, soit égale-
qui ralentiraient le flétrissement.
ment leur phloème est parasité. Pour
cela, elles forment des organes suçoirs
103. Quelles caractéristiques morpholo-
particuliers appelés haustoriums.
giques ont les plantes parasites totales
en conséquence de ou comme adaptation
101. Quelle affirmation au sujet des
à leur mode de vie parasite ?
plantes à fleurs parasites est correcte ?
RuBisCO est la protéine présente en la plus A. Les plantes carnivores vivent aussi de manière grande quantité dans la plante parasite, II. Les feuilles sont petites ou complètement ré- B. Les plantes hôtes ne sont infestées que par un seul individu parasite.
III. La couleur des tiges et des feuilles est blanche C. Les parasites ont développé une défense contre les anticorps de la plante hôte.
IV. Les graines du parasite et de la plante hôte ont D. La vitesse totale du métabolisme du parasite le même mécanisme de dissémination.
est plus élevée que celle de son hôte.
V. La chlorophylle n'est pas produite ou alors E. Il n'y a pas de plantes endoparasites.
qu'en très faibles quantités.
A. Seulement II et IVB. Seulement IV et VC. Seulement I, III et IVD. Seulement I, III et VE. Seulement II, III et V 104. Le genre des monotropes (Mono-
tropa) que l'on retrouve aussi en Suisse
d'après les résultats présentés ?
présente une forme particulière de pa-
rasitisme appelée épiparasitisme. Elle se
nourrit quand même indirectement de sa
plante hôte alors qu'elle n'y est pas re-
liée. Par quel mécanisme cela se passe-t-
il ? Monotropa . .
A. . parasite un champignon qui est lui-même
le partenaire de mycorhizes de l'arbre hôte etdont il en tire des sucres.
B. . vit en symbiose avec les pucerons qui as- pirent le suc de la plante hôte et en trans-mettent une partie aux haustoriums du para-site.
C. . attire par le biais de médiateurs chimiques les bactéries nodulaires des racines de laplante hôte et les digère dans ses haustoriums.
D. . sécrète par les racines un acide qui solubi- lise les parties souterraines de la plante hôtequi sont ensuite absorbées.
E. . dégage par ses feuilles des huiles essen- tielles qui stimulent la sécrétion de sucres dansle sol par les racines de la plante hôte.
105. La cuscute Cuscuta est une espèce
de plante parasite particulièrement in-
téressante.
autour des pousses de la plante hôte et
forment des haustoriums. Elle ne forme
pas de racines. L'espèce Cuscuta cam-
La germination est déclenchée par la lumière.
pestris qui vient d'Amérique du Nord
II. Les graines dont l'enveloppe a été ôtée est nuisible aux cultures de betteraves
germent mieux.
III. La germination est dépendante de la tempéra- Benvenuti et son équipe (2005, Weed
Research) ont réalisé des études de
IV. Le taux de germination des graines dans le sol germination avec C. Campestris. Pour
dépend de la saison.
cela, ils ont incubé les graines dans une
V. Les graines restent capables de germer pen- chambre climatique. L'illustration montre
dant des dizaines d'années.
les résultats de l'expérience de germina-
A. Seulement I et VI B. Seulement III et IV A : Dépendance du taux de germination
C. Seulement I, II et VI de graines fraîches en fonction de la
D. Seulement II, III et V température et de la lumière respective-
E. Seulement III, V et VI ment de l'obscurité. Chez une partie des
graines, l'enveloppe a été enlevée par
un bain d'acide.
B : Dépendance du temps de stockage
des graines. Dans chaque cas, avant
la germination, une partie des graines
sèches a été stockée dans des conditions
constantes en laboratoire, l'autre partie
des graines a été enterrée dans un sa-
chet perméable dans un sol naturel et
stockée ainsi.
106. On différencie la dormance pri-
maire où la germination est réprimée
malgré des conditions favorables de la
dormance secondaire où la germination
n'est réprimée que dans des conditions
défavorables. Quelle affirmation au su-
jet de la dormance chez C. campestris est
FAUSSE ?
A. La dormance empêche les graines de germer
alors qu'elles sont encore sur la plante mère.
B. La dormance permet aux graines de survivre dans le sol pendant plusieurs mois.
C. La dormance primaire peut être terminée par traitement à l'acide.
D. Le contact avec des facteurs environnementaux variables met fin à la dormance primaire.
E. La dormance secondaire est plus forte à des températures élevées que faibles.
107. L'agriculture a intérêt à combattre
C. Campestris, ce qui est rendu difficile
par le manque d'herbicides spécifiques.
Evalue la justesse des affirmations sui-
vantes ainsi que celle du lien logique.
¬ En alternant la culture de betteraves sucrières
avec celle de plantes non-hôtes, C. Campestris
peut être combattu efficacement
car
B. Une fois que la plus grande partie des ré- ­ après deux ans, il n'y a dans le sol plus de serves a été utilisée, les plantules peuvent for- graines de Cuscuta capables de germer.
mer plus facilement des haustoriums sur les A. ¬ faux, ­ faux grandes que sur les petites plantes hôtes.
B. ¬ faux, ­ vrai C. La plupart des plantules peuvent atteindre la C. ¬ vrai, ­ faux plante hôte jusqu'à une distance de 8 centi- D. ¬ vrai, ­ vrai, liaison fausse E. ¬ vrai, ­ vrai, liaison vraie D. Les plantules ont plus de facilité à atteindre les petites plantes hôtes.
108. Après la germination, la plantule
E. Une fois que la plante hôte est atteinte, de Cuscuta peut vivre 2-3 semaines de
presque toutes les plantules peuvent former ses réserves et doit atteindre durant
des haustoriums.
cette période une plante hôte en crois-
sant. Benvenuti et son équipe ont étudié
combien de plantules parviennent à at-
teindre la plante hôte et à former des
haustoriums en fonction de la distance
à la plante hôte. Ils ont également testé
si la taille de la plante hôte joue un
rôle (petite au stade à 4 feuilles ou plus
grande au stade à 6-8 feuilles). L'illustra-
tion présente les résultats. Quelle affir-
mation peux-tu en tirer ?
A. Quand les plantules germent directement à
côté de la plante hôte, elles peuvent plus fa-cilement parasiter les petites plantes hôtes queles grosses.
109. Comment les plantules savent-elles
dans quelle direction elles doivent pous-
B. Seulement II et VI ser ? Pour répondre à cela, Benvenuti et
C. Seulement III et IV son équipe ont fait une nouvelle expé-
D. Seulement III et VI rience dont tu vois le montage et les ré-
E. Seulement IV et V sultats dans l'illustration. Deux feuilles de
betterave sucrière ont été déposées de
enario cirrhose du foie
chaque côté de la plantule à une distance
de 5 cm chacune. Une des feuilles a une
Un organe qui subit suffisamment long-
teneur élevée en chlorophylle, l'autre
temps des effets nocifs, par exemple
une teneur faible. Alors que le mon-
d'une inflammation, peut réagir par une
tage expérimental complet est éclairé
prolifération de tissu conjonctif (entre
par de la lumière blanche, deux lampes
autres une déposition de collagène),
blanches supplémentaires ont été dépo-
comme une sorte de cicatrisation. Ce pro-
sées derrière les feuilles. La lumière qui
cessus, dont un exemple connu est la cir-
traverse les feuilles a une valeur R/FR
rhose hépatique causée par l'alcool, est
(rapport entre le rouge (660 nm) et le
nommé fibrose. D'autres mécanismes en
rouge sombre (730 nm)) différente se-
plus de l'alcool sont connus pour induire
lon la teneur en chlorophylle. Les barres
une cirrhose. Seki et al. (Nature Medi-
montrent le pourcentage de plantules qui
cine, 2007) ont étudié l'un d'entre eux.
poussent en direction de chaque feuille
Essaie de suivre leur raisonnement et
hôte. Même si les plantules sont séparées
propose finalement un mécanisme pos-
des feuilles par une plaque de verre, la
sible pour l'apparition de la cirrhose.
croissance directionnelle reste la même.
Quelles affirmations sont correctes ? Les
110. Le foie est souvent considéré comme
plantules . .
le "laboratoire central de chimie" de
notre corps, car il joue un rôle dans
un grand nombre de fonctions métabo-
liques. Quelle tâche ne remplit PAS le foie
d'un homme adulte ?
A. Production d'hormones
B. Production de la bile
C. Production et stockage de glycogène
D. Production des cellules sanguines
E. Production des protéines sanguines
. . croissent en direction de la lumière la plusforte.
II. . croissent en direction de l'endroit le plus sombre (phototropisme négatif).
III. . peuvent différencier la lumière de diffé- rentes longueurs d'onde.
IV. . croissent préférentiellement en direction de la plante hôte avec une teneur en chlorophylleélevée.
V. . utilisent une combination de phototropisme et de chimiotropisme pour trouver l'hôte.
VI. . peuvent différencier les plantes hôtes des plantes non-hôtes en fonction de la valeurR/FR.
111. En bloquant les voies biliaires (bile
112. Un collaborateur critique ne te croit
duct ligation, BDL), il est possible de pro-
pas. Il aimerait que tu quantifies, en plus
voquer la cirrhose chez des souris de la-
de la mesure expliquée à la question
boratoire. Seki et al. ont quantifié l'éten-
précédente, ALT (alanine amino trans-
due de la prolifération du tissu conjonctif
férase), un marqueur des lésions cellu-
après occlusion des voies biliaires en me-
laires hépatiques présent dans le sang
surant la teneur en collagène du foie, le
des souris. Le taux de ce marqueur aug-
collagène pouvant être marqué de ma-
mente plus le foie est endommagé. Les
nière spécifique (Sirius red staining).
résultats sont donnés dans la figure 2.
Différents récepteurs à la surface de la
Le collaborateur accepte maintenant tes
cellule, comme le récepteur de type toll
conclusions de l'expérience précédente,
2 (TLR2) ou le récepteur de type toll 4
car la condition est remplie. Quelle est
(TLR4), peuvent être envisagés comme
cette condition pour la validité de l'expé-
déclencheurs possibles de signaux contri-
rience précédente ?
Ces deux récepteurs reconnaissent entre
autres des éléments de la paroi bacté-
rienne. Seki et al. ont étudié trois diffé-
rentes souches de souris de laboratoire :
celles avec des récepteurs de type toll
normaux (type sauvage), celles sans TLR2
fonctionnels (Tlr2-) et celles sans TLR4
fonctionnels (Tlr4-). Comme contrôle, les
souris ont été opérées au ventre, mais
sans occlusion des voies biliaire (sham).
A. Les dommages au foie des souris avec TLR nor- L'image 1 montre les résultats des expé-
maux et ceux des souris sans TLR2 ou 4 fonc- riences. Que peux-tu en conclure ?
tionnels sont approximativement pareils.
B. Les souris sans TLR2 ou 4 fonctionnels ex- priment plus ALT.
C. Les dommages au foie atteignent leur maxi- mum entre 5 et 21 jours après l'occlusion ducanal biliaire.
D. Le marqueur (ALT) augmente tout de suite dans le sang après une lésion au foie.
E. L'ampleur des dégâts au foie n'est pas en cor- rélation avec l'étendue des dépôts de colla-gène.
A. Les souris avec des TLR fonctionnels déve- loppent également sans occlusion des voiesbiliaires un dépôt de collagène après l'opéra-tion.
B. Aussi bien TLR2 que TLR4 semblent être néces- saires pour le dépôt de collagène.
C. TLR4, mais pas TLR2, semble nécessaire pour le dépôt de collagène.
D. Les souris étudiées ne peuvent pas développer de dépôt de collagène.
E. TLR2 semble protéger d'un dépôt de collagène 113. Les TLR jouent un rôle important
115. En effet, les souris traitées avec
dans le système immunitaire inné, étant
les antibiotiques présentaient moins de
donné qu'ils sont activés par des compo-
déposition de collagène que le groupe
sants des microbes. Seki et al. présument
contrôle. Ce qui a aussi marqué Seki et
que les TLR impliqués pourraient être ac-
al., c'est la migration réduite des ma-
tivés par des fragments de bactéries de
crophages (cellules immunitaires) dans
la flore intestinale, comme par exemple
le foie des souris traitées aux antibio-
des lipopolysaccharides des parois cellu-
tiques. Pour déterminer si les macro-
laires de bactéries à Gram négatif. Pour-
phages transmettent les dépôts de col-
quoi est-ce que cela est probable ?
lagène dépendant des TLRs, les ma-
A. Les souris gagnent une grande partie de leurs crophages des souris de type sauvage
nutriments par en digérant de bactéries intesti- comme ceux des souris sans TLR4 fonc-
tionnel (Tlr4-) ont été sélectivement tués.
B. Les souris de laboratoire sont très souvent La moelle épinière des souris où les ma-
colonisées par des bactéries particulièrement crophages sont formés a également été
détruite. Ensuite, ces souris ont été trans-
C. Le foie contient des cellules immunitaires.
plantées soit avec de la moelle épinière
D. Le foie de souris est le premier organe à rece- de type sauvage soit avec de la moelle
voir par la veine porte le sang venant du tube épinière sans TLR4 fonctionnel. Nos sou-
ris ont donc maintenant soit aussi bien
E. Les bactéries de la flore intestinale normale co- des cellules hépatiques normales que
lonisent aussi le sang.
des macrophages normaux (À), des cel-
lules hépatiques sans TLR4 fonctionnel et
114. Pour tester cette hypothèse, les in-
des macrophages normaux (Á), des cel-
testins des souris ont été stérilisés avec
lules hépatiques normales et des macro-
différents antibiotiques, c'est-à-dire que
phages sans TLR4 fonctionnel (Â) ou en-
les bactéries intestinales ont été tuées.
core aussi bien des cellules hépatiques
Les antibiotiques ont été administrés aux
que des macrophages sans TLR4 fonc-
souris dans l'eau. Quelle caractéristique
tionnel (Ã). Dans l'image, tu vois l'accu-
doivent présenter ces antibiotiques ? Ils
mulation de collagène mesurée après oc-
doivent . .
clusion du canal biliaire (BDL) ou après
A. . être aussi spécifiques que possible contre une opération control (sham). Que peux-
les bactéries présumées présentes dans l'intes- tu conclure à partir de ces résultats (fig.
tin des souris.
B. . avant tout tuer les bactéries à Gram positif.
C. . être administrés en temps que précurseurs inactifs qui seront activés dans le foie.
D. . avant tout être dégradés dans le foie.
E. . être difficilement absorbés par l'intestin.
A. Les macrophages sont directement respon- sables de la déposition de collagène dépen-dante des TLRs.
B. Les cellules hépatiques sont directement res- ponsables de la déposition de collagène dé-pendante des TLRs.
C. Ni les macrophages, ni les cellules hépatiques Déduis à partir de ces informations la lé-
ne participent à la déposition de collagène dé- gende correcte du schéma suivant (Fig.
pendante des TLRs.
D. D'autres cellules que les macrophages et les cellules hépatiques ne sont pas impliquéesdans la déposition de collagène dépendantedes TLRs.
E. Aussi bien les macrophages que les cellules hépatiques sont impliqués dans la dépositionde collagène dépendante des TLRs.
116. Deux autres études de Seki et al.
t'aident à représenter un mécanisme
possible pour l'apparition de la cirrhose
hépatique sous forme d'un schéma sim-
plifié.
Dans le foie, il y a, en plus des vraies cel-
lules hépatiques (hépatocytes), de nom-
breuses cellules non-parenchymateuses.
Parmi celles-ci, on peut nommer les ma-
crophages mentionnés plus haut, des cel-
lules endothéliales (revêtement des vais-
seaux sanguins) de même que les cel-
lules de Kupffer. A l'aide de lipopoly-
saccharide (LPS) qui se lie au TLR etdé-
clenche ainsi une cascade moléculaire,
Seki et al. voudraient découvrir quelles
cellules servent de premier relai dans la
chaîne de déposition de collagène dé-
pendante des TLRs. Comme preuve que la
transduction du signal a été déclenchée,
A. 1 macrophage, 2 BAMBI, 3 TLR, 4 récepteur Seki et al. ont détecté la translocation
du facteur de transcription NF-κB dans
B. 1 macrophage, 2 TLR, 3 récepteur TGFβ, 4 le noyau cellulaire. Malheureusement, ce
signal n'est pas déclenché seulement par
C. 1 cellule non-parenchymateuse, 2 récepteur LPS, mais aussi par la molécule de signa
TGFβ, 3 BAMBI, 4 TLR TNFα (Fig. 4). Celle-ci est produite par
D. 1 cellule de Kupffer, 2 BAMBI, 3 récepteur les macrophages. Pour cette raison, dans
cette expérience aussi, les macrophages
E. 1 cellule de Kupffer, 2 TLR, 3 BAMBI, 4 récep- ont été tués sélectivement avant l'expé-
rience. Avec les résultats de la figure 5,
tu peux déterminer le premier membre
de la chaine de réaction de déposition de
collagène dépendante des TLRs.
Pour la production de collagène, ces cel-
lules ont besoin de la molécule TGFβ,
en plus de LPS (expérience non pré-
sentée). TGFβ se lie au récepteur TGFβ
ou à un pseudoréceptueur (BAMBI) qui
ne transmet aucun signal dans la cel-
lule.L'expression de BAMBI a changé
dans les cellules étudiées, contrairement
à l'expression du récepteur TGFβ. (voir
fig. 6).
Petit sc´
enario capture et recapture
Dans une région éloignée de la brousse
117. Si des individus de deux popula-
africaine, un biologiste aimerait invento-
tions différentes n'ayant eu aucun contact
rier les espèces de grands mammifères
pendant une période, commencent à
vivant actuellement dans cette zone et
se mélanger, on parle d'admixture. Par
estimer la taille de leurs populations.
exemple, considérons une population
Pour cela, il utilise les méthodes sou-
Padm du calao rhinocéros (Buceros bicor-
vent utilisées en écologie et protection
nis) qui a été fondée par 100 individus
de la nature d'échantillonnage par dis-
d'une population 1 et 200 individus d'une
tance (distance sampling) et de capture-
population 2. Avant cela, les deux popu-
recapture. Les deux méthodes se basent
lations P1 et P2 avaient été séparées pen-
sur le principe que la répertoration de
dant un grand nombre de générations.
seule une partie de la population suffit
Ce n'est donc pas étonnant que l'allèle
à estimer la taille de la celle-ci.
A d'un locus autosomal avec deux al-
lèles soit présent à différentes fréquences
dans les deux populations : dans la po-
par distance est le transect linéaire.
pulation 1, 30% des allèles sont A alors
Pour cela, notre biologiste marche le
que dans la population 2, la fréquence
long d'une ligne transect donnée (ici une
de A est de 90%. Quelle proportion des
piste de sable droite dans la brousse)
individus de la population Padm sera hé-
et comptabilise tous les individus d'une
térozygote pour ce locus après quelques
espèce de grands mammifères qu'il par-
vient à reconnaître. Il note pour chaque
observation la distance exacte entre la
piste de sable et l'individu observé. En
supposant que tous les individus sur le
transect sont reconnus et que la proba-
bilité de reconnaître un individu diminue
avec la distance au transect, le nombre
118. Les afro-américains avec des an-
d'individus dans une région peut être
cêtres aussi bien d'Afrique de l'ouest que
estimée. Le méthode du transect linéaire
d'Europe sont un exemple d'admixture
bien connu. Quelle affirmation concer-
. . ne peut être utilisée que dans des terrains nant les personnes avec un grand-parent
ouverts, où on peut potentiellement voir tous européen et trois grands-parents afri-
les animaux à compter.
cains de l'ouest est correcte ?
II. . mène à de moins bons résultats pour de A. Le génome d'un des deux parents était exacte- grandes antilopes que l'on voit toujours très ment 50% d'origine européenne.
bien sur la piste de sable mais qui peuvent fa- B. Chez ces personnes, les frères et soeurs sont cilement se cacher dans la brousse, que pour plus souvent européens au même endroit dans des petites antilopes duikers qui se glissent le génome (sans les chromosomes sexuels) que souvent inaperçues sur la piste de sable mais deux de ces personnes prises au hasard.
qui, un peu éloignées du chemin, commu- C. Les enfants de ces personnes sont au moins niquent clairement par des aboiements in- 12.5% d'origine européenne.
tenses à l'observateur qu'elles ont été décou- D. En moyenne, 75% du génome de ces per- sonnes est d'origine européenne.
III. . suppose que les transects linéaires dans le E. Le génome de la plupart de ces personnes est domaine d'étude soient répartis de façon à ce en tout cas 50% d'origine européenne.
que la région étudiée représente un échan-tillon représentatif de la totalité du domainede recherche.
IV. . est robuste pour des erreurs de mesure re- lativement grandes lors de la déterminationdes distances entre le transect et l'objet.
A. Seulement IB. Seulement III C. Seulement I et II 122. Pour pourvoir répertorier les es-
D. Seulement II et IV E. Seulement II, III et IV une forme spéciale de la méthode de
120. Un transect linéaire a été mené à
capture-recapture. Pour cela, des pièges
deux jours différents dans la même se-
photographiques qui photographient les
maine. Lors du premier passage, le bio-
animaux avec des motifs uniques comme
logiste photographie à 6 endroits diffé-
le léopard (Panthera pardus) sont mis
rents indépendants les uns des autres
en place. Si le léopard est photographié
6 guibs harnachés Tragelaphus scriptus
à un autre moment par le même ou un
avec un motif de raies unique. Lors du
autre piège photographique, l'individu
deuxième passage, le biologiste photo-
peut être reconnu sur les photos en
graphie indépendamment 8 guibs har-
comparant le motif de sa fourrure. En
nachés, parmi lesquels quatre individus
divisant le temps d'étude en périodes
ont sans aucun doute déjà été vus lors du
d'environ 5 jours pendant lesquelles
premier passage alors que les 4 autres
on vérifie si un certain individu a été
n'ont, avec une grande sureté, pas été
photographié (1) ou pas (0) par un piège
aperçus. Combien de guibs harnachés
photographique défini, on obtient une
vivent à l'intérieur de la distance de vi-
sibilité du transect, si le rapport entre
Quelle procédure lors de l'installation
le nombre d'animaux reconnus lors du
des pièges photographiques doit être
premier passage et la taille de la po-
évitée ? Les pièges photographiques sont
pulation est égal au rapport entre le
très chers !
nombre d'animaux à nouveau découverts
A. Les pièges photographiques ne sont pas pla- et le nombre total d'animaux vus lors du
cés au hasard dans la région à étudier, mais deuxième passage ?
sur les chemins d'accès, à proximité des points d'eaux, des salines, aux grattoirs ou autres en- droits où la présence d'un léopard est pro- B. Des pièges photographiques avec un flash très puissant et un bruit sec retentissant sont mis en place, ainsi le léopard est effarouché et nombre de guibs harnachés se base sur
reste tranquille brièvement afin que l'image la forme la plus simple de la méthode
soit nette et que le plus possible de détails du de capture-recapture. Quelle affirmation
motif de la fourrure soient visibles.
suivante n'est PAS une condition qui doit
C. Pour avoir assez de données, il faudrait cou- obligatoirement être remplie lors de
vrir la surface la plus grande possible avec les l'utilisation de la méthode de capture-
pièges photographiques, c'est-à-dire au moins recapture ? Pendant les recherches, les
un piège photographique par plus petit terri- individus à étudier présentent . .
toire que tu attends dans l'objet étudié.
A. . une probabilité identique de capture pour D. Aussi souvent que possible, il faudrait toujours les individus "marqués" et les individus "non placer à l'endroit d'un piège photographique deux appareils photo, un à droite et un à B. . une émigration négligeable.
gauche du chemin où l'on attend le léopard.
C. . des petits mouvements négligeables à l'in- E. Si on n'a pas assez de pièges pour couvrir la térieur de leur territoire.
surface désirée, on peut, décalé dans le temps, D. . pas de reproduction.
aménager deux petites surfaces de recherche E. . pas de mortalité.
chacune avec tous les pièges photographiquesà disposition, à condition que cela soit fait enpeu de mois.
Feuille de réponses du 2eme tour des Olympiades Suisses de Biologie 2012
Anatomie et
Anatomie et
etique et
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enario GPCRs
enario cirrhose du
Petit sc´
enario capture et

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