Sujets des écrits du concours d’agrégation externe de SVT/SV-STU 2021

Tristan FERROIR — Mon, 15 Mar 2021 21:15:03 +0000

L’agrégation externe de SVT/SV-STU 2021 se déroule en ce moment. Voici les sujets :

Secteur A (Biologie Moleculaire et Cellulaire) : « Les variations d’activité au sein de la cellule (cycle cellulaire exclus) »

Secteur B (Biologie des organismes et des populations : « Les ressemblances entre les etres vivants »

Secteur C (Sciences de la Terre et de l’univers) : « Les enveloppes externes et les enveloppes internes de la terre : Composition, formation, dynamique et évolution au cours des temps géologiques »

La datation par concordia-discordia

Tristan FERROIR — Sat, 25 Jul 2020 08:43:46 +0000

La datation par concordia-discordia est une technique assez utilisée en géoscience car elle permet de dater d’une part la mise en lace d’une roche magmatique mais aussi la réouverture du système isotopique, c’est à dire une modification des conditions à laquelle est soumise cette roche magmatique. La réouverture se faisant la plupart du temps par une augmentation de température, on date alors un événement métamorphique.

L’utilisation de base est simple puisqu’elle ne nécessite pas de calcul mais seulement une lecture graphique et sa compréhension.

Présentation des couples isotopiques

La datation des événements en concordia-discordia se fait grâce à la désintégration des isotopes de l’uranium en plomb.

En effet, l’Uranium 238 se désintègre en Plomb 206 avec une constante de désintégration qu’on appellera λ₂₃₈

et l’Uranium 235 se désintègre en Plomb 207 : avec une constante de désintégration qu’on appellera λ₂₃₅

Ainsi, on peut obtenir les équations des isochrones suivantes en normalisant par 204Pb qui est un isotope stable. Cette équation d’isochrone est en tout point équivalente à celle de l’équation classique du couple Rb/Sr pour l’instant.

Il se trouve que le système est un peu plus simple que cela car, il s’agit d’un système dit “riche”, c’est à dire qu’il n’y a pas de Plomb au départ dans le système. Les équations reviennent donc aux suivantes puisque (²⁰⁶Pb)₀ et (²⁰⁷Pb)₀ valent 0.

Mise en place de la concordia

A partir des équations précédentes, on peut revenir à un système encore plus simple :

Maintenant, ce que nous pouvons faire, c’est pour chaque âge, calculer de façon théorique la valeur du rapport Pb/U pour chaque couple, disons, tout les 100Ma. On obtient alors pour chaque couple isotopique, une valeur, qu’on reporte dans un graphique avec pour abscisse la valeur de 207Pb/235U et pour ordonnée, la valeur de 206Pb/238U. Cette courbe est ce qu’on appelle la concordia : les âges donnés par les deux couples sont concordants.

Ainsi, plus une roche (ses minéraux) vieillit (vieillissent), plus elle se déplace sur la concordia ; c’est ce qu’on voit sur le schéma ci dessous où la roche se déplace jusqu’à avoir 500Ma

Mise en place d’une discordia

Supposons maintenant qu’un événement géologique réouvre le système, souvent du métamorphisme et conduisent à une perte de plomb. On a alors deux cas extrême :

tout le plomb est perdu et l’un des minéral de la roche retourne à (0;0) puisqu’il a tout perdu
aucun plomb n’est perdu et à ce moment là, le minéral reste sur la concordia

En réalité, selon les minéraux, plus ou moins de plomb sont perdus donc les minéraux vont se retrouver sur une droite comprise entre (0;0) et l’endroit ou la roche était arrivée sur la concordia. Il s’agit d’une droite car comme la nature ne fractionne pas les isotopes, les deux isotopes du Pb sont perdus en proportion équivalente au ratio de départ,

On a donc une droite matérialisée par l’ensemble des minéraux qui ont perdu du plomb : c’est la discordia comme présenté ci-dessous. Cette droite s’appelle la discordia car si on datait le minéral avec chacun des couples isotopiques, on trouverait des âges différents donc discordants.

Utilisation de la discordia

Une fois cet événement passé, la désintégration de l’uranium en plomb se poursuit et les minéraux évoluent alors hors de la concordia mais restent alignés sur une discordia. La discordia va donc avoir deux intercepts avec la concordia :

l’intercept supérieur qui correspondrait à un minéral n’ayant perdu aucun isotope, cet intercept donne l’âge de la roche
l’intercept inférieur qui correspondrait à un minéral qui aurait perdu tout son plomb, il se serait alors retrouvé au début de la concordia et aurait alors évolué dessus à nouveau, cet intercept correspond donc à l’âge de réouverture du système donc du métamorphisme

Conclusion

Le principe de la concordia-discordia se fonde sur l’utilisation de deux couples U-Pb et permet de dater la cristallisation d’une roche magmatique mais aussi la réouverture du système isotopique par exemple par du métamorphisme.

Sujets de l’agrégation externe SV/SV-STU Session 2019

Tristan FERROIR — Mon, 11 Mar 2019 13:19:10 +0000

Les écrits de l’agrégation externe 2019 se déroulent du 11 au 13 mars. Voici les sujets qui sont tombés : Secteur A : L’eau et les molécules biologiques Secteur B : Squelette et protection des organismes Secteur C : Les … Lire la suite →

Un meme gene pour une protéine et un ARNlnc impliqués dans la réparation de l’ADN

Tristan FERROIR — Sat, 01 Jul 2017 08:19:42 +0000

Lorsqu’une cellule est soumis aux UV, on sait que cela a comme conséquence d’entrainer des dommages à l’ADN. Une autre conséquence aussi est de diminuer la transcription. Dans un papier datant de février, Williamson et ses collègues découvrent l’implication d’une protéine et d’un ARNlnc dans l’arret et la reprise de la transcription après réparation. Là, où l’article est particulièrement interessant c’est que la protéine et l’ARNlnc proviennent du meme gène appellé ASCC3! Les travaux des chercheurs démontrent la chose suivante :

lorsque des UV endommagent l’ADN, la première réponse est de transcrire puis traduire les enzymes de réparation mais aussi des protéines diminuant la transcription des autres gènes. Dans ce cas là, le gène ASCC3 est transcrit en un pré-ARNm qui est épissé de tel sorte qu’il donne un ARNm permettant la synthèse de la protéine ASSC3 qui diminue la transcription de différents gènes non impliqués dans la réparation. Cependant, Lorsque la réparation a été effectué, il faut bien sortir de cet état de transcription diminué
lorsque la réparation est réalisée, le gène ASCC3 est toujours transcrit mais subit un épissage alternatif qui inclue un dernier exon alternatif par rapport au premier transcrit : ceci génère cette fois-ci un ARNlnc qui contre l’action de la protéine ASCC3 et permet donc la reprise de la transcription.

Le role de la mitochondrie dans la dégradation des protéines non fonctionnelles

Tristan FERROIR — Sat, 01 Jul 2017 08:17:58 +0000

Lors d’un choc de température, on sait que la quantité de protéines mal reployées va augmenter : en effet, si la température augmente, l’agitation moléculaire augmente donc cela peut casser des liaisons faibles entre les radicaux des acides aminés, donc en mettre en place d’autres, donc indure un mauvais reploiement. On sait aussi que certaines protéines, les HSP, sont normalement chargées d’empêcher cela. Cependant, il y a tellement de protéines dans la cellule qu’une partie va forcément échapper à la surveillance. Une partie de ces protéines mal reployées vont avoir tendance à s’agréger et donc à former des complexes qui pourraient etre dangereux. Ces complexes doivent donc etre détruits. Une structure impliquée dans la destruction des protéines est le protéasome mais ce n’est pas de lui dont il est question ici. Dans un article publié dans Nature, Ruan rapporte que dans des conditions de stress thermique, les agrégats de protéines formées ont tendance à s’accumuler au niveau de la surface des mitochondries. Une protéine chaperon, HSP104, désagrège l’agrégat, et une partie est ensuite transportée à l’intérieur de la mitochondrie via le complexe TOM-TIM. Une fois dans la mitochondrie, la protéase Pim1 dégrade les protéines qui sont entrées si elle ne sont pas destinés au fonctionnement de la mitochondrie.

Les ARNe ou eRNA

Tristan FERROIR — Sat, 01 Jul 2017 08:15:33 +0000

Bose revient sur le role des séquences cis-regulatrices et ajoute un nouveau type d’ARN et une nouvelle entorse au mécanisme canonique de transcription. En effet, dans Cell, Bose et ses collègues montre l’importance d’un nouveau type d’ARN les eRNA. Ces eRNA sont des produits provenant de la transcription de séquences cis-régulatrices (eRNA veut dire ARN enhancer donc transcrits à partir de séquences enhancer) et sont donc des ARN non-codants (quand je vous disais qu’on se rend compte en réalité que tout le genome à peu près est transcrit…). Au niveau de la chromatine, certaines protéines comme CPB sont chargés d’acétyler les histones mais sont inactives schéma a). Cependant, lors de la transcription des eRNA, alors qu’ils n’ont pas été encore totalement transcrits, ils vont pouvoir intéragir avec d’autres facteurs de transcription et CPB : cette intéraction ARN-protéine va activer CPB et lui permettre d’acétyler les histones ainsi que certains facteurs de transcription (schéma b). Cette acétylation entraine le recrutement de co-activateur de la transcription qui va permettre d’activer l’activité de l’ARN Pol II qui se met alors aussi à transcrire le gène d’interet (schéma c).

Comment la tectonique des plaques a-t-elle commencé? Une histoire de tectonique des plaques et de points chauds

Tristan FERROIR — Sun, 29 Jan 2017 08:21:50 +0000

Le problème de l’initiation de la tectonique des plaques ainsi que de la mise en place de la subduction reste problématique voire énigmatique. En effet, à l’heure actuelle, l’initiation d’une subduction nécessite au préalable des forces aux limites et donc une tectoniquue des plaques ainsi que des zones de fragilité dans la lithosphère conséquence là encore de la tectonique des plaques.
Dans un papier publié dans Nature en décembre 2015, Taras GERYA propose une simulation numérique très interessante qui est en lien d’une part avec notre programme mais aussi qui permet de revenir sur une question à laquelle nous n’avons pas répondu et qui corrobore son hypothèse à savoir l’ouverture de l’océan Atlantique.

La simulation numérique ci-dessous montre la conséquence de l’arrivée d’un point chaud sur une plaque complètement homogène. Cette arrivée entraine la formation
a) de ce qu’on appelle un plateau océanique puis
b) la formation d’une fosse et d’un slab (= un panneau plongeant de lithosphère dans le manteau) de forme circulaire puis
c) un déchirement du slab puis
d) la formation d’une véritable zone de subduction avec un retrait en arrière du slab (on en reparlera dans le cours sur le magmatisme) puis
e) la formation de dorsale et de faille transformante
La colonne de gauche montre la topographie , celle de droite la morphologie de la lithosphère subduite avec la projection de la température de surface du slab
Lorsqu’on regarde la surface de la Terre à partir de cette arrivée de point chaud comme montré à droite, on constate en effet la formation de plaque lithosphérique (a) animée de mouvement vers les zones de subductions (b)

Non seulement cette simulation explique comment la tectonique des plaques a pu être initiée mais vient en appui à la théorie selon laquelle l’océan Atlantique aurait été ouvert par l’arrivée de point chaud. En effet, si on regarde la localisation des points chauds dans l’océan Atlantique, on constate qu’ils sont sur la dorsale ou très proche de la dorsale. Ces panaches mantelliques, en arrivant en surface entraine un réchauffement de la base de la lithosphère. Or, la base de la lithosphère est définie par l’isotherme 1300°C. Si la base est réchauffée, alors, elle remonte et la lithosphère devient donc plus fine à sa base. Par compensation isostasique, la partie supérieure de la lithosphère s’effondre ce qui entraine un rifting : c’est le rifting actif.

Programme du CAPES externe de SVT session 2015 et ses 8 grands thèmes

Tristan FERROIR — Sat, 27 Dec 2014 11:12:45 +0000

(Le programme de la session 2014 est reconduit pour la session 2015)
Le programme du concours inclut l’ensemble des programmes des classes de collèges et de lycées que le futur enseignant de sciences de la vie et de la Terre devra maîtriser et huit thématiques plus spécialisées.
Le niveau de maitrise de ces thématiques est un niveau universitaire permettant d’avoir le recul attendu d’un enseignant disciplinaire, tant sur les connaissances, que sur les méthodes ou les démarches.
Liste des 8 thématiques spécialisées :

L’énergie dans la cellule
La respiration chez les animaux
Structure et fonctionnement d’un écosystème : L’écosystème forestier
L’organisation interne de la Terre
Circulations océaniques et atmosphériques
Comparaison des orogenèses hercynienne et alpine
Classification phylogénétique du vivant
Homme et biodiversité

Nouvelles corrections de colles sur le nouveau programme de BCPST 2013

Tristan FERROIR — Tue, 23 Dec 2014 12:08:01 +0000

Il y en a quelques unes sur la Vache notamment.
Rendez-vous sur la page colles. J’essaierai d’en mettre encore d’autres pendant ces vacances.

Un peu de pub : Participation à un livre pour les BCPST

Tristan FERROIR — Mon, 22 Dec 2014 17:58:30 +0000

Je participe aux ouvrages pour les BCPST chez l’éditeur Ellipses. J’ai relu une partie du livre de Biologie de 1ère année que vous pouvez commander par exemple ici. Vous pouvez même feuilleter une partie du premier chapitre là. J’aime beaucoup ce livre pour la simplicité des illustrations. Elles sont claires, synthétiques et facilement refaisables pour l’élève. Le texte est aussi tout à fait abordable et la mise en page particulièrement efficace

J’ai écrit une partie du livre de Géologie qui ne devrait pas tarder à sortir. J’ai hâte de voir le résultat!