Cours 1

Question 1

Quelles sont les 4 points qui décrivent la théorie cellulaire?

Answer 1

1. Tous les êtres vivants ont des cellules.
2. La cellule est l’unité de base de la vie
3. Les cellules viennent d’autres cellules. ( quand on a observé la division cellulaire)
4. Tout organisme commence par une cellule. (pas de générations spontanées comme Louis Pasteur la dit)

Question 2

C’est quoi en gros la théorie de l’évolution?

Answer 2

Charles Darwin.
1) Hérédités des traits ( les particularités des organismes sont héréditaires)
2) Évolution progressive (Il y a une évolution progressive de ces traits d’une générations à l’autre)
3) Sélection naturelle ( Ces traits sont sélectionnés par la sélection naturelle. Seuls les traits qui apportent un avantage évolutif vont rester au cours des générations.)

Question 3

Ordre chronologique des avancée des technologiques et quelles sont les découvertes

Answer 3

1) Microscope optique
2) découverte de la cellule
3) Théorie cellulaire et théorie de l’évolution ( grâce au progrès en microscopie optique)
4) Découverte des chromosomes
5) Les organites ( grâce au microscope électrique à transmission)
6) L’ ADN (Cristallographie à Rayons X)
7) OGM (Révolution génétique)
8) CRISPR-Cas9 (Révolution génétique II)

Question 4

Quelles sont les stars de la biologie cellulaire : Les Eucaryotes.

Answer 4

1) La souris - Mus Musculus
2) Le poisson zèbre - Danio rerio
3) Drosophile - Drosophila melanigaster
4) Le ver - Caenorhabditis elegans ( C. elegans)

Les levures (champignons):
1) Levure à bière - S. Cerevisiae (1er génome séquencé)
2) Fission yeast - S. Pombe

Les Plantes:
1) Arabidopsis thaliana ( A. thaliana)

Cultures de cellules eucaryotes:
1) cellules humaines en culture ( souche HeLa)

Culture de cellules procaryotes:
1) Bactérie comme E.coli

Question 5

Explique brièvement pourquoi les poissons zèbres sont utiles à étudier

Answer 5

Ils sont très facile à faire reproduire

Question 6

Quelle est l’avantage des levures dans leur étude?

Answer 6

Permet d’avoir très rapidement plusieurs générations. (Premier génomes trouver est celui du cerevisiae)

Question 7

C’est quoi les souche HeLa, qu’est-ce qu’on a découvert avec?

Answer 7

• Les cellules hela sont des cellules qu’on peut tester pour faire tester la toxicité de certaines substances sur des cellules humaines.
• Ce sont les cellules de Henrietta Lacks qui est morte d’un cancer très agressif.
  -Cette mutation a fait en sorte que les cellules ont continuer de se multiplier in vitro pendant des années.

LES DÉCOUVERTES:
-Vaccin contre la polio
-Recherche sur le cancer
-Identification du HIV
-Effet des radiations et des toxines
-Fonction des gènes
-Mécanismes du vieillissement.

Question 8

Qu’est-ce que les cellules procaryotes de la bactérie E.coli?

Answer 8

• Une bactérie intestinale
  -Représente 80% de notre flore intertinale.
  -Souche pathogène responsables de gastro-entérites, infection urinaire, méningites.
• EST UN OUTIL DE LABORATOIRE INDISPENSABLE POUR PRODUIRE DES PROTÉINES ET MODIFIER LES GÉNOMES.

Question 9

À l’époque, on faisait quoi pour tenter de comprendre quelles sont les fonctions des cellules

Answer 9

1) On regardait leur formes et on essayait de comprendre c’était quoi leurs fonctions

2)Plus-tard on a pu regarder les séquences de gènes et essayer de déduire quelles sont les protéines qui allaient être produites par ceux-ci : ainsi, on pouvait découvrir leurs fonctions.

c’est pas une bonne méthode:
forme → regarder la forme extérieure d’une boite de musique
gène → essayer de comprendre à quoi servent les partie de la boite

mieux de se demander: si j’enlève cette pièce, il se passera quoi?

Question 10

Quelles sont les fonctions de la cellule?

Answer 10

La cellule, c’est un peu comme un humain et ses besoins.

-Ingérer
-Digérer (produire de l’énergie)
- Éliminer les déchets
- Se multiplier
-Communiquer
-Voire
-Défense1 fuite.

Question 11

Quelles sont les éléments de la vie?

Answer 11

Les éléments qui représentent 99% de notre masse: H, C, N, O

Les éléments qui représentent 0,9% de notre masse? Na, Mg, K, Ca, P, S, Cl

Traces (donc des atomes très peu présent): V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Mo, Se, I.

Des atomes qui apparaissent une fois de temps en temps, mais on ne sait pas s’ils sont importants: B, Si.

Question 12

C’est quoi le Carbone?

Answer 12

• Le carbone veut imiter un gaz rare: le Ne qui est le plus proche de lui dans le tableau périodique.
• Il a 4 électrons sur sa couche de valence. Ces 4 électrons ne le rendent pas stable.
  -Il veut respecter la règle de l’octet et donc avoir 4 électrons de plus sur sa valence.
• Il va partager des électrons avec d’autres atomes en formant des liaisons covalentes.
• Peut faire liaisons C-C ou C-C-C-C-C

Question 13

Comment sont les liaisons carbone

Answer 13

• Extrêmement stables
• Peut former des longues chaines sans limite de taille.

Exemple:
Le Diamant: qui est extrêmement dure.
Le graphite: couche de réseau de carbones qui glissent l’une sur l’autre.
Les nanotubes: Des structures extrêmement longues.

Le carbone est un élément léger, forme facilement des liaisons et aime ce lier aux autres.

Question 14

Quelles sont les structures de base des molécules carbonées:

Answer 14

• Les chaines
  -Les arbres
  -Les anneaux : vont être très stables parce que les électrons des carbones vont être partagé dans l’anneau en enter et ca va stabiliser la structure.

Question 15

Quelle est la composition d’une cellule?

Answer 15

70% : de l’eau
30% :
-Macromolécule organique: polysaccharide, protéine, ARN, ADN.
- Des phospholipides, et des petites molécules. (des molécules organique)
- des ions inorganique.

Question 16

Expliquer le cycle du carbone brièvement

Answer 16

-Sur Terre, le carbone est principalement sous forme de CO2 dans notre atmosphère.
- Le CO2 est un molécule très stable.
- Seul les organismes photosynthétiques (plantes et certaines bactérie) peuvent fixer le carbone → Donc fabriquer des molécule organique qui vont ensuite être utilisé par d’autres organismes vivants.
- En gros, sans les plantes et les bactéries, on aurait pas de molécules organiques.

Question 17

Décrivez ce qu’est l’Hydrogène

Answer 17

• atome le plus simple et le plus abondant
• On ne trouve pas l’hydrogène sous forme de gaz sur terre parce qu’il est vraiment léger et l’attraction gravitationnelle n’est pas assez forte pour retenir l’hydrogène sur Terre. Il va s’envoler dans l’atmosphère.
• Il veut ressembler à un gaz rare ( l’hélium) ; il va donc facilement donner son électron pour former des liaisons covalentes.

Il peut se lier de deux manières:
- Avec un atome aussi généreux comme lui comme le Carbone. Ils vont partager équitablement leurs électrons et vont former des liaisons covalentes. → Non polaires.

-Avec un atome bcp moins généreux. L’atome va alors lui piquer son électron. L’hydrogène va donc avoir une charge partielle positive. L’autre atome aura une charge partielle négative. → formation d’un dipôle électrique. → Liaison polaire.

Il donne souvent son électron pour devenir l’ion H+.

-Il est très présent sur Terre sous forme de H2O
→ on le note pas dans les molécules organiques tlm qu’il est présent

Question 18

Décrivez les caractéristiques de l’Oxygène

Answer 18

-Il est plus proche du gaz rare
- Il lui manque 2 électrons de valences pour se sentir comme un gaz rare, le Ne. ( il a 8 électrons sur sa couche de valence donc il lui en manque que 2 à avoir.)
- Va souvent se lier à une autre oxygène pour former le 02: deux liaisons covalentes entre les deux.
-Le o2 est très réactif, il compose 21% de l’atmosphère, va oxyder les métaux → S’il n’était pas créer grâce à la respiration des plance, l’O2 disparaitrait très vite.
- Oxydation = perdre un électron contre l’oxygène.

Question 19

C’est quoi la respiration aérobie?

Answer 19

• C’est une combustion contrôlée
  -Sucre et oxygène vont se transformer en eau et en dioxyde de carbone. → De cette manière qu’on obtient l’énergie à partir des sucres.
• Au cours de cette réaction, il y a un transfert d’électrons entre O et C.
• Oxygène tire les électrons du Carbone.

Question 20

Décrivez la molécule H20

Answer 20

• H2O essentiel puisque compose 70% de la cellule.
• Une liaison covalente polaire puisque oxygène tire plus fort.
  -Overall, la molécule est neutre, mais il y a un dipôle électrique.

→Propriétés de l’eau
- Les molécules d’eau s’attirent entre elles en alignant leurs pôles. : ce ne sont pas des liaisons covalentes parce qu’elles ne sont pas suffisament fortes.
-On parle en fait de liaisons hydrogènes qui vont créer la tension de surface.
- Tension de surface permet à l’eau d’avoir une forme sphérique et permet à des moustiques de par exemple marcher dessus sans briser les liaisons

*Liaisons non covalentes entre oxygène et hydrogène.

Question 21

C’est quoi le lien entre les liaisons hydrogène et la solubilité dans l’eau ?

Answer 21

Dans le cas des molécule polaire comme l’acétone:
- Va pouvoir former des liaisons hydrogènes avec l’eau → va pouvoir se dissoudre dans l’eau. → est donc une molécule hydrophile. → un mélange homogène.

Dans le cas des molécules non polaires comme le 2-méthylpropane:
-Ne pourra pas former des liaisons hydrogènes dans l’eau.
-molécules d’eau vont éviter le contact avec la molécule non polaire → ne peuvent pas interragir avec elle. → donc une molécule hydrophobe → ne se dissout pas dans l’eau.

Question 22

Qu’est-ce que l’hydrophobicité?

Answer 22

permet d’expliquer comment les premiers
compartiments cellulaires sont apparus .

Question 23

Décrivez l’azote

Answer 23

• A un numéro atomique de 7
• Il lui manque 3 électrons de valence pour se sentir comme un gaz rare. (comme le Néon)
• Va souvent former une triple liaison avec un autre azote pour former le diazote → compose 78% de l’atmosphère sur la Terre.
• N2: est inerte donc très peu réactif, difficile de briser sa liaison triple
• Premier explosif étaient à base d’azote.
• l’azote permet de diversifier la structure des chaines carbone-hydrogène et perturbe ces structures.

Question 24

Quelle est la différence entre le méthane et l’ammoniac?

Answer 24

Méthane:
-composé de 1 carbone et de 4 hydrogène.
- forme une pyramide à base triangulaire.
-non polaire parce que les électrons sont partagés de facon équitable entre les hydrogènes et les carbones.

Ammoniac:
- similaire au méthane, mais avec de l’azote.
- encore une pyramide à base triangulaire et les mêmes angles.
- Peut pas former des liaisons avec les 4 hydrogènes donc il reste un couple d’électrons libres.
- Ainsi, c’est une molécule polaire parce que électrons sont plus attirés par l’azote.

Question 25

En quoi l’azote modifie les propriété des molécule?

Answer 25

L’azote en général va rendre les molécules hydrophile

Question 26

Expliquer brièvement le cycle de l’azote

Answer 26

• L’azote est indispensable à la vie puisqu’il entre dans la composition des protéines, des ADN, des ARN.
• L’azote atmosphérique est très stable et la plus part des cellules ne sont pas capable de le fixer.
• Il y a par contre des bactéries qui vont pouvoir fixer l’azote et rentrer en symbiose avec des plantes (légumineuses).
• Va finalement se retrouver dans la chaine alimentaire ( ce qu’on va consommer)
• Donc, pas de vie sur Terre sans bactéries et sans symbiose bactéries/ plantes!

Question 27

Comment pouvons-nous classé nos molécules organiques?

Answer 27

• Par électronégativité
• électronégativé en ordre croissant:
  Hydrogène, Carbone, Azote, Oxygène.

Question 28

comment reconnaitre quelles sont les éléments qui sont plus électronégatifs que d’autres dans le tableau périodique?

Answer 28

Dans le tableau périodique:
- De haut en bas, électronégativité diminue
-De gauche à droite, l’électronégativité augmente

Le Fluor est l’élément le plus électronégatif.

Question 29

Comment détermine-t-on si des molécules sont polaires ou apolaires?

Answer 29

• En regardant la différence d’électronégativité des atomes
  -En regardant la géométrie de la molécule. (si par exemple, on additionne les vecteurs et qu’ils s’annulent, on a une molécule apolaire) → toujours déterminer le moment dipolaire total.

Question 30

C’est quoi les petites molécules organiques?

Answer 30

Dans la cellule:
- les petites molécules
- les phospholipides

• Ce sont des molécules à moins de 30 carbones
• sont seulement 5% de la masse totale des cellules.

Question 31

Dans les petites molécules organiques, quelle sont les familles les plus abondantes?

Answer 31

• Sucres
• Acide Gras
• Acides Aminés
• Nucléotides

Question 32

Comment sont structurés les sucres? / comment les reconnaitres

Answer 32

• Ils sont composé de carbone, d’hydrogène et d’oxygène.

Question 33

Comment sont structurés les Acide Gras?

Answer 33

• A un acide carboxylique COO- avec une chaine aliphatique.
• La queue hydrophobe et la tête hydrophile.

Question 34

Comment reconnaitre les acides Aminés?

Answer 34

• groupe COO- (donc une acide)
• Un amine (NH3)

Question 35

Comment reconnaitre un nucléotide?

Answer 35

• pentose
• groupe phosphate

Question 36

Quelles sont les rôles des petites molécules organiques?

Answer 36

• servent de source d’énerige
• sont des monomères (donc vont créer des polymères c’est-à-dire des macromolécule)

Question 37

Nommer les 4 macro-molécules organiques et comment elles sont créées.

Answer 37

1) Polysaccharides : à partir de sucres. → sert de réserve d’amidon par exemple.

2) lipides: à partir d’acides gras → sert dans la construction de la membrane et réserve de graisse.

3) Protéines: à partir d’acides aminés → sert de filaments du cytosquelette.

4) Nucléotides: à partir d’acides nucléiques → forment les chromosomes.

Question 38

Quelles sont les fonctions macromolécules?

Answer 38

• Réserve d’énergie (Polysaccharides, lipides)
• Former des compartiments (lipides)
• Stabiliser les structures (protéines, polysaccharides)
• Copier l’information génétique (ADN, ARN)*
• Faciliter les réactions chimiques (protéines)

Question 39

Expliquez brièvement la synthèse des protéines.

Answer 39

1) La réplication: ADN qui est composé de nucléotides sous forme de double brins est synthétiser par le processus de réplication fait par l’ADN polymérase.

2) La transcription: On synthétise une molécule d’ARN à partir d’une molécule d’ADN grâce à l’ARN polymérase. Dans l’ARN, les nucléotides sont presque les mêmes que ceux dans l’ADN sauf que T est remplacé avec U.

3) La traduction: ARN est traduite en protéine grâce aux ribosomes.

LES NUCLÉOTIDES ET LES ACIDES AMINÉES CONSTITUENT LES ALPHABETS DE DEUX LANGAGES LINÉAIRES → ONT UN SENS DE LECTURE