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1/25 TOumpé Intellectual Groups, Le N°1 du E-learning / Travaux Dirigés © Septembre 2021

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FICHE DE TRAVAUX DIRIGES DE SVTEEHB N°1

Exercice 1 : Questions à Choix Multiples (QCM) Chaque série de propositions comporte une seule réponse juste. Faire un tableau et écrire sous

chaque numéro de question la lettre correspondant à la réponse juste.

1. Le passage d’un spermatocyte I à une spermatide se fait par : a) la multiplication ; b) les mitoses ; c) la différenciation ; d) la maturation

2. L’ingestion et la digestion des petites particules par la cellule constituent : a) la pinocytose ; b) la phagocytose ; c) l’endocytose ; d) l’exocytose.

3. Le phénomène d’osmose : a) Est le passage des solutés du milieu le plus concentré vers le milieu le moins concentré

b) Concerne uniquement les particules de grande dimension

c) Est le passage de l’eau du milieu le moins concentré vers le milieu le plus concentré

d) Se fait avec consommation d’énergie sous forme d’ATP

4. Le phénomène par lequel une cellule ayant perdu de l’eau en réabsorbe est : a) la plasmolyse ; b) l’hémolyse ; c) la dialyse ; d) la déplasmolyse

5. Le séjour d’une cellule animale dans une solution hypertonique par rapport à son contenu entraine : a) l’hémolyse ; b) la turgescence ; c) la plasmolyse ; d) la déplasmolyse

6. Le transport actif secondaire utilise : a) l’énergie obtenue par hydrolyse de l’ATP ; b) Les enzymes dites ATPases transmembranaires ; c) Les protéines de transport (perméases) ; d) La différence de potentiel électrochimique ; 7. La loi d’osmose stipule que : a) L’eau va toujours du milieu hypertonique vers le milieu hypotonique ; b) L’eau va toujours du milieu hypotonique vers le milieu hypertonique ; c) L’eau va parfois du milieu hypotonique vers le milieu hypertonique ; d) L’eau reste toujours dans le milieu hypotonique ; 8. Chez les spermaphytes, l’ensemble formé des étamines, organes reproducteurs males est appelé :

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a) gynécée ; b) corolle ; c) androcée ; d) sépale

9. Les muscles striés sont souvent rouges parce que : a. Ils renferment beaucoup de vaisseaux sanguins ; b. les fibres musculaires qui les constituent renferment la myoglobine ;

c. les fibres musculaires constitutives sont le lieu de stockage du dioxygène ;

d. les fibres musculaires reçoivent beaucoup de sang.

10. Un patient arrive à l’hôpital très déshydraté. Lequel des solutions suivantes doit-on lui administrer ? a) La solution neutre c) la solution isotonique

b) La solution hypotonique d) la solution hypertonique

11. Les fibres musculaires de contraction rapide dites de type 2 sont plus riches en : a) Mitochondries c) Glycogène

b) Myofibrilles d) Acide pyruvique

12. A propos des voies de restauration de l’ATP, on peut affirmer que : a) La voie anaérobie alactique est mobilisée pour les exercices brefs et violents

b) La voie anaérobie alactique est mobilisée pour les efforts supérieurs à 20 secondes

c) La voie aérobie n’est point recourue en cas d’effort musculaire prolongé d) La voie anaérobie lactique comporte la glycolyse du glucose qui produit 4 ATP

13. Le sarcomère est : a) L’unité contractile de la fibre musculaire ; b) un ensemble de myofilaments ;

c) une portion de myofibrilles comprenant un disque clair et un disque sombre ;

d) une portion de myofibrilles comprise entre deux stries Z consécutives

14. Au cours de la contraction musculaire l’énergie de glissement des filaments entre les uns et les autres proviennent de : a) hydrolyse de la phosphocreatine ; b) Hydrolyse de l’ATP ; c) hydrolyse du glucose ; d) aucune réponse

15. Le document ci-dessous représente en désordre quatre étapes à l’origine de la contraction musculaire. L’ordre chronologique normal de ces quatre étapes est : a) A-B-D-C ; b) A-D-B-C; c) C-B-D-A; d) B-D-A-C

16. Le sarcomère représente : a) La région d’une myofibrille comprise entre la bande A (foncée) et la bande I (claire) ; b) La région d’une myofibrille comprise entre deux stries ou ligne Z ; c) La région d’une myofibrille comprise entre la zone H et la bande I (claire) ; d) La région d’une myofibrille comprise entre la bande I (claire) et la ligne Z ; 17. Au cours de la contraction musculaire : a) L’énergie mécanique est converti en énergie biologique ; b) Les myofilaments d’actine ne glissent pas entre les myofilaments de myosine ; c) Une augmentation de la zone H ; d) La libération des ions Ca2+ contenus dans le sarcoplasme ; e) Aucune réponse vraie ;


18. Au cours de la contraction musculaire : a) l’hydrolyse de l’ATP fournit l’énergie nécessaire à la formation des ponts actomyosines ; b) les filaments fins d’actine glissent entre les filaments épais de myosine ; c) les filaments épais d’actine glissent entre les filaments fins de myosine ;

d) les ions calcium qui permettent la formation des ponts actomyosines sont stockés dans les

vésicules golgiennens.

19. Au cours de la fécondation : a) Les spermatozoïdes porteurs d’un chromosome X ont plus de chance de féconder le gamète femelle que ceux porteurs de Y ;

b) Le sexe du nouvel individu est déterminer par les chromosomes apportés le spermatozoïde ;

c) Les informations fournies par les deux gamètes sont identiques ;

d) Il y a fusion des chromosomes d’origine paternelle et d’origine maternelle

20. Une cellule diploïde dont le nombre haploïde est 3 possède à la métaphase : a) 3 chromatides ; b) 6 chromatides ; c) 12 chromatides ; d) 24 chromatides

Exercice 2 : Questions à Réponses Ouvertes (QRO) 1- Définis les mots et expressions suivantes : mitose ; transport actif ; phagocytose ; turgescence ;

osmose ; isotonie ; cellule haploïde ; pression osmotique ; transport passif ; antiport, pinocytose,

métabolisme ; fibre musculaire ; Dialyse, hypertonie, contraction musculaire, dette en dioxygène ;

spermiogénèse 2- Expliquer le rôle de la membrane dans les phénomènes d’endocytose et d’exocytose

3- Citer les caractéristiques la diffusion facilitée.

4- Après avoir défini transport actif et transport passif, établir un tableau de comparaison entre

ces deux modes de transport.

5- Lors de la fécondation chez les mammifères, expliquer en quoi consistent le blocage précoce et

le blocage tardif de la polyspermie.

6- Expliquer à l’aide d’un schéma l’expérience de Dutrochet.

7- Essayer de compléter le tableau suivant pour étudier les échanges cellulaires chez les cellules

végétales

Solutions Schémas de l’état de la cellule vue au microscope optique

Phénomènes

Eau pure ……………………….. ………………….

Eau sucrée ………………………….. ………………….

Exercice 3 : Echanges cellulaires

L’aspect des fragments des cellules végétales dépend du milieu dans lequel ils se trouvent. Le document ci-dessous illustre le comportement des cellules végétales placées dans trois milieux

différents.

Le schéma (A) correspond aux cellules placées dans le tube 1 : solution d’urée à 6% Le schéma (B) correspond aux cellules placées dans le tube 2 : solution d’urée à 1,8% Le schéma (C) correspond aux cellules placées dans le tube 3 : solution d’urée à 1%


1. Reconnaître les états physiologiques des cellules A, B et C

2. Faire correspondre chaque état au milieu dans lequel la cellule se trouve

3. a. Expliquer ce qui se passe si la cellule A est mise dans le tube 3.

b. Nommer ce phénomène.

4. A partir de cette expérience, dire dans quel état doit-on garder nos cellules dans l’organisme. Justifier votre réponse.

Exercice 4 : Le cycle cellulaire Le dosage de la quantité d‘ADN contenue dans le noyau puis dans chacun des lots de

chromosomes présents dans une cellule en division (cellule de l'extrémité d'une racine de poids) a

donné les résultats consignés dans le tableau ci-dessous.

Temps(heures) 0h 1h 1h45 1h50 3h 5h30 7h 9h 10h 12h 13h45 13h50 15h

Quantité d’ADN 8 8 8 4 4 4 5 7 8 8 8 4 4

1. Tracer la courbe montrant l’évolution du taux d’ADN au cours du temps. 2. Indiquer le début et la fin d’une mitose ainsi que les différentes phases de la mitose, sachant que

pour ces cellules, la mitose dure une heure environ et que la prophase et la métaphase

représentent 75 % du temps de la division.

3. Evaluer la durée d’un cycle cellulaire. 4. Interpréter les variations de taux d’ADN observées entre la 5h30 et 10h puis entre 13h45 et 15h.

Exercice 5 : Identification sur des électronographies des différents états des cellules végétales placées dans des solutions de concentrations différentes et interprétations des résultats

L’aspect des fragments des cellules végétales dépend du milieu dans lequel ils se trouvent.

Le document ci-dessous illustre le comportement des cellules végétales placées dans trois milieux

différents.


1. Reconnaître les états A, B et C.

2. Faire correspondre chaque état au milieu dans lequel la cellule se trouve.

3. Expliquer les modifications subies par ces cellules dans les trois (03) cas.

Exercice 6

Les schémas du document ci-dessous présentent les aspects des cellules végétales dans des

milieux de concentrations différentes. La cellule (a) a l’aspect normal par rapport aux cellules (b) et (c)

1- a) Après avoir reconnu l’élément (2), dire pourquoi la cellule (a) présente un aspect normal. b) Préciser le type de solution dans laquelle se trouve des cellules (a), (b) et (c) par rapport à la

concentration intracellulaire.

2. Nommer les cellules (b) et (c) dans chacun de leur état.

3-a) Expliquer les aspects de chacune des cellules (b) et (c).

b) Identifier les éléments (1) et (4), puis expliquer pourquoi la cellule (b) ne peut pas éclater.

4-a) Nommer l’élément 3 et expliquer ce qui se passerait si la cellule (c) était placée dans le même

milieu que la cellule (b). b) Donner un nom à ce phénomène.

Exercice 7 : Régulation hormonale chez la femme On veut calculer la pression osmotique des cellules d’épiderme de feuilles de chou rouge dans les solutions de saccharose de concentration différentes (tableau ci-dessous). Au bout d’une demi-heure, on compte les cellules plasmolysées.

1) Représenter par un dessin précis, une cellule végétale plasmolysée.

2) Expliquer l’origine de cette situation. 3) Construis le graphique représentant le nombre de cellules plasmolysées en fonction de la

concentration de la solution en saccharose. Comment peut-on qualifier le suc d’une cellule qui se plasmolyse et la solution dans laquelle baigne cette cellule ?

4) Analyser et Interpréter méthodiquement ce graphe.

5) Pourquoi les cellules de l’échantillon ne se plasmolysent-elles pas simultanément pour une

concentration donnée ?

Concentration en mol/L 0,2 0,4 0,6 0,8 1

Nombre de cellules plasmolysées 8 75 95 100 100


6) Calculer la pression osmotique moyenne des cellules de l’échantillon, en considérant qu’il y’a équilibre osmotique entre l’ensemble de l’échantillon et le milieu quand il y a environ 50% de cellules plasmolysées. La température de la salle d’expérience est de 27°C NB : PO = TKa K = 0,082 a = concentration molaire

Exercice 8 : Cycle cellulaire Le dosage de la quantité d’ADN contenue dans le noyau puis dans chacun des lots de chromosomes présents dans une cellule en division a donné les résultats consignés dans le tableau :

Temps 0 h 1 h 1 h 45 1 h 50 3 h 5 h 30 7 h 9 h 10 h 12 h 13 h 45 13 h 50 15 h

Quantité d’ADN

8 8 8 4 4 4 5 7 8 8 8 4 4

1- Tracer la courbe d’évolution du taux d’ADN en fonction du temps

2- Sachant que pour ces cellules, la mitose dure environ une heure, que la prophase et la

métaphase représentent 75 % du temps de la division, indiqué sur le graphe le début et la

fin d’une mitose 3- Evaluer la durée d’un cycle cellulaire 4- Schématiser sur chaque portion horizontale de la courbe, l’aspect des chromosomes.

Exercice 9 : Cycle cellulaire Le dosage de la quantité d'ADN contenue dans le noyau des cellules puis dans chacun des lots de

chromosomes présents dans ces cellules en division a donné les résultats du tableau du document

ci-dessous

Temps en heures 0 3 5 8 9 11 16 18 20 23 25 28

Quantité d'ADN par cellule (ua)* 5,1 6,6 6,6 6,6 3,3 3,3 3,3 4 5,1 6,6 6,6 6,6

*ua= unité arbitraire Document

1- Tracer la courbe d'évolution du taux d'ADN en fonction du temps. (Prendre 1 cm pour 2h et 1cm

pour 1 unité d’ADN)

2- Sachant que pour ces cellules, la mitose dure 6heures environ et que la prophase et la métaphase

représentent 50% du temps de la division,

a- Indiquer le début et la fin d'une mitose, sur cette courbe. b- Donner la durée de la phase S et celle de l'anaphase.

3- Montrer un cycle cellulaire sur le schéma et évaluer sa durée par calcul.

4- Schématiser sur chaque palier, le comportement d'un chromosome.

5- Durant la phase S du cycle cellulaire, intervient le phénomène de réplication de l'ADN.

a- Définir "réplication". b- Donner l'importance de ce phénomène.

c- A l'aide des schémas clairs et précis, montrer comment se déroule ce phénomène en

prenant 4 (quatre) couples de bases azotées.


Exercice 10 : Interpréter les résultats de l’expérience de DUTROCHET et de PFEIFFER Le document suivant montre deux expériences 1 et 2 ont été réalisées respectivement par Dutrochet

et Pfeiffer.

1- Nommer le phénomène décrit par chaque expérience

2- Expliquer clairement les phénomènes mis en évidence par les 2 expériences

3- Interpréter le résultat de chaque expérience

Exercice 11 : Exploitation de document Les documents A et B représentent des coupes transversales de cellules musculaires observées au

microscopique optique. Les techniques de coloration sont différentes : en A, la coloration permet

de distinguer les capillaires sanguins sous forme de taches noires ; en B, une technique spécifique

met en évidence une enzyme essentielle à la fermentation lactique (la coloration est d’autant plus foncée que l’enzyme est abondante).

Document A Document B

Muscle étudié Rôle Fibres I Fibres II

Soléaire (muscle du mollet) Maintien de la station debout 85% 15%

Vaste interne (extenseur de la cuisse) Extension de la cuisse 53% 47%

Triceps brachial Mouvement du membre supérieur 30% 70%

1- L’examen des documents A et B représentent confirment l’existence de deux types de fibres.

Analyser chaque document en précisant le type de métabolisme des fibres qui y sont

représentées.

2- Evaluer le pourcentage de chacun de ces deux types de fibre dans l’électronographie ci-dessous.


3- En exploitant les données du tableau, décrire et préciser ce qu’indique l’inégale répartition des deux types de fibre dans chaque muscle étudié.

Exercice 12 : Métabolisme énergétique des cellules musculaires

On se propose de découvrir l'origine de l’ATP nécessaire à la contraction musculaire. On dispose de trois muscles gastrocnémiens de grenouille que l'on va traiter différemment :

Le premier muscle ne subit aucun traitement ;

Le deuxième muscle est traité par une substance qui bloque le déroulement de la glycolyse

Le troisième muscle est soumis à un traitement chimique qui bloque la glycolyse et inhibe

la réaction de dégradation de la phosphocréatine.

On stimule électriquement les trois muscles, afin de provoquer leur contraction. Le tableau suivant

récapitule les résultats des dosages de l’ATP et de la phosphocréatine (créatine phosphate), avant

et après la contraction. Le tableau indique également les réactions de chaque muscle.

Traitement 1er muscle 2ième muscle 3ième muscle

Aucun traitement Blocage de la glycolyse Blocage de la glycolyse et

blocage de la dégradation de

la créatine phosphate

Dosage Avant

contraction

Après

contraction

Avant

contraction

Après

contraction

Avant

contraction

Après

contraction

ATP en mmol

/kg de muscle

frais

4 à 6 4 à 6 4 à 6 4 à 6 4 à 6 0

Créatine

phosphate en

mmol/kg de

muscle frais

15 à 17 15 à 17 15 à 17 3 à 4 15 à 17 15 à 17

Reactions du

muscle

Contraction prolongée contraction de moyen

ne durée

Contraction de courte durée

1. Rappeler succinctement les différentes voies de la synthèse de molécules d'ATP dans les

muscles

2. Comparer, pour chaque muscle, les résultats des dosages avant et après la contraction.

3. Quel bilan peut-on établir pour l’ATP et la phosphocréatine ?

4. Mettre en relation les réactions des différents muscles, les traitements qu'ils ont subis et leurs

conséquences décrites dans le tableau.

5. Mettre en relation les données expérimentales consignées dans le tableau et les voies de

synthèse d'ATP dans les muscles.

Exercice 13 : Mécanisme de l’osmose dans la cellule végétale

Le schéma ci-dessous représente une coupe transversale d’une racine avec les poils absorbants (de la cellule


A) qui baigne dans le milieu extérieur d’une part et le milieu interne de la racine constitué de l’écorce (cellules A+B+D+E+F+G), du parenchyme cortical (cellules B+C+D+E+F), de

l’endoderme (Cellule G) et du cylindre central (cellule G+H+I) constituant les vaisseaux conducteurs de la sève brute. On rappelle que la sève brute est composée d’eau tirée du milieu ambiant ainsi que des sels minéraux. Les PO de chacune des cellules du dessin sont données en

grammes de NaCl et sont indiquées entre parenthèses :

Les différentes cellules dans une coupe de racine

1) Expliquer pourquoi l’eau peut passer du poil absorbant vers l’écorce puis nommez le phénomène mis en jeux ici

2) Dans quelle condition la plante peut- elle absorber l’eau du milieu extérieur ? 3) Nommez le mécanisme qu’utilisera la plante pour faire passer l’eau de l’écorce vers le cylindre

central ?

4) Une cellule végétale plasmolysée ne diminue pas de volume ; tel n’est pas le cas d’une cellule animale. Comment expliquez-vous ce constat ?

5) Comment expliquez-vous le phénomène de succion dans la cellule végétale ?

Exercice 14 Les figures du document ci-dessous montrent les différentes étapes en désordre du

fonctionnement d’un sarcomère à l’échelle moléculaire. 1) Annoter la figure A en reportant les numéros 1, 2,3 et 4 sur votre copie.

2) Donner un titre à chacun des figures A, B, C et D et classer les dans l’ordre chronologique. 3) Préciser la ou les conditions de réalisation de chacune des étapes B, C et D.

Exercice 15 Chez le maïs, au moment de la reproduction sexuée, le tube pollinique qui entre dans le pistil

renferme 3 noyaux A, B et C. D’autre part, le sac embryonnaire renferme 8 noyaux (1, 2, 3, 4, 5, 6,

7 et 8).


1. Faire un schéma annoté du gamétophyte ayant donné naissance aux noyaux A, B et C

2. Expliquer la présence de huit noyaux haploïdes dans le sac embryonnaire

3. Sachant que A est le noyau végétatif et 7,8 les synergides, lesquelles des combinaisons

suivantes : ABC, 45C, A6, 768, BC6, 1 2C, B6 et 123 donneront :

a1- L’œuf embryon ? a2- L’oeuf albumen? 4. Comparer les 2 combinaisons choisies du point de vue chromosomique et du résultat de leur

développement.

5. Quel nom donne-t-on à ce phénomène dont les résultats sont signifiés ci-dessus ? décrire

son mécanisme

Exercice 16 La figure 5 représente la coupe longitudinale d’un spermatozoïde vue au microscope électronique à transmission. Les figures 6 et 7 représentent des coupes transversales du même spermatozoïde aux

niveaux A et B.

1- Identifier les structures désignées par les numéros 1 à 5 de la figure 5.et 1 à 5 de la figure 9

2- Quelle relation existe-t-il entre les éléments 6 et 8 de la figure 5.

3- Le document 3 ci-dessous retrace les étapes de formation de l’élément de la figure 5. Nommer, sans les justifier, les stades cellulaires notés a, b, c, d en mentionnant à chaque fois la garniture

chromosomique


4- Quel phénomène biologique subira l’élément de la figure 5 au voisinage du gamète femelle.

5- En supposant que la spermatogonie contient 10 grammes d’ADN (quantité arbitraire). a. Recopier et compléter le tableau ci-dessous afin de préciser la quantité d’ADN dans les

cellules de la lignée spermatogénique

Cellule Spermatogonie Spermatocyte

I

Spermatocyte

II

Spermatide Spermatozoïde

Quantité d’ADN en g

10

b. Tracer le graphe montrant la variation de la quantité d’ADN en fonction des étapes de la spermatogenèse

Exercice 17 A- La levure est un champignon unicellulaire chez lequel on peut observer différents modes de

formation des cellules : divisions conformes ou mitoses, divisions méiotiques, fécondation. Le

document 2 représente le cycle de développement de cette levure. Lorsque les conditions de culture

sont favorables, les levures se reproduisent par bourgeonnement. Les petites cellules formées à leur

périphérie comportent beaucoup moins de cytoplasme que la cellule dont elles sont issues, mais

contiennent dans leur noyau la même information génétique. Le bourgeonnement, qui se produit

toutes les 90 minutes, se poursuit tant que l’environnement des levures reste convenable.

1- Nommer le type de division cellulaire correspond le bourgeonnement de la cellule de levure.

2- Nommer la population cellulaire issue du bourgeonnement d’une seule cellule de levure ?

3- Déterminer le nombre de levure obtenu au bout d’une journée de culture en milieu optimum à partir d’une seule cellule mère. On admettra que la cellule mère produit un seul bourgeon par division. (0,5 pt)


B- Dans les conditions particulières, deux levures peuvent fusionner (Etape X). Nommer la partie

du cycle qualifiée ici d’étape X.

C- Si les ressources nutritives du milieu de culture viennent à s’épuiser, la levure C subit deux divisions successives (Etape Y) qui aboutissent à la formation de quatre cellules, appelées spores,

contenues dans un asque. Le graphe du document 3 indique l’évolution de la quantité d’ADN au cours de l’étape Y.

1- En vous aidant des connaissances concernant d’autres champignons produisant des asques,

nommer les deux divisions successives que subit la cellule C pour donner un asque à quatre

spores.

2- Compléter le graphe du document 3 en faisant figurer l’évolution de la quantité d’ADN contenue dans un noyau cellulaire lorsqu’une cellule issue de la germination d’une spore produit une autre cellule par bourgeonnement et lorsque deux levures fusionnent.

3- En sachant que chez la levure, le nombre haploïde « n » est égal à 17 chromosomes, donner

le nombre de chromosomes des cellules A, B et C ainsi que des spores figurant sur le cycle

de développement.

Exercice 18 : Observer les cellules reproductrices des mammifères à différents stades de formation

1- Le document 1.a ci-dessus retrace les étapes d’un phénomène biologique. Nommer ce

phénomène.

Document 1.a Document 1.b


2- Identifier les stades cellulaires notés a, b, c, d et e en précisant à chaque fois la garniture

chromosomique

3- Plusieurs lapines sont, dans un premier temps, accouplées avec des mâles fertiles. Ces lapines

sont ensuite sacrifiées une à une, à intervalles de temps réguliers.

On prélève alors, dans leurs oviductes, les « œufs » en cours de développement qui s’y trouvent puis on les observe au microscope.Les dessins du document 1.b représentent quelques aspects

des phénomènes qui se déroulent dans l’oviducte après l’accouplement.

a) De quel phénomène est-il question ?

b) Annotez les dessins en vous aidant des lettres A à F c) Placez les dessins dans l’ordre chronologique du déroulement du phénomène représenté en

utilisant les chiffres.

Exercice 19 : Expliquer le phénomène de la double fécondation chez les Spermaphytes Le schéma ci-contre représente le sac embryonnaire au moment de la double fécondation.

Chez lemais, au moment de la reproduction, le tube pollinique qui entre dans le pistil renferme

trois noyaux (A, B, C). Le sac embryonnaire renferme 8 noyaux (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8) voir le

document ci-dessous.

1- Dites ce qui, dans ce schéma montre qu’on est bien au moment de la double

fécondation.

2- Préciser le nom de deux cellules qui

résulteront de la double fécondation.

3- Préciser le devenir de chacune de ces deux

cellules

4- Annoter les trois noyaux et préciser l’origine du tube pollinique

5- Préciser parmi les combinaisons suivantes ABC, 45C, A6, 768, 12C, B6, 123 ; celles qui

donneront :

a) L’œuf embryon

b) L’œuf albumen

6- Comparer les deux combinaisons choisies du point

de vue chromosomique


Exercice 20

Document 1 : Télophase de la mitose des cellules végétales.

Document 2 : Schématisation de la mitose d’une cellule animale (2n = 4)

1a- Préciser l’origine et le rôle des asters pendant la mitose. 1b- Ces asters existent-ils pendant la mitose des cellules végétales ? Si non, citer les éléments jouant

le rôle de ces asters tout en précisant l’origine de ces éléments ? 2a- Décrire les modalités de la séparation des deux cellules-filles lors d’une mitose animale

2b- Comparer ce mode de séparation avec celui des cellules végétales vues dans la figure 1.

2c- Comment s’obtiennent alors les deux cellules filles au cours de la télophase dans les cellules

végétales ?

2d- Donner un autre rôle des vésicules golgiennes.


3a- Comparer la composition de la chromatine des cellules en télophase avec celle des cellules en

interphase (Figure 4).

3b- Déduire de la réponse précédente le phénomène qui s’est produit lors de l’interphase au niveau de la chromatine.

4a- Comparer la mitose de la cellule animale et celle de la cellule végétale.

4b- Que peut-on conclure ?

Exercice 21

La destruction des cellules de l’organisme et leur remplacement sont deux constantes biologiques dans les conditions de vie normale.

Les hématies ont une durée de vie de 120 jours et leur nombre est d’environ 5 millions par mm3 de

sang chez l’individu sain. Un renouvellement cellulaire est donc indispensable. C’est dans la moelle rouge des os qu’il s’effectue.

Les étapes de la formation des hématies

1- Etablir quel phénomène permet le passage de la cellule-souche (ou proérythroblaste) au

réticulocyte.

2- Préciser les différences observées entre le réticulocyte et l’hématie. Donner un nom à ce phénomène.

3- Donner quelques exemples d’organes qui se renouvellent continuellement dans l’organisme humain.

4- Quel est le phénomène qui permet la reconstitution des organes accidentés par brûlures de la

peau ou lors des fractures osseuses ?

Situation problème 1 Compétence ciblée : Sensibiliser sur la nécessité du maintien de la quantité d’ADN au cours de la reproduction.

Situation et contexte Dans les environs de la ville de DSCHANG a été retrouvé un corps sans vie d’un homme d’âge estimé à 40 ans, vraisemblablement, il été retrouvé assassiné et présente une face difficilement

reconnaissable. La police scientifique a retrouvé près du cadavre des crachats ; et du sang aux

environs de la victime et dit par ailleurs qu’il est possible de retrouver les parents de la victime et même les suspects. Les familles ayant perdu l’un de leur membre doivent subir les tests d’ADN afin de vérifier les relations de parentés.

Vous êtes appelés à éclairer la communauté pour plus de compréhension dans cette

démarche de la police scientifique.


Consigne 1 : Dans un texte de 6 lignes, explique à la communauté le choix de l’ADN pour rechercher les parents de la victime.

Consigne 2 : Dans un paragraphe de 8 lignes, explique les mécanismes qui permettent la

conservation de l’information génétique d’une cellule à l’autre et de génération en génération. Consigne 3 : Propose une méthode scientifique qui permet de retrouver les suspects à partir des

éléments retrouvés sur le lieu du crime.

Situation problème 2 Compétence ciblée : Limiter les conséquences liées aux échanges d’eau et des substances dissoutes grâce à la sensibilisation sur l’importance des échanges cellulaires dans la vie. Situation et contexte : Pendant les vacances, deux élèves ont fait une visite par curiosité à la morgue de l’Hôpital général d’une ville. Sur place, ils ont constaté que les préposés de morgues et les anatomopathologistes font face à une situation embarrassante : deux cadavres de jeunes garçons

supposés morts des suites de noyade ; l’un se serait noyé dans la rivière et l’autre dans l’océan. Après dissection et radiographie des organes internes lors de l’autopsie consistant à déterminer les causes physiologiques exactes de la mort de chaque garçon, on vous propose les données du

document ci-dessous, présentant les alvéoles pulmonaires et les capillaires sanguins de ces deux

garçons.

Tu es élève en classe de terminale D, ils sollicitent ton avis afin d’avoir des arguments scientifiques pouvant leur permettre de déterminer les causes physiologiques et le type d’eau (eau douce ou eau salée) dans lequel chaque garçon se serait noyé.

Consigne 1 : Dans le cadre de causerie éducative et dans un texte de huit (08) lignes maximum,

explique à ces élèves l’état des alvéoles pulmonaires de chaque garçon en tenant compte du caractère de l’eau qu’ils contiennent vis-à-vis du plasma sanguin ; du caractère du plasma sanguin

vis-à-vis du liquide intracellulaire des hématies et en tenant compte du sens des échanges (eau des

alvéoles/plasma sanguin et plasma sanguin/hématies).

Consigne 2 : Conçois une affiche mettant en exergue les causes physiologiques et le type d’eau (eau douce ou eau salée) dans lequel chaque garçon se serait noyé.


Consigne 3 : Dans le cadre d’un exposé en classe au cours duquel tu as mentionné l’expérience ci-dessus vécue à l’hôpital, sensibilise tes camarades sur l’importance des échanges cellulaires au niveau des poumons d’un individu.

Situation problème 3 Compétence ciblée : Sensibiliser sur les phénomènes biologiques de la vie cellulaire.

Situation et contexte : Les études sociologiques montrent que dans la plupart des zones reculées et certaines

grandes métropoles du Cameroun, les populations s’approvisionnent en médicaments dans la rue

et non dans les pharmacies. Les raisons évoquées pour cela son multiples ; les coûts élevés des

frais dans les hôpitaux, la honte de certains dignitaires de faire la queue dans les salles d’attentes des hôpitaux, l’accessibilité des médicaments de la rue à moindre coût. Ces médicaments sont

généralement mal conserves et perdent par conséquent leur usage. C’est le cas de la solution de glucose. Elle est utilisée comme solution nutritive sous forme de perfusion pour les personnes

malades à l’exception des diabétiques. Pour un traitement efficace, la solution de glucose doit avoir une concentration isotonique au plasma sanguin. Ainsi, son injection intraveineuse ne pose aucun

problème au bon fonctionnement de l’organisme. La mauvaise conservation de cette solution peut

entrainer une modification de sa concentration. Cette situation est très dangereuse pour les

hématies car, si elle devient hypotonique, elle peut entrainer l’hémolyse des hématies ; une condition qui ne pourra qu’empirer la situation du malade qui a la suite pourra développer une

anémie et la mort suivra si rien n’est fait. Si la solution de glucose devient hypertonique, les hématies vont se plasmolyser et ceci peut entraver sur le transport des gaz respiratoires.

Tu es membres du club santé et tu as été choisi pour sensibiliser tes camarades sur les

dangers de la solution de glucose acheter dans la rue.

Consigne 1 : Dans un paragraphe de 8 lignes maximum, explique à tes camarades pourquoi les

hématies s’hémolysent lorsqu’une solution de glucose hypotonique est injectée dans l’organisme.

Consigne 2 : Conçois une affiche montrant le comportement d’une hématie dans une solution de glucose hypertonique.

Consigne 3 : Dans le cadre d’un exposé de 8 lignes maximum, explique à tes camarades le

comportement des hématies dans une solution de glucose isotonique au plasma sanguin.

Situation problème 4 Compétence visée : Sensibiliser sur les perturbations liées aux échanges d’eau, de substances dissoutes et de particules entre la cellule et son milieu ambiant.

Situation et contexte : Pour la célébration de son 17ème anniversaire, Briginette décide de faire la préparation de salade

de charcuterie. Elle a besoin d’une sauce vinaigrette à l’oignon, des mortadelles, du jambon, des

saucissons, pour la sauce vinaigrette, on mélange de l’huile avec du vinaigre et on ajoute du sel. On obtient une solution blanchâtre qui devient rose pâle, quelques minutes après l’ajout d’oignon tranché en rondelle. Les tranches d’oignon deviennent tendres si elles étaient rigides au début.


Josiane surprise par le comportement de ces tranches d’oignon se dirige vers sa mère pour plus d’explication. Sa mère répond « le vinaigre a fragilisé les tranches d’oignons ». Tu es élève en classe de Terminale C résidant au quartier et elle se dirige vers toi pour avoir plus d’explications au phénomène observé. Aide la à comprendre les perturbations liées aux échanges cellulaires.

Consigne 1 : Propose à Briginette, dans un texte de 10 lignes maximum comment la cellule peut

échanger en permanence avec le milieu extérieur en insistant sur les types de transport. Consigne 2 : Dans une affiche que tu colleras dans tous les coins du quartier, explique le

changement d’état des tranches d’oignon tout en donnant un nom au phénomène responsable de

ce changement. Consigne 3 : Sur une banderole, réalise le schéma d’une cellule de ces tranches d’oignon tendres avec des légendes complètes.

Situation problème 5 Compétences visée : Identifier au microscope ou sur des électronographies, les différents états

des cellules et végétale placées dans des solutions de concentrations différentes.

Situation de vie contextualisée Michel, un élève du Centre National TOumpé Intellectual Groups SARL a observé et dessiné

l’aspect des cellules de fragment de pommes dans les solutions de concentrations différentes lors de la séance de travaux pratique en cours de SVTEEHB. De retour de chez lui, il veut faire la

même chose en utilisant en utilisant le microscope que lui a offert son oncle qui travaille dans un

laboratoire. Il prend un morceau d’oignon plonge dans les solutions de concentration différente. Une heure après il réalise la préparation microscopique, au fort grossissement il observe les

éléments suivants.

Consigne 1 : Dans un exposé de 15 lignes à présenter devant tes camarades expliquez le

comportement de chaque cellule à différente concentration.

Consigne 2 : Au cours de votre exposé votre professeur de SVTEEHB affirme que l’osmose

constitue une des activités que font les cellules vivantes avec le milieu dans lequel elle vit : Dans


un discours de 15 lignes maximum à présenter au club journal le lundi matin, définir et expliquer

le mécanisme de l’osmose. Consigne 3 : votre proviseur étend ancien laborantin voudrais calculer la pression osmotique

pour la figure 2 mais il a oublié toutes les notions sur la pression osmotique. Sachant que La

solution de sérum physiologique (Na Cl) à 9% est isotonique au plasma sanguin. Sur une affiche

à coller dans son bureau aidez le à Calculer la pression osmotique des cellules sanguines ( vous

allez au préalable définir pression osmotique )

On donne : Na = 23, Cl = 35

Situation problème 6 Compétence visée : Communiquer sur les échanges cellulaires

Situation de vie contextualisée Samedi dernier Suzy est décédée de manière « mystérieuse ». La veille elle présentait les

symptômes suivants : fatigue, nausées, vertiges, vomissements, diarrhées…. Après avoir examiné Suzy l’infirmier décide de lui placer une « poche de sang de NaCl » (perfusion intraveineuse de

NaCl). L’état de Suzy s’est rapide dégradé et malheureusement elle a rendu l’âme. L’autopsie a révélé que tous les globules rouges de Suzy ont « explosé » pendant la perfusion.

Vous êtes appelé en tant que élève de classe de terminale C à expliquer à la famille de Suzy ce qui

a pu entrainer le décès de leur fille.

Consigne 1 : Après avoir défini le terme solution, indiquer la précaution (en rapport avec les

échanges cellulaires) à prendre lors de la préparation d’une solution à perfuser à un patient.

Consigne 2 : Sachant que la concentration du plasma en NaCl est d’environs 9g/l, expliquer (dans un texte de 10 lignes maximum) à la famille de Suzy ce qui a pu provoquer la mort de leur fille. NB : Illustration souhaitée.

Consigne 3 : Proposer un slogan visant la sensibilisation des populations sur les risques d’une administration « hasardeuse » des perfusions intraveineuses.

Situation problème 7 Compétence ciblée : Sensibiliser sur la nécessité du renouvellement de l’ATP lors des exercices musculaires.

Situation et contexte : Pour mieux préparer les activités post et périscolaires dans la ville de Dschang, Monsieur X,

délégué des sports, organise une série d’activités coordonnées par les enseignants encadreurs de

cet arrondissent. Dans son propos, M. le Délégué, de par ses expériences professionnelles leur a

instauré des strictes modalités sportives et a insisté sur certaines disciplines sportives comme la

résistance, la course de 100m, le saut, le lancer, le football… et surtout certains comportements alimentaires. Ceci pour éviter des cas des crampes, fatigue musculaire, crise d’asthme, arrêt cardiaque…

http://mediatheque.accesmad.org/educmad/mod/page/view.php?id=12099

http://mediatheque.accesmad.org/educmad/mod/page/view.php?id=12099


Tu as participé activement à cette séance d’entrainement dans le but de sensibiliser les

athlètes sur la nécessité du renouvellement de l’ATP lors des exercices musculaires.

Document : Mécanisme de la contraction d’une fibre musculaire

Caractéristiques Glycogenèse Triglycérides Myofibrilles ATPase Mitochondries

Fibres I ++ ++ ++ + ++

II +++ + +++ ++ +

Capillaires Myoglobine Vitesse de

contraction

Force

développée

Fatigabilité

Dénominations

++ ++ + + + R, L et O

+ + ++ ++ ++ B, R et G

NB : La myoglobine est une protéine c de couleur rouge fixant le dioxygène et favorisant sa diffusion

dans la fibre. Le nombre de croix indique l'importance de chacun des caractères ; R, L et O =

Rouges, Lentes, et Oxydatives ; B, R et G = Blanches, Rapides et Glycolytiques.

Consigne 1 : Tache 1 : A partir des caractéristiques présentées dans le tableau ci-dessous, relève les principaux

paramètres qui permettent de différencier les deux types de fibres musculaires.

Tache 2 : Les fibres de type 1 sont qualifiées de fibres à contraction lente alors que celles de type

II sont des fibres à contraction rapide. Relève trois principales caractéristiques des fibres à

contraction lente et celles à contraction rapide.

Consigne 2 : Tache 1 : Dans un texte de 3 lignes au maximum, explique à tes camarades la raison fondamentale

de la régénération de l’ATP lors des activités musculaires.


Tache 2 : Dans un exposé bien détaillé de quelques lignes, présente clairement les différentes voies

de restauration de l’ATP.

Consigne 3 : A la fin desdites activités, tu as été choisi par ton professeur d’EPS lors d’une séance pratique : Tache 1 : En utilisant les informations fournies par le document 4 ci-dessous, explique à tes

camarades des classes, dans un discours bien élaboré, le mécanisme de la contraction d’un muscle lors des activités sportives.

Tache 2 : Explique-leur l’origine des crampes et de la fatigue musculaire souvent observés. 1pt

Situation problème 8 Compétence visée : Etablir la relation entre les différentes voies de restauration de l’ATP, les types de fibres musculaires et l’effort physique effectué.

Situation et contexte : Moussa est un footballeur de l’équipe de Coton sport de Garoua mais est très indiscipliné. Samedi passé, jour de la rencontre qui devait opposer son équipe à celle la panthère du Ndé, il est arrivé

lorsque le match était sur le point de commencer et s’est précipité pour entrer immédiatement sur l’aire de jeu. 15 minutes après le début de la rencontré, il a commencé à ressentir des crampes,

fatigue et douleurs musculaires et a été obligé d’abandonner la partie. Son entraineur très mécontent affirme que ce qui arrive est dû au fait qu’il ne s’entraine pas suffisamment et aussi à l’absence d’échauffement avant le match.

Tu es élève en classe de Tle D et est interpellé pour réagir face à cette situation.

Consigne 1 : Dans le cadre d’une causerie éducative, explique à Moussa et aux autres sportifs l’origine des crampes, fatigue et douleurs musculaires ressenties au cours d’un effort physique. Pour ce fait, explique la voie métabolique utilisée pour restaurer l’ATP dans ce cas. Consigne 2 : Dans un exposé de 15 lignes maximum, explique le mécanisme de la contraction

musculaire et aussi les rôles joués par l’ATP et le calcium au cours de la dite contraction. Consigne 3 : Après avoir caractérisé les différents types de fibres musculaires, schématise une

fibre musculaire au repos et à l’état contracté.

Situation problème 9 Compétence visée : Sensibiliser et éduquer sur l’importance des voies métaboliques produisant de l’énergie. Situation et contexte : Certains sportifs trichent lors des compétitions sportives en consommant des produits dopants.

Afin d’étudier l’effet de l’entrainement et du dopage, sur les voies métaboliques produisant de

l’énergie, au niveau des cellules musculaires chez certains sportifs on se propose les données suivantes :

La mesure de concentrations de certains métabolites au niveau du muscle striée, et la

détermination du pourcentage de consommation de glucose et de phosphocreatine chez un


nageur après une épreuve de 100m et chez un autre après une épreuve de 1500m, ont permis

l’obtention des résultats présentés par les documents 3 et 4.

Consigne 1 : Déterminer les variations de la concentration des métabolites chez les deux nageurs

à partir du document 3.

Consigne 2 : En se basant sur le document 4, dégager les voies utilisées par le muscle de chacun

des deux nageurs pour produire l’énergie.

Consigne 3 : Montrer à l’aide d’un graphique la succession dans le temps des différentes voies

métaboliques utilisées par le muscle pour produire de l’ATP nécessaire à la contraction au cours d’un exercice physique.

Situation problème 10 Compétence visée : Etablir la relation entre les différentes voies de restauration de l’ATP, les types de fibres musculaires et l’effort physique effectué.

Situation et contexte On distingue dans les muscles deux types de fibres (type I et type II) se caractérisant par des

performances mécaniques différentes.

À partir des données tirées de l'analyse des documents mises en relation avec vos connaissances, répondez au consignes suivantes. Document 1 : Résultats de quelques mesures effectuées sur des fibres musculaires. Des fibres musculaires des deux types sont soumises à des stimulations qui provoquent leur

contraction. Ces stimulations sont prolongées pendant une trentaine de secondes.

Document 2 : ATP et contraction musculaire.


Consigne 1 : Dans un texte de 10 lignes maximum expliquez pourquoi certaines fibres peuvent

rester contractées plus longtemps que d'autres.

Consigne 2 : Sur une affiche énumérez les types de fibres musculaire et donnez les particularités

de chacune de ces fibres musculaires

Consigne 3 : établis une comparaison entre la contraction des myofibrilles suite à l’ajout de l’ATP et suite à l’ajout du Salygran. Un texte de 10 lignes est attendu.


Situation problème 11 Compétence ciblée : Etablir la relation entre les différentes voies de restauration de l’ATP, les types de fibres musculaires et l’effort physique effectué. Situation de vie contextualisée :

Le professeur d’EPS se propose de découvrir l’origine de l’ATP nécessaire à la contraction

musculaire pendant les épreuves sportives du baccalauréat D au lycée de Tam carrefour. Pour y

arriver, il fait appel à son collègue des SVTEEHB qui, à son tour, décide de réaliser avec ses élèves

de terminale D, des expériences sur les animaux inférieurs afin de dégager des conclusions qui

seront utiles au professeur d’EPS. L’équipe scientifique ainsi formée dispose pour cela de trois muscles gastrocnémiens de grenouille codés respectivement « LAB » ; « SIN » et « NZA » qu’elle va traiter différemment :

Le muscle « LAB » ne subit aucun traitement ;

Le muscle « SIN » est traité par une substance qui bloque le déroulement de la glycolyse ;

Le muscle « NZA » est soumis à un traitement chimique qui bloque la glycolyse et inhibe la

réaction de dégradation de la phosphocréatine.

L’équipe stimule électriquement les trois muscles, afin de provoquer leur contraction. Le tableau suivant récapitule les résultats des dosages de l’ATP et de la phosphocréatine (ou créatine phosphate), avant et après la contraction. Le tableau indique également les réactions de chaque

muscle.

Traitement

« LAB » « SIN » « NZA »

Aucun traitement Blocage de la glycolyse

Blocage de glycolyse et

blocage de la

dégradation de la

créatine phosphate

Dosages Avant

contraction

Après

contraction

Avant

contraction

Après

contraction

Avant

contraction

Après

contract

ion

ATP en mmol/kg

de muscle frais 4 à 6 4 à 6 4 à 6 4 à 6 4 à 6 0

Créatine

phosphate en

mmol/kg de

muscle frais

15 à 17 15 à 17 15 à 17 3 à 4 15 à 17 15 à 17

Réaction du

muscle Contraction prolongée

Contraction de moyenne

durée

Contraction de courte

durée

Vous faites partie de l’équipe scientifique, et vous êtes sollicité par le professeur des SVTEEHB pour un entrevu avec le professeur d’EPS, afin de lui apporter une lumière sur sa préoccupation.

Consigne 1 : Comparer les concentrations des muscles avant et après la contraction, puis déduire

le rôle de l’ATP. Consigne 2 : expliquer en 15 lignes maximum, les résultats obtenus pour les trois muscles en

mettant en relation les traitements qu’ils ont subis et leurs réactions


Consigne 3 : Le professeur d’EPS te demande d’expliquer en 10 lignes maximum pourquoi un candidat au baccalauréat va se mettre à respirer à une fréquence très élevée juste après la course

de vitesse sur 100m

Situation problème 12 Compétence ciblée : Limitation des conséquences liées aux échanges d’eau, de substances dissoutes et de particules entre la cellule et le milieu ambiant.

Situation de vie contextualisée :

On dispose de 6 tubes à essais numérotés de 1 à 6 dans lesquels on place des solutions de

Na+, Cl- de différentes concentrations (0 ; 3 ; 5 ; 9 ; 12 ; et 15 g/l). On laisse tomber dans chaque

tube 4 gouttes de sang frais et on agite légèrement pour bien mélanger.

En dehors des observations apparaissant sur le document, le microscope donne les résultats

suivants :

- Dépôt du tube 3 : hématies très gonflées ;

- Prélèvement des tubes 1 et 2 pas d’hématies ; - Dépôt du tube 4 : hématies à contour normal ;

- Dépôt des tubes 5 et 6 : hématies à contour crénelé.

Vous faites partie du club scientifique de votre lycée, et vous êtes sollicité par le professeur

des SVTEEHB pour un entretient avec l’inspecteur en visite dans votre établissement.

Consigne 1 : Expliquez l’absence des hématies dans les tubes 1 et 2 ; le caractère gonflé des hématies du tube 3 et la signification de coloration légèrement rose ; le contour crénelé des hématies

des tubes 5 et 6, et le caractère incolore des liquides qui surmontent les dépôts des tubes 4, 5 et

6. Consigne 2 : Expliquez en quelques lignes comment cette expérience a été à l’origine de l’utilisation du liquide de Ringer pour les expériences avec les tissus vivants et les solutions de glucosé et de

salé pour le support des perfusions de médicaments dans les centres médicaux.

Consigne 3 : Concevoir un protocole expérimental permettant de mettre en évidence le

phénomène d’osmose et sensibiliser les populations de votre localité sur l’importance biologique des échanges cellulaires dans la vie.

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