cours complet chapitre 2

Chapitre 2 : Unité et diversité du Vivant à l’échelle moléculaire
I- L’ADN, un matériel génétique commun à tous les êtres vivants
a) La nature du matériel génétique des êtres vivants : (TP N°4)
Le matériel génétique de tout être vivant est constitué d’Acide Désoxyribo Nucléique ou ADN. Les chromosomes
porteurs de l’information génétique sont donc constitués d’ADN.
Les chromosomes, et donc l’ADN, se situent dans le noyau chez les cellules eucaryotes et dans le cytoplasme chez les
cellules procaryotes
b) Les formes d’organisation de l’ADN (TP N°4 + fiche chromosome)
L'observation de cellules montre que le noyau est formé d'une matière granuleuse et hétérogène, la chromatine. Au
cours des divisions cette chromatine prend la forme de chromosomes.
• L’ADN se trouve sous une forme condensée en chromosomes  durant la division cellulaire
• L’ADN se trouve sous forme diffuse et granuleuse = chromatine  entre les divisions cellulaires
Les chromosomes sont donc des structures visibles et transmises lors de la division cellulaire. Ils permettent le transfert
d’une information génétique identique d’une cellule mère à ces deux cellules filles.
II- L'ADN, une structure et une fonction universelles
a- Transgénèse et universalité de la molécule d’ADN (fiche transgénèse)
→ Un gène est une séquence d’ADN qui représente l’information nécessaire à la synthèse d’une nouvelle molécule.
Dans les expériences de transgénèse, on peut transférer un gène "étranger" depuis un organisme donneur vers un
organisme que l'on cherche à modifier (organisme receveur qui est génétiquement modifié = OGM). L'organisme ainsi modifié
exprime un nouveau caractère.
Ces expériences sont réalisables d'une espèce à une autre, mais aussi de Procaryote à Eucaryote. C'est pour cela qu'on
parle d'universalité de la molécule d'ADN.
Problème: comment expliquer cette universalité ?
b- La structure universelle de la molécule d’ADN (TP N°5)
La structure de la molécule d'ADN a été découverte en 1953 par Watson et Crick. La molécule d'ADN est constituée par
une double hélice : les 2 chaînes enroulées l'une autour de l'autre sont formées d'une succession de sous unités : les
nucléotides. Chaque nucléotide est composé d'un sucre : un groupement phosphate lui-même lié à un désoxyribose lui-même
lié à une base azotée parmi les 4 possibles. Il existe donc 4 types différents de nucléotides = A (Adénine), T (Thymine), G
(Guanine) et C (Cytosine).
Les deux brins d’ADN sont complémentaires l’un de l'autre ; c'est-à-dire que un nucléotide a toujours un nucléotide
complémentaire en face de lui. A est complémentaire de T, et G est complémentaire de C. On dit que les bases sont appariées.
c- Une fonction universelle : une molécule séquencée porteuse d’un message (= information génétique) (TP N°6)
Un gène constitue un message qui contrôle l’établissement d’un caractère. Anu niveau moléculaire, un gène est un
fragment d’ADN qui a une séquence de Nt qui lui est propre (succession des Nt et longueur)
L’information génétique est donc contenue dans la séquence des nucléotides de l’ADN. On dit que l’ADN est une molécule codée
ou informative
→ Chaque gène code pour un message responsable de l’établissement d’un caractère

III- L’ADN, une molécule Variable
a- L’existence d’une variabilité de la molécule d’ADN (TP N°6)
La comparaison de la séquence d'un même gène chez différents individus montre une variabilité.
On voit que le changement d’un seul nucléotide dans la séquence d’ADN peut avoir des conséquences graves sur la santé de
certains sujets = exemple de la drépanocytose.
→ Un même gène peut donc exister sous différentes versions : ces différentes versions sont appelées allèles.
b- L’origine et la transmission de cette variabilité (TP N°7)
Les mutations sont des processus à l’origine de ces nouvelle versions de gène. Il y a des conséquences différentes selon
qu’elles affectent les cellules germinales ou les cellules somatiques. Les cellules germinales sont les cellules à l’origine des
gamètes (spermatozoïdes chez l’homme et ovules chez la femme) ; ce sont elles qui assurent la descendance. Les cellules
somatiques sont toutes les autres cellules qui constituent l’organisme.
Les agents mutagènes peuvent, par les modifications provoquées sur l’ADN des cellules somatiques, être responsables
de cancers. Un cancer est une prolifération anormale et incontrôlée des cellules atteintes.
Les agents mutagènes peuvent aussi être responsables de l’apparition de maladies génétiques transmissibles de génération en
génération s’ils affectent les cellules germinales.
c- Les conséquences de cette variabilité
La plupart des gènes possèdent plusieurs allèles: ils sont nés des mutations au cours de l’évolution des espèces.
→ Au sein d’une même espèce un gène peut exister sous ces différentes versions ou allèles.
→ Entre espèces, le nombre de gènes (génome) varient.
Ces variations quantitatives (nombre de gènes) et qualitatives (versions de gènes) expliquent la grande diversité du
vivant. Les premières expliquent le nombre incalculable d’espèces vivant à la surface de notre planète et les secondes, les
différences entre individus de la même espèce.