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Préparation au CAPES Sciences de la vie et de la terre 2007 Composition sur un sujet de biologie Durée: 6 heures La vie parasitaire: stratégies dinfestation,

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1 Préparation au CAPES Sciences de la vie et de la terre 2007 Composition sur un sujet de biologie Durée: 6 heures La vie parasitaire: stratégies dinfestation, exploitation de lhôte et défenses vis à vis de lhôte Remarques importantes - Le sujet comprend 18 documents dont certains sont à légender - Seront prises en compte dans la notation: la clarté de la présentation, la précision et la rigueur de lanalyse des documents, les illustrations personnelles.

2 Document 1: les quatre grands modes dinvasion par les parasites. Les parasites de type A et B utilisent linformation en provenance des hôtes pour les localiser et les identifier. Les parasites de type C, véhiculés par un vecteur, laissent à celui-ci le soin dutiliser linformation provenant des hôtes. Les parasites de type D, ingérés passivement, nutilisent pas la source dinformation. Document 2 A: cycle des Chlamydies, bactéries parasites intracellulaires des oiseaux et mammifères. Linfection par C.trachomatis est dans les pays en voie de développement, responsable du trachome la première cause infectieuse de cécité. B: cellules eucaryotes en culture 48 heures après infection par C. trachomatis serovar D. Les bactéries, marquées en vert, se multiplient à lintérieur dun compartiment membranaire jusquà occuper presque tout le volume de la cellule-hôte, dont le noyau est ici coloré en bleu. X 2000 A B

3 Document 3: cycle du virus du V.I.H (virus de limmunodéficience humaine) dans un lymphocyte T4. A: de la pénétration du virus dans la cellule à la libération des virions. B: aspects moléculaires du devenir de lARN viral A B Document 4: cycle de développement du trématode à sporocystes Schistosoma mansoni. Légender les schémas 1,2,3,4,et 5

4 Document 5: cycle du gui, angiosperme hémiparasite Document 6: cycle biologique et structure du Plasmodium falciparum chez lhomme. A: la prolifération intra-érythrocytaire passe par trois stades successifs: anneau, trophozoite et schizonte et conduit à une destruction massive des hématies. B: PPM: membrane plasmique du Plasmodium PV: vacuole parasitophore PVM: membrane de la vacuole RE: réticulum endoplasmique Mit: mitochondrie Mic: micronèmes R: rhoptries DG: granules denses FV: vacuole digestive A: apicoplaste, vestige dun plaste résultant dune endosymbiose avec une algue rouge TVM: réseau tubulovésiculaire MC: corpuscules de Maurer

5 Document 7: Schéma de lorganisation dun cestode, Echinococcus granulosus. Légender le document de A à F et le détail de C (de 1 à 4). ABCDEFABCDEF midi Document 8: les rythmes démergence hors des mollusques des cercaires de deux espèces de Schistosoma sp (lécart entre deux cercles successifs vaut 10% de lémission journalière totale de cercaires).

6 Document 9: suçoir du gui vu en différents plans de section de branche A: branche coupée transversalement, périderme partiellement ôté puis branche coupée longitudinalement. B: schéma dune coupe longitudinale de suçoirs. En vert: structure du gui, absorption de sève brute signalée par les flèches bleues. A B A Document 10: dégradation de la paroi pectocellulosique par un champignon lignivore A: Rigidoporus lignosus ( r), agent de pourriture racinaire dégrade les parois primaires (p) et secondaires (s) riches en lignine et cellulose pour coloniser les cellules du bois. MET X B: zones de lyse (flèches) des parois primaires et secondaires des cellules de bois. La cellulose est marquée par une sonde spécifique (exoglucanase) conjuguée à lor colloïdal. MET X B

7 Document 11: transfert des substances du phloème de la plante –hôte vers son parasite A et B: préparation du système hôte-parasite Fixation de plants de Cuscuta de 20 cm de longueur avec leur région apicale de 2 cm sur le pétiole de Pelargonium zonale (A ) et la tige de Vicia Faba (B), plantes hôtes de la cuscute. 16 jours après linfection par la cuscute, le système hôte-parasite est utilisé pour des expériences de mesure de transfert de composés carbonés. C: taux de transfert de composés carbonés marqués au 14 C vers le parasite durant le développement de lhaustorium. C Document 12: schéma dun tégument de Plathelminthe Les diverses fonctions du tégument y figurent.. Légende: Absorption: absorption Endocytosis: endocytose Host-antigen outer bilayer complex: complexe membranaire avec les antigènes de lhôte Sensory input: réception des messages sensoriels

8 Document 13: arbre phylogénétique des protéines transporteurs de glucose chez les Plathelminthes. Les transporteurs de glucose de Schistososma mansoni (SGTP1, SGTP2 et SGTP4), les transporteurs de glucose de Taenia solium (TGTP1 et TGTP2), et les transporteurs de glucose humains (GLUT1 et GLUT3) permettent une diffusion facilitée du glucose. Alors que les transporteurs humains SGLT-1 à SGLT3 permettent un transport actif du glucose. Document 14: électronographie obtenue en microscopie électronique à transmission de la surface ventrale dun adulte mâle de Schistososma mansoni.Les flèches épaisses indiquent le flux de glucose du sang de lhôte à travers la membrane apicale du tégument et les tissus sous-jacents. 5 µm La membrane apicale du tégument contient des transporteurs SGTP4 pour importer le glucose contenu dans le sang de lhôte La membrane basale et ses dilatations contiennent le transporteur SGTP1 pour importer le glucose dans les tissus sous-jacents Muscles circulaires et longitudinaux contenant le transporteur SGTP1 afin dy importer le glucose

9 Document 15: présence de bactéries parasites, les mollicutes, dans un tube criblé de phloème vue au microscope électronique à transmission. X10000 Légender les n° 1, 5, 6,12 2: crible du vaisseau 3: pore du crible 4: callose bordant le pore 7: résidu dun plaste 8: reste de réticulum endoplasmique 9: cytoplasme de cellule du parenchyme phloémien 10: plaste 11: vacuoles Document 16 : au cours de son cycle dans les érythrocytes de son hôte, le plasmodium reste complètement inactif sur le plan des échanges avec lextérieur pendant les 16 premières heures. On constate ensuite une augmentation très importante de nombreux transporteurs et canaux à la surface de lérythrocyte. (S. Thomas, Station Biologique de Roscoff, UPMC/CNRS) Légende: Ring : Anneau RBC : Erythrocyte Carriers : Transporteurs Ionic Channels : Canaux ioniques Rate of membrane transport : Taux de transports membranaires

10 Document 18-1: organisation des chromosomes de Plasmodium falciparum étudiée par FISH. Les télomères, fixés à la périphérie du noyau, sont représentés en rouge. Document 18-2: organisation des gènes à lextrémité télomérique des chromosomes du Plasmodium A B Document 17: la fusariose du cotonnier causée par Fusarium oxysporum f.sp. vasinfectum Cette maladie vasculaire provoque un flétrissement des feuilles causé par le blocage de la circulation de leau dans les vaisseaux. A: le champignon (flèches) progresse dans les vaisseaux de la tige pour coloniser la plante. Microscopie photonique X 1200 B: il dégrade les ponctuations de ces vaisseaux pour progresser dans les cellules voisines. MET X 18000


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