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Préparation au CAPES Sciences de la vie et de la terre 2007 Composition sur un sujet de biologie Durée: 6 heures
La vie parasitaire: stratégies d’infestation, exploitation de l’hôte et défenses vis à vis de l’hôte Remarques importantes
- Le sujet comprend 18 documents dont certains sont à légender - Seront prises en compte dans la notation: la clarté de la présentation, la précision et la rigueur de l’analyse des documents, les illustrations personnelles.
Document 1:
les quatre grands modes d’invasion par les parasites. Les parasites de type A et B utilisent l’information en provenance des hôtes pour les localiser et les identifier. Les parasites de type C, véhiculés par un vecteur, laissent à celui-ci le soin d’utiliser l’information provenant des hôtes. Les parasites de type D, ingérés passivement, n’utilisent pas la source d’information.
A B
Document 2 A
: cycle des Chlamydies, bactéries parasites intracellulaires des oiseaux et mammifères. L’infection par première cause infectieuse de cécité.
C.trachomatis
est dans les pays en voie de développement, responsable du trachome la
B
: cellules eucaryotes en culture 48 heures après infection par
C. trachomatis serovar D
. Les bactéries, marquées en vert, se multiplient à l’intérieur d’un compartiment membranaire jusqu’à occuper presque tout le volume de la cellule-hôte, dont le noyau est ici coloré en bleu. X 2000
B Document 4:
cycle de développement du trématode à sporocystes
Schistosoma mansoni.
Légender les schémas 1,2,3,4,et 5
A Document 3:
cycle du virus du V.I.H (virus de l’immunodéficience humaine) dans un lymphocyte T4.
A
: de la pénétration du virus dans la cellule à la libération des virions.
B
: aspects moléculaires du devenir de l’ARN viral
Document 5:
cycle du gui, angiosperme hémiparasite
Document 6:
cycle biologique et structure du
Plasmodium falciparum chez l’homme.
A
: la prolifération intra-érythrocytaire passe par trois stades successifs: anneau, trophozoite et schizonte et conduit à une destruction massive des hématies.
B
: PPM: membrane plasmique du
Plasmodium
PV: vacuole parasitophore PVM: membrane de la vacuole RE: réticulum endoplasmique Mit: mitochondrie Mic: micronèmes R: rhoptries DG: granules denses FV: vacuole digestive A: apicoplaste, vestige d’un plaste résultant d’une endosymbiose avec une algue rouge TVM: réseau tubulovésiculaire MC: corpuscules de Maurer
A B C D E F 2 3 1 Document 7:
Schéma de l’organisation d’un cestode,
Echinococcus granulosus.
Légender le document de A à F et le détail de C (de 1 à 4).
4
midi
Document 8:
les rythmes d’émergence hors des mollusques des cercaires de deux espèces de
Schistosoma sp
(l’écart entre deux cercles successifs vaut 10% de l’émission journalière totale de cercaires).
A B Document 9: suçoir du gui vu en différents plans de section de branche A:
branche coupée transversalement, périderme partiellement ôté puis branche coupée longitudinalement.
B:
schéma d’une coupe longitudinale de suçoirs.
En vert: structure du gui, absorption de sève brute signalée par les flèches bleues.
A B Document 10: dégradation de la paroi pectocellulosique par un champignon lignivore
A: Rigidoporus lignosus ( r), agent de pourriture racinaire dégrade les parois primaires (p) et secondaires (s) riches en lignine et cellulose pour coloniser les cellules du bois. MET X 14000
B:
zones de lyse (flèches) des parois primaires et secondaires des cellules de bois. La cellulose est marquée par une sonde spécifique (exoglucanase) conjuguée à l’or colloïdal.
MET X 40000
C Document 11: transfert des substances du phloème de la plante –hôte vers son parasite A et B
: préparation du système hôte-parasite Fixation de plants de
Cuscuta
de 20 cm de longueur avec leur région apicale de 2 cm sur le pétiole de
Pelargonium zonale
(
A
) et la tige de de mesure de transfert de composés carbonés .
Vicia Faba
(
B
), plantes hôtes de la cuscute.
16 jours après l’infection par la cuscute, le système hôte-parasite est utilisé pour des expériences
C:
taux de transfert de composés carbonés marqués au 14 C vers le parasite durant le développement de l’haustorium.
Document 12: schéma d’un tégument de Plathelminthe
Les diverses fonctions du tégument y figurent..
Légende:
Absorption: absorption Endocytosis: endocytose Host-antigen outer bilayer complex: complexe membranaire avec les antigènes de l’hôte Sensory input: réception des messages sensoriels
Document 13: arbre phylogénétique des protéines transporteurs de glucose chez les Plathelminthes
Les transporteurs de glucose de
Schistososma mansoni
(SGTP1, SGTP2 et SGTP4), les transporteurs de .
glucose de
Taenia solium
(TGTP1 et TGTP2), et les transporteurs de glucose humains (GLUT1 et GLUT3) permettent une diffusion facilitée du glucose. Alors que les transporteurs humains SGLT-1 à SGLT3 permettent un transport actif du glucose.
La membrane apicale du tégument contient des transporteurs SGTP4 pour importer le glucose contenu dans le sang de l’hôte La membrane basale et ses dilatations contiennent le transporteur SGTP1 pour importer le glucose dans les tissus sous-jacents Muscles circulaires et longitudinaux contenant le transporteur SGTP1 afin d’y importer le glucose 5 µm
Document 14:
électronique à transmission de la surface ventrale d’un adulte mâle de électronographie obtenue en microscopie
Schistososma mansoni.
Les flèches épaisses indiquent le flux de glucose du sang de l’hôte à travers la membrane apicale du tégument et les tissus sous-jacents.
Document 15:
présence de bactéries parasites, les mollicutes, dans un tube criblé de phloème vue au microscope électronique à transmission. X10000 Légender les n° 1, 5, 6 ,12 2: crible du vaisseau 3: pore du crible 4: callose bordant le pore 7: résidu d’un plaste 8: reste de réticulum endoplasmique 9: cytoplasme de cellule du parenchyme phloémien 10: plaste 11: vacuoles Pumps: Na / K Ca Exchangers: Na / H Cl / HCO 3 Co transporters: Na – K – 2Cl K – Cl Carriers: choline glucose nucleoside amino acids mono carboxylate Ionic Channels: Kca NSC 0 Uninfected RBC Time, hrs 48
Légende:
Ring : Anneau RBC : Erythrocyte Carriers : Transporteurs Ionic Channels : Canaux ioniques Rate of membrane transport : Taux de transports membranaires
Document 16 :
au cours de son cycle dans les érythrocytes de son hôte, le plasmodium reste complètement inactif sur le plan des échanges avec l’extérieur pendant les 16 premières heures. On constate ensuite une augmentation très importante de nombreux transporteurs et canaux à la surface de l’érythrocyte.
(S. Thomas, Station Biologique de Roscoff, UPMC/CNRS)
A B Document 17: la fusariose du cotonnier causée par Fusarium oxysporum f.sp. vasinfectum
Cette maladie vasculaire provoque un flétrissement des feuilles causé par le blocage de la circulation de l’eau dans les vaisseaux.
A
: le champignon (flèches) progresse dans les vaisseaux de la tige pour coloniser la plante. Microscopie photonique X 1200
B
: il dégrade les ponctuations de ces vaisseaux pour progresser dans les cellules voisines. MET X 18000
Document 18-1:
organisation des chromosomes de
Plasmodium falciparum
représentés en rouge.
étudiée par FISH.
Les télomères, fixés à la périphérie du noyau, sont
Document 18-2
: organisation des gènes à l’extrémité télomérique des chromosomes du
Plasmodium