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Biologie moléculaire > 1. Structure de l'ADN et de l'ARN > Flashcards

1. Structure de l'ADN et de l'ARN Flashcards

1
Q

La chaîne nucléotidique forme quel type de liaisons ?

A

Des liaisons fortes et covalentes.

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Q

Les liaisons Watson-Crick forment quel type de liaisons ?

A

Des liaisons faibles et hydrogène.

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3
Q

Est-ce que l’ADN est un nom masculin ou féminin ?

A

Masculin.

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4
Q

Quelle est la composition de l’ADN ?

A

Il est composé de deux chaînes polynucléotidiques antiparallèles qui s’enroulent l’une autour de l’autre pour former une double hélice.

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5
Q

Que veut dire antiparallèle ?

A

En sens opposé.

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6
Q

Qu’est-ce qui forme le squelette externe de chacun des deux brins antiparallèles ?

A

Des résidus (sucre-phosphate) forment le squelette sucre-phosphate.

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7
Q

Les liaisons hydrogènes se font entre quoi et quoi ?

A

Elles se font entre les bases des deux brins.

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8
Q

Comment est lié le squelette sucre-phosphate ?

A

Il est lié par des liaisons covalentes.

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9
Q

Quel est le constituant élémentaire de l’ADN ?

A

Le 2’ - désoxyribonucléotide.

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10
Q

La base est hydrophobe ou hydrophile ?

A

La base est hydrophobe.

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11
Q

L’hydroxyle permet quoi ?

A

Il permet la polymérisation des brins d’ADN.

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12
Q

Nucléotide

A

Veut dire qu’il y a du phosphate.

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13
Q

Nucléoside

A

Veut dire qu’il n’y a pas de phosphate.

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14
Q

Le désoxyribose est hydrophobe ou hydrophile ?

A

Il est hydrophile.

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15
Q

Qu’est-ce que OH ?

A

Hydroxyle.

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16
Q

La base hydrophobe fait quel type de liaison avec quoi ?

A

La base hydrophobe fait une liaison glycosidique avec le désoxyribose hydrophile.

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17
Q

À quel carbone sont liés la base et le phosphate ?

A

La base est toujours liée au carbone 3’ et le phosphate toujours au carbone 5’.

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18
Q

Quelles sont les deux familles de bases ?

A

Les purines et les pyrimidines.

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19
Q

Que sont les purines ?

A

L’adénine et la guanine, deux anneaux aromatiques.

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20
Q

Que sont les pyrimidines ?

A

Cytosine et thymine, un anneau aromatique.

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21
Q

Les agencements se font entre quelles bases ?

A

Entre les purines et les pyrimidines.

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22
Q

Quel cycle ont les anneaux arômatiques ?

A

Hétérocycliques (avec carbone C et azote N).

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23
Q

Que veut dire hétérocyclique ?

A

Dans un cycle, il y a plusieurs types d’atomes.

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24
Q

La synthèse d’une chaîne nucléotidique se fait dans quel sens ?

A

Toujours de 5’ à 3’ pour les ajouts de nucléotides.

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25
Q

Les nucléotides sont reliés entre eux par quel type de liaison ?

A

Par une liaison phosphodiester.

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26
Q

Quels nucléotides sont reliés entre eux par une liaison phosphodiester ?

A

Le phosphate attaché au groupement hydroxyle en C5 du nucléotide triphosphate est lié au groupement hydroxyle en C3 du 2’-désoxyribose par une liaison phosphodiester.

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27
Q

L’énergie pour la liaison phosphodiester est fournie par quoi ?

A

Elle est fournie par la libération du pyrophosphate suite à la rupture du pont phosphate et à la rupture des deux phosphates du pyrophosphate.

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28
Q

La liaison phosphodiester est quelle type de liaison ?

A

Une liaison covalente, donc à haute énergie.

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29
Q

Comment se forme la liaison phosphodiester ?

A

Elle se forme grâce à une attaque nucléophile.

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30
Q

Que veut dire nucléophile ?

A

Qui aime un noyau.

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31
Q

Qu’est-ce qu’une attaque nucléophile ?

A

Le doublet du réactif nucléophile cherche à engager une liaison covalente avec l’atome électrophile attaqué.

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32
Q

Que font les interactions hydrophobes entre les anneaux arômatiques des bases ?

A

Elles stabilisent la molécule.

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33
Q

Que sont les liaisons Watson-Crick ?

A

Se sont un cas particulier des liaisons hydrogène.

34
Q

Donnez la définition des liaisons hydrogènes.

A

Entre un atome donneur d’hydrogène chargé (+) et un atome accepteur chargé (-).

35
Q

Les liaisons hydrogènes sont faibles ou fortes ?

A

Faibles à cause de l’énergie nécessaire à leur rupture.

36
Q

Classez en ordre croissant les atomes (N, H, O) en fonction de leur électronégativité.

A

H

37
Q

Qu’est-ce que l’électronégativité ?

A

C’est l’aptitude à attirer des électrons.

38
Q

Qu’est-ce qu’un moment dipolaire ?

A

Lorsque les charges des deux atomes sont les mêmes mais à signe opposé.

39
Q

Quelles sont les deux règles de Chargaff ?

A

1) Les molécules à double brin ont une quantité égale.

2) Les molécules à simple brin ont une quantité à peu près égale.

40
Q

Quelles sont les autres règles pour les liaisons Watson-Crick ?

A

1) La liaison cytosine-guanine est plus robuste que la liaison thymine-adénine.
2) Les bases sont complémentaires.

41
Q

Pourquoi la liaison cytosine-guanine est plus robuste que la liaison thymine-adénine ?

A

Il y a plus de liaisons, donc plus d’énergie chez l’hydrogène. Il faut plus d’énergie pour rompre la liaison.

42
Q

Expliquez l’emplacement du squelette et des bases.

A

Le squelette de chaque brin est une succession de sucres alternant avec des phosphates. Les bases azotées sont projetées à l’intérieur, mais restent accesibles par les petits et grands sillons de la double hélice.

43
Q

Pourquoi le sucre est appelé 2’-désoxyribose ?

A

Parce qu’il ne contient pas de groupement hydroxyle sur son carbone 2’ qui porte donc deux atomes d’hydrogène.

44
Q

Comment est-ce que la base est reliée au sucre ?

A

La base est reliée au sucre à la suite d’une réaction de condensation par élimination d’une molécule d’eau entre l’hydroxyle du carbone 1’ du pentose avec l’hydrogène d’un azote de la base formant une liaison glycosyle.

45
Q

Pourquoi est-ce que les liaisons hydrogène entre les bases complémentaires sont une des caractéristiques fondamentales de la double hélice ?

A

Car elles assurent la stabilité thermodynamique de l’hélice et la spécificité de l’appariement des paires de bases.

46
Q

Pourquoi est-ce que l’empilement des bases contribue à la stabilité de la double hélice ?

A

L’empilement des bases s’effectue car les bases azotés sont planes et hydrophobes, cela fait en sorte que les interactions entre les nuages électroniques délocalisés des noyaux aromatiques contribue à la stabilité.

47
Q

Les groupements phosphates des squelettes portent quelles charges ?

A

Des charges négatives.

48
Q

Comment est-ce que l’appariement des paires de bases maintient les chaînes ensemble ?

A

Cet appariement réflète les positions précises des atomes accepteurs et donneurs d’hydrogène dans les bases puriques et pyrimidiques associées.

49
Q

Expliquez pourquoi le triphosphate est essentiel.

A

Le triphosphate est essentiel puisqu’il renferme beaucoup d’énergie. Lors de l’attaque nucléophile, une partie de celui-ci est détachée (pyrophosphate). Cela libère assez d’énergie pour compléter l’ensemble de la réaction.

50
Q

Quel est le destin de l’hydrogène sur le groupement hydroxyle du C3 lors de la synthèse d’une chaîne nucléotidique?

A

Il va former une molécule d’eau.

51
Q

Expliquez pourquoi certaines mutations sont faciles à identifier.

A

Certaines mutations sont facilement identifiables puisqu’elles modifient le diamètre de la double hélice. C’est le cas des mutations purines-purines qui auront pour effet d’augmenter le diamètre. Les mutations pyrimidines-pyrimidines auront l’effet inverse.

52
Q

Expliquez les différences entre la nomenclature d’un acide-aminé et d’un acide-aminé sous forme de nucléotide.

A

L’acide aminé seul a un nom différent de l’acide aminé sous forme de nucléotide. Par exemple, la cytosine se nomme désoxycitydine lorsqu’elle est sous forme de nucléotide.

53
Q

Comment s’ajoute et se polymérise les nucléotides ?

A

Par un processus appelé «attaque nucléophile», une réaction chimique dans laquelle de l’énergie est dégagée pour la polymérisation de nucléotides. Dans celle-ci, un ion hydroxyle prend l’hydrogène de l’hydroxyle en C3 pour faire une molécule d’eau. Il reste seulement l’oxygène qui est très instable et cherche à se lier avec le phosphate (atome électrophile).

54
Q

Expliquez les différences entre l’évolution verticale et horizontale et donnez un exemple.

A

L’évolution verticale se fait d’une génération à l’autre tandis que l’évolution horizontale se fait d’un transfert de taxon à un autre. Par exemple, la phagocytose des bactéries pour donner des mitochondries.

55
Q

Quelles sont les différences physiques et fonctionnelles entre l’ADN et l’ARN ?

A 
L’ADN = double hélice, fonction de stockage.
ARN= Fonction de «copie» et d’enzyme.
56
Q

Quelles sont les caractéristiques de la double hélice B de Watson-Crick ?

A
  • Les plans des bases sont presque perpendiculaires à l’axe de l’hélice.
  • 10 paires de bases par tour.
  • Le pas de chacune des deux hélices est de 3,4 nm.
  • Distance entre deux bases = 0,34 nm.
  • Diamètre de la double hélice : 2 nm.
57
Q

Pourquoi est-ce que les deux bases se superposent ?

A

Elles se superposent car elles appartiennent à deux nucléotides successifs.

58
Q

Qu’est-ce qui est responsable de la structure spécifique en double hélice de l’ADN ?

A
  • L’appariement complémentaire des bases.

- L’angle fixe de la liaison glycosidique.

59
Q

Qu’est-ce qu’une liaison pi-pi?

A

C’est un liaison qui se forme entre deux bases superposées (purine et pyrimidine) sur le même brin.

60
Q

Que fait la liaison pi-pi ?

A

Elle créee des intéractions hydrophobes qui sont stabilisées par l’appariement des bases complémentaires : empilement des bases.

61
Q

Pourquoi est-ce qu’il y a deux types de sillons ?

A

C’est une conséquence de la géométrie des paires de bases : l’angle formé par les liaisons glycosidiques est de 120 dans l’angle aigu et 240 pour l’angle complémentaire.

62
Q

Quel est l’avantage d’avoir des sillons majeurs ?

A

Les protéines reconnaissent spécifiquement les séquences d’ADN sans ouvrir la double hélice, les liaisons hydrogènes restent intactes, il y a donc économie d’énergie.

63
Q

Qu’est-ce qui dénature la double hélice ?

A

La température, les concentrations ioniques et le pH, par contre, c’est un processus réversible.

64
Q

Pourquoi est-ce que les doubles brins sont moins sensibles aux rayons UV ?

A

Dans les doubles brins, les bases sont moins contraintes aux réactions hydrophobes. En effet, à cause de la compaction des bases et de l’enroulement, les bases sont moins exposées à l’environnement extérieur, et donc moins exposées aux UV.

65
Q

La vitesse de dénaturation prend en compte quoi ?

A

Elle prend en compte le nombre de liaisons A-T ou G-C.

66
Q

La température de fusion est plus élevée pour quelles molécules ?

A

Elle est plus élevée pour les molécules riches en liaisons G-C car elles ont 3 ponts hydrogènes.

67
Q

Expliquez pourquoi les cations stabilisent l’ADN.

A

Le squelette externe de l’ADN contient les groupes phosphoryles chargés négativements. Les charges négatives des paires de nucléotides sont si proches dans l’espace que si elles ne sont pas protégées par des cations, elles ont tendance à séparer les 2 brins.

68
Q

Dans des eaux très chaudes, comment l’ADN de certains organismes fait pour ne pas être dénaturé ?

A

Les protéines vont solidifier la structure de l’ADN à différents degrés d’enroulement sur lui-même, ce qui lui permet d’être plus résistant.

69
Q

Les paramètres moléculaires de l’ADN sont sensibles à quoi ?

A
  • Environnement ionique.

- Protéines de liaison (histones).

70
Q

Pourquoi est-ce que les molécules d’ADN des bactéries et des eucaryotes sont superenroulées négativement ?

A

C’est une onformation spatiale qui renferme de l’énergie libre, ce qui donne des liaisons électrostatiques des ponts hydrogènes.

71
Q

L’énergie libre qui vient du superenroulement négatif est utilisée pour quoi ?

A

Elle est utilisée pour faciliter la séparation des 2 brins de la double hélice lors de la transcription ou de la réplication.

72
Q

Quelles sont les étapes de la toposiomérase de type 1 ?

A
  • Coupure simple brin.
  • Passage brin non coupé.
  • Collage du brin coupé.
73
Q

Quelles sont les caractéristiques de la topoisomérase de type 1 ?

A
  • Il n’y a pas d’hydrolyse d’ATP.

- La réaction est réversible.

74
Q

Topoisomérase de type 2.

A

Le bilan golbal de cette réaction enzymatique est d’inverser le sens du croisement des segments bleu et rouge. L’hydrolyse de l’ATP sert à opérer le changement de conformation de l’enzyme, et non pour couper le brin.

75
Q

Il y a combine de groupes hydroxyles dans l’ARN ?

A

Deux.

76
Q

Quelle est la différence entre la thymine et l’uracile ?

A

En C5 : c’est un groupe méthyle en thymine et un hydrogène en uracile.

77
Q

Quelles sont les structures de l’ARN ?

A
  • Peut adopter les mêmes conformations que l’ADN.
  • Ses conformations les plus importantes sont les replis en trois dimensions.
  • L’appariement des bases obéit aux mêmes règles que les liaisons Watson-Crick de l’ADN.
78
Q

Quelles sont les différentes conformations de l’ADN et de l’ARN ?

A
  • Mono ou bicatnaire.

- Linéaire ou circulaire.

79
Q

Quels sont les replis en 3 dimensions de l’ARN ?

A
  • Les ARN de transfert (ARNt).

- Les molécules d’ARN ribosomique (traduction).

80
Q

Quelles sont les structures tridimentionnelles que l’ARN adopte en se repliant sur lui-même ?

A
  • Tige en hélice double.

- Pseudo-Noeud.

81
Q

Que sont les ribozymes ?

A

Ce sont des ARN qui ont des activités catalytiques.

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