1. LA CIRCULATION SANGUINE

1.1 Définitions et rôles :

Circulation générale (ou grande circulation ou circulation systémique) : C'est l'ensemble des vaisseaux sanguins qui irriguent les organes. Le sang hématosé, propulsé par le coeur (ventricule gauche) dans les artères, est distribué aux organes, puis revient au coeur (oreillette droite) par les veines. Le rôle est d'assurer les échanges tissulaires : apport de dioxygène et de nutriments aux cellules et prise en charge des déchets du métabolisme cellulaire (dioxyde de carbone par exemple).

Circulation pulmonaire (ou petite circulation) : Le sang non hémostasé est propulsé dans l'artère pulmonaire par le ventricule droit, passe dans les poumons et revient à l'oreillette gauche par les veines pulmonaires. Le rôle est l'hématose : au niveau des poumons, le sang se charge en dioxygène et se débarrasse du dioxyde de carbone.

1.2 Annotations du document 1 :

1- veine pulmonaire
2- artère aorte
3- artère hépatique
4- artère mésentérique
5- veine porte hépatique
6- artère rénale
7- artère pulmonaire
8- veine cave supérieure
9- veine cave inférieure
10- veine sus-hépatique
11- veine rénale
12- capillaires systémiques

1.3 Signification des couleurs :

sang rouge = sang hématosé
sang bleu = sang appauvri en dioxygène

- dans les vaisseaux 1, 2, 3, 4 et 6 : sang rouge
- dans les vaisseaux 5, 7, 8, 9, 10, 11 et 12 : sang bleu

Sens de circulation :

- du coeur vers les organes dans les artères
- des organes vers le coeur dans les veines

2. LES VARIATIONS DE LA PRESSION SANGUINE

2.1 Définitions et valeurs :

La pression sanguine est la pression du sang sur la paroi des artères. Elle est mesurée par deux nombres : la pression maximale ou systolique est celle mesurée au moment de l'éjection ventriculaire ; la pression minimale ou diastolique est mesurée au moment du relâchement ventriculaire.

D'après le document 2 : P systolique = 12 cm Hg et P diastolique = 8 cm Hg

2.2 Analyse des variations de la pression sanguine dans les différents vaisseaux :

- La pression différentielle (Psystolique - Pdiastolique) diminue à mesure que le sang s'éloigne du coeur, elle devient nulle au niveau des capillaires. L'élasticité des artères permet de transformer le flux discontinu du sang en un flux continu.

- La pression globale diminue également progressivement. Elle est très importante dans les grosses artères, mais diminue dans les artérioles à proximité des organes, pour devenir pratiquement nulle dans les capillaires. Elle reste nulle dans les veines.

2.3 Retour veineux :

Le retour veineux au coeur se fait grâce à la compression des veines par les muscles striés squelettiques et par les muscles abdominaux pendant l'inspiration. Il est donc facilité par l'activité physique.
Par ailleurs, les parois des veines sont munies de valves qui empêchent le reflux du sang. Les veines ont une faible résistance à l'écoulement du sang, et augmentent progressivement de diamètre en s'approchant du coeur.

2.4 Variations de la vitesse du sang dans les différents vaisseaux de la circulation générale.

La vitesse est importante dans les grosses artères (40 cm/s), puis diminue dans les artérioles à proximité des organes. Elle devient presque nulle dans les capillaires, puis augmente progressivement dans les veines, jusqu'à environ 20 cm/s)

Au niveau capillaire la très faible vitesse d'écoulement du sang augmente le temps de contact et favorise ainsi les échanges entre le sang et les tissus.

3. LES ÉCHANGES GAZEUX PULMONAIRES

3.1 Transport de l'O₂ dans le sang

- à l'état dissous dans le plasma
- sous forme d'oxyhémoglobine.
La principale forme de transport est celle combinée avec l'hémoglobine, qui concerne environ 98% du dioxygène transporté.

3.2 Transport du CO₂ dans le sang :

- dissous dans le plasma
- fixé sur l'hémoglobine
- fixé sur des protéines plasmatiques
- sous forme d'ions hydrogénocarbonate HCO₃^- : c'est la forme de transport la plus importante.

3.3

3.3.1 Reporter les valeurs du document 3 sur le schéma du document 4.

3.3.2 Sens des échanges gazeux :

- au niveau des poumons : le dioxygène diffuse de l'air alvéolaire vers le sang ; le dioxyde de carbone diffuse du sang vers l'air alvéolaire

- au niveau des tissus, O₂ diffuse du sang vers la lymphe interstitielle puis entre dans la cellule ; le CO₂ au contraire diffuse du milieu intracellulaire vers le sang, en passant par la lymphe interstitielle

Explication : le gaz diffuse du compartiment où sa pression partielle est la plus élevée vers le compartiment où elle est la plus faible.

3.3.3 Sens de circulation du sang :

- Coeur gauche : le sang hématosé revient du poumon (alvéole) vers l'oreillette gauche, puis repart du ventricule gauche vers les organes (cellule)

- Coeur droit : le sang appauvri en O₂ revient des organes vers l'oreillette droite puis repart du ventricule droit vers le poumon.

3.4 Facteurs favorisant ces échanges au niveau pulmonaire et tissulaire :

- la faible épaisseur des tissus (paroi alvéole/capillaire et paroi capillaire/membrane cellulaire)
- la grande surface d'échange
- les gradients de pression des gaz de part et d'autre de ces parois

4. L'HORMONE ANTIDIURÉTIQUE

4.1 Origine de la vasopressine : elle est synthétisée par les cellules nerveuses de l'hypothalamus, puis se déverse dans le sang des capillaire de la post-hypophyse ou neuro-hypophyse.

4.2 Au niveau du néphron, cette hormone augmente la perméabilité à l'eau du tubule contourné distal et du tube collecteur.

4.3

4.3.1 Molécule d'ADN complète

L'ADN est bicaténaire. Les bases des deux brins sont complémentaires deux à deux (A - T et C - G)

A C G A T G A A G G T C T T G A C G G G T T C T C C T brin transcrit
T G C T A C T T C C A G A A C T G C C C A A G A G G A brin codant ou non-sens

4.3.2 Étapes permettant, à partir de cette séquence de bases, la synthèse de la vasopressine (ou ADH)

- la transcription, c'est-à-dire la synthèse d'une molécule d'ARN messager, à partir du brin transcrit de l'ADN
- la traduction, c'est-à-dire la synthèse du polypeptide, par lecture du code porté par l'ARN messager.

4.3.3 Localisation

- la transcription a lieu dans le noyau de la cellule.
- la traduction se déroule dans le cytoplasme, au niveau des ribosomes.

4.3.4 Séquence des neuf acides aminés constituant la vasopressine (ou ADH) :

- transcription : l'ARN est monocaténaire. C'est une séquence de nucléotides complémentaires du brin d'ADN transcrit. Mais l'ARN ne possède par de Thymine (T), c'est l'uracile (U) qui est complémentaire de l'adénosine (A).

ARN-m : U G C U A C U U C C A G A A C U G C C C A A G A G G A

- traduction : chaque triplet de bases ou codon de l'ARN-m correspond à un acide aminé donné, lu dans le tableau de correspondance. Ces acides aminés sont ensuite reliés entre eux par une liaison peptidique.

Polypeptide : Cys - Tyr - Phé - Gln - Asp - Cys - Pro - Arg - Gly