Sujet Physique-Chimie — Terminale — Polynésie — Bac 2023

EXERCICE 1 – AUTOUR DE LA BIOSYNTHÈSE DE LA MÉLANINE (9 points) Le terme « mélanine » regroupe un ensemble de pigments présents chez la plupart des êtres vivants. La mélanine est responsable de la coloration de la peau, des poils et des yeux chez tous les mammifères, mais se retrouve également dans les plumes des oiseaux, les ailes de certains papillons et même chez les champignons. Il existe deux grands types de mélanines biologiques : l'eumélanine brune et la phéomélanine rouge. L'eumélanine est synthétisée dans les cellules à partir de tyrosinase grâce à l'enzyme tyrosinase. L’objectif de cet exercice est l’étude du suivi de la synthèse de l'eumélanine assistée par de la tyrosinase extraite de champignons de Paris. Étude des formes acide-base de la tyrosine. En solution, la tyrosine existe sous quatre formes acide/base dont l’une est représentée figure 1. Figure 1. Représentation de l'une des formes de la tyrosine. Q1. Indiquer le type de représentation de la tyrosine présente sur la figure 1. Q2. Nommer les familles fonctionnelles associées aux groupes caractéristiques A et B mis en évidence dans la représentation de la forme de la tyrosine figure 1. Le tableau de la figure 2 représente les quatre formes de la tyrosine. TyrH + TyrH TyrH – Tyr 2– 3 2 Figure 2. Tableau récapitulatif des quatre formes de la tyrosine. Données :  La valeur du pK (TyrH +/TyrH ) du couple TyrH +/TyrH est égale à 2,20. A 3 2 3 2  La valeur du pK (TyrH /TyrH –) du couple TyrH /TyrH – est égale à 9,11. A 2 2  La valeur du pK (TyrH –/Tyr 2–) du couple TyrH –/Tyr 2– est égale à 10,07 A Q3. Tracer le diagramme de prédominance des quatre formes associées à la tyrosine. Q4. Déterminer la forme de la tyrosine prédominante dans une solution dont la valeur du pH est égale à 7. 23-PYCJ2PO1 Page 2/11 Synthèse in vitro de la mélanine. La synthèse au laboratoire de la mélanine se déroule comme suit :  Une solution d'enzyme tyrosinase est obtenue par broyage de pieds de champignons de Paris puis filtration.  Dans un tube à essais, introduire un volume V de solution de tyrosine de valeur tyr égale à 3,0mL de concentration en quantité de matière c de valeur égale à tyr 2,6×10–3 mol·L–1 et un volume de filtrat V de valeur égale à 2,0