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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 C.trachomatis est dans les
pays en voie de développement, responsable du trachome la
première cause infectieuse de cécité.
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
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
A
B
Document 4: cycle de développement du trématode
à sporocystes Schistosoma mansoni.
Légender les schémas 1,2,3,4,et 5
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
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).
B
C
2
D
4
3
midi
E
F
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 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
de mesure de transfert de composés carbonés .
C: taux de transfert de composés carbonés marqués au 14C 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: électronographie obtenue en microscopie
électronique à transmission de la surface ventrale d’un adulte
mâle de 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
Légende:
Ring : Anneau
Exchangers:
Na / H
Cl / HCO3
RBC : Erythrocyte
RING TROPHOZOITE
Carriers:
choline
glucose
nucleoside
amino acids
monocarboxylate
Rate of membrane
transport
Cotransporters:
Na – K – 2Cl
K – Cl
SCHIZONT
Carriers : Transporteurs
Infected RBC
Uninfected RBC
0
Time, hrs
48
Ionic Channels : Canaux
ioniques
Rate of membrane
transport : Taux de
transports membranaires
Ionic
Channels:
Kca
NSC
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 étudiée par FISH.
Les télomères, fixés à la périphérie du noyau, sont
représentés en rouge.
Document 18-2: organisation des gènes à l’extrémité télomérique des chromosomes du Plasmodium