Session de 2003
concours interne de recrutement de professeurs agrégés et concours d'accès à l'échelle de rémunération
section : sciences de la vie-sciences de la Terre et de l'univers
composition à partir d'un dossier
Durée : 5 heures
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L'usage de tout ouvrage de référence, de tout dictionnaire et de tout matériel électronique est rigoureusement interdit. |
La cellule : unité et diversité du vivant.
Question 1 (7 points)
Montrez comment, dans les programmes de la classe de sixième à la classe terminale, est construite la notion de cellule eucaryote, unité structurale et fonctionnelle sur laquelle repose la diversité du vivant (à l'échelle de l'organisme et de la biosphère). Au fur et à mesure de votre exposé, vous indiquerez chaque fois que cela sera possible quel(s) document(s) du dossier vous choisiriez pour construire cette notion, en précisant les informations qu'il(s) apporte(nt).
Question 2 (7 points)
Construisez une progression pédagogique pour la classe de seconde, comprenant travaux pratiques et cours, correspondant à la partie du programme : « la cellule fonde l'unité et la diversité du vivant ». A chaque étape de votre progression vous formulerez les problèmes biologiques, préciserez les supports utilisés (en incluant notamment des documents du dossier), ainsi que les notions construites.
Question 3 ( 6 points)
En classe de première S, l'étude de la morphogenèse végétale permet de montrer que le phénotype morphologique d'un individu est le résultat d'interactions au niveau des cellules entre l'expression du génotype et son contrôle par l'environnement. Proposez dans ce cadre une partie de séance de travaux pratiques comprenant une ou des expériences et incluant l'exploitation de tout ou partie de la planche 2, figure 2. Vous indiquerez la durée et les modalités d'organisation de cette partie de séance, en préciserez les supports et le bilan notionnel. Vous décrirez en détail comment vous mettriez en place pendant cette partie de séance une évaluation formative des capacités expérimentales, en précisant sa place dans la progression, les objectifs visés, les consignes de travail et les critères d'évaluation.
Remarque : Une exploitation de documents du dossier doit impérativement être associée aux réponses apportées aux questions. Le choix effectué doit être justifié du point de vue scientifique et du point de vue pédagogique.
Origine des documents
- Manuels de sciences de la vie et de la Terre (classes de troisième, seconde, première, terminale S), éditions Bordas, Hachette, Hatier, Nathan
- Encyclopedia Universalis
- Sites Internet
- - site expert « Vie » Université Pierre et Marie Curie - ENS Lyon - DESCO
- - site SVT de l'Académie d'Orléans-Tours
PLANCHE I
Des exemples de cellules animales.
A- Coupe de testicule de Mammifère (X 200)
Sciences
de la vie et de la Terre, Nathan
B- Cellule sanguine en division (X 1200)
La multiplication d'un lymphocyte B conduit à un clone synthétisant un anticorps spécifique. Sciences de la vie et de la Terre, Bordas
C- Fécondation chez l'Homme
Sciences de la vie
et de la Terre, Nathan
D- Synapses neuromusculaires
Sciences de la vie
et de la Terre, Hatier
E- Neurones de la corne antérieure de la moelle épinière
(X 300)
Sciences de la vie et de la Terre, Bordas
PLANCHE 2
Figure 1 - Différentes fonctions à l'échelle cellulaire. D'après Sciences de la vie et de la Terre,Bordas.
La tyrosine est un acide aminé utilisé différemment par les cellules selon l'organe dont elles font partie.
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Cellules des follicules de la thyroïde |
Sécrétion d'une hormone : |
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Mélanocytes de la peau |
Sécrétion de pigment |
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Certains neurones |
Sécrétion d'un neurotransmetteur |
Figure 2 - Morphologie de la tige d'un végétal et croissance cellulaire.
A- Les coléoptiles de graminées s'orientent vers la lumière au cours de leur croissance. R. Prat, site « Vie » de l'Université P. et M. Curie, Paris.
B- Expériences de décapitation de coléoptiles. Site SVT de l Académie d'OrléansTours
niveau
de l'hypocotyle
C- Germination d'une graine de Légumineuse.
La
croissance de l'hypocotyle est déterminée par l'élongation des cellules. D'après
R. Prat, site « Vie » de l'Université P, et M. Curie, Paris.
PLANCHE 3
Les cellules échangent avec leur milieu.
A- Les capillaires sanguins irriguent les organes. Sciences de la vie et de la Terre, Bordas.
B- Fibres musculaires en coupe transversale (X 1500) Sciences de la vie et de la Terre, Bordas. La coloration fait apparaître le glycogène en sombre. Une contraction prolongée préalable au prélèvement sur l'organe montrerait une forte proportion de fibres peu colorées.
C- Culture expérimentale d'algues marines.
Les algues
sont cultivées dans de l'eau de mer dépourvue de nutriments organiques. Sciences
de la vie et de la Terre, Bordas.
D- Culture expérimentale de levure de boulanger. Sciences
de la vie et de la Terre, Bordas.
Milieu 1 : eau, sels minéraux, diverses
substances organiques dont du glucose Milieu 2 : eau, sels minéraux, pas de
substances organiques
PLANCHE 4
Figure 1 - Des populations de cellules aux caractéristiques métaboliques différentes.
Deux souches de Saccharomyces cerevisiae sont cultivées sur un milieu contenant
des substances organiques, dont l'adénine. En a et b, levures de souche sauvage,
capables de synthétiser l'adénine à partir des substances du milieu. En c et
d, levures de souche mutante ade 2, pour lesquelles la chaîne de réactions de
synthèse de l'adénine s'arrête sur un précurseur de couleur rouge qui s'accumule
dans les cellules. Ensemencement au temps 0, observation après 3 jours de culture.
Sciences
de la vie et de la Terre, Hatier.
Figure 2 - Le développement, commandé par des gènes.
A- Colonne cervicale de deux embryons de Souris. Encyclopedia
Universalis
A gauche, individu normal. A droite, une vertèbre cervicale
supplémentaire s'est constituée à la place de la base du crâne, du fait de l'expression
anormalement antérieure du gène Hoxd4.
B- Embryon de poulet de 33 heures. Sciences de la
vie et de la Terre, Bordas.
Si l'on greffe des somites thoraciques dans
la région du cou, ils donnent des vertèbres thoraciques portant des côtes. Inversement,
des somites cervicaux greffés au niveau du thorax donneront des vertèbres cervicales.
PLANCHE 5
La cellule végétale.
A- Cellule de feuille de tabac (X1700) Sciences de la vie et de la Terre, Bordas.
B- Division d'une cellule végétale. Coloration par le réactif de Schiff. Sciences de la vie et de la Terre, Nathan.
C- Naissance d'une racine secondaire (X100). Sciences de la vie et de la Terre, Bordas.
PLANCHE 6
A- Caryotype humain classé. Sciences de la vie et de la Terre, Bordas.
B- Comparaison des chromosomes de l'Homme et du Chimpanzé. Dans chaque paire, ont été placés à gauche un chromosome humain, à droite sa correspondance chez le Chimpanzé. Sciences de la vie et de la Terre, Bordas.