1°S Evaluation de Sciences de la vie « L'activité enzymatique » Par une étude r

1°S Evaluation de Sciences de la vie « L'activité enzymatique » Par une étude rigoureuse et méthodique des documents fournis et en vous aidant de vos connaissances, montrer que la réalisation du phénotype couleur du pelage du lapin est gouvernée par le génotype et la température. document 1 Le pelage du lapin Les lapins sauvages (a) ont un pelage sombre. Certains lapins, dit himalayens (b), ont une fourrure blanche sauf pour les extrémités (bout de pattes et museau, la queue et les oreilles). Ces lapins tondus et placés à 15°C (c) pendant la repousse des poils acquièrent la couleur des animaux sauvages. La température corporelle normale du lapin est de 37°C. Document 2 Electrophorèse des enzymes du lapin La couleur du pelage est dû à un pigment : la mélanine. La chaîne de biosynthèse de la mélanine débute grâce à la tyrosinase qui transforme le substrat : la tyrosine, en mélanine par diverses étapes enzymatiques. On détecte par électrophorèse des enzymes de la peau et des flancs des animaux ci-contre. L'électrophorèse est une manipulation permettant de mettre en évidence des masses différentes de molécules. On dépose des molécules dans des points de dépôt puis on les fait migrer par capillarité sur du papier. Plus une molécule est petite donc légère, plus elle migre loin dans le papier. a : enzyme du lapin sauvage b : enzyme du lapin himalayen c : enzyme du lapin himalayen placé à 15°C Document 3 : Configuration spatiale de l'enzyme Tyrosinase du lapin Himalayen à 30°C et 36°C Document 5 Le gène de la tyrosinase, séquences des allèles du gène, séquence peptidique Les enzymes des lapins sauvages et himalayens sont codées par un même gène. Extrait de la fin de la séquences des allèles du gène de la tyrosinase : Extrait de fin de la séquences peptidique de la tyrosinase : Configuration de la tyrosinase à 36 °C Configuration de la tyrosinase à 30 °C Document 4 Activité enzymatique de la tyrosinase en fonction de la température On teste in vitro la transformation de la tyrosine par la tyrosinase. Les mesures sont faites à 30 °C (température des extrémités) et à 36°C (température du reste du corps). Les résultats sont présentés en pourcentage de la quantité de tyrosine initialement présente. (30°C ) (36°C ) Site de fixation du substrat séquence ... 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 Allèle sauvage ...CAGAAAAGTGTGACATTTGCACAGATGAGTACATGGGAGGTCAGCACCCCACAAATCCTAACT Allèle Himalayen ...CAGAAAAGTGACATTTGCACAGATGAGTACATGGGAGGTCAGCACCCCACAAATCCATACTTA Tyrosinase sauvage ...Glu -Lys -Ser - Val- Thr- Phe- Ala- Gln- Met- Ser- Thr- Trp- Glu- Val- Ser- Thr- Pro- Gln- Ile- Leu- Thr Tyrosinase Himalayenne ...Glu-Lys – Ser -Asp -Ile- Cys- Thr- Asp- Glu- Tyr- Met- Gly- Gly- Gln- His- Pro- Thr- Asn- Pro-Tyr- Leu Etude de document : la tyrosinase du lapin barème doc 1 : 1 Indiquer le phénotype des deux types de lapins. Si le lapin himalayen est tondu et placé à une température de 15°C, les poils repoussent avec une couleur 0.5 sombre. Donc à une température froide , notamment aux extrémités du corps, il y a pousse de poils pigmentés 0.5 alors qu'à température normale (37°C) le lapin himalayen présente une pousse de poils sans pigmentation. 0.5 On peut donc supposer que la couleur du pelage du lapin himalayen dépend du facteur température. 1 Pour les lapins sauvages, de pigmentation sombre, on peut supposer que la couleur du pelage ne dépend pas du facteur température. Le doc 2 0,5 Les processus permettant la synthèse de mélanine couleur sont sous la dépendance d'une enzyme, la tyrosinase qui travaille avec comme substrat de base la tyrosine. Cette enzyme accélère la transformation de 0;5 son substrat en produit : la mélanine. Lorsqu'on étudie par électrophorèse les tyrosinase de la peau et des flancs des 2 types de lapins on remarque que la tyrosinase du lapin sauvage ne migre pas aussi loin que la tyrosinase du lapin himalayen 0.5 On peut conclure que ces 2 types de lapins ne possèdent pas tout à fait la même tyrosinase. 0.5 On constate également que la tyrosinase du lapin himalayen élevé avec une température de pelage maintenue 0.5 à 15°C possède une enzyme qui migre, sur l'électrophorèse, de manière identique, à celle d'un lapin himalayen élevé sans contrainte de température. On peut conclure de ces observations que quelque soit la température d'élevage le lapin himalayen possède 0.5 une seule et même tyrosinase. Doc 3 1 On observe que la configuration 3D de la tyrosinase du lapin himalayen n'est pas la même à 36°C et 30°C. On en conclut que la température influence la conformation de la protéine. 1 En particulier, le site de fixation du substrat est modifié. 1 On peut donc supposer qu'à 36°C, la tyrosinase devient incapable de fixer son substrat, ce qui explique 1 l'absence de synthèse de mélanine Le doc 4. 1.5 On constate que la tyrosinase du lapin sauvage catalyse sa réaction chimique à partir de son substrat (la tyrosine) quelque soit la température : 30 ou 36°C. Donc cette enzyme est fonctionnelle quelque soit la température La tyrosinase du lapin himalayen a une efficacité d'action sur la tyrosine qui diffère selon la température : 1 elle catalyse son substrat à 30 °C mais devient inefficace à 36°C . Donc cette enzyme est différente de celle du lapin sauvage et son activité catalytique est influencé par la 1 température. Doc 5 1 On observe des mutations chez l'allèle himalayen à partir du codon 4 : A au lieu de T etc... On observe que les acides aminés correspondant son modifiés : Asp au lieu de Val etc... 1 On peut donc dire que des mutations affectant l'allèle de la tyrosinase du lapin himalayen (=génotype) ont 2 pour conséquence de modifier la fin de la chaine peptidique de la tyrosinase provoquant de légères variations dans la forme 3D de l'enzyme en fonction de la température Présentation des doc 1 Logique de l'argumentation 0.5 Précision de l'analyse (chiffres, nucléotides, acides aminés) 0,5 uploads/s3/ 23319881lapin-himalayen-pdf.pdf

  • 32
  • 0
  • 0
Afficher les détails des licences
Licence et utilisation
Gratuit pour un usage personnel Attribution requise
Partager