2. Flashcards
Un cycle cellulaire
Un cycle cellulaire comprend les 4 phases G1, S, G2 et M.
La durée du cycle varie selon les espèces: la phase M (mitose) est courte (1 à 3 heures).
Les autres durent plus longtemps, un cycle complet se déroulant sur 15 à 20 heures.
A quoi servent les ARNm?
Ils servent de support d’informations transportables,
constitués de copies de régions d’ADN,
pouvant sortir du noyau à travers les pores de l’enveloppe nucléaire
et servir de matrice aux ribosomes pour la synthèse des protéines dans le cytoplasme.
Ils permettent d’amener l’information à partir de l’ADN vers le lieu de la synthèse protéique, donc du noyau vers le cytoplasme
Comment peut-elle, au moment de la division cellulaire, avoir l’allure de “baguettes”, appelées chromosomes?
C’est l’association entre le long “fil” d’ADN et des protéines (histones) qui permet la réalisation de différents niveaux de “condensation” suite à des enroulements successifs.
La synthèse d’une chaîne polypeptidique fait donc systématiquement intervenir 2 mécanismes successifs:
1) La transcription se segments d’ADN en molécules d’ARN (dans le noyau)
2) La traduction de l’ARNm en polypeptide (dans le cytoplasme au niveau des ribosomes)
Pourquoi une réplication?
Entre deux mitoses consécutives, en interphase, il faut assurer une duplication du matériel génétique; comme il s’agit de faire une copie exacte des molécules d’ADN présentes dans chaque chromatide, on parle de réplication.
Le code génétique
ARNm = Copie d’une information formulée en “langage nucléotidique”
= Alphabet à 4 lettres
Le langage nucléotidique est traduit en langage des acides aminés
Traduction par un code de correspondance entre ces 2 langages = Code génétique
Protéine: “langage protéique” = 20 mots différents, les acides aminés
Lors de la transcription, on “parlait” de nucléotides en copiant l’ADN en ARN, il s’agit en effet d’un langage de nucléotides. Ici on parle de “traduction”, car on change de langage: le langage nucléotidique est traduit en langage des acides aminés. Pour toute traduction, on a besoin d’un dictionnaire, ce dictionnaire est ici le code génétique.
La traduction
La deuxième étape est la traduction:
dans le cytoplasme,
les acides aminés sont assemblés en chaînes polypeptidiques, dans l’ordre imposé par l’information véhiculée par les ARNm.
Ainsi, l’information génétique, c’est-à-dire la succession des bases de l’ADN, est transcrite en un intermédiaire, l’ARNm,
et se retrouve traduite sous la forme d’une succession tout aussi précise d’acides aminés au sein de la protéine.
Pour quels raisons les ARN sont qualifiés de messagers?
Chez les eucaryotes, l’ADN est toujours localisé dans le noyau cellulaire, séparé du cytoplasme par l’enveloppe nucléaire.
A aucun moment cet ADN ne quitte le noyau, mais c’est pourtant dans le cytoplasme, au niveau des ribosomes, que s’effectue la synthèse des protéines.
Cette synthèse ne peut néanmoins être dirigée par l’information génétique grâce à des “copies” du gène à exprimer.
Ces copies sont fabriquées dans le noyau, sous forme d’ARN messager (ARNm), polymère monocaténaire de nucléotides.
Cette étape est la transcription.
Les ARNm ainsi produits quittent ensuite le noyau cellulaire: en effet, leur petite taille, comparée à celle de l’ADN, leur permet de passer à travers les pores de l’enveloppe nucléaire et d’apporter le message aux ribosomes situés dans le cytoplasme.
L‘assemblage d‘une chaîne polypeptidique
C’est dans le cytoplasme, au niveau des ribosomes que s’effectue la traduction.
Juste avant le début de la traduction, le ribosome n’est pas constitué, mais les 2 sous-unités ribosomiques sont en effet dissociées et libres dans le cytoplasme.
Le ribosome est le site d’accueil, il reçoit les éléments nécessaires pour la synthèse des protéines.
Ce sont les ARNt portant les acides aminés et l’ARNm portant le message du gène d’ADN pour la synthèse d’une protéine.
Les acides aminés, en réserve dans le cytoplasme, ne vont donc pas arriver libres sur le ribosome, mais liés à l’ARNt qui les transporte.
Le ribosome contient dans sa grande sous-unité, la “machine-outil”, l’enzyme qui va “agrafer” successivement un acide aminé de plus à la chaîne peptidique en cours de synthèse appelé peptidyltransférase.
La biosynthèse de l’ADN a deux caractères fondamentaux:
Chaque molécule-fille possède un ancien brin d’ADN parental et un nouveau brin nouvellement formé: le processus est donc semi-conservatif.
Les deux molécules-filles sont rigoureusement identiques entre-elles (chaque nouveau brin est la copie fidèle du brin qui ne lui a pas servi de complément); la duplication (aspect quantitatif) est aussi une réplication (aspect qualitatif).
Où est-ce qu‘on examinera les différentes mutations possibles?
Si la mutation se produit au niveau d’un gène, l’ARNm transcrit à partir de ce gène sera également modifié.
Donc toute mutation sur une partie de l’ADN entraîne automatiquement un changement au niveau du codon de l’ARNm.
C’est donc pour cette raison que l’on examinera les différentes mutations possibles en raisonnant au niveau du codon, donc de l’ARNm (même si l’origine de l’erreur est une mutation au niveau de l’ADN).
Selon les cas, la protéine synthétisée sera ou non très différente de la protéine initialement codée par le gène muté.
Pour quelle cette raison, la cellule doit travailler selon un système de messagerie?
1) L’ADN (information génétique) est localisé dans le noyau et ne peut pas en sortir, car le diamètre des pores de l’enveloppe nucléaire est trop petit
2) La synthèse des protéines a lieu dans le cytoplasme.
Il doit donc exister un intermédiaire qui assure la liaison entre le noyau et le cytoplasme.
Est-ce les chromosomes sont visibles lors de l‘interphase?
Localisés dans le noyau de chaque cellule, les chromosomes ne sont pas visibles en dehors des périodes de divisions cellulaires (mitoses).
En réalité cette apparente disparition pendant l’interphase (période entre 2 divisions cellulaires) n’est que le résultat d’une modification de structure: le chromosome mitotique se décondense et donne naissance à la chromatine.
L‘interphase (explication)
- Enveloppe nucléaire et nucléole(s) toujours visibles
- ADN répliqué mais toujours sous forme de fibres de chromatine
- Dans les cellules animales, réplication ces centrioles et apparition des asters formées de microtubules courts disposés en rayon autour des centrosomes
- Préparation cellulaires à la division
Le caryotype de l‘espèce humaine
Nombre total de chromosomes:2n=46
Nombre de paires homologues: 22
Nombre de paire non homologue: 1 (XY)
n=23 2n=46
(nombre de chromosomes différents)
Formule chromosomique:
44 + XY (homme)
44 + XX (femme)
44 autosomes et 2 chromosomes sexuels ou hétérochromosomes ou gonosomes
Caryotype humain:
En général: (nombre de chromosomes total ; nom des hétérochromosomes)
Pour la femme: (46 ; XX)
Pour l’homme: (46 ; XY)
