CAPET biologie externe 2022, épreuve 1, option biochimie-génie biologiqueSujet et rapport du jury
Capet externe section biotechnologies option biochimie-génie biologique - Sujet de la première épreuve écrite de la session 2022
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Sujet officiel CAPET externe en biologie, session 2022.
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SESSION 2022
CONCOURS EXTERNE CAPET ET CAFEP
Section BIOTECHNOLOGIES
Option BIOCHIMIE - GENIE BIOLOGIQUE
ÉPREUVE ÉCRITE DISCIPLINAIRE
Durée : 5 heures
L'usage de tout ouvrage de référence, de tout dictionnaire et de tout matériel électronique (y compris la calculatrice) est rigoureusement interdit.
Si vous repérez ce qui vous semble être une erreur d'énoncé, vous devez le signaler très lisiblement sur votre copie, en proposer la correction et poursuivre l'épreuve en conséquence. De même, si cela vous conduit à formuler une ou plusieurs hypothèses, vous devez la (ou les) mentionner explicitement.
NB : Conformément au principe d'anonymat, votre copie ne doit comporter aucun signe distinctif, tel que nom, signature, origine, etc. Si le travail qui vous est demandé consiste notamment en la rédaction d'un projet ou d'une note, vous devrez impérativement vous abstenir de la signer ou de l'identifier.
Les microalgues : une ressource d'avenir pour une production durable de biocarburants.
Face à la raréfaction des ressources fossiles et pour répondre à la volonté de limiter les émissions de gaz à effet de serre, l'utilisation de sources de carbone renouvelables suscite un fort intérêt environnemental et économique, en particulier dans le domaine des biocarburants.
Compte tenu de leur capacité à produire, à partir de
CO_2 et d'énergie solaire, de grandes quantités de triacylglycérols, les microalgues apparaissent comme une solution d'avenir pour une production durable de biocarburants de troisième génération dont le biodiesel, ester d'acide gras obtenu à partir des triacylglycérols.
Afin de rendre les microalgues économiquement compétitives par rapport au pétrole, il est nécessaire d'étudier les lipides qu'elles produisent, d'optimiser leurs performances, voire de créer de nouvelles propriétés métaboliques en mettant en œuvre des méthodologies d'amélioration génétique adaptées.
Adapté de : Agence nationale de la recherche, dossier du projet de conception d'une plateforme d'ingénierie génomique pour les microalgues - SynDia ; https://anr.fr/Projet-ANR-16-CE05-0006, 2016
Dans un premier temps, vous exposerez les étapes de la photosynthèse oxygénique réalisée par les microalgues eucaryotes, en montrant les relations entre les mécanismes et les structures concernées. Vous soulignerez le lien entre l'utilisation de l'énergie lumineuse et l'assimilation du
CO_2 atmosphérique.
Puis vous présenterez la structure des triacylglycérols et des acides gras, leurs propriétés physico-chimiques et vous développerez différentes méthodes chromatographiques fondées sur l'adsorption, le partage, appropriées à l'analyse de ces molécules d'intérêt.
Dans le contexte de l'amélioration de certaines voies métaboliques pour optimiser la production de triacylglycérols, vous expliquerez le principe de trois méthodes d'amélioration génétique parmi celles applicables aux microalgues eucaryotes, en précisant leurs avantages et inconvénients respectifs.
Pour finir, vous discuterez des enjeux environnementaux et économiques associés à la production de biocarburant par les microalgues.
Le développement structuré et argumenté s'appuiera notamment sur l'exploitation des documents.
DOCUMENTS :
- -DOCUMENT 1 : Les différentes générations de biocarburants
- -DOCUMENT 2 : Algal biofuel production
- -DOCUMENT 3 : Key events that mark the development of synthetic biology in microalgae-based oil accumulation
DOCUMENT 1 : Les différentes générations de biocarburants
Source : Institut de Relations Internationales et Stratégiques, « Perspectives d'évolution des biocarburants, Jeux des acteurs et enjeux fonciers », Mars 2021
| Production d'huile chez les plantes et les microalgues | ||||||
| Culture | Rendement en huile (L/ha) | Superficie nécessaire (Mha) (1) | Pourcentage de superficie cultivée aux Etats-Unis (%) (1) | |||
| Maïs | 172 | 1540 | 846 | |||
| Soja | 446 | 594 | 326 | |||
| Colza | 1190 | 223 | 122 | |||
| Palmier (huile de palme) | 5950 | 45 | 24 | |||
| Microalgue (2) | 136900 | 2 | 1,1 | |||
| Microalgue (3) | 58700 | 4,5 | 2,5 | |||
|
||||||
Source : D'après Gilles Defrel et Faya Daboussi, Modification du génome de microalgues pour la production de molécules d'intérêt, Techniques de l'ingénieur, Juin 2019
DOCUMENT 2 : Algal biofuel production
Source : Georgianna, D. R., & Mayfield, S. P. (2012). Exploiting diversity and synthetic biology for the production of algal biofuels. Nature, 488(7411), 329-335.
DOCUMENT 3 : Key events that mark the development of synthetic biology in microalgae-based oil accumulation
Source : D'après Jagadevan, S., Banerjee, A., Banerjee, C., Guria, C., Tiwari, R., Baweja, M., & Shukla, P. (2018). Recent developments in synthetic biology and metabolic engineering in microalgae towards biofuel production. Biotechnology for biofuels, 11(1), 1-21.
INFORMATION AUX CANDIDATS
Vous trouverez ci-après les codes nécessaires vous permettant de compléter les rubriques figurant en en-tête de votre copie.
Ces codes doivent être reportés sur chacune des copies que vous remettrez.
Ces codes doivent être reportés sur chacune des copies que vous remettrez.
- Concours externe du CAPET de l'enseignement public :
Concours E|D|E
Section/option 71/0/01 E
Epreuve 1|0|1
Matière 9/3/1/1
- Concours externe du CAPET de l'enseignement privé :
Concours E|D|F
Section/option 7110|01E
Epreuve 1|0|1
Matière 9/3/1/1
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