Exercice 1 : Examen national 2017, Session normale · 2BAC SVT
Mise en situation
Les cellules produisent l'ATP, nécessaire pour effectuer un effort physique, à travers des voies métaboliques aérobies et anaérobies. Chez certaines personnes, la perturbation de l'une de ces voies est à l'origine de nombreux symptômes tels que l'accumulation de l'acide lactique, la fatigabilité… Pour comprendre la relation entre ces symptômes et la nature de la perturbation métabolique, on propose les données suivantes.
Les voies de production de l'ATP
Le document 1 représente les réactions métaboliques principales de production de l'ATP au niveau cellulaire.
En s'appuyant sur le document 1, déterminez le devenir de l'acide pyruvique (pyruvate) au niveau cellulaire, puis calculez le bilan énergétique (le nombre de molécules d'ATP) de la dégradation d'une molécule d'acide pyruvique à l'intérieur de la mitochondrie.
Remarque : à l'intérieur de la mitochondrie, l'oxydation de 1 NADH,H+ donne 3 ATP et l'oxydation de 1 FADH2 donne 2 ATP.
Effet d'un traitement par l'INTI
Dans le cadre du traitement de certaines maladies virales par l'INTI (inhibiteur de la transcriptase inverse), des examens biochimiques ont montré que ce traitement peut causer une perturbation de la production d'énergie au niveau mitochondrial, ce qui est à l'origine de plusieurs symptômes tels que la fatigabilité et le changement de la concentration plasmatique de l'acide lactique. Le document 2 représente les résultats de la mesure de la concentration de l'acide lactique produit par les cellules, la valeur du pH sanguin et des schémas des mitochondries chez une personne traitée par l'INTI et chez une autre personne non traitée par cette substance.
| Sujet | Taux sanguin d'acide lactique au repos | pH du sang | Schémas des mitochondries |
|---|---|---|---|
| Personne non traitée par l'INTI | 1 mmol/L | Normal |  |
| Personne traitée par l'INTI | Supérieur à 5 mmol/L | Acide |  |
En vous basant sur le document 2, comparez les résultats obtenus chez la personne traitée par l'INTI et chez la personne non traitée par cette substance. Déduisez la voie métabolique influencée par cette substance.
Le syndrome de MELAS
Le syndrome de MELAS est une myopathie mitochondriale ; parmi ses symptômes, une accumulation de l'acide lactique et une fatigabilité excessive suite à un exercice musculaire. Le schéma du document 3 représente la nature du dysfonctionnement observé au niveau mitochondrial dans le cas du syndrome de MELAS.
En se basant sur le document 3, expliquez le mécanisme de la synthèse d'ATP au niveau de la membrane interne de la mitochondrie, puis montrez l'effet du dysfonctionnement sur ce mécanisme chez une personne atteinte du MELAS.
Relier les données
En exploitant les données précédentes, montrez que la voie métabolique dominante dans les deux cas (traitement par l'INTI et syndrome de MELAS) est la fermentation lactique, puis expliquez les symptômes observés dans ces deux cas.
