l`information génétique

Biologie
4º ESO
L’INFORMATION GÉNÉTIQUE
LES ACIDES NUCLÉIQUES
Les acides nucléiques stockent et transmettent l’information génétique.
Ce sont des macromolécules formées par l’union d’unités plus simples
appelées nucléotides.
Les nucléotides sont le résultat de l’association de trois molécules :
- Une base azotée
- Un glucide
- De l’acide orthophosphorique PO(OH) 3
L’association d’une base azotée et d’un glucide est un nucléoside.
Les nucléotides sont unis les uns aux autres et forment de longues chaînes
appelées polynucléotides. L’acide phosphorique d’un nucléotide est uni au
pentose du suivant grâce à un lien.
L’énorme longueur des chaînes de polynucléotides et les multiples
combinaisons des bases azotées ordonnées font que le nombre de molécules
différentes d’acides nucléiques soit presque infini.
Il y a deux types d’acides nucléiques :
- L’acide désoxyribonucléique ou ADN : son pentose est le
désoxyribose, et ses bases azotées sont l’adénine, la guanine, la
cytosine et la thymine.
- L’acide ribonucléotiques ou ARN : son pentose est le ribose et ses
bases azotées sont l’adénine, la guanine, la cytosine et l’uracile.
 L’acide désoxyribonucléique (ADN)
Dans l’ADN on trouve toute l’information génétique nécessaire pour le
fonctionnement et le développement d’un être humain.
L’ADN possède les caractéristiques suivantes :
- Chaque molécule est composée de deux longues chaînes de
polynucléotides enroulées en spirale autour d’un axe imaginaire et
forme une double hélice. Les pentoses et le regroupement phosphate
forment le squelette externe de l’hélice, et les bases azotées sont
disposées vers l’intérieur.
- Les deux chaînes sont antiparallèles, c’est-à-dire qu’elles sont
disposées de façon parallèle et suivent deux sens opposés.
- Les chaînes se maintiennent unies grâce à des liaisons hydrogène (=
ponts hydrogène). Ces deux brins d’ADN sont complémentaires car
les purines (adénine et guanine) d’un brin font toujours face à des
pyrimidines de l’autre brin (thymine et cytosine).
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Molécule d’ADN
 L’acide ribonucléique (ARN)
L’ARN est un acide nucléique c’est-à-dire une molécule constituée d’un
enchaînement de nucléotides. Chaque nucléotide de l’ARN est constitué
d’un pentose, le ribose, d’une base azotée et d’un regroupement
phosphate. Dans les cellules eucaryotes, l’ARN se trouve dans le noyau et
dans le cytoplasme.
Il y a différents types d’ARN qui ont différentes fonctions de manière
coordonnée.
Structure moléculaire de
l’ARN
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LA RÉPLICATION DE L’ADN
L’ADN a la capacité de se dupliquer, c’est-à-dire qu’il peut faire des copies
identiques de lui-même.
La réplication permet que les cellules-fille qui résultent de la mitose
cellulaire reçoivent la même information génétique que la cellule-mère.
La réplication de l’ADN a lieu à la fin de l’interphase et pour cela, la cellule
a besoin des molécules qui composent les différents nucléotides et d’une
série d’enzimes qui contrôlent et dirigent le processus à tout moment.
Les deux chaînes d’ADN synthétisées constituent chacune des deux
chromatides du chromosome.
LE CONCEPT DE GÈNE
Chaque être vivant présente des caractéristiques (anatomiques,
physiologiques et de comportement) qui différencient un individu d’un autre.
Chacun de ces traits s’appelle caractère.
Beaucoup des caractères qui apparaissent tout au long de la croissance d’un
individu ont été hérités de leurs progéniteurs.
Du point de vue de la structure, un gène est un fragment d’ADN qui
contient l’information génétique pour un caractère particulier.
Actuellement, d’un point de vue de sa fonction, un gène se définit comme un
fragment d’ADN qui porte l’information pour synthétiser une protéine,
nécessaire pour que le caractère précis d’un individu soit exprimé.
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L’EXPRESSION DE L’INFORMATION GÉNÉTIQUE
Les protéines sont de grandes molécules qui résultent de l’association de
monomères appelés acides aminés. Il existe vingt acides aminés différents
et dans chaque protéine, leur nombre et l’ordre sont différents.
L’information génétique contenue dans l’ADN est écrite dans un langage de
quatre lettres : A, T, G et C, chacune d’elles correspond à un nucléotide.
Les protéines utilisent les vingt acides aminés comme unités élémentaires.
L’information contenue dans l’ADN est organisée trois par trois. Chaque
triplet constitue l’une des associations de trois nucléotides possibles.
Un gène ne synthétise pas directement un polypeptide. Pour cela,
l’information génétique que contient l’ADN doit être décodifiée et la
molécule intermédiaire dans ce processus est l’ARN.
La décodification de l’information de l’ADN se passe en deux phases :
- Transcription du message : c’est la copie de l’information génétique
contenue dans l’ADN à une molécule d’ARNm.
- Traduction du message : c’est la traduction du message contenu dans
l’ARNm au langage des protéines.
Le code génétique, qu’est-ce que c’est ?
Pendant la traduction, le ribosome interprète le message de l’ARNm de
façon à ce que la séquence de codons détermine l’ordre des acides aminés
de la chaîne polypeptidique.
La correspondance des codons de l’ARNm et des acides aminés qui
constituent les protéines reçoivent le nom de code génétique.
Le code génétique est universel, c’est le même pour tous les êtres vivants.
Il existe 64 codons possibles.
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Le Code génétique: chaque
codon (ou triplet) se lit du
centre vers l’extérieur. En
plus des codons désignant
les 20 acides aminés, il
existe trois codons STOP,
qui marquent la fin de la
séquence d’une protéine :
les codons amber (TAG),
ochre (TAA) et opal (TGA).
LA BIOTECHNOLOGIE, QU’EST-CE QUE C’EST ?
La biotechnologie, c’est l’utilisation d’êtres vivants dans le but d’obtenir des
produits intéressants pour les personnes.
Exemples d’utilisations de la biotechnologie :
- Production de substances thérapeutiques (hormones ou vaccins).
- Production d’aliments (beaucoup de fruits sont génétiquement
modifiés).
- Élimination de métaux lourds (bactéries capables d’éliminer les
métaux lourds grâce à des réactions chimiques).
- Bioremédiation (utilisation de certains champignons et bactéries pour
éliminer les substances polluantes de l’environnement).
- Production d’énergie (le méthane ou le bioéthanol).