ESSENTIEL 8 - SVT Deneux

THEME 1A : EXPRESSION, STABILITE ET PATRIMOINE GENETIQUE
CHAPITRE 7 : L’EXPRESSION DU PATRIMOINE GENETIQUE
ESSENTIEL 8
- L’expression de l’information génétique -
 Connaissances
La cellule est la plus petite unité structurale et fonctionnelle des êtres vivants, elle possède un patrimoine génétique
sous forme de molécules d’ADN. Depuis Pasteur, on sait que les cellules proviennent de la division d’autres cellules.
Lorsque les cellules filles possèdent les mêmes caractéristiques que la cellule mère d’origine, on parle de
reproduction conforme.
Quels sont les mécanismes qui assurent la reproduction conforme de deux cellules ?
I.
Le cycle cellulaire et variation d’ADN
Un cycle cellulaire est formé de la succession d’une interphase et d'une mitose. Durant l'interphase, la quantité
d'ADN double, il y a donc eu réplication de l'ADN. Durant la mitose, il y retour à la quantité initiale d'ADN.
II.
La réplication de l’ADN
La réplication (phase S) a toujours lieu avant la division, elle permet d'obtenir, pour chaque molécule d'ADN, deux
molécules identiques à la molécule initiale. La réplication s'effectue selon un mode semi-conservatif : chacun de 2
ADN obtenus est formé d'un brin ancien de la molécule initiale, et d'un brin nouveau. La synthèse du nouveau brin
s'effectue par incorporation de nucléotides, conformément à la complémentarité des bases azotées. Cette synthèse
nécessite l'intervention d'enzymes (ADN polymérases) et requiert de l'énergie. Pendant la réplication, les deux brins
se séparent en de nombreux points, les yeux de réplication, qui finissent par se rejoindre mais restent solidaires au
niveau du centromère.
III.
La mitose permet la formation de 2 cellules génétiquement identiques
La mitose ne se produit qu'après la réplication de l'ADN. C'est un phénomène continu constitué de 4 phases :
 Prophase : L’ADN se condense et forme un chromosome visible, constitué de 2 chromatides réunies par le
centromère. L'enveloppe nucléaire disparaît également.
 Métaphase : Les chromosomes se rassemblent au centre de la cellule en plaque équatoriale.
 Anaphase : La séparation des 2 chromatides de chaque chromosome par clivage (cassure) du centromère
est réalisée puis il y a migration des chromatides vers les pôles de la cellule.
 Télophase : L'enveloppe nucléaire est reconstituée et l’ADN se décondense puis la cellule se divise en deux.
IV.
Cycle cellulaire et sta ilité du caryotype
Durant la phase G1, l’ADN n’est pas répliqué et est décondensé. La phase S permet la réplication de l'ensemble des
molécules d’ADN. Au début de la mitose, l’ADN répliqué se condense et forme les deux chromatides identiques d'un
chromosome répliqué. La mitose permet la répartition à l'identique des molécules d'ADN. Les deux cellules obtenues
auront le même génotype et le même caryotype : elles sont génétiquement identiques. Ainsi, la succession
réplication/mitose permet la conservation du caryotype et ainsi la stabilité du patrimoine génétique.
Termes importants :
Centromère : secteur d’une chromatide qui lui permet de s’associer à sa chromatide « sœur » lorsque le
chromosome est à deux chromatides.
Cycle cellulaire : ensemble des modifications subies par une cellule depuis sa formation jusqu’à sa division en deux
cellules filles.
Interphase : période qui sépare deux mitoses.
Mitose : division cellulaire permettant à une cellule mère de former deux cellules filles identiques.
Mode semi-conservatif : processus de copie de l’information génétique basé sur la complémentarité des bases.
Chaque nouvelle copie d’ADN est formée d’un brin ancien et d’un brin nouveau.
 Capacités et attitudes
I
Recenser, extraire et organiser l’information utile pour :
- caractériser le cycle cellulaire et ses phases, dans différents types cellulaires.
DS
Pratiquer une démarche scientifique (observer, questionner, formuler une hypothèse, expérimenter,
raisonner avec rigueur, modéliser) pour :
- comprendre le mécanisme de réplication semi-conservative.
EX
Réaliser une manipulation :
- observer au microscope des divisions de cellules eucaryotes.
C
Communiquer par un schéma les étapes de la réplication de l’ADN
Manifester son sens de l’observation