bac S 2003 Réunion - corrigé personnel
Partie 2.2 : enseignement obligatoire (6 points) Parenté entre êtres vivants actuels et fossiles - Phylogénèse - Evolution (sujet)
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| (Titre :) L'évolution du cytochrome C | |
| (Introduction :) comment l'analyse du gènome permet-elle de connaître les mécanismes à l'origine de la variabilité génétique des cytochromes C et les contraintes qui la limitent ? | |
| 1. Les cytochromes dans le monde vivant Le document 1 indique que tous les cytochromes possèdent un groupement d'atomes particulier nommé hème et comprenant un atome de fer. La ressemblance entre ces molécules montrée par le document 3, c'est à dire une forte similitude des séquences, permettent de dire que ces molécules ont une origine commune : les molécules d'espèces différentes sont homologues. |
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| 2. Origine des variations La comparaison des séquences fournies (doc 3) montre que pour certaines positions l'acide aminé présent dans la protéine est remplacé par un autre, ce qui s'explique par le changement de signification d'un codon de l'ADN (mutation faux-sens); ex: A en 5e position chez la bactérie donne V chez le Cheval et le Thon. Le changement d'un seul des trois nucléotides d'un codon peut suffire à en modifier le sens. Pour d'autres positions, on observe l'absence d'un ou plusieurs acides aminés; ex: les acides aminés 26 à 30 de la bactérie ont disparu chez le Cheval et le Thon. On parle de délétion, pour ne pas être trop perturbatrice, la délétion de nucléotides doit correspondre à un multiple de trois (de même, les acides aminés 59 à 63 de la bactérie ont disparu; plus généralement le cytochrome de Thon est plus court de 31 acides aminés). Des acides aminés peuvent apparaître; après l'acide 12 de la bactérie apparaît un acide aminé V chez le Cheval et le Thon. Il y a eu addition de trois nucléotides. Il est très important de précicer que c'est le gène (l'ADN) qui mute et non la protéine codée par ce gène. |
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| 3. Contraintes Le document 2 montre que la forme du cytochrome est remarquablement constante. Les acides aminés qui entretiennent des liaisons covalentes ou des liaisons hydrogène avec le groupe hème sont pratiquement toujours les mêmes. ex : les acides aminés 15, 18, 19 et 99 de la bactérie sont identiques aux acides aminés 14, 17, 18 et 80 du Thon (il s'agit de C, C, H et M); ils changent de position dans la structure primaire de la molécule (sa séquence), mais non dans sa structure tertiaire (sa forme). |
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| (Conclusion, synthèse : ) Le fait que certains acides aminés ne changent pas de la bactérie au Cheval n'est pas du à l'absence de mutation de la portion correspondante de l'ADN, mais au fait que ces mutations entraînent probablement le non fonctionnement du cytochrome et de ce fait la mort de la cellule qui les porte. La sélection naturelle ne conserve, au cours des générations successives, que les mutations compatibles avec la conservation de la forme et de la structure du cytochrome, donc de sa fonctionnalité, dans la mesure où il s'agit d'une protéine indispensable à la respiration cellulaire. |
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| Présence d'une introduction présentant le problème et d'une conclusion. Plan apparent, soin, orthographe |