Partie II : l`ADN, une molécule universelle, support de l`information

Partie II : l’ADN, une molécule universelle, support
de l’information génétique
I. L’ADN
Examine attentivement les documents suivants et réponds ensuite aux questions
qui te sont posées.
a) Sachant que les atomes sont colorés par
éléments chimiques, identifie les 5
éléments chimiques constituant la molécule
d’ADN.
Est-ce que cette composition te surprend
(repense à ce qui a été vu au chapitre
précédent) ?
...........................................................................................
...........................................................................................
...........................................................................................
...........................................................................................
b) Sur ce deuxième document, les atomes sont
colorés par chaîne.
Quelle est la proposition correcte parmi les
trois suivantes :
• L’ADN est constitué d’une seule chaîne
enroulée sur elle-même
• L’ADN est constitué de 2 chaînes enroulées
formant une double hélice
• L’ADN est constitué de 3 chaînes enroulées
formant une triple hélice
c) On peut constater que l’ADN est une suite
de « résidus » appelés nucléotides. Dans
l’image ci-contre, les atomes sont colorés
en fonction du nucléotide auquel ils
appartiennent. Combien de nucléotides
différents peux-tu identifier dans la
molécule d’ADN ?
Une molécule d’ADN est constituée de ..........
nucléotides différents
4S3BiUAA3 2 adn 1

d) Les nucléotides sont constitués d’un
squelette sucre-phosphate et d’une
base azotée. Laquelle de ces deux
parties varie entre deux nucléotides ?
Deux nucléotides différents se distinguent
par .............................................................................
Ces nucléotides sont représentés par
des lettres : ............................................................
e) L’ordre des nucléotides dans la molécule d’ADN est appelée séquence.
Pour la portion d’ADN représentée ci-dessus, relève la séquence de
nucléotides de la chaîne A (attention à l’ordre de lecture !).
chaîne A : ................................................................................................................................
chaîne B : ................................................................................................................................
Quel lien peux-tu poser quant à la séquence de la seconde chaîne vis-à-vis
de la première ?
.....................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................
En résumé, l’ADN, acide désoxyribonucléique, est constitué de deux chaînes de
nucléotides enroulées en spirale qui forment une double hélice régulière : l’ADN
est dit bicaténaire.
Cette structure double est très intéressante :
✔elle rend la molécule plus solide
deux brins cassent moins facilement qu'un seul.
✔elle permet la réparation lors de la perte d'un nucléotide
car en face de A doit toujours se trouver T, et en face de G, C. Ces
altérations de l'ADN seront décrites plus tard.
✔elle permet de répliquer facilement la molécule
les deux brins peuvent se séparer, afin qu'une enzyme, l'ADN-polymérase,
puisse reconstituer chaque morceau manquant avec une grande fidélité.
4S3BiUAA3 2 adn 2

Chaque nucléotide est constitué d’une base azotée (adénine, thymine, cytosine
et guanine), d’un sucre (le désoxyribose) et d’un groupement phosphate.
Dans l’ADN, les bases azotées sont localisées à l’intérieur de l’hélice et sont
reliées entre elles par des liaisons faibles, des « ponts hydrogène ». Les bases
ne se lient pas au hasard, il y a une complémentarité : A avec T ; C avec G
L’ADN est localisé dans le noyau de la cellule (remarque : les bactéries ne
possèdent pas de noyau mais possède malgré un ADN bactérien localisé dans le
cytoplasme. Cet ADN se présente sous forme de filaments dispersés appelés
chromatine. A certains moments de la vie de la cellule (aux moments des
multiplications), la chromatine perd son aspect diffus et se condense en
structure bien définies : les chromosomes. Les chromosomes sont des
structures en forme de bâtonnets.
4S3BiUAA3 2 adn 3

II. Universalité et variabilité de la molécule d’ADN
Analyse les documents suivants :
Document 1 : molécules d’ADN de différentes cellules
Document 2 : procédé de transgenèse
a) Grâce à ces documents, quelles informations peux-tu apporter ?
.....................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................
4S3BiUAA3 2 adn 4

Ces expériences nous permettent de montrer que :
➔L’ADN est une molécule universelle
➔L’ADN porte une information. L’ADN est donc le support de l’information
génétique.
➔Cette information génétique est « divisée » en gènes. Un gène peut être
défini comme un morceau d’ADN permettant à la cellule d’accomplir une
fonction particulière. L’ADN est donc une succession de gènes.
➔L’information portée par l’ADN est universelle vu que le gène d’un être
humain peut être inséré dans l’ADN d’une bactérie et fonctionner tout à
fait normalement : le langage ADN est donc universel. ’
➔L’universalité du rôle et du langage de l’ADN est un indice supplémentaire
de la parenté des êtres vivants.
III. Mutations génétiques
A l’aide de l’article suivant, précise ce qu’est une mutation et recherche
comment elles peuvent survenir.
Tabac : fumer c’est plus de mutations génétiques dans nos cellules.
Article publié sur SantéBlog le 08/11/2016 issu de la revue scientifique Science du 4 novembre 2016
Les composés chimiques cancérigènes des produits du tabac ne sont pas sans causer de multiples
dommages génétiques. C’est ce que cette étude américaine s’est attachée à quantifier en comparant les
séquences ADN de cellules de plus de 5000 cancers, de fumeurs et non-fumeurs. Si des conclusions,
présentées dans la revue Science, il ne fallait retenir qu’une données, ce serait certainement les 150
mutations constatées dans les cellules pulmonaires, chez les fumeurs réguliers à raison d’un paquet par
jour.
Le tabagisme est associé à 17 types de cancer différents avec 6 millions de décès dans le monde
chaque année. On sait que parmi les composés chimiques dans le tabac, une soixantaine est
documentée comme étant des substances cancérigènes, qui entraînent des dommages à l’ADN et des
mutations génétiques dans les cellules du corps qui se reproduisent pour aboutir à un plus grand
nombre encore d’anomalies cellulaires. Cette étude qui révèle un bien plus grand nombre de
mutations génétiques dans les cellules de patients fumeurs, confirme aussi le risque plus élevé de
cancers chez les fumeurs.
[…] Les années de tabagisme pèsent aussi sur le nombre de mutations : les chercheurs montrent
également que le nombre d’anomalies dans la séquence de l’ADN augmente avec le nombre de
cigarettes fumées, mais aussi le nombre d’années de tabagisme : 1 année de tabagisme à raison d’1
paquet par jour entraîne, en moyenne, 150 mutations dans les cellules pulmonaires, 97 dans les
cellules du larynx, 39 dans le pharynx, 23 dans la bouche, 18 dans la vessie et 6 dans les cellules du
foie. […]
Une mutation est une modification de la séquence des nucléotides de l’ADN.
Lorsqu’un gène subit une mutation, une nouvelle version de ce gène, appelée
allèle, est créée. Ce phénomène est la source des nombreuses variations
rencontrées dans les molécules d’ADN. Ces mutations peuvent être neutres,
avantageuses ou désavantageuse… La fréquence des mutations peut être
augmentée par certains facteurs dits « mutagènes », comme le tabac,......................
.................................................................................................................................................................
4S3BiUAA3 2 adn 5