bac S septembre 2017 Polynésie

Partie 2.2 : Enseignement de spécialité (5 points) Glycémie et diabète: du «monstre de Gila» à un médicament contre le diabète

La salive du Lézard Heloderma suspectum contient une molécule (l'exendine-4) qui lui permet de faciliter sa digestion. Cette molécule est devenue le principe actif de l'exénatide, un médicament anti-diabétique.

A partir de l'étude des documents et de l'utilisation des connaissances, expliquez pourquoi l'exénatide possède des propriétés anti-diabétiques.

document 1 : importance de l'hormone intestinale GLP-1 (glucagon-like peptide-1) dans la régulation de la glycémie

Après l'ingestion d'aliments, le tube digestif sécrète dans le sang du GLP-1. Cette hormone agit essentiellement sur le pancréas en stimulant la sécrétion d'insuline. Les molécules de GLP-1 qui n'ont pas agi sur le pancréas, sont rapidement dégradées en molécules inactives par l'enzyme dipeptidyl peptidase 4 (DPP-4).

document 2 : comparaison des séquences en acides aminés de l'exénatide et du GLP-1 humain

L'exénatide présente 53% de similitudes avec la séquence du GLP-1 humain.
Le document suivant représente les séquences peptidiques du GLP-1 et de l'exénatide. Chaque acide aminé est représenté par une lettre et sa position est indiquée par un chiffre au-dessus de la séquence.
La présence de l'acide aminé Alanine en position 2 est indispensable à la fixation de l'enzyme DPP-4.
Noms des acides aminés : A: alanine / D: acide aspartique / E: acide glutamique / F: phénylalanine / G: glycine / H: histidine / K: lysine / L: leucine / M: méthionine / N: asparagine / Q: glutamine / P: proline / S: sérine / T: thréonine / V: valine / W: tryptophane.

document 3 : é́volution de la glycémie en fonction du temps après l'injection d'exénatide ou d'un placebo

Chez des patients diabétiques, on effectue, avant un repas, une injection soit d'exénatide, soit d'un placebo*.
* placebo : médicament contenant des substances neutres, sans effet biologique.


document 4 : Comparaison de la fixation du GLP-1 et de l'exénatide sur le récepteur du GLP-1

Des cellules bêta du pancréas exprimant le récepteur du GLP-1 sont placées en présence d'une concentration constante de GLP-1 radioactif, pendant un temps suffisant pour saturer tous les récepteurs.

On ajoute ensuite une concentration croissante de molécules non radioactives:
- soit du GLP-1
- soit de l'exénatide

La radioactivité mesurée traduit le pourcentage de récepteurs occupés par le GLP-1 radioactif.
Toute diminution de la radioactivité indique donc la fixation de la molécule non radioactive (GLP-1 ou exénatide) sur ce récepteur à la place du GLP-1 radioactif.

On rappelle que 1E-12 mol.L-1 = 10-12 mol.L-1.

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