✔ Tester une hypothèse par des données expérimentales

La microscopie électronique a une résolution très élevée mais ne permet que d'observer des cellules mortes. Les membranes plasmiques étaient donc considérées comme des structures figées. En 1970, Larry Frye et Michael Eddin ont voulu vérifier cette hypothèse.

Doc. 1
Principe de l'expérience.

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La technique d'immunofluorescence est utilisée. Elle consiste à rendre fluorescent un anticorps qui va se fixer sur une protéine spécifique. La fluorescence permettra ainsi de localiser la protéine d'intérêt. Les chercheurs ont ainsi marqué une protéine membranaire de souris en vert, et une protéine membranaire humaine en rouge (étape 1). Les deux cellules sont ensuite fusionnées (étape 2). Après 40 minutes, la cellule hybride est observée.

Doc. 2
Résultats.

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La cellule [a] correspond à la cellule de souris marquée, la cellule [b] à la cellule humaine marquée, et la cellule [c] à la cellule hybride. Les cellules [d] et [e] correspondent à la même cellule hybride 40 minutes après. Des filtres différents sont utilisés pour laisser passer uniquement la fluorescence rouge [d] ou verte [e].

1. Expliquez où doit se trouver la zone de la protéine reconnue par l'anticorps pour que l'expérience puisse fonctionner.

2. Schématisez la cellule hybride au bout de 40 minutes en reprenant les figures du

document 1

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3. Concluez : l'hypothèse testée est-elle validée ou réfutée ?

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7
L'origine endosymbiotique des mitochondries

✔ Mettre en relation des données et ses connaissances

Version initiés (B)

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La découverte d'ADN mitochondrial, proche de celui de certaines bactéries, a fait émerger une théorie, dite endosymbiotique. Elle propose que l'origine des mitochondries soit une endocytose d'une bactérie par la cellule. Cette bactérie aurait ensuite été conservée et modifiée en partie.

Doc. 1
Principe de l'endocytose.

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Les cellules peuvent internaliser des composants du milieu extérieur ; c'est l'endocytose. Il se forme alors une vésicule cytoplasmique. Ce mécanisme permet notamment à la cellule de se nourrir ou se défendre.

Doc. 2
Observations au MET d'une mitochondrie avec schéma interprétatif (en haut) et d'une bactérie (en bas).

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Doc. 3
Comparaison des constituants membranaires d'une mitochondrie, d'une cellule eucaryote et d'une bactérie.

Composition\rightarrow \downarrow Membrane	Protéines (%)	Lipides (%)	Glucides (%)
Mitochondrie : membrane externe membrane interne	50 75	46-48 23-24	2-4 1-2
Membrane plasmique eucaryote	44	52-54	2-4
Membrane plasmique bactérienne	70	20	10

À partir de l'analyse des documents complétée par vos connaissances, donnez des arguments en faveur de l'origine endosymbiotique des mitochondries. Proposez un schéma reconstituant la formation des mitochondries selon cette théorie.

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C
Les virus sont-ils vivants ?

✔ Confronter des informations nouvelles à ses connaissances

Version initiale (exercice 3, le repaire des initiés)

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Alors que la microbiologie était en plein essor avec Pasteur au XIX^e siècle qui travaillait sur des bactéries infectieuses, un botaniste russe découvrit, en 1892 des organismes encore plus petits en travaillant sur une infection de plants de tabac. Il les nomma virus. Depuis, de nombreux virus ont été découverts et étudiés avec attention (VIH, virus de la grippe, Ebola, etc.).

Doc. 1
Un bactériophage T4 (en vert) infectant une cellule bactérienne (en jaune).