Référentiel de notions Cellule, ADN et unité du vivant 1

Référentiel de notions
Cellule, ADN et unité du vivant
Au.delà de leur grande diversité les êtres vivants présentent de grandes similitudes à
l'échelle cellulaire, à l'échelle moléculaire et à l'échelle de l'organisme.
Diversité et similitudes sont contrôlées par un programme génétique dont le support
universel est la molécule d'ADN.
Les similitudes aux différents nivaux d'organisation confortent l'idée d'une origine commune
de tous les êtres vivants.
1- La cellule est l'unité élémentaire d'organisation et de
fonctionnement des êtres vivants.
1-1 La membrane cytoplasmique limite le compartiment intracellulaire.
1-2 Le cytoplasme est le siège du métabolisme.
1.2.1 Le métabolisme est l'ensemble des transformations chimiques réalisées par la cellule.
1.2.2 Les besoins nutritifs des cellules permettent de distinguer deux grands types de
métabolisme : autotrophie et hétérotrophie.
·
Les besoins nutritifs des cellules autotrophes se limitent à des substances
exclusivement minérales.
·
Les cellules hétérotrophes nécessitent, de plus, l'apport de substances organiques.
1-3 Le matériel génétique, sous forme de chromosome, contrôle l'activité cellulaire.
1-3-1 Le métabolisme de la cellule est sous le contrôle de son programme génétique.
1-3-2 La division de la cellule est également sous le contrôle de son programme génétique.
·
Les divisions assurent la croissance des populations cellulaires sans en modifier leurs
caractéristiques génétiques.
2- L'acide désoxyribonucléique (ADN ) est le support universel de
l'information génétique.
2-1 A l'issue d'une division cellulaire, chaque chromosome contient une seule
moléculed'ADN.
2-2 Une molécule d'ADN est formée de deux chaînes brins.
2.2.1- Chaque brin est constitué d'une succession de nucléotides ;
Il existe quatre nucléotides différents :
·
nucléotide à adénine (A) ;
·
nucléotide à thymine (T) ;
·
nucléotide à cytosine (C) ;
·
nucléotide à guanine (G).
L'ordre de succession des nucléotides définit la séquence du brin.
2.2.2 Les deux brins sont associés l'un à l'autre :
Un G d'un brin à un C de l'autre brin, un A d'un brin à un T de l'autre.
2-3 Chaque molécule d'ADN porte de nombreux gènes.
2-3-1 Un gène est un segment d'ADN contenant une information génétique.
2-3-2 Cette information est codée par la séquence de nucléotides.
2-4 Les mutations sont responsables de la variabilité de l'information génétique.
2-4-1 - Une mutation modifie au hasard la séquence des nucléotides.
2-4-2 - Une mutation peut entraîner la modification d'un gène..
2-4-3 Un allèle est une variante de la séquence des nucléotides d'un gène.
2-4-4 L'apparition de nouveaux allèles augmente la diversité des individus.
2-4-5 Les mutations peuvent affecter n'importe quel gène de n'importe quelle cellule.
·
seules les mutations affectant des cellules de la lignée germinale sont transmissibles à
la descendance d'un individu.
·
quand elles affectent les cellules somatiques, elles peuvent provoquer des cancers.
2-4-6- Des facteurs de l'environnement favorisent l'apparition des mutations.
3- Malgré leur diversité, les êtres vivants présentent une unité
d'organisation et de développement, qui révèle une parenté entre tous
les êtres vivants.
3-1- Les Vertébrés présentent un plan d'organisation commun.
3-1-1 Le plan d'organisation précise la position relative des organes.
3-1-2 Le plan d'organisation des Vertébrés est défini selon trois axes de polarité.
·
L'axe antéro-postérieur est marqué par la succession tête-tronc-queue.
·
L'axe dorso-ventral est marqué par la position dorsale des centres nerveux et la
position ventrale de l'appareil digestif.
·
L'axe de symétrie bilatérale définit les parties droite et gauche du corps.
3-2- La mise en place du plan d'organisation seIon ces axes a lieu au cours du
développement embryonnaire.
3-2-1 L'édification de l'organisme nécessite des divisions, des migrations et des
différenciations cellulaires.
3-2-2 Chez les Vertébrés, on retrouve des stades communs au cours du développement
embryonnaire.
3-3- Les étapes du développement embryonnaire sont contrôlées par des gènes.
3-3-1 Certains de ces gènes, les gènes homéotiques, contrôlent la mise en place des
différentes régions du corps d'un animal le long de l'axe antéro-postérieur.
3-3-2 Les gènes homéotiques présentent de nombreuses similitudes d'une espèce à l'autre :
·
dans leur séquence ;
·
dans leur fonction.
3-3-3 La similitude des gènes impliqués dans le développement témoigne de l'existence d'un
ancêtre commun à l'ensemble des Vertébrés.
3-3-4 La présence de gènes homologues chez d'autres organismes permet d'étendre cette
parenté à l'ensemble des êtres vivants.
EXPRESSIONS et MOTS CLÉS :
les mots clés sont les mots écrits en rouge dans le texte du référentiel.
ADN
allèle
autotrophie
axe de polarité
cellule
chromosome
cytoplasme
développement
embryonnaire
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