Activité 1 : Composition chimique des chromosomes

Thème : Cellule, ADN et Unité du vivant
Chap. 3 : Universalité et variabilité de l’ADN
TP 7 – Le support moléculaire de l’information génétique
Dans le TP 6, on a vu que les chromosomes étaient localisés dans le noyau des cellules et constitués le
support de l’information génétique. Après une coloration spécifique (dite de « Feulgen »), il était possible de
les visualiser.
Problème :
o De quoi sont constitués les chromosomes ?
Activité 1 : Composition chimique des chromosomes
Les chromosomes sont visibles, uniquement au cours d’un moment spécifique : La division cellulaire. A ce
moment-là, il est plus facile de les étudier.
Le microscope électronique permet de visualiser les différentes molécules qui les constituent et ainsi
préciser leur organisation.
Suite à différents traitements, on obtient ce qu’on appelle un fantôme de chromosome, comme nous le
montre le cliché ci-dessous :
Q1- Quel type de microscope a-t’on utilisé pour obtenir ce cliché ?
Le microscope utilisé ici est un microscope électronique à transmission (on ne voit pas en 3D, donc ce
n’est pas le MEB et par contre, on voit bien en détail donc ce n’est pas le microscope optique)
Q2- Décrire le document.
On bloque des cellules à un moment où les chromosomes sont visibles. On les traite alors avec des
enzymes, des protéases, qui vont éliminer la plupart des molécules protéiques.
Après ce traitement, on peut voir que le chromosome est formé d’un « squelette » en forme de X et
qu’autour de ce squelette, il y a de nombreuses boucles.
Q3- Quelle conclusion peut-on faire sur les constituants chimiques des chromosomes ?
Les chromosomes sont donc formés d’un squelette qui est de nature protéique qui n’est pas détruit par
les protéases. Autour de ce squelette, est enroulé de l’ADN grâce à des protéines qui sont quant à
elles détruites par ces enzymes.
Activité 2 : Extraction de l’ADN
Il est possible d’extraire l’ADN du noyau (ADN = Acide Désoxyribo-Nucléique). Ce sont des expériences
d’extraction de l’ADN.
Q1- Réaliser le protocole d’extraction proposé à partir du matériel disponible sur votre table.
Q2- Que peut-on en conclure concernant les différentes expériences d’extraction de l’ADN ?
Dans tous les échantillons testés, il est possible d’extraire de l’ADN. Ainsi on retrouve cette molécule
dans toutes les cellules (qu’elles soient animales ou végétales…)
L’ADN est donc une molécule universelle présente dans toutes les cellules : elle forme l’unité du
vivant.
Activité 3 : Structure de l’ADN
L’information génétique est donc codée par l’ADN, qui constitue les chromosomes, présents dans le noyau de
chaque cellule. Afin de connaître la structure de l’ADN, on utilise un logiciel Rasmol/Rastop. Ce logiciel
permet de connaître la structure de cette molécule.
Q1- Réaliser le protocole proposé.
Q2- Etude de la structure de la molécule d’ADN :
1. Etape 1 : Donner la composition en éléments chimiques de la molécule d’ADN.
La molécule d’ADN est constituée de plusieurs éléments chimiques : du carbone, de l’azote,
de l’oxygène et d’hydrogène ainsi que du phosphore.
2. Etape 2 : Nommer la disposition des atomes mise en évidence par les rubans. Justifier : « La
molécule d’ADN est une double hélice »
En utilisant la fonction « ruban », on peut voir que l’ADN est constitué de 2 chaînes
spiralées qui s’enroulent l’une à l’autre. Cette disposition montre que la molécule possède
des chaînes qui s’enroulent sur elles-mêmes et s’enroulent l’une à l’autre, elle a donc une
forme de double hélice.
3. Etape 3 : Expliquer « La molécule d’ADN est un polymère de nucléotides » et « Il y a
complémentarité entre les bases des nucléotides »
On peut voir qu’une chaîne correspond à un enchaînement de 4 nucléotides, agencé dans un
ordre quelconque. L’ADN est donc constitué de l’enchaînement de nucléotides, c’est un
polymère formé avec 4 nucléotides différents.
De plus, on remarque que ces 4 nucléotides ne s’associent pas au hasard dans les 2
chaînes. La guanine s’associe toujours avec la cytosine ; l’adénine avec la thymine. De cette
association, on peut en déduire que ces nucléotides sont complémentaires.
Bilan : Réaliser un texte regroupant les diverses informations concernant le support moléculaire de
l’information génétique.
L’information génétique est contenue dans le noyau sous forme de chromosomes. Ces chromosomes sont
constitués principalement de protéines et d’ADN. Cette molécule se retrouve dans tous les êtres
vivants. L’ADN est donc le support moléculaire de l’information génétique.
Cette molécule est un polymère de nucléotides (A, T, G, C) formant 2 chaînes, enroulées l’une à
l’autre grâce à la complémentarité des bases.