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CONCOURS INTERNE
DE TECHNICIEN DE LABORATOIRE
Session de 2010
Vendredi 23 avril 2010 De 14h à 16h
Épreuve d’admissibilité Épreuve écrite à caractère scientifique Durée 2 heures – Coefficient 1
SPECIALITE A :
SCIENCES DE LA VIE ET DE LA TERRE ET BIOTECHNOLOGIE
Avertissement
Ce livret comprend 34 pages et est composé de deux parties :
• Une partie option « biotechnologie », pages 2 à 22 ; • Une partie option « sciences de la vie et de la Terre », pages 23 à 34.
Chaque candidat traitera uniquement la partie correspondant à l’option choisie au moment de son inscription. Toute composition dans une autre option entraînera l’annulation de l’épreuve. Si, au cours de l’épreuve, un candidat repère ce qui lui semble être une erreur d’énoncé, il le signale sur sa copie et poursuit sa composition en précisant les initiatives qu’il prend pour la rédaction de sa solution. Le sujet se présente sous forme de QCM. Pour chaque question, plusieurs réponses sont proposées. Suivant le cas, il y a une ou plusieurs réponse(s) juste(s). Vous devez cocher toutes les réponses justes. Le livret sera rendu dans son intégralité en fin d’épreuve.
S’agissant d’un concours de recrutement de personnel administratif présentant une spécificité technique particulière, l’utilisation d’une calculatrice électronique programmable est autorisée conformément aux dispositions de la circulaire n° 99-186 du 16 novembre 1999. L’usage de tout ouvrage de référence, de tout document et de tout autre matériel électronique est rigoureusement interdit. Vous devez impérativement vous abstenir de signer ou d’identifier votre copie.
Hormis l’en-tête détachable, la copie que vous rendrez ne devra, conformément au principe d’anonymat, comporter aucun signe distinctif, tel que nom, signature, origine, etc. Toute annotation distinctive mènera à l’annulation de votre épreuve.
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OPTION BIOTECHNOLOGIE
Fiche 1 – Identification bactérienne DONNÉES L’identification d’une souche bactérienne peut se faire en utilisant une microgalerie (type API), ou par l’utilisation de quelques tests « classiques ». On procède à l’identification d’un bacille à Gram négatif de culture facile, présentant une ciliature péritriche et donnant un résultat négatif en présence de TMPD (tétra-méthyl-phénylène diamine). Le tableau suivant liste quelques uns des milieux d’identification utilisés, ainsi que les résultats obtenus :
MILIEU / TEST RÉACTIF AJOUTÉ AVANT LECTURE RÉSULTAT
Viande-foie (VF) AAF Bouillon de Moeller + Arginine +
Kligler-Hajna Glucose + Lactose –
H2S + Uréase +
Chlorure de fer III TDA + Bouillon Urée-Tryptophane Kovacs Indole –
Bouillon nitraté NIT 1 + NIT 2 NR + ONPG (β-galactosidase) ONPG +
QUESTIONS
1. L’étude de la morphologie bactérienne est une étape cruciale dans la démarche d’identification d’une souche. Indiquer la (les) proposition(s) exacte(s) :
A. Une bactérie à Gram négatif possède une paroi présentant un peptidoglycane peu
épais, ainsi qu’une membrane externe. B. Une bactérie à Gram négatif possède une paroi présentant un peptidoglycane épais,
sans membrane externe. C. Une ciliature péritriche se traduit habituellement par des mouvements sinueux lors
d’une observation d’un frottis de Gram. D. Une ciliature péritriche se traduit habituellement par des mouvements sinueux lors
d’une observation à l’état frais. E. Une ciliature péritriche se traduit habituellement par des mouvements rectilignes lors
d’une observation à l’état frais.
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2. Parmi les propositions suivantes concernant le test au TMPD, mis en œuvre lors de l’orientation de l’identification, indiquer celle(s) qui est (sont) exacte(s) :
A. Le TMPD est également appelé « réactif catalase ». B. Le TMPD vire au jaune en cas de résultat positif. C. Des bulles sont observées en cas de résultat positif avec le TMPD. D. Le TMPD est oxydé en présence de bactéries positives à ce test. E. Ce test est réalisé à partir d’une culture en bouillon de la souche.
3. Parmi les propositions suivantes concernant les tests réalisés, indiquer celle(s) qui est (sont) exacte(s) :
A. Le bouillon de Moeller + Arginine est jaune avant ensemencement. B. Le tube VF est un tube long et fin préalablement oxygéné. C. Le bouillon Urée-Tryptophane contient de l’indole. D. Le milieu Kligler-Hajna est rouge avant ensemencement. E. L’ensemble des milieux utilisés s’appelle une galerie d’identification.
4. Parmi les propositions suivantes concernant la lecture des milieux et les réactions métaboliques mises en jeu, indiquer celle(s) qui est (sont) exacte(s) :
A. La lecture de la galerie s’effectue après vérification de la pureté de la souche. B. Les réactifs NIT 1 et NIT 2 mettent en évidence les nitrites. C. L’hydrolyse de l’urée par l’uréase se traduit par une alcalinisation du milieu. D. Le bouillon de Moeller + Arginine permet de mettre en évidence l’enzyme ADH. E. La β-galactosidase ne se recherche qu’à partir de colonies lactose –, donc si la pente
est rouge sur Kligler-Hajna.
5. Parmi les schémas suivants, indiquer celui (ceux) qui correspond(ent) à la souche testée :
A.
Kligler Hajna
Moeller + Arg VF
Culture
JauneJaune
JauneNoir
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B.
C.
D.
E.
Bouillon Nitraté
Urée Tryptophane
ONPG
Jaune
+ NIT 1 + NIT 2+ FeCl3
Marron Rouge
Kligler Hajna
Moeller + Arg VF
Culture
VioletRouge
Jaune Noir
Bouillon Nitraté
Urée Tryptophane
ONPG
Incolore
+ NIT 1 + NIT 2+ Kovacs
Rouge Jaune
Jaune
Bouillon Nitraté
Urée Tryptophane
ONPG
Jaune
+ NIT 1 + NIT 2
Fuchsia Rouge
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Fiche 2 - Coproculture La coproculture ou examen bactériologique des selles permet de rechercher et d'identifier des germes pathologiques qui sont normalement absents : Salmonelles, Shigelles, Campylobacter, certains Escherichia coli, Vibrio cholerae… Ces germes peuvent être responsables de diarrhées et d'infections digestives. Ils peuvent provenir d'une infection alimentaire ou d'un problème d'hygiène en particulier lors d’un séjour en pays tropical. QUESTIONS
6. Préciser quel(s) matériel(s) nécessaire(s) à une coproculture est (sont) stérilisables par autoclavage :
A. Les milieux de culture en flacons B. Les tubes à hémolyse cotonnés C. Les boites de Pétri D. Les pipettes Pasteur E. Les tubes à vis d’eau distillée
7. Préciser quel(s) matériel(s) nécessaire(s) à une coproculture est (sont) stérilisables dans un four Pasteur :
A. Les tubes à hémolyse cotonnés B. Les boites de Pétri. C. Les pipettes Pasteur D. Les pinces métalliques E. Le réactif oxydase
8. La composition du milieu SS (Salmonella - Shigella) est la suivante : peptone, extrait de viande, lactose, citrate de sodium, citrate de fer II, sels biliaires, vert brillant, rouge neutre, thiosulfate de sodium, agar. Parmi les propositions suivantes concernant le milieu SS, indiquer celle(s) qui est (sont) exacte(s) :
A. Le milieu SS est un milieu sélectif grâce au thiosulfate de sodium. B. Le milieu SS est un milieu sélectif grâce aux sels biliaires et au rouge neutre. C. Le milieu SS est un milieu sélectif grâce aux sels biliaires et au vert brillant. D. Le milieu SS contient un indicateur de production de sulfure d’hydrogène. E. Le milieu SS contient un indicateur de pH.
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9. Parmi les propositions suivantes concernant l’aspect des colonies sur le milieu SS, indiquer celle(s) qui est (sont) exacte(s) :
A. Les colonies lactose + apparaissent rouges. B. Les colonies lactose – H2S + apparaissent rouges à centre noir. C. Les colonies lactose – H2S + apparaissent incolores à centre noir. D. Les colonies lactose + H2S + apparaissent rouges à centre noir. E. Les colonies lactose + acidifient le milieu.
10. Parmi les propositions suivantes concernant l’aspect microscopique des bactéries d’une souche de Salmonella, indiquer celle(s) qui est (sont) exacte(s) :
A. Un mélange de bacilles immobiles et de coques immobiles B. Des bacilles Gram – à mobilité sinueuse C. Des bacilles Gram + à mobilité sinueuse D. Des coques Gram – et des bacilles Gram - E. Des coques Gram - immobiles
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Fiche 3 – Culture cellulaire DONNÉES SUR L’ENTRETIEN ET LA CULTURE D’UNE LIGNÉE CELLULAIRE INFORMATIONS GÉNÉRALES AU SUJET DES CELLULES COS
- La lignée COS (CV-1 Origin, SV40) est dérivée de fibloblastes CV-1 de rein de singe adulte africain, le singe vert (Cercopithecus aethiops), transformés par le virus SV40 déficient.
- Elles sont envoyées congelées et doivent être mises en culture dans un milieu approprié.
MILIEU ET CONDITIONS DE CULTURE
- Milieu de culture complet : les cellules COS peuvent être cultivées en RPMI (Roswell Park Memorial Institute) complet, préparé à partir du milieu de base RPMI 1640*. Le milieu complet est préparé par ajout au milieu de base des additifs suivants :
o 10% de sérum de veau fœtal (SVF) décomplémenté o 1% d’antibiotiques (mélange de streptomycine et pénicilline) o 0,3 mg.L–1 de L-Glutamine (à partir d’une solution à 300 mg.L–1)
- Atmosphère :
o air, 95 % o dioxyde de carbone (CO2), 5 %
- Température : 37,0°C
* RPMI 1640 : composition en mg.L–1
Ions minéraux NaCl, KCl, NaH2PO4, NaHCO3, MgSO4, CaCl2, Ca(NO3)2, Na2HPO4
total = 9341,0
L-amino-acides Arg, Asn, Asp, Cys, Glu, Gly, His, Pro, Ile, Leu, Lys, Met, Phe, Ser, Thr, Trp, Val total = 694,0
Autres molécules D-Glucose 2000,0 Glutathion réduit 1,0 Rouge de phénol, sel de sodium 5,3 Vitamines Biotine, choline, acide panthoténique, acide folique, myo-inositol, niacinamide, acide amino-benzoïque, nicotinamide, pyridoxine, riboflavine, thiamine, cobalamine
total = 43,7
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REPIQUAGE
Les cellules doivent être régulièrement repiquées en milieu complet neuf, et ajustées à la concentration désirée. Le repiquage se fera selon la méthode classique suivante :
- Trypsination à 37°C ; - Ajout de milieu neuf complet ; - Centrifugation et resuspension, afin de laver les cellules ; - Numération d’un aliquot ; - Réensemencement à la concentration choisie.
QUESTIONS
11. Parmi les propositions suivantes concernant la composition, la nature, et la préparation du milieu de culture, indiquer celle(s) qui est (sont) exactes :
A. Le milieu de base RPMI est un milieu empirique. B. La glutamine est une base azotée fragile et peu stable, c’est pourquoi on doit l’ajouter
au dernier moment. C. Le SVF contient de la trypsine et des facteurs de croissance. D. La décomplémentation du SVF est nécessaire pour éliminer les composants
thermolabiles du complément. E. Les antibiotiques ajoutés préviennent les contaminations bactériennes.
12. Dans le but de repiquer les cellules, on a besoin de préparer 250 mL de milieu complet. Indiquer quels sont les volumes des solutions d’additifs à ajouter au milieu de base :
A. 10 mL de SVF, 2,5 mL d’antibiotiques, et 50 µL de glutamine, ajoutés à 250 mL de
milieu de base. B. 10 mL de SVF, 1 mL d’antibiotiques, et 250 µL de glutamine, ajoutés à environ 240 mL
de milieu de base. C. 10 mL de SVF, 2,5 mL d’antibiotiques, et 50 µL de glutamine, ajoutés à environ
240 mL de milieu de base. D. 25 mL de SVF, 2,5 mL d’antibiotiques, et 250 µL de glutamine, ajoutés à environ
220 mL de milieu de base. E. 25 mL de SVF, 2,5 mL d’antibiotiques, et 0,25 mL de glutamine, ajoutés à environ
220 mL de milieu de base.
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13. Parmi les propositions suivantes concernant l’entretien de la lignée cellulaire, indiquer
celle(s) qui est (sont) exactes :
A. Un milieu de couleur jaune en 24 h indique une croissance optimale des cellules en culture.
B. Une atmosphère à 5% de CO2 est assurée en reliant l’étuve à une bonbonne de CO2. C. La trypsine doit être laissée plus de 8 h en contact avec les cellules pour assurer leur
dissociation et leur décollement. D. Le CO2 de l’atmosphère de culture joue un rôle dans le maintien du pH du milieu, en
association avec le NaCl du milieu. E. L’ajout de milieu complet après l’étape de trypsination sert à arrêter l’action de la
trypsine.
14. Après trypsination, les cellules sont centrifugées, puis remises en suspension dans 5 mL de milieu frais. Un aliquot est prélevé et dilué au demi en bleu Trypan. La suspension obtenue est alors numérée sous hématimètre de Malassez. Les résultats de la numération pour 11 rectangles sont :
nombre de cellules bleues : 13 nombre de cellules totales : 207
Rappel : volume d’un rectangle de numération = 0,01 µL
A. Le pourcentage de viabilité est d’environ 94 % et la concentration en cellules viables est de 1,8.106 cellules.mL–1.
B. Le pourcentage de viabilité est d’environ 94 % et la concentration en cellules viables est de 4,2.106 cellules.mL–1.
C. Le pourcentage de viabilité est d’environ 94 % et la concentration en cellules viables est de 3,5.106 cellules.mL–1.
D. Le pourcentage de viabilité est d’environ 6 % et la concentration en cellules viables est de 3,5.106 cellules.mL–1.
E. Le nombre de cellules viables décollées est d’environ 1,8.107 cellules.
15. Dans le cadre de la préparation de flasks de culture pour un groupe de quinze élèves, on cherche à ensemencer les cellules précédemment dénombrées à une concentration finale de 105 cellules.mL–1, dans des flasks de 5 mL. Indiquer la (les) proposition(s) exacte(s) :
A. On doit disposer d’au moins 7,5.107 cellules, donc la suspension précédemment
dénombrée ne suffit pas. B. On doit disposer d’au moins 7,5.106 cellules, donc la suspension précédemment
dénombrée suffit. C. On introduit environ 150 µL de la suspension précédemment dénombrée et 4,3 mL de
milieu complet par flask. D. On introduit environ 30 µL de la suspension précédemment dénombrée et 4,97 mL de
milieu complet par flask. E. La suspension cellulaire est finalement diluée au 1/35.
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Fiche 4 – Électrophorèse de l’hémoglobine DONNÉES TECHNIQUES L’électrophorèse de l’hémoglobine est une technique indispensable au diagnostic des hémoglobinopathies. Toutes les hémoglobines humaines comportent quatre chaînes protéiques de globine nommées par une lettre grecque. Principe : Placées dans un champ électrique, les hémoglobines se déplacent en fonction de leur charge, de la taille de la molécule, de la force ionique, du pH du tampon et de la nature du support. À pH acide, la mobilité des hémoglobines chargées positivement est également affectée par des interactions électrostatiques avec les charges négatives de l’agar. Les variants de l’hémoglobine diffèrent par certains acides aminés, ce qui entraîne des différences de mobilité électrophorètique. Réactifs : Dix gels d’agarose Tampon citrate concentré pH 6 : trois flacons de 100 mL Colorant concentré : un flacon de 100 mL Décolorant concentré : un flacon de 100 mL Solution hémolysante : un flacon de 20 mL Matériel : Applicateurs à sept dents : une boîte de 10 Papier filtre fin : un sachet de 10 Générateur de tension constante de 40 volts et cuve pour électrophorèse. Mode opératoire :
Préparation de l’échantillon : o centrifuger le sang total, éliminer le plasma, laver deux fois les globules rouges en
eau physiologique, o hémolyser 10 µL de globules rouges par 130 µL de solution hémolysante, agiter 10
secondes et incuber 5 minutes à température ambiante, o diluer l’hémolysat au 1/4 en eau physiologique.
Migration : o remplir les cuves avec 150 mL de tampon dans chaque compartiment, o déposer 10 µL d’échantillon sur le gel d’agarose à l’aide de l’applicateur, o placer le gel dans la cuve électrophorétique, face du gel orientée vers le bas, le gel
plongeant dans le tampon sur un centimètre, o brancher la cuve au générateur, l’ampérage de départ est de 10 ± 2mA par gel, o laisser migrer 35 minutes, o débrancher le générateur et sortir le gel, o fixer, colorer, décolorer et sécher le gel.
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QUESTIONS
16. Parmi les propositions suivantes concernant la structure de l’hémoglobine normale
adulte A, indiquer celle qui est exacte :
A. α2δ2 B. γ4 C. α2β2 D. αβγδ E. α2γ2
17. Parmi les propositions suivantes indiquer celle(s) qui correspond(ent) aux hémoglobines normales:
A. A B. S C. A2 D. D E. F
18. Parmi les propositions suivantes concernant la migration en tampon pH 6 des
protéines de pHi voisin de 8, indiquer celle(s) qui est (sont) exacte(s) :
A. Migrent vers la cathode. B. Migrent vers l’anode. C. Migrent vers le pôle (+). D. Migrent vers le pôle (-). E. Migrent peu ou pas.
19. Parmi les propositions suivantes choisir la technique de dilution au ¼ de l’hémolysat, la mieux appropriée.
A. 1 mL (hémolysat) + 4 mL (diluant) B. 100 µL (hémolysat) + 400 µL (diluant) C. 25 µL (hémolysat) + 75 µL (diluant) D. 75 µL (hémolysat) + 25 µL (diluant) E. 250 mL (hémolysat) + 750 mL (diluant)
20. Parmi les propositions suivantes concernant des pathologies humaines indiquer celle(s) qui correspond(ent) à des maladies génétiques de l’hémoglobine :
A. Anémie à cellules falciformes B. Alpha-thalassémie C. Drépanocytose D. Malaria E. Béta-thalassémie
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Fiche 5 – Sérodiagnostic de la syphilis DONNÉES TECHNIQUES La syphilis est une maladie sexuellement transmissible causée par le spirochète Treponema pallidum. Cet organisme ne pouvant être mis en évidence par culture, le diagnostic de la syphilis est réalisé à l’aide de tests sérologiques. Le sérodiagnostic doit obligatoirement être basé sur deux types de réactions, les plus fréquentes étant le VDRL (Veneral Disease Research Laboratory) et le TPHA (Treponema pallidum haemaglutination assay). Principe de la technique biologique TPHA: Des hématies aviaires fixées sont sensibilisées par un extrait de treponema pallidum. Elles sont agglutinées en présence d’anticorps tréponèmiques. Les anticorps de tréponèmes non pathogènes sont absorbés par un extrait de Treponema reiter inclus dans la suspension cellulaire. Réactifs : Cellules-test (hématies de poule sensibilisées avec l’antigène tréponèmique) : deux flacons de 8,5 mL Cellules de contrôle (hématies de poule non sensibilisées) : deux flacons de 8,5 mL Tampon pour diluer le sérum : deux flacons de 20 mL Sérum positif pré-dilué au 1/20 : un flacon de 2 mL Sérum négatif pré-dilué au 1/20 : 1 flacon de 2 mL Matériel : Plaque à microtitration avec un fond U en polystyrène. Adhésif. Agitateur de plaque. Pipettes automatiques et cônes adaptés. Mode opératoire : Cupule 1 : ajouter 10µL de sérum à 190 µL de tampon. Mélanger
distribuer 25 µL de cette dilution dans les cupules 2 et 3 Cupule 2 : ajouter 75 µL de cellules de contrôle Cupule 3 : ajouter 75 µL de cellules test Mélanger, couvrir la plaque, attendre 45 minutes à température ambiante à l’abri de toute source de chaleur et de vibration. Lire la présence d’agglutinats. Une agglutination dans la cupule 2 indique la présence d’agglutinines non spécifiques. Ce sérum doit être traité de la façon suivante : à 100 µL de sérum, ajouter 400 µL de cellules de contrôle, agiter et attendre une heure à la température du laboratoire ; centrifuger et recommencer le test avec le surnageant sans oublier que le sérum se trouve dilué au 1/5e par ce traitement. Un test qualitatif positif demande la mise en œuvre d’un test quantitatif : à partir de la cupule 1, prélever 25 µL et réaliser sept dilutions successives ; ajouter 75 µL de cellules test, mélanger et incuber 45 minutes à température ambiante à l’abri de toute source de chaleur et de vibration. Le titre du sérum correspond à la plus grande dilution donnant encore une agglutination 1+.
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QUESTIONS
21. Indiquer la nature de l’antigène utilisé parmi les propositions suivantes :
A. Antigène particulaire B. Antigène soluble fixé sur une particule C. Antigène soluble libre D. Haptène lipidique E. Adjuvant
22. Parmi les propositions suivantes indiquer le type de réaction mise en œuvre :
A. Précipitation B. Agglutination directe C. Agglutination indirecte D. Neutralisation E. Co-agglutination
23. Parmi les propositions suivantes, indiquer celles qui décrivent le rôle de l’extrait de Treponema reiter :
A. Élimine les anticorps non spécifiques. B. Élimine les anticorps anti « tréponèmes non pathogènes ». C. Élimine les antigènes de tréponèmes non pathogènes. D. Rend la réaction plus sensible. E. Rend la réaction plus spécifique.
24. Parmi les propositions suivantes indiquer le rôle de la cupule 2 :
A. Témoin sérum B. Témoin antigène C. Test qualitatif D. Témoin positif E. Témoin de stérilité
25. Parmi les propositions suivantes choisir le nombre de coffret(s) nécessaire pour un groupe de quinze élèves devant réaliser un test qualitatif puis quantitatif sur un sérum de patient et sur un sérum de contrôle positif titré :
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 E. 5
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Fiche 6 – Amidon et saccharose DONNÉES TECHNIQUES Les formules des deux polymères constitutifs de l’amidon, et la formule du saccharose sont rappelées ci-dessous : Amidon = mélange d’amylose et d’amylopectine, dont les proportions varient en fonction de l’origine végétale.
Saccharose = α-D-glucopyranosyl-(1―>2)-β-D-fructofuranoside
MANIPULATION 1 : Hydrolyse chimique de l’amidon : Dans une fiole d’Erlenmeyer de 100 mL, verser : - 50 mL d’empois d’amidon à 0,5 %, - 10 mL d’acide chlorhydrique concentré. Bien homogénéiser puis placer la fiole au bain-marie. Toutes les trois minutes, pendant trente minutes, prélever 3 mL d’hydrolysat, à placer immédiatement dans la glace. Ajouter trois gouttes de NaOH à 1%. Pour chaque prélèvement, faire le test à la liqueur de Fehling et à l’eau iodée.
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MANIPULATION 2 : Hydrolyse chimique du saccharose : Dans une fiole d’Erlenmeyer de 100 mL, verser : - 50 mL de sacharose à 1 %, - 3 mL d’acide chlorhydrique concentré. Bien homogénéiser puis placer la fiole au bain-marie. Toutes les trois minutes, pendant trente minutes, prélever 3 mL d’hydrolysat, à placer immédiatement dans la glace. Ajouter trois gouttes de NaOH à 1%. Pour chaque prélèvement, faire le test à la liqueur de Fehling. QUESTIONS
26. Choisir, parmi les propositions suivantes, celle(s) qui est (sont) exacte(s) :
A. Le saccharose est un hétéroside. B. Le saccharose est un diholoside. C. Le saccharose est un ose. D. L’amidon est un polyholoside homogène. E. L’amidon est polymère glucidique de réserve.
27. Parmi les propositions suivantes concernant l’hydrolyse chimique de l’amidon et du saccharose, indiquer celle(s) qui est (sont) exacte(s) :
A. L’hydrolyse chimique entraîne la rupture des liaisons faibles stabilisatrices. B. L’hydrolyse chimique entraîne la rupture des liaisons osidiques. C. L’hydrolyse chimique entraîne la rupture des ponts oxydiques. D. L’hydrolyse chimique est effectuée en milieu acide pour les deux manipulations. E. L’hydrolyse chimique est effectuée en milieu basique pour les deux manipulations.
28. Les hydrolysats obtenus sont analysés au cours de l’hydrolyse par des tests à l’eau iodée ou à la liqueur de Fehling. Parmi les propositions suivantes, indiquer celle(s) qui est (sont) exacte(s) :
A. La liqueur de Fehling permet de mettre en évidence la présence de sucres réducteurs. B. La liqueur de Fehling permet de mettre en évidence la présence de saccharose. C. La liqueur de Fehling permet de mettre en évidence la présence de sucres réducteurs
par une coloration rouge. D. L’eau iodée permet de mettre en évidence la présence d’amidon par une coloration
rouge. E. L’eau iodée permet de rendre totale l’hydrolyse de l’amidon.
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29. Au bout de 60 minutes, l’hydrolyse est totale pour les deux hydrolysats étudiés. Ils sont alors analysés par chromatographie sur couche mince. Parmi les propositions suivantes, indiquer celle(s) qui est (sont) exacte(s) :
Hydrolysat issu de l’amidon Hydrolysat issu du saccharose
A. On obtient un seul spot correspondant au glucose.
B. On obtient deux spots correspondant au glucose et au maltose.
C. On obtient un seul spot correspondant au fructose.
D. On obtient deux spots correspondant au glucose et au fructose.
E. On obtient deux spots correspondant au glucose et au galactose.
30. La chromatographie mise en œuvre utilise une phase fixe de silice et une phase mobile composée de méthanol (1V), acide éthanoïque (1V), méthylcellosolve (3V). Parmi les propositions suivantes concernant cette technique, indiquer celle(s) qui est (sont) exacte(s) :
A. Plus un soluté analysé est soluble dans la phase mobile, plus il migre loin. B. Il est conseillé d’immerger complètement la ligne de dépôt dans la phase mobile, pour
faciliter la solubilité des solutés analysés dans celle-ci. C. La rétention est due à l’établissement de liaisons de surface de faible énergie entre la
silice et les solutés analysés. D. Les solutés sont séparés en fonction de leur masse molaire. E. La technique mise en œuvre est une chromatographie d’adsorption.
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Fiche 7 – Dosage enzymatique de substrats DONNÉES TECHNIQUES On se propose de réaliser le contrôle quantitatif du glucose et du fructose d’une boisson sucrée, par méthode enzymatique en point final (test UV à 340 nm)
1- Principe D-Glucose + ATP ⎯⎯⎯ →⎯hexokinase D-Glucose-6-phosphate + ADP D-Fructose + ATP ⎯⎯⎯ →⎯hexokinase D-Fructose-6-phosphate + ADP D-Glucose-6-phosphate + NAD+ ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ →⎯ −−− nasedeshydrogéphosphateeglu 6cos D-gluconate-6-phosphate + NADH + H+ D-Fructose-6-phosphate ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ →⎯ −isoméraseephosphoglu cos D-Glucose-6-phosphate
2- Linéarité de la méthode Le dosage est linéaire pour des quantités allant de 5 à 80 µg de D-glucose + D-fructose dans les conditions du dosage.
3- Réactifs • R1 : Tampon pH 7,5, NAD+, ATP. Prêt à l’emploi. • R2 : Hexokinase (300 U.mL-1), Glucose-6-phosphate Deshydrogénase (400 U.mL-1).
Prêt à l’emploi. • R3 : Phosphoglucose-isomérase (450 U.mL-1). Prêt à l’emploi.
Les réactifs doivent être conservés à 2-8°C.
4- Mode opératoire - longueur d’onde : 340 nm - trajet optique : 1 cm - température 20-25°C - mesure contre l’air ou l’eau distillée
Réactifs et solutions Témoin réactifs Essai
R1 (mL) 1,000 1,000 Eau distillée (mL) 2,000 1,900 Echantillon (mL) 0 0,100
Mélanger. Lire les absorbances (A1). Ajouter ensuite
R2 (mL) 0,020 0,020 Mélanger. Lire les absorbances (A2) après environ 15 minutes. Vérifier que la réaction est terminée en
effectuant une relecture après quelques minutes. Ajouter ensuite
R3 (mL) 0,020 0,020 Mélanger. Lire les absorbances (A3) après environ 15 minutes. Vérifier que la réaction est terminée en
effectuant une relecture après quelques minutes. Données : M(glucose) = M(fructose) = 180,16 g.mol-1
12340NADPH .molm630ε −=
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QUESTIONS 31. Parmi les propositions suivantes concernant le principe du dosage mis en œuvre,
indiquer celle(s) qui est (sont) exacte(s) :
A. Le dosage est spécifique de tous les oses. B. Le dosage est spécifique du glucose et du fructose. C. La réaction indicatrice du système réactionnel utilisé fait intervenir l’hexokinase. D. Au cours du dosage, on mesure une diminution d’absorbance à 340 nm. E. Au cours du dosage, on mesure une augmentation d’absorbance à 340 nm.
32. Parmi les propositions suivantes concernant les conditions opératoires du dosage, indiquer celle(s) qui est (sont) exacte(s) :
A. La température d’incubation n’est pas rigoureusement fixée au cours du dosage. B. La concentration en ATP doit être très proche de celle du glucose et du fructose. C. Les KM de l’hexokinase pour le glucose et le fructose doivent être très élevés. D. Les temps d’incubation dépendent de la température d’incubation. E. Le pH du tampon doit correspondre au pH optimum des différentes activités
enzymatiques.
33. Sachant que les concentrations attendues en glucose, comme en fructose, sont de l’ordre de 20 g par litre de boisson, parmi les propositions suivantes, indiquer celle qui est exacte :
A. Il n’est pas utile d’effectuer une dilution de la boisson préalablement au dosage ; B. Il faut diluer la boisson au 1/10. C. Il faut diluer la boisson au 1/25. D. Il faut diluer la boisson au 1/100. E. Il faut diluer la boisson au 1/1000.
34. Parmi les propositions suivantes concernant les variations d’absorbance uniquement
liées à la présence de fructose, ΔAfructose, et de glucose, ΔAglucose indiquer celle(s) qui est(sont) exacte(s) :
A. ΔAfructose= (A2-A1)essai – (A2-A1)témoin réactifs B. ΔAfructose= (A3-A1)essai – (A3-A1)témoin réactifs C. ΔAfructose= (A3-A2)essai – (A3-A2)témoin réactifs D. ΔAglucose= (A2-A1)essai – (A2-A1)témoin réactifs E. ΔAglucose= (A3- A1)essai – (A3-A1)témoin réactifs
35. Parmi les propositions suivantes concernant la formule de calcul de la concentration en glucose Cmglucose (en g.L-1) dans l’échantillon, indiquer celle qui est exacte :
A. Cmglucose = 869,3 x ΔAglucose B. Cmglucose = 0,8636 x ΔAglucose C. Cmglucose = 0,02860 x ΔAglucose D. Cmglucose = 28,60 x ΔAglucose E. Cmglucose = 0,2860 x ΔAglucose
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Fiche 8 – Purification d’une endotoxine DONNÉES TECHNIQUES On se propose de purifier une endotoxine bactérienne (pHi = 7,4 ; masse molaire voisine de 30 000 daltons) à partir d’un bouillon de culture. Les principales étapes de la purification :
- Concentration des cellules (centrifugation et remise en suspension du culot) - Libération du contenu cellulaire (sonication) qui amène à l’extrait brut - Élimination de l’ADN (précipitation à la spermine) - Fractionnement des protéines (chromatographie d’échange d’ions sur
carboxyméthylcellulose) Détail de la dernière étape :
- Mélange du surnageant obtenu après élimination de l’ADN à de la carboxyméthyl cellulose en tampon phosphate de 0,02 mol.L-1 pH 5,6
- Attente de 15 minutes - Centrifugation 5 minutes à 1500 g. Élimination du surnageant. - Remise en suspension du culot en tampon phosphate et mise en colonne. - Lavage en tampon phosphate pH 5,6 ; 0,02 mol.L-1 - Élution suivie par mesure de l’absorbance à 280 nm avec un gradient linéaire de
phosphate de sodium de 0,03 mol.L-1 pH 6,1 à 0,06 mol/L pH 6,8. Le suivi de la purification Il est assuré grâce à différents dosages :
- Dosage des protéines, réalisé en deux temps :
• Estimation grossière de la concentration massique en protéines par mesure de l’absorbance à 280 nm
• Dosage des protéines par la méthode de Folin Lowry Gamme d’étalonnage : À partir de la solution étalon de sérumalbumine à 1g.L-1, préparer une gamme de 0 à 100 µg par tube de la façon suivante :
X mL de solution protéique éventuellement diluée (1-X) mL d’eau physiologique 5 mL de solution cuproalcaline Homogénéiser. Attendre 10 minutes puis ajouter : 0,5 mL de réactif de Folin dilué au ½.
Homogénéiser chaque tube puis laisser la coloration se développer 30 minutes à l’obscurité. Lire les absorbances à 640 nm contre un témoin convenablement choisi. Essais : Procéder comme pour les tubes de gamme. Diluer éventuellement la solution à doser en tenant compte des résultats obtenus par la méthode UV.
- Dosage de la toxine par méthode immunologique
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QUESTIONS 36. L’étape de fractionnement fait intervenir une centrifugation à 1 500 g. Parmi les
propositions suivantes, indiquer celle qui est exacte sachant que la centrifugeuse à disposition présente un rayon de centrifugation de 25 cm.
A. La centrifugation doit être réalisée à environ 500 rpm. B. La centrifugation doit être réalisée à environ 1000 rpm. C. La centrifugation doit être réalisée à environ1500 rpm. D. La centrifugation doit être réalisée à environ 2500 rpm. E. La centrifugation doit être réalisée à environ 4000 rpm.
Données : rpm = rotation par minute Nombre de g = N N = γ/g γ = (2πNt)2R g = 9,81 m.s-2 Nt = nombre de tours par seconde R= rayon de centrifugation
37. Parmi les propositions concernant la chromatographie d’échange d’ions, indiquer celle(s) qui est (sont) exacte(s) :
A. La carboxyméthyl cellulose est un échangeur de cations fort. B. Le fractionnement sur carboxyméthylcellulose repose également en grande partie sur
la différence de taille des solutés. C. À pH 6,8, toutes les molécules d’endotoxine sont chargées négativement. D. L’élution fait intervenir la force ionique. E. L’élution fait intervenir une augmentation du pH.
38. Le suivi de l’élution des protéines et l’estimation grossière des concentrations protéiques sont réalisés par mesure de l’absorbance à 280 nm. Sachant que la sensibilité d’une méthode est le rapport de l’accroissement du signal mesuré sur la grandeur mesurée, indiquer parmi les propositions suivantes celle(s) qui est (sont) exacte(s) :
A. Les acides aminés aromatiques présentent un maximum d’absorption à 280 nm. B. 280 nm est une longueur d’onde du domaine UV. C. La liaison peptidique présente un maximum d’absorption à 280 nm. D. Si on admet que la sensibilité du dosage à 280 nm est voisine de 0,7 L.g-1, une
solution présentant une absorbance de 0,856 à 280 nm a une concentration voisine de 1,22 g.L-1.
E. Si on admet que la sensibilité du dosage à 280 nm est voisine de 0,7 L.g-1, une solution présentant une absorbance de 0,856 à 280 nm a une concentration voisine de 0,82 g.L-1.
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39. Parmi les propositions suivantes, concernant le dosage des protéines par la méthode de Folin-Lowry, indiquer celle(s) qui est (sont) exacte(s) :
A. La solution étalon de sérumalbumine doit être diluée au 1/100. B. Sachant que l’estimation de la concentration protéique de la fraction contenant
l’endotoxine est de 0,9 g.L-1, Il faut effectuer une dilution au 1/20 préalable au dosage. C. Sachant que l’estimation de la concentration protéique de la fraction contenant
l’endotoxine est de 0,9 g.L-1, Il faut effectuer une dilution au 1/100 préalable au dosage.
D. La formule de calcul permettant d’obtenir la concentration en protéines est
FdVm
CMR
essai ×=
Avec VMR, volume de milieu réactionnel messai, masse de protéine obtenue pour l’essai Fd, facteur de dilution de la solution dosée
E. Il faut prendre en compte la dilution de la solution étalon d’albumine dans le calcul de la concentration de la solution à doser.
40. L’extrait brut contenait 1 510 mg de protéines dont 2,5 % de toxine. On obtient dans la fraction finale une pureté de 30 % pour un rendement par rapport à l’extrait brut de 65%. Parmi les propositions suivantes indiquer celle(s) qui est (sont) exacte(s) :
A. Le rendement est obtenu en effectuant le calcul :
100×=brutextraitl'dansprotéinedemassefinalefractionladansprotéinedemasseR
B. La pureté de la fraction finale est obtenue en effectuant le calcul
100×=brutextraitl'danstoxinedemassefinalefractionladanstoxinedemasseR
C. La pureté de la fraction finale est obtenue en effectuant le calcul
100×=finale fraction ladansprotéinedemasse
finalefractionladanstoxinedemasseR
D. La masse de toxine dans l’extrait brut était de 37,75 mg. E. Le taux de purification est de 12.
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Fiche 9 – Coloration de May-Grünwald Giemsa DONNÉES TECHNIQUES La coloration de May-Grünwald Giemsa est une méthode de coloration utilisée en hématologie pour différencier les cellules du sang. Cette technique de coloration est basée sur l’affinité des structures cellulaires pour un colorant acide ou basique. Les colorants acquièrent une caractéristique acide ou basique après avoir été dilués dans de l’eau neutre. QUESTIONS
41. Parmi les propositions suivantes concernant les colorants impliqués dans la coloration
de May-Grünwald Giemsa, indiquer celle(s) qui est (sont) exacte(s) :
A. Bleu de méthylène B. Azur de méthylène C. Bleu de toluidine D. Fuchsine E. Éosine
42. Parmi les propositions suivantes concernant les techniques de fixation du frottis, indiquer celle(s) qui est (sont) impliquée(s) dans la coloration de May-Grünwald Giemsa :
A. Air ventilé B. Chaleur C. May-Grünwald pur D. Éthanol E. Acétone
43. Parmi les propositions suivantes concernant la coloration de May-Grünwald Giemsa, indiquer celle(s) qui est (sont) exacte(s) :
A. Le cytoplasme riche en ARN est coloré en rose. B. L’ADN, basophile, se colore en bleu. C. Les histones, acidophiles, se colorent en rose. D. Le noyau se colore en bleu. E. Les grains azurophiles sont rouges.
44. Parmi les propositions suivantes cocher la (les) caractéristique(s) morphologique(s) correspondant à un monocyte :
A. Petite taille B. Noyau déformé C. Chromatine en mottes rondes D. Poussière de grains rouges E. Gros grains réguliers orange
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OPTION : SCIENCES DE LA VIE ET DE LA TERRE
Fiche 1 - Anatomie végétale
Les clichés ci-dessous montrent des coupes transversales d’un organe végétal (B étant un agrandissement d’une partie de A)
A B
1 - De quel type d’organe s’agit-il : o racine o tige o feuille
2 - Cet organe appartient à :
o une monocotylédone o une dicotylédone
3 - Les poils observés sur le cliché B sont :
o des poils absorbants o des poils épidermiques o des poils sécréteurs o des poils freinant la circulation d’air o des poils freinant la circulation d’eau
4 - Pour réaliser la coloration de ce type de coupe végétale, il faut :
o utiliser de l’eau de javel pour vider les cellules de leur contenu o utiliser de l’eau de javel pour mieux fixer les colorants o utiliser carmin aluné et vert de méthyl pour la coloration o utiliser du rouge de Ruthénium et du carmin aluné pour la coloration o utiliser du carmin aluné et vert d’iode pour la coloration
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5 - Les coupes C et D ci-dessous sont des :
o coupes tangentielles de bois o coupes radiales de xylème II o coupes transversales de xylème I o coupes transversales de bois
C D
6 - Les clichés C et D ont été obtenus à partir :
o d’angiospermes herbacées o d’angiospermes ligneuses o d’angiosperme et pinophytes o d’angiospermes et filicophytes o de trachéophytes
7 - La séparation nette, visible au centre du cliché C et au centre du cliché D (voir flèches) correspond à une limite entre :
o deux tissus de nature différente o des productions annuelles o des productions saisonnières
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Fiche 2 - Classification phylogénétique du vivant A B C 8 - L’utilisation des organismes ci-dessus, en travaux pratiques, permet d’introduire le clade des :
o mandibulates o chélicériformes o antennates
9 - L’abdomen des animaux photographiés en A et B comporte :
o 6 appendices o 5 appendices o 4 appendices o un nombre d’appendices différent s’il s’agit de mâle ou de femelle o un même nombre d’appendices, qu’il s’agisse de mâle ou de femelle
10 - Le cliché C présente :
o un arthropode o un hexapode o un crustacé o un insecte o un orthoptère o un hémiptère
11 - L’animal en C est une femelle. Quel critère permet de le déterminer ?
o la taille des pattes postérieures o l’extrémité abdominale o la présence d’un pronotum o la taille des antennes
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Fiche 3 - Sonde à oxygène et étude d’une catalyse enzymatique
La sonde à dioxygène est un capteur de l’Expérimentation Assistée par Ordinateur (ExAO). Elle se compose d’un corps de sonde et d’une tête de sonde.
12 - La tête de sonde possède une membrane de Téflon perméable
o à l’eau seulement
o aux ions seulement
o à O2 seulement
o à CO2 seulement
o à plusieurs des composés précédents
13 - Pour sa conservation entre deux séances de (TP) travaux pratiques (moins d’une semaine), la tête de sonde :
o doit contenir de l’eau distillée
o doit contenir une solution d’électrolyte
o doit être vidée
o doit avoir sa membrane dans un milieu humide
o doit avoir sa membrane bien séchée
14 - Pour un stockage de longue durée, la tête de sonde :
o doit contenir de l’eau distillée
o doit contenir une solution d’électrolyte
o doit être vidée
o doit avoir sa membrane dans un milieu humide
o doit avoir sa membrane bien séchée
Corps de sonde
Tête de sonde
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15 - Soit la réaction suivante, catalysée par une enzyme E :
, « 1 » La molécule « 1 » est :
o l’éthanol
o le glucose
o le glycéraldéhyde
o l’amidon
o le maltose 16 - Au cours de cette réaction, la molécule « 1 » est :
o réduite
o hydrolysée
o oxydée
o isomérisée
17 - On utilise une sonde à oxygène pour suivre, au cours du temps, la teneur en dioxygène dans le milieu contenant la molécule « 1 », l’enzyme E, de l’O2 et H2O
17.1- La courbe A correspond à une enzyme maintenue une heure
o à 0°C
o à 20°C
o à 60°C
o à 80°C
A
B
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17.2- La courbe B correspond à une enzyme maintenue une heure
o à 0°C
o à 20°C
o à 60°C
o à 80°C
17.3- On veut utiliser un autre substrat à la place de la molécule « 1 » pour réobtenir la courbe A.
On peut utiliser : o de l’amidon non hydrolysé
o du saccharose non hydrolysé
o de l’amidon après hydrolyse par la salive
o de l’amidon après hydrolyse acide
o du saccharose hydrolysé
17.4- On veut utiliser un autre substrat à la place de la molécule « 1 » pour réobtenir la courbe B.
On peut utiliser :
o de l’amidon non hydrolysé
o du saccharose non hydrolysé
o de l’amidon après hydrolyse par la salive
o de l’amidon après hydrolyse acide
o du saccharose hydrolysé
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Fiche 4 – Les réserves végétales 18 - Le radis stocke ses réserves au niveau de son :
o rhizome o stolon o tubercule
19 - Pour mettre en évidence des réserves de glucose, vous utilisez en classe :
o la carotte o la pomme de terre o l’oignon o le radis
20 - La pomme de terre est un tubercule :
o racinaire o caulinaire o hypocotylaire
A B C 21 - Pour mettre en évidence les amyloplastes ci-contre, extraits de parenchyme de pomme de terre, vous utilisez :
o du bleu de méthylène o du Lugol o du rouge Soudan
22 - Pour obtenir les clichés de gauche des amyloplastes et montrer ainsi l’utilisation de leurs réserves, vous utilisez la pomme de terre photographiée ci-dessus en :
o A o B o C
23 - Compte-tenu de l’échelle indiquée sur le cliché de droite, à quel grossissement avez-vous réalisé ces observations :
o 40 o 80 o 400 o 800
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Fiche 5 - Enzyme et cinétique enzymatique 24 - On purifie une enzyme d’un tissu hépatique. Avant la purification, on avait une activité de 1000 unités internationales et 100 mg de protéines. Après purification, on a une activité de 500 unités internationales pour 1 mg de protéines. On a purifié l’enzyme :
o 10 fois o 20 fois o 50 fois o 100 fois o 500 fois
25 - Le foie contient deux enzymes, l’hexokinase et la glucokinase capables de phosphoryler le glucose selon la réaction suivante : Glucose + ATP -> glucose 6P + ADP Les deux cinétiques des enzymes sont présentées ci-dessous Taux de glucose dans le sang
25.1. Le taux de glucose dans le sang est d’environ : o 1 mg.L-1 o 10 mg. L-1 o 1 g.mL-1 o 1 g. L-1
25.2. Sachant que la masse molaire du glucose est 180 g.mol-1 quel est le taux de glucose dans le sang :
o 5,5 x10-4 mol. L-1 o 2 x10-4 mol. L-1 o 5,5 x10-3 mol. L-1 o 2 x10-3 mol. L-1
Hexokinase
Glucokinase
Concentration en glucose (en mol.L-1)
Vitesse de la réaction
2x10-2 mol.L-15x10-5 mol.L-1
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25.3. D’après les cinétiques obtenues ci-dessus, on déduit de ces courbes que :
o le Km de l’hexokinase est supérieur à celui de la glucokinase o L’affinité pour le glucose de la glucokinase est plus forte que celle de l’hexokinase o L’affinité pour le glucose de l’hexokinase est plus forte que celle de la glucokinase
25.4. Si on rajoute au milieu réactionnel de départ du glucose 6-P, on observe les résultats
suivants :
Enzymes Glucose 6-P Km Vm hexokinase 0,4 mmol. L-1 constant diminuée glucokinase 65 mmol. L-1 augmenté constante
Ces résultats indiquent : o Le glucose 6-P est un inhibiteur compétitif pour l’hexokinase o Le glucose 6-P est un inhibiteur non compétitif pour l’hexokinase o Le glucose 6-P est un inhibiteur compétitif pour la glucokinase
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Fiche 6 - Fossiles et microfossiles
26 - Cette photo représente :
Un fossile de Gastéropode Une corne de bélier fossilisée Un fossile d'Ammonite
27 - Ce fossile a été trouvé :
Dans une roche métamorphique Dans une roche sédimentaire Dans une roche plutonique
28 - Cette photo représente :
Un Cnidaire fossilisé Un Rotifère fossilisé Un Foraminifère fossilisé
(photo mnhn)
29 - Les fossiles inclus dans l'échantillon sont :
des Orbitulines des Nummulites. des Alvéolines 1cm
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30 - Le fossile de la photo ci contre est :
une vertèbre un œuf de requin l'axe d'une fougère arborescente.
31 - L'inclusion fossilisée de l'échantillon ci- contre correspond à :
des branchies de mollusques. des fougères. un organisme colonial.
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Fiche 7 - Thermomètre isotopique
Les mesures isotopiques sont réalisées sur des échantillons de neige.
32 - Le thermomètre isotopique permet :
d'affirmer que la neige est plus abondante en Antarctique qu'au Groenland d'affirmer que les glaces de l'Antarctique ne contiennent pas l'isotope 18 de l'oxygène. de déduire la température de surface à partir de données isotopiques
33 - La lecture du graphique permet de dire que lorsque :
la température augmente, δ18O augmente dans la neige au Groenland la température diminue, δD augmente dans la neige de l'Antarctique. δ18O augmente, δD diminue
34 - En Antarctique lorsque la température de surface varie de 10°C :
δD varie d'environ 60 ‰ δD varie d'environ 6 ‰ δD varie d'environ 0,6 ‰
35 - Au Groenland lorsque δ18O varie de 1 ‰ :
la température de surface varie d'environ 15°C la température de surface varie d'environ 1,5°C la température de surface varie d'environ 0,15°C