Sujet remplacement Réunion juin 2000

                          

                    Biologie Humaine (10 points) 

 

                    Les cellules sanguines et le transport sanguin des gaz respiratoires.

1. Les cellules sanguines et la synthèse de l'hémoglobine. (4,5 points)

1.1 Le document 1 représente l'observation en microscopie optique d'un frottis 
coloré de sang humain.

Reporter sur la copie les noms des éléments repérés par les numéros 1 à 4.

Citer pour les éléments figurés (2), (3) et (4), un de leurs rôles essentiels.

1.2 Le document 2 représente la photo d'une autre cellule sanguine, observée en 
     microscopique électronique à transmission, cette cellule ne figure pas sur le 
     document 1.

                                        1.2.1 Titrer ce document. Reporter sur la copie les légendes des 
                                                numéros 5 à 12.

1.2.2 Indiquer le devenir de cette cellule lorsqu'elle quitte les vaisseaux 
        sanguins et citer ses deux rôles principaux.

1.3 Les éléments (1) prennent naissance dans la moelle rouge des os à partir de 
     cellules souches.

                                        1.3.1 Donner le nom de la formation de ces éléments.

1.3.2 Le tableau A illustre certains aspects de l'activité des 
        précurseurs médullaires de l'élément (1) au cours de leur 
        évolution dans le temps.

Précurseurs médullaires cellule mature

au temps 1 au temps 2 au temps 3

Cellule

Proérythroblaste 20 à 25 µm

Erythroblaste acidophile 8 à 10 µm

Elément (1) 7 µm

Teneur en ADN

normale

normale (chromatine condensée)

nulle

Synthèse d'ARN

intense

faible

nulle

Synthèse d'hémoglobine

nulle

maximale

nulle

Teneur en hémoglobine

nulle

importante

forte teneur (90% du poids sec)

Tableau A

                           Analyser ce document et retrouver les étapes de l'activité évoquée 
                                        dans le tableau.

1.3.3 L'élément (1) présente une forte teneur en hémoglobine. 
        Préciser la structure de la molécule d'hémoglobine.

2. Le transport sanguin des gaz respiratoires. (5,5 points)

                    2.1 Le transport sanguin des gaz respiratoires est assuré principalement par l'hémoglobine.

2.1.1 En faisant appel aux connaissances acquises, indiquer les 
        combinaisons qui s'établissent entre la molécule d'hémoglobine
        et le dioxygène d'une part et le dioxyde de carbone d'autre part

                                        2.1.2 Donner les autres formes de transport sanguin des gaz 
                                                respiratoires.

                    2.2 Le tableau B regroupe les valeurs de pressions partielles en dioxygène et dioxyde de carbone
 dans l'air alvéolaire, le sang hématosé, le sang non hématosé et les cellules de l'organisme 
humain

Pression artérielle

Air alvéolaire

Sang hématosé

Sang non hématosé

Cellules

PP O2 en kPa

13,5

13,5

5,1

3,5

PP CO2 en kPa

5,3

5,3

6

6,5

Tableau B

 

                                        2.2.1 Donner la signification du terme "hématose".

2.2.2 En utilisant les données du tableau B, décrire le mécanisme physique et le sens des échanges gazeux au niveau des poumons et au niveau des cellules.

2.3 La courbe du document 3 présente le pourcentage de saturation de l'hémoglobine en dioxygène en fonction de la pression partielle en dioxygène.

                                         2.3.1 Analyser cette courbe.

2.3.2 A partir du document 3 et des données consignées dans le 
tableau B et, déterminer les taux de saturation de l'hémoglobine dans
 le sang à l'entrée et à la sortie des poumons. Conclure.

 

DOCUMENT 1

 

DOCUMENT 2

 

 

DOCUMENT 3

 

ÉLÉMENTS DE CORRECTION

1. Les cellules sanguines et la synthèse de l'hémoglobine (3 points)

1.1 (8 points)

1 - hématie 2 - granulocyte 3 - thrombocyte 4 - lymphocyte

lymphocyte : immunité spécifique.

granulocyte : phagocytose.

thrombocyte : hémostase.

1.2 (11 points)

1.2.1 (5 points)

titre : ultrastructure d'un monocyte

5 - hyaloplasme 6 - réticulum endoplasmique 7 - mitochondrie

8 - membrane plasmique 9 - vacuole 10 -pseudopode

11 - membrane nucléaire 12 -noyau

1.2.2 (6 points)

Devient un macrophage.

Rôles : Phagocytose, initiation de la réponse immunitaire 
           (présentation des antigènes aux lymphocytes)

1.3 (17 points)

1.3.1 (2 points)

Erythropoïèse

1.3.2 (10 points)

Proérythroblaste : synthèse d'ARN messager à partir d'ADN ;
 Erythroblaste acidophile : fin de la synthèse d'ARN m, traduction 
des ARN m, synthèse d'hémoglobine, accumulation d'hémoglobine 
dans le cytoplasme ; élément (1), hématie : absence de noyau, plus 
de synthèse d'ARN ni d'hémoglobine, mais forte teneur en 
hémoglobine due à la synthèse pendant la phase précédente.

1.3.3 (5 points)

Hétéroprotéine

2 - Transport sanguin des gaz respiratoires (44 points)

2.1. (16 points)

2.1.1 (10 points)

Hb + O2 Û HbO2 (Oxyhémoglobine) fixation du O2 sur l'hème.

Hb + CO2 Û HbCO2 (carbaminohémoglobine) fixation sur des fonctions aminés.

2.1.2 (4 points)

O2 et CO2 dissous, carbonates, composés carbaminés plasmatiques

2.2 (14 points)

2.2.1 (2 points)

Au niveau des poumons, passage d'un sang riche en CO2 en sang riche en O2.

2.2.2 (12 points)

Mécanisme : diffusion des gaz, de la pression partielle la plus élevée vers la pression partielle la plus faible.

Sens : au niveau des poumons

au niveau des tissus

2.3 (16 points)

2.3.1 (10 points)

L'allure en S de la courbe montre que la fixation de 02 sur Hb dépend de la Pp de O2 mais qu'il n'y a pas proportionnalité. Lorsque Pp O2 est faible le % de saturation est faible donc Hb a peu d'affinité pour O2. Lorsque Pp 02 est élevée le % de saturation est élevé donc Hb a une grande affinité pour O2.

2.3.2 (6 points)

A l'entrée des poumons le sang non hématosé a une Pp en O2 de 5,1 Kpa, donc le % de saturation est de 70 %, à la sortie le sang hématosé a une Pp en O2 de 13,5 Kpa, donc le % de saturation est de 90 %. Conclusion : avant l'hématose le sang est encore très riche en O2 alors qu'il est qualifié de sang pauvre en O2 et riche en CO2.