L'adrénaline. Concours Ecole de Santé des Armées 2015.



Exercice 1.
Posologie de l'adrénaline AGUETTANT 1 mg/mL.
Pour le traitement de l'arrêt cardiaque :
administration intraveineuse de 1 mg toutes les 3 à 5 minutes jusqu'à rétablissement de la circulation sanguine.
Pour le traitement d'un choc allergique ( 2possibilités) :
1) Dilution de l'ampoule de 1 mL dans 10 mL de sérum physiologique puis administration en intraveineuse de 1 mL de solution diluée.
2) Administration par voie sous-cutanée de 0,3 mL de l'ampoule.

16. A propos de l'injection d'adrénaline AGUETTANT 1 mg / mL :
A. Pour traiter un patient en arrêt cardiaque il est nécessaire d'injecter deux ampoules toutes les 3 à 5 minutes en intraveineuse. Faux.
B. Pour traitr un choc allergique en intraveineuse, il faut administrer 1 mg d'adrénaline. Faux, 0,1 mg C. Pour traiter un choc allergique par voie sous cutanée, on injecte 0,3 mg d'adrénaline. Vrai.
D. L'adrénaline est une molécule qui peut être synthétisée par voie chimique.
Vrai.
E. Il y a un risque de surdosage si un médecin traite un arrêt cardiaque avec les doses recommandées pour un choc allergique. Faux.
Exercice 2. Etude structurale de l'adrénaline.
 Il existe deux stéréoisomères de configuration de l'adrénaline : La L-adrénaline et la D-adrénaline. Dans un premier temps on s'intéresse à la L-adrénaline.
17. Parmi les groupes caractéristiques suivants, lequel ( lesquels) caractérise(nt) la molécule d'adrénaline ?
A. Alcool ( vrai) ; B. Cétone ; C. acide carboxylique ; D. Amine ( vrai) ; E. Amide.
18. Parmi les propositions ci-dessous, indiquez laquelle ( lesquelles) peut( vent) correspondre à la D-adrénaline, énantiomère de la L- adrénaline.


19. Parmi les propositions suivantes, laquelle (lesquelles) est (sont) exacte(s) ?
A. La L-adrénaline comporte deux atomes de carbone asymétriques. Faux.
B. La L-adrénaline est une molécule chirale. Vrai.
C. La D-adrénaline possède une formule semi-développée différente de la L-adrénaline. Faux.
D. La D-adrénaline est une molécule achirale. Faux.
E. Aucune réponse juste. Faux.

Exercice 3. Etude de la synthèse de l'adrénaline.

1.  Pour chacune des trois étapes, préciser si la réaction résulte d'une modification de chaine ou d'une modification de groupe caractéristique.

Etapes 1 et 2 : modification de chaîne.
Etapes 2 et 3  : modification de groupe caractéristique.
2. A quelle catégorie de réaction appartient l'étape 2 ?
Substitution de Cl par NH-CH3.
3. Etape 2 :  identifier le site donneur et le site accepteur d'électrons et ajouter un minimum de flèches courbes.

4. A l'issue de cette synthèse on obtient un mélange racémique des deux énantiomères de l'adrénaline. Quelle est la composition d'un tel mémange ?
50 % de L-adrénaline et 50 % de D-adrénaline.
5. Quel est le rôle du catalyseur ZnCl2 dans l'étape 1 ?.
Formation de l'intermédiaire ; ce dernier réalise une substitution électrophile sur le cycle benzénique.
6. La catalyse de l'étape 3 est-elle homogène, hétérogène ou enzymatique ? Justifier.
Le catalyseur est solide, l'un des réactif H2 est un gaz : la catalyse est hétérogène.
7. Si l'étape 3 avait été catalysée par une enzyme, quelle aurait été la différence fondamentale concernant le produit de la réaction ?
On aurait obtenu un seul énantiomère et non pas un racémique.




Exercice 4. Séparation des énantiomères de l'adrénaline.

Une onde lumineuse est représentée par un champ électrique qui oscille dans un plan orthogonal au rayon lumineux ; pour la lumière naturelle, la direction de l'oscillation du champ électrique est aléatoire. A la traversée du polarisuer, seule une direction d'oscillation est conservée : l'onde est polarisée.
Si on place une solution contenant une espèce chimique chirale sur le trajet d'un faisceau de lumière polarisée, alors la lumière et l'espèce interagissent, ce qui provoque la rotation du plan de la lumière polarisée d'un certain angle a mesurable appelé pouvoir rotatoire ou activité optique.
Si du point de vue de l'observateur, le plan de polarisation de la lumière tourne vers la gauche, l'activité optique sera négative et la substance analysée sera dite lévogyre.
Si du point de vue de l'observateur, le plan de polarisation de la lumière tourne vers la droite, l'activité optique sera positive et la substance analysée sera dite dextrogyre.
Séparation des énantiomères de l'adrénaline.

  20. On considère un mélange de L-adrénaline et de D-adrénaline. Identifier la ( les) proposition(s) vraie(s) parmi les propositions suivantes.
A. La L-adrénaline ( a = +53,3° ) est lévogyre. Faux.
B. Un mélange 50/50 des deux énantiomères de l'adrénaline ne dévie pas le plan de polarisation d'une lumière polarisée. Vrai. (
D-adrénaline ( a = -53,3° ).
C. Les deux énantiomères peuvent être séparés par cristallisation. Faux.( ils ont la même solubilité dans l'eau ).
D. Les deux énantiomères peuvent être séparés par solubilisation sélective dans l'eau à 25°C. Faux.
E. Les deux énantiomères de l'adrénaline ont des propriétés chimiques identiques vis à vis des molécules chirales. Faux.
21. On s'intéresse à la réaction de l'adrénaline avec l'acide tartrique. Identifier la ( les) proposition(s) vraie(s) parmi les propositions suivantes.
A. L'acide tartrique utilisé est une molécule achirale. Faux.
B. L'adrénaline réagit en tant qu'acide au sens de Brönsted. Faux, en tant que base.
C. Les sels A et B sont diastéréoisomères. Vrai.
D. Les sels A et B ont des propriétés physiques différentes. Vrai.
E. La réaction permettant de transformer le sel A en L-adrénaline est une réaction d'oxydo-réduction. Faux.( réaction acide base).

Le propanolol comporte trois groupements caractéristiques semblable à l'adrénaline









Exercice 5. Mode d'action de l'adrénaline.
Mode de fixation de l'adrénaline sur son récepteur.
L'adrénaline est un neurotransmetteur synthétisé in vivo parle système nerveux pour informer le corps humain d'un stress. Lorsque la concentration en adrénaline devient importante, les contractions des muscles du coeur et la pression artérielle augmentent. Une des étapes du mécanisme de l'adrénaline fait intervenir sa fixation sur un récepteur qui lui est spécifique. Ce récepteur est une protéine chirale constituée de nombreux acides a-aminés. Les formes L et D de l'adrénaline n'ont pas les mêmes effets, un seul possède la propriété de stimulateur cardiaque.
Le propanolol comporte trois groupements caractéristiques semblable à l'adrénaline
Fixation d'adrénaline et béta-bloquants.


22. Identifier la ( les) proposition(s) vraie(s) parmi les propositions suivantes.
A. Les formes 1 et 2 de l'adrénaline diffèrent par la permutation de deux groupes d'atomes sur un atome de carbone asymétrique. Vrai.
B. Les formes 1 et 2 sont images l'une de l'autre dans un miroir. Vrai.
C. La forme 1 est moins active sur le récepteur que la forme 2. Faux.
D. Pour passer de la forme 1 à la forme 2 il suffit d'effectuer une rotation autour d'une liaison carbone-carbone. Faux.
E. Une conformation particulière du récepteur est à l'origine des effets biologiques différents pour les formes 1 et 2. Faux.
23. Identifier la ( les) proposition(s) vraie(s) parmi les propositions suivantes.
A. La fixation d'un bétabloquant sur un récepteur béta-adrénergique entraîne une réponse cellulaire opposée à celle de l'adrénaline. Faux.
B. L'action d'un bétabloquant résulte de sa fixation sur l'adrénaline, l'empéchant ainsi de se fixer sur son récepteur. Faux.
C. Un bétabloquant possède une analogie structurale avec l'adrénaline. Vrai.
D. La prise de propanolol a pour conséquence notamment  la baisse du rythme cardiaque. Vrai.
E. Le propanolol comporte trois groupements caractéristiques semblable à l'adrénaline, capables de se lier au récepteur par des liaisons faibles. Vrai.

Exercice 6. Etude d'un précurseur de l'adrénaline : la phénylalanine.
La tyrosine est le point de départ de la biosynthèse de l'adrénaline. Elle est elle-même issue de l'action d'une enzyme phénylalanine-hydroxylase sur un acide aminé "essentiel" : la phénylalanine. Un acide aminé est dit "essentiel" quand il doit être apporté par l'alimentation car l'organisme est incapable de le synthétiser.

Etendue du spectre UV-visible-IR et maxima d'absorption de la tyrosine et de la phénylalanine.

24. A propos de la réaction de synthèse de la tyrosine à partir de la phénylalanine.
A. In vitro, le substrat et le produit ne peuvent pas être différenciés par spectroscopie IR. Faux.
B. La phénylalanine hydroxylase n'augmente pas le rendement par rapport à la même réaction effectuée sans ce catalyseur enzymatique. Vrai.
C. Pour synthétiser in vivo de l'adrénaline en quantité suffisante il est nécessaire d'apporter de la tyrosine en quantité suffisante. Vrai.
D. Le suivi de la réaction in vitro par spectrophotométrie à 275 nm montrera une diminution de l'absorbance. Faux.
La thyrosine présente un maximum d'absorption  à 275 nm. La tyrosine est l'un des produit, sa concentration augmente.
E. Lors de la réaction in vitro, la solution initiale de phénylalanine change progressivement de couleur. Faux.
Tyrosine et phéhylalanine présentent un maximum d'absortpion dans l'UV.

Les différentes formes de la phénylalanine en fonction du pH.

L'électrophorèse est une méthode de séparation d'un mélange d'acides aminés basée sur la différence de leur charge électrique. L'échantillon d'acide aminés est déposé sur un gel imbibé par un tampon de pH déterminé. le gel est ensuite soumis à un champ électrique créé entre une cathode et une anode, puis les acides minés migrent au sein du gel en fonction de la charge qu'ils portent dans ce tampon.

Un acide aminé porteur d'une charge globale nulle ( pHtampon = pHisoélectrique de l'acide aminé = 5,9 pour la phénylalanine ) ne migrera pas à l'intérieur du gel.
Un acide aminé porteur d'une charge globale positive (pHtampon < pHisoélectrique de l'acide aminé ) migrera vers la cathode ( pôle -).
Un acide aminé porteur d'une charge globale négative (pHtampon > pHisoélectrique de l'acide aminé ) migrera vers l'anode ( pôle +).




25. Identifier la ( les) proposition(s) vraie(s) parmi les propositions suivantes.
A. L'écriture de la constante d'acidité du couple HA(+ -) / H2A(+)  est :
Ka1 = [H3O+][H2A(+)] / [HA(+ -)] Faux.
Ka1 = [H3O+] [HA(+ -)] / [H2A(+)].
B. A(-) est l'espèce basique du couple de constante d'cidité Ka2. Vrai.
C. Dans le couple de constante d'acidité ka1, c'est la fonction acide carboxylique qui cède son proton.
Vrai.
D. L'équation bilan associée à la constante Ka1 est :
H2A(+) liq + H2O liq = HA(+ -) liq + HO-liq. Faux.
H2A(+) liq + H2O liq = HA(+ -) liq +H3O+liq.
E.
L'équation bilan associée à la constante Ka1 est :
H2A(+) liq + H2O liq = A(-) liq +H3O+liq. Faux.

26. On donne ci-dessous le diagramme de prédominance ( incomplet) de la phénylalanine. Les lettres a, b, c et d correspondent à des grandeurs ou espèces qu'i faut identifier.

A. b = A(-). Faux . b =
H2A(+)
B. a = pKa. Faux. a = pH.
C. L'espèce c est globalement neutre. Vrai.
D. Lors d'une électrophorèse avec un tampon pH = 5,9, la phénylalanine migre vers la cathode. Faux.
La phénylalanine est sous la forme A(+ -), elle ne migre pas.
E. Aucune réponse juste. Faux.



  

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