TP n°5: L`organisation de la molécule d`ADN

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TP n°5: L’organisation de la molécule d’ADN
La transgénèse montre que la molécule d’ADN (Acide DesoxyriboNucléique) est le support de l’information
génétique chez tous les êtres vivants. L’ADN est présent dans le noyau des cellules eucaryotes et dans le
cytoplasme des cellules procaryotes. Ainsi, sa présence chez tous les êtres vivants en fait une molécule universelle.
Cette universalité est un indice supplémentaire de la parenté de tous les êtres vivants.
Problème posé : En quoi la structure de la molécule d’ADN démontre-t-elle
que c’est une molécule universelle ?
Compétences :
 Utiliser le logiciel de visualisation moléculaire Rastop (fiche méthode)
afin de mettre en évidence la structure de la molécule d’ADN.
 Communiquer dans un langage écrit scientifiquement approprié.
 Montrer de l’intérêt pour les progrès scientifiques et techniques.
 Savoir la structure de la molécule d’ADN.
Ressources :
- Logiciels : RASTOP
- Animation biologie en flash (voir lien sur site):
www.biologieenflash.net/animation.php?ref=bio-
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Matériel :
- Matériel informatique.
Activité 1: La structure de la molécule d’ADN de souris.
1. La constitution chimique et la forme de la molécule d’ADN.
- Ouvrir dans SVT biologie le logiciel Rastop :
 Fichier ouvrir : molécules rastop acides nucléiques « souris-adn.pdb ».
 Afficher Boules et Bâtonnets (icône sur la barre d’outils).
a. Les atomes apparaissent colorés. En cliquant sur chaque couleur, on peut lire en bas de l’écran le nom de
l’atome. Sachant que les atomes d’hydrogène n’ont pas été représentés, trouver la signification des
différentes couleurs : gris clair, rouge, bleu, et orange. Colorier et indiquer la légende des atomes ci-
dessous.
- Faire tourner la molécule en cliquant sur le bouton de la souris et, en le maintenant, appuyer et zoomer en
opérant de la même manière en maintenant la touche « majuscule »appuyée.
- Le bouton de droite de la souris effectue une translation droite/gauche, le bouton de gauche fait pivoter
la molécule. Vous pouvez utiliser « restaure » en bas ‘pour retrouver la position de départ.
- Pour rechercher si l’ADN est composé de plusieurs chaînes :
 Utiliser le menu « atomes » et « colorer par chaîne ».
 Effectuer un affichage de la molécule en rubans en utilisant le menu « rubans ».

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b. Faire un premier bilan sur la constitution chimique et la forme de la molécule d’ADN.
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2. La liaison entre les deux chaînes A et B de la molécule d’ADN.
- Pour voir comment sont reliées les deux chaînes :
 Cliquer sur l’icône : liaisons/ liaisons hydrogènes/afficher.
3. Les unités constitutives d’une chaîne de la molécule.
- Pour repérer les « motifs moléculaires » (motif=élément qui se répète) :
 Utiliser le menu « atomes » et colorer par groupes.
 Cliquer sur plusieurs groupes et regarder en bas dans « Res ».
c. Relevez les différentes lettres et repérer celles face à face.
Ces motifs moléculaires correspondent aux nucléotides : nucléotides à
A : Adénine T :Thymine G :Guanine C :Cytosine
d. Faire un deuxième bilan sur les unités constituant les deux chaînes de la molécule d’ADN ?
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4. La structure des nucléotides
- On va sélectionner un seul nucléotide de la molécule d’ADN :
 Revenir sur le menu « atomes » et colorer par CPK
 Utiliser la fonction Editer/commande, taper dans le menu « commande » : restrict T3A.
 Zoomer.
Un nucléotide est constitué de trois éléments : un phosphate, un sucre (désoxyribose) et une base azotée
(ATGC).
- Repérer ces trois éléments avec l’aide des atomes constitutifs et du schéma (p3).
Activité 2 : comparaison de molécules d’ADN d’espèces différentes.
- Ouvrir la molécule « meduse-adn.pdb » et afficher les deux molécules en allant dans le menu « fenêtre »
et choisir « mosaïque ».
- Faire de même avec la molécule « bacterie-adn.pdb ».
BILAN : Expliquer en quoi la structure de l’ADN démontre-t-elle que c’est une molécule universelle. Puis légender
le schéma de la molécule d’ADN et compléter les nucléotides manquant (p3).
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Schéma d’un nucléotide
Schéma d’une molécule d’ADN
0,34 nm
2 nm
T
A
G
C
A
C
C
T
G
G
G
G
A
G
A
A
T
G
C
C
T
G
désoxyribose
Phosphate
G
guanine
adénine
A
C
cytosine
T
thymine
G
C
C
G
T
A
G
C
3’
5’
3’
5’
liaison hydrogène