Expression, stabilité et variation du patrimoine génétique Chapitre 3

Collège Notre Dame de Jamhour
Classe : 1ère S
THEME 1A : Expression, stabilité et variation du patrimoine génétique
Chapitre 3 : L’expression du patrimoine génétique
TD- 5 : La protéosynthèse, un processus à deux étapes
Les gènes sont les plans de construction des protéines; un gène étant un fragment d’une molécule
d’ADN et une protéine étant un assemblage séquencé d’acides aminés.
L’ADN est contenu dans le noyau des cellules et ne le quitte pas par incompatibilité de taille avec les
pores nucléaires. Cependant, l’information qu’il détient est utilisée par la cellule dans un milieu
extranucléaire.
Problématique : Quelles sont les caractéristiques du mécanisme de la protéosynthèse ? Comment
expliquer que le nombre des gènes est inférieur au nombre de protéines fabriquées ?
I-Objectifs méthodologiques :
-
Observer-interpréter-conclure
Etablir un tableau de comparaison
Se familiariser avec les fonctionnalités du logiciel adnarn
Se familiariser avec le lexique scientifique en langue anglaise
II- Objectifs cognitifs :
-
Savoir la structure de l’ADN et sa localisation
Reconnaître les acteurs et le mécanisme de la transcription
Reconnaître les acteurs et le mécanisme de la traduction
Reconnaître les caractéristiques du code génétique
Comprendre l’importance de l’effectif du protéome par rapport au génome.
A- Molécule ADN : Lieu et plan de construction
A1 - Structure de l’ADN :
Rappel à partir du Power point Structure de l’ADN (Ctrl+ click+Ok)
B – Transcription : 1ère étape de la protéosynthèse.
B1-Lieu de la transcription : Que révèle l’expérience ci-dessous ?
B2-Rôle de l’ARN : Quelle information est mise en évidence à partir de ce graphe ?
B3-Mécanisme de la transcription :
-
Ouvrir le logiciel adnarn (Ctrl+ click+Ok)
Cliquer sur Transcription (commencer par le Brin Codant = NonTranscrit)
Saisir la séquence d’ADN suivante : AAA TTT CCC GGG
Cliquer sur saisie terminée
Suivre les démarches proposées
a- Quel est le double rôle de l’ARNm polymérase ?
b- Dans le cas naturel, quelle est la particularité du 1er codon (3 nucléotides) de l’ARNm ?
* Recommencer en cliquant sur Transcription (commencer par le Brin non Codant = Transcrit)
c-Quelle caractéristique de l’ARNm est mise en évidence par rapport au brin codant?
d- Quel est le sens de la transcription, en d’autres termes le sens du passage de l’ARNm- polymérase ? Et
celui de l’élongation de l’ARNm ?
B4- Comparaison ADN/ARN :
a- A l’aide des documents ci-dessous comparer sous forme de tableau les molécules ADN et ARNm.
Chimiquement très proche de l’ADN, l’ARN s’en
distingue par le sucre qui entre dans sa composition
(Ribose dans l’ARN, désoxyribose dans l’ADN).
Par ailleurs, dans l’ARN il n’y a pas de thymine T
mais de l’uracile U. Il existe plusieurs types
d’ARN : l’ARN assurant le transfert de
l’information génétique est qualifié d’ARN
messager ARNm.
ADN non transcrit
ATG CCC GGG……….
ADN transcrit
TAC GGG CCC…….
ARNm
AUG CCC GGG ….
Début de la séquence d’ADN d’un gène dirigeant la synthèse d’une protéine et celle de l’ARN
correspondant
B5-Observation microscopique de la trancription :
Transcritpion d’un gène
observée au microscope
électronique :
Transcription à la chaîne.
B6- Rédiger le bilan de la transcription à partir de l’animation Transcription .
C- Traduction : 2ème étape de la protéosynthèse
C1-Lieu de la traduction :
Préciser à partir du document ci-dessous ainsi que de l’animation Bilan-Protéo.swf le lieu de la traduction de
l’ARNm en protéine.
C2-Mécanismes de la traduction :
- Ouvrir le logiciel adnarn (Ctrl+ click+Ok)
- Cliquer sur Traduction
- Saisir la séquence d’ARNm suivante : AUG CCC GGG UUU
- Cliquer sur saisie terminée puis sur Initiation
- Suivre les démarches proposées en cliquant sur l’icône du code génétique
- Cliquer sur Elongation et suivre les démarches proposées
* Recommencer en cliquant sur Traduction
- Saisir la séquence d’ARNm suivante : AUG CCC UGA UUU
- Suivre les démarches proposées
a- Que constatez-vous ?
C3-Code génétique
A partir du document ci-dessous et du ppt Code génétique , citer les caractéristiques du code génétique
utilisé dans la traduction.
C4- Rédiger le bilan à partir de l’animation TRADUCTION
D- Du génome au protéome :
La maturation de l’ARN pré-messager, précurseur, en ARN messager
Alors que le génome humain comporte environ 25 000 gènes, le protéome ou ensemble des protéines
produites est beaucoup plus important.
Un gène, neuf protéines
D1-A partir des documents ci-dessus et de l’animation Epissage-Excision., expliquer la différence entre le
nombre de gènes du génome et le nombre de protéines du protéome.
D2-Variabilité de l’expression d’un gène
Voir
bilan.
E- Bilan général de la
protéosynthèse .
le power point Protéosynthèse