Cours 1 : Introduction générale du cours Flashcards

1
Q

Quelles sont les molécules essentielles au vivant? Leur rôle?

A

ADN
- contient toute l’information

ARN
- prend l’information de l’ADN et la transporte vers la cellule

Protéines
- sert de fonctionnement
- permet les mécanismes, production d’énergie et la transmission

Glucides (sources d’énergie)
- énergie disponible très rapidement

Lipides
- stocke l’énergie et les molécules de structures, de transport

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Q

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

A

ADN
- Polymères linéaires de désoxyribonucléotides unis par des liaisons phosphodiesters
- Acide désoxyribonucléique (perte d’un oxygène)
- Double brin (liaison H entre les bases azotées)
- Base azotée : A-T(thymine) et C-G

ARN
- Polymères linéaires de ribonucléotides unis par des liaisons phosphodiesters
- Acide ribonucléique
- Simple brin
- Base azotée : A-U(uracil) et C-G

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3
Q

Que forme un nucléotide? un nucléoside?

A

Nucléotide
- base azotée + monosaccharide + groupement phosphate

Nucléoside
- base azotée + monosaccharide

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4
Q

Quelle est la différence entre la liaison A-T et C-G?

A

Adénine - Thymine (A-T) = 2 liens H
Cytosine - Guanine (C-G) = 3 liens H

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5
Q

Quelles sont les autres caractéristiques de l’ADN?
- quel type de structure s’agit-il?

A

ADN
- bicaténaire et stable
- les liaisons H sont faibles, mais leur grand nombre donne beaucoup de stabilité à l’ensemble
- la complémentarité des bases azotées est essentielle à la réplication

Structure secondaire
- double hélice avec des liaisons hydrogène (H) entre les bases azotées des deux chaines complémentaires

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6
Q

Quelles sont les autres caractéristiques de l’ARN?

A

ARN
- souvent monocaténaire et instable
- permet de faire des structures secondaires (boucles, tiges)
- demi-vie courte
- des ARN de même séquence peuvent prendre des formes diverses selon les conditions environnementales (protéines autour)
- nécessite une une température froide pour sa conservation (-40 degré celcius)

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7
Q

Qu’est-ce qui détruit l’ARN?

A

Arénase sur les mains détruit l’ARN

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8
Q

De quoi est formé un acide aminé?

A

Acide aminé
- formé d’un groupement amine (NH2), d’un groupement carboxyle (COOH) et d’un carbone alpha portant une chaîne latérale variable (R)

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9
Q

Qu’est-ce qu’une protéine?

A

Protéine
- un enchaînement d’acides aminés reliés les uns aux autres par des liaisons peptidiques (covalentes)

Il existe des centaines d’acides aminés différents, mais seulement 20 sont retrouvés dans les protéines
- des caractères/propriétés différentes augmentent la diversité des structures

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10
Q

Que permet la diversité des acides aminés?

A

La diversité des acides aminés (polaires, hydrophobes, chargés ou non) permet la création de structures (primaire-secondaire-tertiaire-quaternaire) très différentes

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11
Q

Laquelle de ces molécules, entre l’ADN, l’ARN et les protéines, a le plus grand pouvoir de catalyse (et donc le plus diversifié)? Pourquoi?

A

Les protéines en raison de leurs particularités

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12
Q

Qu’est-ce que les lipides?

A

Lipides
- molécules hydrophobes constituées principalement de carbone et d’hydrogène qui forment de longues chaînes carbonées

Acides gras - chaîne carbonée = entièrement hydrophobe

Groupement phosphate + glycérol = hydrophile (tête d’un phospholipide)

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13
Q

Quelles sont les deux formations possibles pour les molécules amphiphiles/amphipates?

A

Micelle
- tête hydrophile du côté de l’eau (extérieur)
- partie hydrophobe vers l’intérieur

Bicouche
- formation des membranes
- permet une certaine perméabilité (certaines protéines entrent dans les membranes)

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14
Q

Qu’est-ce que LUCA?
- avantage?
- indices qui ont permis d’identifier LUCA

A

LUCA
- The Last Universal Common Ancester

Environnement prébiotique (avant le vivant) avec des centaines de molécules qui se forment et se déforment : les molécules qui ont des propriétés pour le vivant ont un avantage = la prolifération (duplication des molécules)

Indices qui suggèrent un seul ancêtre commun
- code génétique universel (ADN)
- présence des 20 acides aminés
- les mêmes macromolécules dans toutes les cellules

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15
Q

Quels les origines de la première cellule?

A
  • Simplicité de l’ARN (simple brin)
  • Côté catalytique, avantageux au départ
  • Demi-vie courte
  • Encore des traces d’ARN dans les virus

Ce sont des aspects qui indiquent que l’ARN est à l’origine et qu’il était le matériel génétique de base des premières cellules (plutôt que l’ADN)

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16
Q

Au cours de l’évolution LUCA est de plus en plus complexe, pourquoi?

A
  • ARN n’est plus suffisant, car il est instable et se dégrade facilement
  • Pour assurer la transmission de ses gènes et augmenter ses chances de survie, l’ADN devient plus avantageux pour la cellule (plus de gènes et molécules à transmettre)
17
Q

Quelle caractéristique fait en sorte que l’ADN est privilégiée pour le stockage de l’information génétique?

A

La grande stabilité de l’ADN en fait une molécule de choix pour stocker l’information génétique de la cellule

18
Q

Quel est le rôle de l’ARN?

A

Le dogme central de la biologie moléculaire

  • L’ARNm sert d’intermédiaire entre l’ADN (information) et les protéines (fonction). Elle fait la traduction.
  • C’est une molécule qui remplit parfaitement ce rôle, car elle est simple, sa demi-vie est courte, etc.
19
Q

Pourquoi les protéines sont plus efficaces que l’ARN dans l’activité de catalyse?

A
  • plus de diversité des résidus (20 acides aminés VS 4 nucléotides)
  • plus de diversité de formes et de fonctions
  • plus de possibilités de liaisons avec d’autres molécules
20
Q

Que constitue les procaryotes? les eucaryotes?

A

Procaryotes (pas de noyau)
- bactéries
- archées

Eucaryotes (noyau)
- animaux
- champignons
- végétaux

21
Q

Depuis combien de temps les bactéries sont-elles présentes?

A
  • premières cellules (non éteints)
  • apparues il y a environ 3,5 milliard d’années
22
Q

Quels sont les aspects obligatoires chez les bactéries?

A
  • paroi (gram + ou -)
  • ADN circulaire, libre dans le cytoplasme
  • ribosomes
  • membrane plasmique
23
Q

Quels sont les aspects optionnels chez les bactéries?

A
  • flagelle
  • glycocalix
  • pili et fimbrae
  • plasmide
24
Q

Quelles sont les caractéristiques des archées?

A

Archées
- avant placées près des bactéries ou comme sous catégories des bactéries

  • pas de noyau et peu d’organites (comme les bactéries)
  • paroi différente des bactéries
  • éléments protéiques et génétiques différents des bactéries : ribosomes différents
  • vivent dans des milieux extrêmes (+100 à -60 degré celcius) (dans les océans aussi)
25
Quels sont les adaptations des procaryotes? leur description?
Phosphorylation oxydative (respiration cellulaire) - résultat d'une adaptation de certains procaryotes anaérobiques pour devenir aérobiques (respirent) - bactéries utilisent l'azote ou le souffre pour respirer Photosynthèse (production de son propre carbone) - résultat d'une adaptation de certains procaryotes hétérotrophes pour devenir autotrophes (production de leur propre carbone organique) - utilisation de l'énergie solaire pour produire du carbone
26
Quelle est la particularité d'une cyanobactérie? Qu'est-ce qu'un thylakoïde?
Cyanobactérie - capacité de faire de la photosythèse Thylakoïde - sac qui permet de produire du carbone
27
Depuis combien de temps les eucaryotes sont-ils présents?
- forme cellulaire récente - entre 1,6 et 2,1 milliards d'années
28
Quelles sont les caractéristiques des eucaryotes?
- présence d'un noyau qui enveloppe l'ADN (distinction des procaryotes) qui assure une protection additionnelle pour l'ADN - multitude d'organites
29
La cellule végétale - rôle de la paroi cellulosique? - rôle des chloroplastes et mitochondries?
Paroi cellulosique - dicte la forme de la cellule en raison de sa rigidité Chloroplastes et mitochondries - assure la photosynthèse - chacun ont leur propre ADN
30
Qu'est-ce que l'endosymbiose?
1. L'invagination de la membrane plasmique permet d'abord d'augmenter le ratio surface/volume (permet plus de surface d'échange avec l'environnement) 2. Ceci mène à la formation des organites membraneux et le nucléoïde est entouré de cette membrane - début du noyau 3. Première endosymbiose Parmi ces eucaryotes ancestraux, une cellule a incorporé une bactérie aérobie et, plutôt que de la dégrader, a développé une relation de symbiose avec celle-ci 4. Cet endosymbionte permet de créer de l'énergie via l'oxygène, ce qui devient un avantage pour la cellule hôte - formation d'une mitochondrie 5. Deuxième endoxymbiose Certains de ces eucaryotes ont ensuite incorporé de manière similaire une 2e bactérie, cette fois-ci photosynthétique - formation d'un chloroplaste
31
Il existe des évidences génétiques et microscopiques de l'endosymbiose. Quelles sont les évidences microscopiques?
- Les mitochondries ont une double membrane et les chloroplastes une triple membrane : la membrane externe résulterait de l'endocytose - Les mitochondries et les chloroplastes ont leur propre ADN, qui est circulaire et est compacté de manière similaire aux procaryotes (bactéries) - Ils ont leur propre machinerie de transcription et traduction (semi-autonome) qui implique des protéines homologues aux procaryotes (ribosomes 70S) - Se divisent par "fission" indépendamment de la cellule hôte (multiplication) - Ont tous des chaînes de transport d'électrons membranaires (donc produit leur propre énergie)
32
Qu'est-ce que la cristallographie aux rayons X?
Diffraction des rayons X lorsqu'ils entrent en contact avec l'objet - fonctionne bien avec les cristaux
33
Qu'est-ce que la microscopie électronique à transmission (MET)?
Faisceau d'électrons qui diffracte lorsqu'il touche un objet
34