1.1.1. Justifier pourquoi l’utilisation d’eau de comète (qui contient des méduses) ne fausse pas les résultats. Nombre de méduses est très faible (négligeable)

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2 1.1.1. Justifier pourquoi l’utilisation d’eau de comète (qui contient des méduses) ne fausse pas les résultats. Nombre de méduses est très faible (négligeable) 1.1.2. Quel est le rôle de la centrifugation ? Concentrer les méduses. Les méduses présentes dans 150 mL se retrouvent dans 500 µL

3 1.1.3. Indiquer la taille d’une méduse. 1 ligne = 0,2 mm 1 méduse = ¼ de 0,2 mm = 50 µm 1.1.4. Donner le nombre de méduses comptées sur l’ensemble de la cellule. 6 dans 15 rectangles -----> 6 /15 * 100 = 40 méduses par cellule de comptage (par µL) 1.1.5. Donner le nombre de méduses par mL d’échantillon après centrifugation. Cf = 40 * 1000 = 40 000 méduses.mL 1.1.6. Calculer le nombre de méduse par mL d’échantillon d’eau de comète. « Dilution » = Vi / Vf =150 / 0,5 = 300 Ci = Cf. D = 40 000 * 300 = 12. 10 6 méd.mL

4 1.1.7. Laquelle des deux cellules est-elle le mieux adaptée à ce comptage ? Malassez est plus adaptée aux solutions moins concentrées 0,1 µL 1 µL Evidemment, si on les dilue, le problème ne se pose plus.

5 1.1.8. Calculer le nombre de méduses par mL. On compte 5 méduses dans 0,1 µL C dans Thoma 0,1 µL -----> N = 5 / 0,1 * 1000 * 300 = 15. 10 6 méduses.mL En mL dilution

6 1.2.1. Justifier la théorie de Renard. Une comète qui percute la terre peut la contaminer et transmettre la vie. Pas l’inverse. Grec ancien πανσπερμία, panspermía (« mélange de graines ») Théorie expliquant que la vie est apparue sur Terre à partir de l’espace 1.2.2. Expliquer le concept de panspermie. π ᾶ ν, pân, neutre de π ᾶ ς, pâs (« tout »). σπέρμα, spérma (« semence, graine ») Cette théorie, longtemps abandonnée, revient en force sous une autre forme. De nombreux scientifiques pensent que les principaux éléments organiques (acides aminés, nucléotides) se seraient formées dans les comètes grâce à l’actions des radiations électromagnétiques de l’espace.

7 2.1.1. Quel est l’avantage de cette technique ? Permet une meilleure séparation. 2.1.2. Que signifient les lettres attribuées à chaque tâche ?

8 2.1.3. Comparer les deux plaques. Analyser. Lys disparaît Ala modifiée X apparaît

9 2.1.4. Donner la formule brute de la molécule. 2.1.5. Indiquer son nom. C 3 O 2 NH 7 Question facile sans le moindre intérêt ! Alanine 2.1.6. Donner sa représentation de Fischer. COO NH3 CH3 2.1.7. Qu’est-ce qui étonne Renard ? Sa chiralité: Elle de la forme D

10 2.1.8. Quel est le comportement de cette molécule au cours de l’électrophorèse par rapport à son homologue terrestre ? 2.1.9. Et au cours de la chromatographie ? Justifier. Difficile à dire. A priori comme elle n’est pas chargée elle ne devrait pas beaucoup varier. La forme intervient fortement dans les interactions phase fixe / substrat -----> à priori ça change. COO NH3 CH3 On peut le vérifier sur la plaque La hauteur (électrophorèse) ne change pas La position horizontale (chromatographie) change

11 2.1.10. Donner la représentation de Fischer. 2.1.11. Est-ce un acide aminé ? ou OUI COO NH 3 COO Elle est non chirale COO NH 3 COO 2.1.12. Quelle est la particularité de cette molécule ? 2.1.13. Donner un autre exemple de ce type choisi parmi les acides aminés terrestres. La glycine acide N 2amine propanedioïque 2.1.14. Proposer un nom.

12 2.2.1. Conclure. Présence de nombreux filaments d’actine. Cellule ceinturée par des filaments d’actine qui, en se contractant, produisent un mouvement. 2.2.2. Quelle hypothèse peut-on formuler ? Ils obéissent aux mêmes principes. 2.2.3. Que peut-on dire par rapport au modèle terrestre ?

13 2.2.4. Expliquer la remarque de Bruce. Un chien commence à traverser une rue. Une voiture passe. Et paf, le chien ! Provoque la polymérisation de l’actine. 2.2.5. Quel est le rôle de la protéine ? Le filament grandit par une seule extrémité. 2.2.6. Tirer une conclusion sur le processus de polymérisation.

14 2.3.1. Calculer la vitesse (en mm.s ) de déplacement de la myosine. V =  x /  t V = 100 nm en 0,08 ms = 100 / 0,08 = 1,25 mm.s

15 2.3.4. Analyser les résultats. Apparition d’une bande intermédiaire + Ca Formation d’un gradient de densité où les molécules se répartissent. 2.3.2. Indiquer le principe d’une centrifugation isopycnique. Localiser myosine et actine seules 2.3.3. Interpréter l’allure des deux témoins. Quel est leur rôle ? 2.3.5. Que peut-on en conclure ? Les ions Ca permettent la formation d’un complexe actine / myosine 2.3.6. Quel élément est responsable du déplacement de la myosine par rapport à l’actine ? Cette expérience ne permet pas de le déterminer. On verra en cours qu’il s’agit de l’ATP

16 3.1.3. Que s’est-il passé alors ? Il trancha la tête de Méduse, d'un seul coup de serpe; alors, à sa grande surprise, Pégase, le cheval ailé, et le guerrier Chrysaor brandissant un sabre d'or, jaillirent de son corps. http://mythologica.fr Panier conique doté d'une entrée en goulot et se terminant en pointe dans lequel le poisson, une fois entré, ne peut plus sortir. -- Larousse. 3.1.1. Qu’est-ce qu’une nasse ? Persée. 3.1.2. Qui a tué Méduse ?

17 Lorsque le filament est expulsé, les canaux s’ouvrent. 3.2.1. Analyser et conclure. Entrée de Na+ 3.2.2. Indiquer la chronologie de succession de flux ioniques au cours de la libération du filament. entrée de Na+ entrée de Ca 2+ longueur du filament 1020ms Entrée de Ca 2+ Libération du filament

18 Lorsque les ions Ca entrent dans la cellule, on constate la formation d’un complexe actine / myosine. 3.2.3. Commenter les résultats des centrifugations. 3.2.4. Ces résultats sont-ils conformes avec ce que nous avons vu plus tôt ? entrée de Na+ entrée de Ca 2+ longueur du filament 1020ms Un peu mon n’veu. 3.2.5. Quel est le rôle du Na+ ? Il arrive en premier -----> il permet l’entrée de Ca 2+ Voir cours: la contraction musculaire 3.2.6. Expliquer brièvement le mécanisme d’élongation du filament. L’entrée de Ca commandée par le Na permet la formation d’un complexe actine / myosine où les deux molécules se déplacent l’une par rapport à l’autre et provoque une contraction de la membrane et une modification de forme de la cellule.

19 4.1.1. Calculer le nombre de plaquettes par mL de sang. 4.1.2. Comparer avec les normes. Normes 150-400. 10 3 thr.µL 4.1.3. Que peut-on en conclure ? Sly n’a pas de problème de ce côté. En vrai, ce sont des globules rouges ! Les plaquettes sont beaucoup plus difficile à repérer sur hématimètre. En plein dans le mille ! De toute façon, si Sly avait un problème, il lui caserait la g… ! C’est Sly tout de même !

20 4.1.4. Commenter les clichés. Au fur et à mesure, les plaquettes changent de forme (métamorphose) et adhèrent les unes aux autres. 4.1.5. Quels sont les organites concernés par la métamorphose cellulaire ? Granules denses, membrane plasmique 4.1.6. Quels sont les éléments libérés par la cellule au cours de l’hémostase ? ADP, sérotonine

21 4.1.7. Commenter les clichés. On retrouve les étapes de la métamorphose ADP responsable de métamorphose

22 4.2.1. Confirmer que le protéinogramme de Sly correspond aux normes. Totale = 66,0 g.L -----> alb = 66,0 * 37,3% = 24,6 g.L ----->  1 = 66,0 * 2,6 % = 1,7 g.L ----->  2 = 66,0 * 6,1% = 4 g.L ----->  = 66,0 * 5,9 % = 3,9 g.L ----->  = 66,0 * 48,1 % = 31,7 g.L Il n’est pas dans les normes, justement ! Les  globulines sont trop élevées (ce qui fait baisser le % des autres). C’est le signe d’une réaction immunitaire. 4.2.2. Que peut-on en conclure sur ses capacités de coagulation ? Il n’y a rien dans ce bilan qui montre un problème.

23 4.3.1. Analyser le graphique. Chez le témoin, la présence du Ca améliore la formation du caillot. 4.2.2. Quel est le rôle des ions calciques dans la coagulation ? Sont-ils à l’origine du problème de Sly ? Les ions calcium permettent la formation de complexes protéiques qui activent la thrombine. On retrouve ce phénomène chez Sly, mais les niveaux sont plus bas. C’est l’explication la plus simple, et en vertu du principe du rasoir d’Ockham… Le rasoir d'Ockham ou rasoir d'Occam est un principe de raisonnement philosophique. Son nom vient du philosophe franciscain Guillaume d'Ockham ( XIV e siècle), bien qu'il fût connu avant lui. On le trouve également appelé principe de simplicité, principe d'économie ou principe de parcimonie (en latin lex parsimoniae). Il peut se formuler comme suit : « Pluralitas non est ponenda sine necessitate » « Les multiples ne doivent pas être utilisés sans nécessité. » Une formulation plus moderne est que « les hypothèses suffisantes les plus simples sont les plus vraisemblables ». 4.2.2. Quel est le rôle des ions calciques dans la coagulation ? Sont-ils à l’origine du problème de Sly ?

24 4.3.3. Analyser les trois pistes. Une des bandes n’est pas à la même place que chez le témoin. 4.3.4. Que peut-on en conclure ? Cette protéine est la thrombine. La protéine correspondante est plus lourde que la normale. Quelque chose s’est fixé sur thrombine (plus lourde) et l’inhibe (activité plus faible).

25 4.3.5. Analyser les pistes. La bande reprend progressivement sa place. Le ligand se détache. 4.3.6. Pourquoi Renard affirme-t-elle que Sly n’est pas hémophile. Sa situation redevient normale. 4.3.7. Formuler une hypothèse expliquant ces observations. La réaction immunitaire permet l’élimination du ligand inhibiteur et le retour à la normal.

26 5.1.1. Donner le principe d’un microscope à contraste de phase. Un microscope à contraste de phase (ou en contraste de phase) est un microscope optique qui transforme en niveaux de contraste les différences d'indices de réfraction entre deux structures, lesquelles se traduisent en différences de phase pour les ondes lumineuses les traversant. Il visualise ainsi des structures transparentes quand leur indice de réfraction diffère de celui de leur voisinage. Dans un tel microscope, deux dispositifs, appelés anneaux de phase, sont placés l'un dans le condensateur (le système optique qui focalise la lumière sur l'objet) et l'autre dans l'objectif. Quand le bord d'une structure produit une diffraction suffisante, la lumière qui le traverse subit un déphasage par rapport aux autres rayons lumineux. Les anneaux filtrent ces rayons déphasés et il en résulte sur l'image un contraste accentué de la structure. Imaginé en 1930 par le Hollandais Frits Zernike (1888-1966), il a valu à son concepteur le prix Nobel de physique en 1953.

27 5.1.2. Formuler une hypothèse. Présence d’un nouveau type cellulaire.

28 5.2.1. Calculer la « concentration » de l’inoculum. 58 sur 4 lignes 58 / 4. 10 = 145 µL N = 145 000 mL 5.2.2. En déduire le nombre de cellules par mL de suspension dans chacun des tubes. N tube = N. Vi / V total Tube 1: N1 = 145 000. 1 / 5 = 29 000 cell.mL tubeN 129000 258000 387000 4116000 5145000

29 5.2.3. Tracer le graphe. Linéaire jusqu’à - 120 000 cell.mL -1 120 000 cell.mL - 0,14 UA tubeN 129000 258000 387000 4116000 5145000 5.2.4. Commenter son allure. 5.2.5. Déterminer le coefficient de proportionnalité entre absorbance et nombre de cellules. a = 1,18.10 -6 Abs = 1,18.10 -6. N

30 5.3.1. Calculer le nombre de cellules par mL de milieu. * Suivi d’absorbance : N = Abs / a. 1 / D t en hN 040 015 3044 817 80101 996 110181 736 130267 104 160475 925 170576 976 * Numération en surface. N60 = (69 + 75) / (2. 0,1). 1 / 10 -2 * Numération dans la masse. * Numération en milieu liquide. t en hN 6072 199 140316 464 N140 = (31,2 + 34 + 32 + 29) / (4. 0,1). 1 / 10 -3 N20 = (44 + 47) / 2. 1 / 10 -3 N100 = 14,8 + 15,5+ 15+ 22) / 4. 1 / 10 -4 t en hN 2045 508 100316 464 t en h 4040 000 120210 000 NPP40 = 4 -----> 10 -4 NPP120 = 21 -----> 10 -4 5.3.2. Calculer le nombre de cellules par mL de milieu.5.3.3. Calculer le nombre de cellules par mL de milieu.5.3.4. Calculer le nombre de cellules par mL de milieu.

31 5.3.5. Tracer le graphique de croissance. 5.3.6. Déterminer les éventuelles phases. 5.3.7. Calculer la vitesse spécifique de croissance. Latence / accélérationCroissance exponentielle µ = 0,019 cell.h

32 5.4.2. Calculer les vitesses de croissance. 5.4.3. Conclure. Le pic de croissance se situe aux alentours de 220 K ( -53°C) 5.4.1. Tracer les graphes. T µ Cell. h -1 1800,019 2200,031 2650,012 2900,007 Soit on trace les Ln, soit on utilise Excel

33 5.5.2. Pourquoi l’absence de membranes internes empêcherait le métabolisme ? 5.5.3. Pourquoi Renard doute-t-elle de la parenté eucaryote / procaryote ? Les deux types de cellules se côtoient sans se mélanger. C’est sans doute le signe d’une différence fondamentale de nature. Les deux régnes auraient évolué en parallèle sans se mélanger (la symbiose mitochondrie / cellule ne constitue pas un mélange cellulaire) 5.5.1. Est-il étonnant que cette cellule soit dépourvue de paroi ? Non, la méduse est un environnement protégé (température, pression, nourriture,…) Le métabolisme dépend de la concentration des substrats. Si le volume est important, la dilution freine l’efficacité des enzymes. Les membranes permettent l’établissement de compartiments plus concentrés que la moyenne du cytoplasme.

34 5.5.5. Quelle en est la conséquence pour les cellules ? 5.5.6. Expliquer comment ces deux types d’organismes adaptent leurs membranes aux changements de températures. Les eucaryotes font varier la proportion de cholestérol. 5.5.4. Quel est l’effet du froid sur les membranes ? Les lipides se figent dans la membrane et diminue les mouvements de la « mosaïque fluide ». Les transports membranaires diminuent. Les procaryotes font varier la proportion Ag saturé / AG insaturé

35 6.1.1. Comparer les deux structures 3D. La lipase de protoprotiste a l’air plus relâchée. 6.1.2. Formuler une hypothèse qui expliquerait les différences structurelles. Une structure plus étirée permet de maintenir une certaine élasticité au froid. L’enzyme resterait active à des températures basses (psychrophile).

36 6.2.1. Formuler une hypothèse qui expliquerait de rôle de l’enzyme dans l’adaptation aux températures de la cellule. L’hydrolyse de la liaison ester permet d’inter- changer des AG sur les phospholipides et de modifier la proportion saturé / insaturé.

37 6.2.2. Tracer les cinétiques. 6.2.3. Calculer les vitesses initiales. Les deux pics correspondent. Vi Tmmol.L -1 18014,0 22030,0 2659,6 2901,6 6.2.4. Comparer avec les taux de croissance de protoprotiste. Conclure. La survie du proprotiste à basse température dépend de son enzyme.

38 6.3.1. Quels sont les auteurs de ces citations ? « Les sciences sont des fouilles faites dans Dieu. » Victor Hugo 1802 - 1885 « Dieu est le seul être qui, pour régner, n’a pas besoin d’exister. » Baudelaire 1821 - 1867

39 6.3.2. Expliquer le principe de cette expérience. Plus l’enzyme est exposé à la chaleur, plus elle est dénaturées et moins elle fonctionne. 6.3.3. Tracer les graphes Vi = f ( t ). La dénaturation est d’autant plus rapide que la température est élevée. 6.3.4. Interpréter. Elle n’est pas négligeable à 220K qui est sa température optimale ! Oui -----> La dénaturation suit la baisse de croissance des cellules. 6.3.5. Les résultats sont-ils cohérents avec le reste des informations ?