BOUKHABZA++++ABDERRAHIM
INTRODUCTION :
La réalisation d’un phénotype passe par la synthèse
d’une protéine contrôlée par l’information génétique.
Or cette synthèse a lieu dans le cytoplasme cellulaire ; alors
que l’information génétique est localisée dans le noyau.
Comment l’information génétique de l’ADN parvient-
elle au cytoplasme ?
Comment l’information génétique « ADN »codée en
séquences de nucléotides est –elle déchiffrée dans le
cytoplasme en protéine « séquences des acides
amines» ?
Quels sont les acteurs « organites cellulaires et
moléculaire »impliqués dans l’expression de
l’information génétique ?
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ACTIVITE 1 :
Expression de l’information génétique : étape
de la transcription :
DOC1
: Mise en évidence d’un intermédiaire entre ADN et les
protéines : ARN messager :
Cette expérience montre qu’il existe une molécule contenant
l’uracile et qui est synthétisée dans le noyau puis se transférer
vers le cytoplasme.
Cette expérience a mis en évidence également que cette molécule est un
acide ribonucléique (ARN)
Cette molécule sert d’intermédiaire au cours de l’expression des
gènes. C’est la raison pour laquelle ces ARN sont qualifiés de
messagers (ARNm).
ARNm : est une molécule monocaténaire (formée d’un
seul brin). C’est un acide nucléique constitué d’un
enchainement de nucléotides. Chaque nucléotide de
l’ARN est constitué de :
- Un sucre à 5 atomes de carbone : ribose, dont les atomes de carbones sont
numérotés de 1’ à 5’
- Une base azotée : A ou C ou G ou U (uracile)
- Un acide phosphorique
DOC2 :
Structure de l’ARNm :
1.
Adénine
Thymine
Guanine
Cytosine
Adénine
Uracile
Guanine
Cytosine
Désoxyribose
Ribose
Deux chaines (brins)
Une chaine (brin)
Noyau
Noyau + Cytoplasme
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2 : Hypothèse : La synthèse d’ARN nécessite la présence
de la molécule d’ADN, des nucléotides et la présence des
enzymes .
L’ARN messager est crée par copie du l’ADN.
DOC3 :
Mécanisme de transcription :
1.
LA TRANSCRIPTION : Le phénomène qui correspond à la synthèse d’ARNm à
partir du brin transcrit de l’ADN. Il se déroule dans le noyau chez les eucaryotes
grâce à une enzyme appelée ARN polymérase.
Cette transcription débute là où la molécule d’ARNm est la plus courte et se
termine là où la molécule d’ARNm est la plus longue.
Après la transcription, l’ARN migre vers le cytoplasme à travers les pores
nucléaires.
2.
Les deux brins de la molécule d’ADN se séparent au niveau du gène.
L’un des deux brins, appelé brin transcrit, sert de « matrice » à la
synthèse d'une nouvelle chaîne.
L’ARNm est formé par l’assemblage de nucléotides
complémentaires du brin transcrit de
l’ADN grâce à l’action de
l’ARN polymérase.
Il n'y pas de thymine dans la molécule d'ARN, elle est remplacée par
l'uracile.
ACTIVITE 2:
Déchiffrage du message génétique : Le code
génétique :
DOC1 :
Expérience de synthèse de protéine in vitro :
1.
Après l’injection d’ARNm, on observe une augmentation progressive
de la quantité d’acides aminés incorporés dans des protéines et une
diminution progressive de la quantité d’ARNm dans le milieu. Quand la
quantité d’ARNm atteint une valeur minimale la synthèse des protéines
s’arrête.
On déduit de cette expérience que l’ARNm intervient dans l’assemblage
des acides aminés sous forme de protéines.
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DOC2 :
le code génétique :
2.
a- LE CODE GENETIQUE : Est un ensemble de règles de
correspondance permettant au message génétique constitué
de nucléotides d'être traduit par une cellule en une chaîne polypeptidique
formée d'acides aminés.
b- Le code génétique se caractérise par :
▪ L’universalité : la signification des codons est la même chez tous les
êtres vivants.
▪ La lecture des codons (triplets) lors de la formation des protéines
(traduction) se fait dans le sens 5’ vers 3’, de façon linéaire, sans saut ni
chevauchement.
▪ Sur les 64 codons trois ne code pour aucun acide aminé, ce sont les
codons stop (UAA, UAG et UGA).
▪ Le code est redondant, plusieurs codons peuvent correspondre au même
acide aminé. Un seul acide aminé donné peut être représenté par
plusieurs codons, mais un codon ne peut coder qu’un seul acide aminé.
Le décryptage du code génétique ; fig2»
Après la transcription le message du gène est contenu dans l’ARNm qui
passe dans le cytoplasme lieu de la synthèse des protéines. Cependant,
l’ARNmest une séquence de 4 nucléotides, alors que chaque protéine est
unenchainement d’acides aminés dont on dénombre 20 acides aminés différents.
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Il est possible de désigner chaque acide aminé par un seul nucléotide (4
possibilités) ou même par une association de deux nucléotides (16 possibilités)
mais cela reste insuffisant pour coder l’ensemble des 20 acides aminés.
En revanche, on peut constituer 64 associations différentes formées de 3
nucléotides. Des expériences ont permis de vérifier c’est ce système de codage
qui est utilisé par les cellules vivantes. Et d’autre travaux ont permis d’établir la
correspondance entre les 64 triplets possibles de nucléotides (chaque triplet est
nommée codon) et les 20 acides aminés existant, c’est le code génétique.
ACTIVITE 3:
Expression de l’information
génétique : La traduction :
DOC1 :
Les structures cellulaires intervenant dans la
traduction :
1 . La synthèse des protéines nécessite des structures appelées ribosomes.
Ces derniers sont des organites cellulaires constitués de protéines (20%) et
d’ARNr (80%), chaque ribosome est formé de deux sous-unités: la petite
sous-unité et la grande sous-unité. Et des structures dites ARNt qui chacun
lié à un acide aminé le transporte vers les ribosomes.
2.
La synthèse des protéines nécessite également des molécules d’ARN appelées
ARNt (ARN de transfert): chaque ARNt est spécifique d’un acide aminé bien
déterminé et permet son transfert vers le ribosome. Chaque ARNt possède deux
sites importants:
Un site de fixation de l’acide aminé
Un site appelé anticodon ; triplet de bases complémentaires à un codon de
l’ARNm
DOC1 :
Etape de la traduction :
La synthèse des protéines est appelée traduction : C’est le
processus qui assure dans le cytoplasme le passage de l’ARNm à la
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