mars 2020 – La bio dans tous ses états

Facteurs influençant la respiration

Publié 30 mars 202024 octobre 2020 par biobenhamza

**Article produit selon les règles de Creative Commons**
BY = Mme BENHAMZA

1 – Effets de la pression partielle en dioxygène

La fixation du dioxygène sur l’hémoglobine dépend de la pression partielle en dioxygène qui est représenté par la courbe de Barcroft (doc 1).

**Document 1** : Courbe de Barcroft (source : https://www.jle.coml)

La courbe de Barcroft indique la variation du pourcentage de saturation de l’hémoglobine en dioxygène en fonction de la pression partielle du dioxygène, c’est pour cette raison que cette courbe est appelée courbe de dissociation de l’hémoglobine.

La courbe obtenue est une courbe sigmoïde ou courbe en S. Elle montre que le taux de saturation de l’hémoglobine en O2 augmente avec la PO2 mais pas de façon proportionnelle. Ainsi, cela indique que l’affinité de l’hémoglobine pour l’O2 augmente quand la PO2 s’élève mais pas de façon linéaire.

Pour faciliter l’analyse de cette courbe, on peut distinguer trois zones de pression partielle de dioxygène qui sont les suivantes : entre 0 et 2 kPa, 2 et 6 kPa puis 6 et 14 kPa.

L’étude de la courbe de Barcroft montre que :

lorsque la PO₂ diminue un peu au niveau des tissus (PO₂ voisine de 4 kPa) comme lors d’une consommation importante d’O₂ lors d’un effort physique, par exemple, l’hémoglobine a moins d’affinité pour l’O₂. L’oxyhémoglobine se dissocie davantage et libère plus d’O₂ aux tissus ;
même si la PO₂ diminue un peu au niveau des alvéoles pulmonaires (PO₂ voisine de 14 kPa) comme lors d’un déficit modéré de la fonction respiratoire, par exemple, l’hémoglobine garde une grande affinité pour l’O₂ et fixe tout de même de grandes quantités d’O₂.

2 – Effets de l’exercice musculaire

L’affinité de l’hémoglobine pour le dioxygène est influencée lors d’un exercice physique dont les effets s’observent à différents niveaux :

les effets sur l’organisme ;
les effets sur l’hémoglobine au niveau alvéolaire et tissulaire.

Les effets de l’exercice musculaire sur l’organisme se mesurent à travers 3 paramètres : la température, la pression partielle du dioxyde de carbone et le pH sanguin. En effet, les valeurs pour ces paramètres diffèrent en fonction de l’activité ou non du muscle.

Ainsi, l’énergie produite par l’activité musculaire est transformé en chaleur, c’est pourquoi la température augmente. Les cellules en activité produisent des déchets (dioxyde de carbone et acide lactique). C’est pour cette raison qu’il y une augmentation de la pression partielle du dioxyde de carbone (= hypercapnie) et une diminution du pH (= acidose).

3 – Mitochondrie : siège de la respiration cellulaire

L’organite indispensable à la respiration cellulaire est la mitochondrie car cette dernière est le siège de la respiration cellulaire permettant la synthèse d’énergie sous forme d’ATP.

La mitochondrie (doc 2) est un organite cytoplasmique composé d’une double membrane (= une membrane externe et une membrane interne). Cette dernière conduit à l’existence de deux compartiments : espace intermédiaire et matrice mitochondriale. Il existe des replis de la membrane interne appelés crêtes mitochondriales.

Remarque : La mitochondrie présente une particularité qui réside dans son contenu. En effet, elle possède son propre matériel génétique (ADN, ARN).

**Document 2** : Mitochondrie (source : http://lecerveau.mcgill.ca/)

Tabagisme

Publié 30 mars 202024 octobre 2020 par biobenhamza

Le tabagisme actif est une intoxication chronique et volontaire de l’organisme par le tabac induisant :

une dépendance comportementale ou environnementale liée aux pressions sociales (tabagisme culturel, tabagisme parental),
une dépendance physique due à la nicotine qui se traduit par un état de manque lors d’un sevrage,
une dépendance psychologique liée aux effets de la nicotine,
une tolérance qui se manifeste par le besoin d’accroître les doses consommées pour obtenir l’effet désiré.

En ce qui concerne le tabagisme passif, il s’agit d’une intoxication involontaire d’un sujet non fumeur exposé à la fumée du tabac par son entourage.

Facteurs favorisants le tabagisme

Parmi les nombreux facteurs favorisant le tabagisme, on peut citer :

facteurs économiques et socio-culturels : coût modéré au regard d’autres drogues, accès facile au tabac, rites d’intégration, images d’indépendance et de liberté, etc. ;
facteurs familiaux : tabagisme des parents, etc. ;
facteurs psychologiques : désir de transgresser l’interdit, anxiété, manque de confiance de soi, etc.

2. Composition de la fumée du tabac

La gravité de l’intoxication tabagique dépend de l’âge de départ du tabagisme, de son intensité, de sa durée et selon que le sujet inhale ou non la fumée.

Il faut savoir que la fumée du tabac en cas d’inhalation :

elle se dépose sur les muqueuses digestives et respiratoires ;
la plupart des substances toxiques (exemple : la nicotine) qu’elle contient atteignent donc les poumons et une partie passe dans le sang au niveau des alvéoles pulmonaires alors elles seront retrouvées en quelques secondes dans le sang et le cerveau ;
elle contient plus de 4 000 substances chimiques connues dont 50 sont cancérigènes (doc 1).

Les substances ayant des conséquences physiopathologiques les plus caractéristiques sont : nicotine, goudrons, substances irritantes et monoxyde de carbone.

**Document 1** : Composition détaillée de la cigarette.

3. Conséquences du tabagisme

Les conséquences du tabagisme passif sont présentées dans le document suivant.

Types d’individus exposés au tabagisme passif	Conséquences physiopathologiques
Fœtus en cas de tabagisme actif de la femme enceinte	– Une augmentation du risque de fausse couche, de grossesse extra-utérine et d’accouchement prématuré ; – Un retard de croissance du fœtus et donc une diminution du poids à la naissance du nouveau-né.
Nourrisson en cas de tabagisme actif de la mère ou du père	– La présence de nicotine et de substances inhalées par la mère dans le lait maternel ; – Des troubles respiratoires et une augmentation du risque de mort subite du nourrisson.
Enfant en cas de tabagisme actif de la mère ou du père	– Une augmentation de la gravité des infections de la sphère ORL chez les enfants (rhinites, rhinopharyngites, otites récidivantes), – Une augmentation de la fréquence des crises d’asthme.
Adulte	Une augmentation du risque de développer certaines pathologies (infections respiratoires, du myocarde, cancer du poumon, etc)

Les conséquences du tabagisme passif auprès de différents individus.

Les conséquences du tabagisme actif sont répertoriées dans le document suivant.

SUBSTANCES TOXIQUES	CONSÉQUENCES PHYSIOPATHOLOGIQUES	CONSÉQUENCES PATHOLOGIQUES
NICOTINE	– Fixation sur des récepteurs nicotiniques du cerveau – Libération d’adrénaline et de noradrénaline – Vasoconstriction des artères – Augmentation de l’adhésivité des plaquettes – Augmentation de la lipidémie et diminution du HDL-cholestérol (« bon cholestérol »)	– Explique la dépendance, l’effet stimulant et l’effet anti-stress – Entraîne une tachycardie – Entraîne une hypertension artérielle – Favorise les thromboses – Favorisent l’athérosclérose et ses complications : angine de poitrine, infarctus du myocarde, artérite des membres inférieurs, accident vasculaire cérébral (AVC).
GOUDRONS (benzopyrène, nitrosamine)	– Destruction des macrophages alvéolaires (donc des défenses immunitaires) – Action mutagène – Carence en vitamine C	– Favorise les infections respiratoires aiguës – Favorise le développement des cancers des voies aéro-digestives supérieures (bouche, œsophage, côlon, pancréas, larynx, bronches) mais aussi de la vessie, du col de l’utérus – Entraîne une plus grande sensibilité aux infections
SUBSTANCES IRRITANTES (aldéhydes…)	– Destruction des cellules épithéliales de la muqueuse bronchique et de leurs cils – Hypertrophie des cellules à mucus d’où une bronchorrhée – Bronchoconstriction (diminution du volume expiratoire maximal par seconde et la capacité vitale) – Augmentation des réactions allergiques	Favorisent les infections respiratoires aiguës, les broncho-pneumopathies chroniques obstructives ou BPCO (bronchite chronique et emphysème) qui évoluent vers l’insuffisance respiratoire
MONOXYDE DE CARBONE	Formation de carboxyhémoglobine d’où une hypoxémie et une hypoxie à l’effort	Favorise l’ischémie en particulier au niveau du myocarde

Les conséquences du tabagisme actif selon les principaux composants du tabac.

Il faut savoir que :

une augmentation du risque cardio-vasculaire est observée, chez les femmes, en cas d’association avec une pilule contraceptive ;
une ostéoporose post-ménopausique est favorisée par la nicotine chez les femmes ;
48 heures d’abstinence tabagique permettent de retrouver des teneurs en carboxyhémoglobine dans le sang à des valeurs habituels (des non-fumeurs).

4. Pour plus d’informations

Vidéo « C’est pas sorcier – Tabac » (25 min 32 – à visionner de 11 min 26 à 23 min 51)

Vidéo : « Les effets du tabac sur l’organisme – Allô Docteurs » (2 min 22)

Vidéo « Narguilé, chicha : une pratique bien plus nocive que la cigarette » (1min56) : http://www.francetvinfo.fr/sante/drogue-addictions/lutte-contre-le-tabagisme/narguile-chicha-125-fois-plus-de-fumee-que-dans-une-cigarette_1276555.html

Vidéo « Qu’est-ce qu’une cigarette électronique ? – Allô Docteurs » (1min22)

BioBio en 1ère STL, BPH en Tale ST2S

Conséquences des mutations

Publié 24 mars 202014 Mai 2020 par biobenhamza

Les mécanismes de synthèse des protéines sont complexes. Toutefois, il existe de nombreux systèmes de contrôle au sein de la cellule très efficaces. Malgré cela, des erreurs apparaissent parfois d’une fréquence de l’ordre de 1 erreur par million de nucléotides.

Par définition, une mutation est une modification de la séquence nucléotidique. Il faut savoir qu’une mutation ponctuelle est une modification de la séquence nucléotidique qui touche un seul nucléotide.

Il existe différents types de mutations. Lorsqu’une mutation affecte la séquence nucléotidique, on distingue les 4 mutations suivantes :

la substitution est le remplacement d’un nucléotide par une autre dans la séquence nucléotidique ;
une insertion est une mutation par ajout d’un nucléotide provoquant le décalage du cadre de lecture et donc une éventuelle modification de la séquence d’acides aminés/protéine.
la délétion est une mutation par suppression d’un nucléotide provoquant un décalage du cadre de lecture ;
une inversion est une mutation où deux nucléotides juxtaposés sont interchangés.

Une mutation sur le brin transcrit d’ADN peut engendrer des conséquences sur la séquence peptidique. On distingue :

la mutation faux sens : s’il y a un changement d’un acide aminé dans la séquence peptidique mutée par rapport à celle non mutée, cela peut conduire à une modification de la conformation et à un dysfonctionnement de la protéine ;
la mutation non-sens : s’il y a l’apparition d’un codon stop, cela entraîne la fin de la synthèse protéique avec l’obtention d’une protéine tronquée ou allongée pouvant être non fonctionnelle ;
la mutation silencieuse : si la séquence peptidique mutée est la même que celle non mutée alors la mutation est sans effet.

Il existe quelques exemples d’agents mutagènes c’est-à-dire des molécules induisant des mutations. On distingue :

Les agents chimiques qui transforment des bases azotés ou s’intercalent entre les brins d’ADN ;
Les agents physiques comme les rayons X, UV, rayons gamma entraînent la cassure de l’ADN ou l’arrêt de la réplication.

La conséquence d’une exposition excessive à ces produits mutagène est le développement de cancers. Ainsi, si une mutation affecte :

une cellule somatique (= cellule du corps hormis les cellules reproductrices) et qu’elle n’est pas réparée, elle conduira au développement d’un cancer ;
une cellule germinale (= cellule reproductrice), cette mutation sera transmise aux descendants et deviendra héréditaire puisqu’il y a l’apparition d’un allèle au cours de l’évolution.

Vidéo sur la présentation d’une mutation génétique (source : FUTUREMAG – ARTE)

Vidéo sur les conséquences des mutations (source : classe inversée T STL – Urfé)

BioBio en 1ère STL, BPH en Tale ST2S

Traduction

Publié 24 mars 202014 Mai 2020 par biobenhamza

La traduction est un mécanisme au cours duquel il y a synthèse de protéine à partir de l’ARNm. Pour cela, on utilise le code génétique qui est la correspondance entre l’enchaînement des nucléotides et les 20 acides aminés formant les protéines.

Le code génétique

Pour permettre de coder ces 20 acides aminés naturels avec seulement 4 bases azotées, il faut regrouper les nucléotides 3 par 3. De tels ensembles de 3 nucléotides sont des triplets de nucléotides présent sur l’ARNm sont appelés codons.

Le code génétique est, en résumé :

un code de correspondance entre un codon et l’acide aminé correspondant
universel (valable chez tous les être vivants)
dégénéré ou redondant puisque pour un même acide aminé peut être codé par plusieurs codons mais l’inverse est faux.

Les codons « stop » (UAA, UAG et UGA) indique la fin de la synthèse de la protéine.

Le codon initiateur (AUG) indique le début de la synthèse de la protéine mais code aussi pour la méthionine.

Il existe plusieurs présentations du code génétique (doc 1).

**Document 1** : Le code génétique (source : https://planet-vie.ens.fr/)

2. Les acteurs de la traduction

Nous l’avons vu précédemment, les différentes molécules intervenant dans la synthèse protéique sont :

ARNm
Ribosomes
ARNt dont la une structure particulière.

Un ribosome est une molécule composée de protéines et d’ARNr (= ARN ribosomal). Il est constitué de 2 sous-unités : une petite sous-unité et une grosse sous-unité. Cette dernière comporte 2 sites : un site P (pour peptide) et site A. (doc 2)

**Document 2** : Structure du ribosome (source : https://www.researchgate.net/)

L’ARNt comporte 2 régions particulières :

une région appelée anticodon qui est complémentaire d’un codon donné ;
une région qui peut fixer spécifiquement un acide aminé.

Il existe autant d’ARNt qu’il existe de codons.

**Document 3** : Structure de l’ARNt (source : http://www.lacim.uqam.ca/)

3. Mécanisme de la traduction

A partir du document 9, compléter le texte ci-dessous.

A- Etape d’initiation

L’initiation marque le début de la synthèse protéique. Ainsi, durant ce processus :

le début d’1 gène est signalé par un codon initiateur AUG présent sur l’ARNm ;
les 2 sous-unités du ribosome se fixe sur le codon initiateur ;
le site P recouvre le codon AUG et le site A le codon suivant de l’ARNm ;
les 2 sites (P et A) accueillent l’ARNt ayant le bon anticodon ;
la formation d’une liaison peptidique entre les 2 acides aminés portés par les ARNt.

B- Etape d’élongation

L’élongation marque l’allongement de la chaîne d’acides aminés. Ainsi, durant ce processus :

le ribosome se déplace sur l’ARNm ;
on a la libération de l’ARNt du 1^er acide aminé ;
le site P accueille le 2^nd acide aminé et le site A le suivant (le 3^ème) ;
et le même processus se poursuit.

C- Etape de terminaison

L’étape de terminaison marque la fin de l’élongation de la chaîne d’acides aminés (chaîne peptidique). Ainsi, durant ce processus :

le ribosome rencontre un des 3 codons stop (UAA, UAG ou UGA) ;
l’ARNt correspondant à un de ces codons ne porte pas d’acide aminé ;
il n’y a pas d’acide aminé sur le site A ;
la chaîne d’acides aminés est alors libérée par le ribosome ;
les 2 sous-unités du ribosome se séparent ;
des enzymes enlèvent le 1^er acide aminé (Methionine) qui correspond au codon initiateur ;
les protéines peuvent aller dans le RE et l’app de Golgi pour d’autres modifications.

Remarque : Un même ARNm peut être traduit plusieurs fois avant sa dégradation afin d’avoir une synthèse protéique plus importante.

Il faut savoir qu’un polysome est composé de plusieurs ribosomes réalisant la traduction d’un même ARNm en même temps, les uns à la suite des autres.

De nombreuses vidéos illustrent la traduction (docs 4 et 5) ainsi qu’une animation (doc 6).

Document 4 : Mécanisme de la traduction en vidéo de 3 min 15 (Source : WANIS BIROUK, en français)

Document 5 : Mécanisme de la traduction en vidéo de 2 min 41 (source : yourgenome, en anglais)

http://www.biologieenflash.net/animation.php?ref=bio-0025-2
Document 6 : Animation explicative de la traduction

BioBio en 1ère STL, BPH en Tale ST2S

Transcription

Publié 23 mars 202014 Mai 2020 par biobenhamza

Les gènes sont des séquences d’ADN qui portent une information précise. En effet, les gènes s’expriment en permettant la synthèse de protéines spécifiques. Ces dernières vont permettre à la cellule de réaliser certaines fonctions.

I – Synthèse protéique : localisation et molécules intermédiaires

Par définition, un gène est une séquence d’ADN portant une information précise. Cette dernière permet la synthèse de protéines spécifiques. Comme nous le savons, l’ADN est présent dans le noyau et la synthèse des protéines s’effectue dans le RER = REG (Réticulum Endoplasmique Rugueux/Granuleux).

Comment passe-t-on d’une information sous forme d’ADN dont l’élément de base est le désoxyribonucléotide (ou nucléotide) à une information sous forme de protéine dont l’élément de base est l’acide aminé ? Il existe un intermédiaire appelé ARN (Acide RiboNucléique ; documents 1 et 2).

L’ADN est une molécule bicaténaire en double hélice qui présente un brin transcrit (5′ -> 3′) et du brin non transcrit (3′ -> 5′). Par contre, l’ARN est une molécule monocaténaire.

**Document 1** : Comparaison des molécules d’ADN et ARN

**Document 2** : Structure de l’ARN (source : http://www.lacim.uqam.ca/)

Il existe une variétés d’ARN (document 3).

Caractéristiques	ARN messager (ou ARNm)	ARN ribosomal (ou ARNr)	ARN de transfert (ou ARNt)
*Formation*	Lors de la transcription à partir de l’ADN	S’associe à des protéines pour former des ribosomes	–
*Rôle*	Transport de l’information génétique du noyau vers le cytoplasme	Ribosomes sont le siège de la traduction	Apporter les aa présents dans le cytoplasme jusqu’aux ribosomes
*Etapes d’intervention*	Transcription Traduction	Traduction	Traduction

Document 3 : Tableau récapitulatif des différents ARN et de leurs rôles dans la cellule

La synthèse protéique se déroule en 2 étapes :

la transcription permet la synthèse d’ARNm (= ARN messager) à partir d’ADN ;
la traduction permet la formation des protéines à partir d’ARNm.

II – Mécanisme de la transcription

La transcription se déroule dans le noyau et nécessite :

le brin transcrit d’ADN
des nucléotides
ARN polymérase est une enzyme permettant la synthèse de l’ARN pré-messager à partir du brin transcrit d’ADN.

L’ARN polymérase reconnaît une séquence de l’ADN appelée promoteur et permet sa fixation. Ensuite, la polymérisation des nucléotides libres est réalisée grâce à l’ARN polymérase pour former l’ARN pré-messager à partir du brin transcrit qui sert de matrice (5′ -> 3′) par complémentarité des bases azotées (documents 5 et 6). Une fois, la synthèse de l’ARN pré-messager terminé, l’ARN polymérase se sépare localement les 2 brins d’ADN.

Nucléotide de l’ADN	G	C	A	T
Nucléotide ajouté sur l’ARN	C	G	U	A

Document 4 : Complémentarité entre les nucléotides de l’ADN et ceux ajoutés sur l’ARNm lors de la transcription

**Document** 5 : Schéma représentatif de la transcription (source : http://biochimej.univ-angers.fr/ )

Après le passage de l’ARN polymérase qui se déplace sur le brin transcrit, les 2 brins d’ADN se réassocient.

Lorsque l’ARN pré-messager a été synthétisé, il se détache de l’ADN. Par la suite, l’ARN pré-messager va subir l’épissage.

L’épissage est un mécanisme qui permet l’élimination des introns afin de synthétiser de l’ARNm à partir d’ARN pré-messager. Il a lieu uniquement chez les organismes eucaryotes. (programme de 1ère STL)

Les introns sont des séquences d’ADN non codantes. Et les séquences d’ADN codantes se nomment exons. Après la transcription, l’ARN pré-messager présentent les séquences complémentaires. Celles correspondant aux introns seront éliminées pour former l’ARNm. (programme de 1ère STL)

http://www.biologieenflash.net/animation.php?ref=bio-0025-2
Document 6 : Mécanisme de la transcription

L’ARNm formé après l’épissage sort du noyau par les pores nucléaires. Par la suite, un autre mécanisme nommé traduction a lieu dans le cytoplasme (document 7).

Document 7 : Mécanismes de la transcription et la traduction

BPH en 1ère ST2S, Non classé, Respiration

Echanges gazeux et transport des gaz respiratoires

Publié 22 mars 202024 octobre 2020 par biobenhamza

I – Etude des échanges gazeux dans les poumons et les tissus

Les alvéoles sont des structures creuses contenant de l’air. Chaque poumon contient environ 300 millions d’alvéoles de 0,1 à 0,3 mm de diamètre, représentant une surface d’échange entre l’air et le sang de l’ordre de 140 m².

Les alvéoles sont composées de 2 types cellulaires :

les pneumocytes I forment la paroi de l’alvéole,
les pneumocytes II sont situés entre les pneumocytes I et qui, à travers leurs prolongements cytoplasmiques, sécrètent le surfactant. Cette matière recouvre l’intérieur des alvéoles afin qu’elles restent ouvertes. Dans le cas contraire, il y a collapsus.

Les capillaires sont composés de cellules endothéliales.

Vidéo « La respiration » (3min40) : https://www.reseau-canope.fr/corpus/video/la-respiration-92.html

Animation « L’alvéole pulmonaire » : http://www.biologieenflash.net/animation.php?ref=bio-0001-2

Vidéo sur les échanges gazeux pulmonaires par Objectif Bac Hachette, Auteur de la vidéo : Chrystelle Menard (1 min 43)

Vidéo sur les échanges gazeux tissulaire par Objectif Bac Hachette, Auteur de la vidéo : Chrystelle Menard (1 min 42)

II – Transport des échanges gazeux

L’hémoglobine est une hétéroprotéine : elle est constituée d’une partie protéique et une partie non protéique.

La partie protéique est formée de deux globines α et deux globines β (α₂β₂) chez l’adulte. La chaîne polypeptidique α est formée de 141 acides aminés, la chaîne polypeptidique β est formée de 146 acides aminés. Certaines fonctions amines libres de ces protéines peuvent fixer une molécule de dioxyde de carbone.

La partie non-protéique est l’hème. Un hème est associé à une globine. Il contient un ion ferreux (Fe²⁺ ou fer II). Cet ion fixe de manière réversible une molécule de dioxygène. L’ensemble de l’hémoglobine du sang transporte environ 98% du dioxygène.

Le dioxygène est principalement transporté sous forme liée à l’hémoglobine. La désoxyhémoglobine devient alors une oxyhémoglobine.

Comme le dioxygène, le dioxyde de carbone est transporté en partie à l’état combiné.

D’une part, le dioxyde de carbone se lie avec les fonctions amines des protéines pour constituer des composés carbaminés. Par exemple, l’hémoglobine devient la carbhémoglobine. L’ensemble des protéines du sang transporte environ 20% du CO₂. D’autre part, le dioxyde de carbone réagit avec l’eau pour former l’acide carbonique (H₂CO₃). Cette réaction est très lente dans le plasma. En revanche, dans le cytoplasme érythrocytaire, elle est catalysée par une enzyme, l’anhydrase carbonique. L’acide carbonique est peu stable au pH sanguin. Il se décompose spontanément pour former un proton (H⁺) et un ion hydrogénocarbonate (HCO^3-).

BioBio en 1ère STL, BPH en Tale ST2S

Cycle cellulaire

Publié 18 mars 202014 Mai 2020 par biobenhamza

Le cycle cellulaire présente deux étapes : l’interphase et la mitose.

L’interphase est une phase durant laquelle on observe un noyau typique (ADN décondensé). Par ailleurs, elle sépare 2 divisions cellulaires appelées mitoses. L’interphase peut être divisée en 3 phases :

la phase G1 est la phase durant laquelle la cellule se prépare à répliquer son ADN ;
la phase S (phase de synthèse) est la phase durant laquelle la cellule va répliquer son ADN ;
la phase G2 est la phase où la cellule va se préparer à se diviser, à réaliser la mitose.

La mitose ou phase M est une phase où la cellule dite cellule-mère va se diviser en deux cellules-filles identiques. De plus, cette phase est caractérisée par l’apparition des chromosomes (ADN condensé) à l’emplacement du noyau.

Suivi de la quantité d’ADN au cours du cycle cellulaire

BioBio en 1ère STL, BPH en 1ère ST2S

Cellules

Publié 17 mars 202014 Mai 2020 par biobenhamza

La cellule utilise les éléments présents dans son milieu dans le but de synthétiser ses propres constituants, se multiplier et d’éliminer ses déchets.

Il existe 2 types de cellules : les cellules eucaryote et procaryote.
La cellule eucaryote présente un noyau. Par contre, la cellule procaryote ne possède pas de noyau.

L’observation de cellules au microscope optique montre que la cellule est composée d’une membrane plasmique, de cytoplasme et d’un noyau. Cette organisation commune à toutes les cellules constitue la structure de la cellule.

Chaque composant de l’ultrastructure, les organites, assure une fonction précise au sein de la cellule.

La membrane plasmique délimite la cellule et permet les échanges avec le milieu extérieur. Par ailleurs, elle porte des indications sur l’identité de la cellule par l’intermédiaire de molécules.

Le hyaloplasme ou cytosol est le lieu dans lequel baignent les autres organites de la cellule. Il s’agit également du lieu de stockage des réserves nutritives (lipides, glycogène, etc) et des réactions biochimiques.

Le noyau renferme l’information génétique sous forme d’ADN (Acide Désoxyribo-Nucléique) et contient le nucléole qui est le lieu de synthèse des ribosomes. Des pores nucléaires permettent l’entrée et la sortie de molécules. Le noyau est délimité par une enveloppe nucléaire.

Les ribosomes sont des particules pouvant être libres ou liées et qui permettent la synthèse de protéines.

Le Réticulum Endoplasmique Rugueux (RER) ou Granuleux (REG) est un ensemble de membranes couvert de ribosomes à sa surface. Ainsi, cet organite a pour fonction la synthèse des protéines.

Photographie du réticulum endoplasmique rugueux (RER) ou granuleux (REG)

Le Réticulum Endoplasmique Lisse (REL) est un réseau de sacs membranaires communiquant entre eux et dépourvus de ribosomes. Leur rôle est de synthétiser des lipides sur certaines protéines.

*Photographie du réticulum endoplasmique lisse (REL)*

L’appareil de Golgi est un empilement de saccules et peut présenter un bourgeonnement de vésicules golgiennes aux extrémités. Cet organite trie les protéines et intervient dans le transport mais aussi la maturation des protéines.

La mitochondrie possède deux membranes séparées par un espace intermembranaire. Il s’agit du lieu de synthèse de l’énergie sous forme d’ATP (Adénosine TriPhosphate).

Le centrosome est composé de deux centrioles perpendiculaires et intervient dans la division cellulaire.

Représentation d’un centrosome (Source : larousse.fr)

Le cytosquelette est un réseau complexe de filaments protéiques qui donne la forme à la cellule. Il permet également le mouvement intracellulaire des organites et chromosomes lors de la division cellulaire. Par ailleurs, le cytosquelette intervient dans le déplacement de certaines cellules.

Le lysosome est une vésicule renfermant des enzymes appelées lysosymes.

Une vésicule est composée de phospholipides et formant une sphère pouvant contenir diverses molécules.

BioBio en 1ère STL, BPH en Tale ST2S

Etude d’un caryotype

Publié 17 mars 202014 Mai 2020 par biobenhamza

→Aide méthodologique :

Analyser un caryotype signifie qu’il faut décrire l’organisation des chromosomes.

La formule chromosomique est une convention qui permet d’indiquer le nombre de chromosomes, le sexe de l’individu ainsi que le(s) éventuelle(s) anomalie(s) chromosomique(s) selon les nomenclatures suivantes :

dans le cas d’un caryotype normal : (nombre total de chromosomes ; chromosomes sexuels)
dans le cas d’un caryotype présentant une anomalie aux niveaux des chromosomes non sexuels : (nombre de chromosomes ; chromosomes sexuels + numéro du type de chromosome présentant l’anomalie)

dans le cas d’un caryotype présentant une anomalie aux niveaux des chromosomes sexuels : (nombre de chromosomes ; chromosomes sexuels observés)

Remarques : L’absence d’un chromosome sexuel est indiquée par un zéro. Attention, n’écrivez jamais les formules présentées ci-dessus dans la mesure où il s’agit d’un moyen mnémotechnique.

Les anomalies du nombre de chromosomes peuvent être les suivantes :

la polyploïdie est le terme employé lorsque le nombre de tous les chromosomes homologues est supérieur à la normale. (Elle est observée chez les embryons rejetés lors d’avortement précoces.)
l’aneuploïdie est le terme employé lorsque le nombre d’une paire de chromosomes homologues est supérieur ou inférieur à la normale. On distingue :
- la monosomie est employée lorsqu’il y a un chromosome pour un type de chromosome. (Les monosomies touchant les chromosomes non sexuels ne sont pas viables seule la monosomie X est viable.)
- la trisomie est employée lorsqu’il y a 3 mêmes chromosomes pour un type de chromosome. (Tous les chromosomes non sexuels peuvent être sujets à des trisomies.)

Le syndrome de Turner ou monosomie X est une anomalie génétique caractérisée par la présence d’un chromosome sexuel X.

Le syndrome de Klinefelter est une anomalie génétique caractérisée par la présence des chromosomes sexuels XXY.

Le syndrome de Jacob est une anomalie génétique caractérisée par la présence des chromosomes sexuels XYY.

Les anomalies de structure de chromosomes regroupent :

la translocation est une anomalie où des fragments de bras chromosomiques sont échangés entre chromosomes non homologues ;
la duplication est une anomalie où un fragment de chromosome est ajouté ;
l’inversion est une anomalie où des fragments de chromosome sont inversés ;
la délétion est une anomalie où un fragment de chromosomeest supprimé.

Représentations schématiques des anomalies de structure au niveau d’un chromosome

L’utilisation du caryotype dans le diagnostic prénatal a pour but la recherche aberrations chromosomiques responsables de maladies graves et incurables. Par ailleurs, il est employé lorsque :

les femmes enceintes ont plus de 38 ans ;
des anomalies sont décelées chez les parents ;
il y a eut auparavant la naissance d’enfant trisomique ou atteints d’une autre maladie chromosomique ;
la femme subi plusieurs avortements spontanés précoces.

BPH en 1ère ST2S, BPH en Tale ST2S

Activité électrique du coeur

Publié 16 mars 202021 Mai 2020 par biobenhamza

I – Technique d’étude de l’activité électrique du coeur

1 – Electrocardiographie

L’électrocardiographie consiste à enregistrer cette activité électrique à l’aide de petites électrodes placées à la surface de la peau. L’enregistrement est réalisé chez un sujet allongé, au repos. Les signaux électriques ainsi captés sont amplifiés et transcrits sous forme de courbes (un électrocardiogramme, ECG) sur une bande de papier, ou affichés sur un écran.

Réalisation d’un ECG chez un patient (Source : Nursingcrivb)

2 – Interprétation d’un ECG

Sur l’ECG, il est observé au cours d’un cycle cardiaque, la présence de 3 éléments :

l’onde P engendre la dépolarisation des oreillettes puis à la contraction des oreillettes soit systole auriculaire
le complexe QRS conduit à la dépolarisation des ventricules puis à la contraction des ventricules soit systole ventriculaire
l’onde T entraîne une repolarisation des ventricules puis au relâchement des oreillettes et des ventricules soit la diastole générale

Représentation d’un cycle cardiaque d’un point de vie électrique

3 – Intérêts d’un ECG

L’électrocardiographe permet de :

diagnostiquer une anomalie du rythme cardiaque comme une tachycardie, une bradycardie, une arythmie ;
diagnostiquer une cardiopathie ischémique comme l’infarctus du myocarde, l’angor ;
surveiller l’évolution et le traitement d’une cardiopathie ischémique afin d’éviter une récidive.

Les avantages de cette technique sont que c’est un examen non invasif, sans danger, pouvant être répété et facile à faire d’autant plus qu’il n’existe aucun inconvénient.

Il faut savoir qu’un enregistrement continu et ambulatoire de l’ECG pendant 24 heures est possible. Ce dernier est appelé Holter et permet de diagnostiquer des arythmies ou toute autre cardiopathie visible sur un ECG, survenues au cours des actes de la vie quotidienne.

II – Origine histologique de l’automatisme cardiaque : le tissu nodal

1 – Localisation et composition du tissu nodal

Le tissu nodal est un ensemble de 2 types de cellules myocardiques : cardiomyocytes (représentant 99% du myocarde) et les cellules nodales encore appelées cardionectrices (1% du myocarde). Ces 2 types cellulaires sont responsables de l’automatisme cardiaque c’est-à-dire la contraction rythmée sans stimuli.

Les cellules musculaires qui composent le tissu nodal sont réparties en 4 zones (doc 2) :

Nœud sinusal est présent dans la paroi de l’oreillette droite au niveau de la veine cave supérieure ;
Nœud septal est présent au niveau de l’oreillette droite au dessus de la valve tricuspide ;
Faisceau de His prend naissance au niveau du nœud septal puis se divise en deux branches (droite et gauche) pour descendre le long du septum ;
Réseau de Purkinje est constitué de ramifications prenant naissance au niveau des branches du faisceau de His pour se propager au niveau de la paroi des ventricules.

Histologie du tissu nodal *(Source : vidéo « qu’est-ce que le tissu nodal?« )*

Vidéo montrant l’activité électrique du coeur à travers le tissu nodal (Source :
LAURENT MARTORELL – 0min28)

2 – Excitation du tissu nodal

L’excitation se déroule en plusieurs étapes.

Les cellules du nœud sinusal (= cellules cardionectrices) génèrent spontanément et régulièrement des potentiels d’action qui se propagent dans les cardiomyocytes des oreillettes et les excitent. Sous l’effet de l’excitation, le myocarde des deux oreillettes se contracte à la même fréquence que les cellules du nœud sinusal : c’est la systole auriculaire.
Puis, les potentiels d’action engendrés par les cellules du nœud sinusal se propagent, par le système de conduction constitué par le nœud septal, le faisceau de His et ses branches et le réseau de Purkinje, dans les cardiomyocytes des ventricules et les excitent. Sous l’effet de l’excitation, le myocarde des deux ventricules se contracte à la même fréquence que les cellules du nœud sinusal : c’est la systole ventriculaire.

Il faut savoir que chaque zone du tissu nodal possède son propre rythme de dépolarisation. Pour le nœud sinusal, le rythme de dépolarisation est le plus élevé et c’est lui qui impose son rythme aux autres éléments du tissu nodal (doc 3). Il détermine ainsi la fréquence cardiaque (rythme sinusal). On dit que le nœud sinusal constitue le stimulateur ou « pacemaker » physiologique du cœur. Mais en cas de défaillance de ce dernier, le nœud septal prend le relais et le cœur continu de battre mais à un rythme plus faible.

Ainsi, le tissu nodal possède des propriétés d’automatisme et de conduction : il engendre les excitations initiatrices des contractions cardiaques, et il en assure leur propagation des oreillettes aux ventricules.

Vidéo explicative de l’activité mécanique et électrique du coeur (Source : chaine Youtube de Physiologie Santé – 38min46)