1 1: Rappels sur les constituants cellulaires

BIOLOGIE MOLECULAIRE
Contenu
.1 1: Rappels sur les constituants cellulaires ................................................................................1
1 1 1: Définition de cellule .......................................................................................................1
1 1 2 : Schéma comparatif de cellules animale et végétale ......................................................1
1 1 3: Ultrastructure, composition chimique et rôles de quelques constituants cellulaires ......2
1 2 INFORMATION GENETIQUE ........................................................................................4
1 2 1: Existence de l'Information génétique ......................................................................4
Observation dans la vie courante ..........................................................................................4
Définition de l'information génétique ...................................................................................5
Protéine .................................................................................................................................5
1 2 2 Support de l'information génétique..............................................................................6
Structure du chromosome métaphasique ..............................................................................6
Structure de l'ADN ...............................................................................................................6
1 2 3 Expression de l’Information génétique ...............................................................8
a-Correspondance entre ADN et Protéine ............................................................................8
b- ARN : acide ribonucléique ...............................................................................................8
c-Comparaison et localisation des acides nucléiques ..........................................................8
1-2-4 MECANISME DE LA BIOSYNTHESE DES PROTEINES .........................................9
Nature de l’information génétique et gène ...........................................................................9
Les différentes étapes de la synthèse de protéine .................................................................9
Code génétique ................................................................................................................... 11
1 3 REPRODUCTION CONFORME ...................................................................................12
1 3 1 Cycle cellulaire ..............................................................................................................12
1 3 2 REPLICATION OU DUPLICATION D’ADN ........................................................13
1 3 3 MITOSE : PARTAGE EGAL DE L’INFORMATION GENETIQUE AUX CELLULES
FILLES 13
a-Notion de caryotype ou garniture chromosomique .........................................................13
b- Les étapes de la division cellulaire par mitose ..............................................................14
Importance de la mitose ......................................................................................................15
Evolution de la quantité d’ADN par noyau cellulaire pendant le cycle cellulaire .............15
.1 1: Rappels sur les constituants cellulaires
1 1 1: Définition de cellule
Une cellule est l'unité de base structurale et fonctionnelle constituant tout être vivant.
1 1 2 : Schéma comparatif de cellules animale et végétale

Dresser un tableau à trois colonnes comparant les 2 cellules:
- La colonne au centre comporte les constituants communs.
- Les 2 autres pour les constituants propres pour chacune des deux cellules.
1 1 3: Ultrastructure, composition chimique et rôles de quelques constituants cellulaires
Constituants cellulaires et
ultrastructure
Description et
Composition chimique
fonction
NOYAU
Nucléoplasme : glucide,
protide, lipide, ARN
Chromatine : ADN,
protéine
Nucléole : ARN
Membrane nucléaire :
Lipo-protéine
- premier responsable de la
survie de la cellule:
organisateur cellulaire
- assure la transmission des
caractères héréditaires de la
cellule
RETICULUM
ENDOPLASMIQUE
- Prolongement de la
membrane nucléaire
(simple membrane)
-Réseaux de cavités
s’étendant dans tout le
cytoplasme, riches en
protéine et en d'autres
éléments cellulaires
-2 types : réticulum
endoplasmique granuleux
ou REG sous forme de
citerne présentant des
ribosomes sur la face
externe de leur membrane
réticulum
endoplasmique lisse ou
REL
Les ribosomes enchaînés
forment un polysome
- vésicules de transport
d’éléments
-REG : usine de fabrication
de protéine (ribosome)
- lieu de stockage de
protéines synthétisées (cavité
de REG)
REL : Synthèse des lipides,
absorption et transport des
lipides, détoxification
(alcool, drogue…),
emmagasiner les ions
calcium

-Limité par une simple
membrane
-Entouré de vésicules
-Formé de plusieurs
dictyosomes ou saccules
aplatis
-Recevoir les protéines et
lipides des RE, les expédier
après transformation et tri
vers un certain nombre de
destinations interne ou
externes (exocytose) à la
cellule dans des vésicules de
sécrétion c’est un Appareil
excréteur de la cellule
-Formation de lysosomes
MITOCHONDRIE
Organite ressemblant à
une fève possédant une
double membrane :
externe et interne
- Riche en ATP
Producteur d’énergie de la
cellule pour la respiration :
Centrale énergétique de la
cellule; siège de synthèse
d'ATP
-Membrane souple
formée d’une bicouche
phospholipidique :
Protéine - lipide
- assure les échanges avec le
milieu externe
- limite la cellule
CYTOPLASME
-milieu visqueux limité
par la membrane
cytoplasmique, formant
le hyaloplasme avec de
cytosquelette présentant
de filaments et
microfilaments
maintenant la forme de la
cellule (charpente)
-Riche en sels minéraux,
ARN, protéines, Acides
aminés, lipides, glucides.
- support de tous les organites
cellulaires
- lieu du déroulement de
différentes réactions
chimiques

CENTROSOME (propre pour
cellule animale)
microtubules
Dirige la division cellulaire
chez les cellules animales
PLASTE (propre pour cellule
végétale)
ATP, ADP, H2O, CO2, O2,
Amidon
Siège de synthèse de
beaucoup de substances de
réserve chez les cellules
végétales plus
particulièrement siège de la
photosynthèse
VACUOLE
- dilatation des cavités de réticulum
endoplasmique formant de grandes
poches d'eau
Riche en eau
Reservoir d'eau de la cellule
LYSOSOME
Petite vésicule entourée d'une
membrane
Sac membraneux
(simple) contenant un
mélange d’
enzymes
-digestion intracellulaire des
substances nutritives
-digestion des composantes
endommagées de la cellule
Digestion des substances
étrangères (bactéries)
-autolyse : autodigestion de
la cellule
1 2 INFORMATION GENETIQUE
1 2 1: Existence de l'Information génétique
Observation dans la vie courante
La majorité des êtres vivants commence sa vie par une cellule œuf qui se multiplie pour se développer en un organisme
constitué de millions et des milliers de cellules (ex: 1015 cellules pour l'être humain)
Répondre aux questions suivantes:
Q1: Que donne une cellule œuf de l'homme? → R1
Q2: Que donne une cellule œuf de haricot? → R2
Q3: Que donne une cellule œuf de poule? → R3

Définition de l'information génétique
Il y a conservation de différents caractères spécifiques dans la cellule jusqu'à l'édification d'un organisme complet pour
assurer la longévité d'une espèce.
Ceci n'est pas le fait du hasard mais il suit un programme bien précis appelé Information génétique qui se transmet des
parents aux descendants pour maintenir les caractères d'une espèce.
Des études plus complexes montrent que chaque cellule constitutive de cet organisme comporte plus de 20.000 protéines
différentes; mais ces 20.000 types de protéines différentes sont identiques pour les milliers de cellules constituant cet
organisme. Ce sont ces protéines de chaque cellule qui déterminent les caractères d'un organisme et le distinguent d'un
autre individu d'autres espèces.
Une macromolécule appelée ADN, constituant essentiel de chromosomes est responsable de la synthèse de ces protéines :
L’information génétique est le message contenu dans cette macromolécule, responsable de l’apparition de
caractères qui sont transmis de génération en génération.
Protéine
Comme la protéine intervient dans cette information génétique, alors on doit revoir ce qu'une Protéine.
Répondre aux questions suivantes pour rappeler ce qu'une Protéine
Q4: Qu'est ce qu'une protéine? A quelle substance appartient-elle? → R4
Q5: De quoi est-elle constituée? → R5
Q6: Combien d'acides aminés existe-il dans la nature? → R6
Q7: En quoi dépendent la nature et la fonction d'une protéine? → R7
d) Localisation de l'information génétique: Rôles du noyau
L’acétabulaire est une algue verte unicellulaire haute de 10 cm. Elle vit fixée sur les fonds marins.
Schéma 1 : L’acétabulaire
Schéma 2 : Expérience de section et de regénération
Schéma 3 : Expérience de greffe croisée de noyaux
noyau
rhizoïde
pédicule
Chapeau
support
Structure d’une acétabulaire