Module 12 Flashcards
Que découvrit Friedrich Miescher en 1869?
Il découvrit dans le noyau des cellules une substance inconnue riche en azote et en phosphore qu’il baptisa « nucléine » qui n’était ni d’origine protéique ni d’origine lipidique.
La substance découverte par M. Miescher a été identifiée plus tard. De quoi s’agit-il?
Au XXe siècle, cette substance sera identifiée et nommée acide désoxyribonucléique (ADN)
À quoi réfère le terme «acide nucléique»?
Le terme « acide nucléique » réfère généralement aux 2 types de polymères linéaires constitués de nucléotides : l’acide désoxyribonucléique (ADN) et l’acide ribonucléique (ARN).
Nommez les fonctions qu’assurent les acides nucléiques.
- Médiateur chimique
o Nucléosides (adénosine) et nucléotides (AMPc)
-Source d’énergie
o Nucléotides
- Cofacteur dans les réactions enzymatiques
o Nucléotides et dinucléotides
- Rôle catalytique à la manière d’enzymes
o Ribozymes (exemple : une des espèces d’ARN dans le ribosome)
- Gardienne des caractères héréditaires o ADN
- Expression des caractères héréditaires o ARN
Quels sont les deux groupes de monomères d’acide nucléique?
Les nucléosides et nucléotides
De quoi sont formés les nucléosides?
Les nucléosides sont formés d’une base azotée et d’un ose reliés par un lien β-N-glycosidique.
De quoi sont formés les nucléotides?
Les nucléotides sont des esters phosphoriques de nucléosides
Comment apple-t-on les nucléotides?
Nucléosides phosphate puisqu’ils sont des esters phosphoriques de nucéosides.
Quels sont les 2 ou 3 constituants de monomères d’acide nucléique?
-base azotée
-monosaccharide
(-1 à 3 groupements phosphoryle)
La base azotée d’un monomère d’acide nucléique est dérivée de quoi?
Dérivée d’une purine ou d’une pyrimidine
- Pyrimidines (cytosine (ADN, ARN), uracile (ARN) et thymine (ADN))
- Purines (adénine (ADN, ARN) et guanine (ADN, ARN))
Quel est le monosaccharide dans un monomère d’acide nucléique?
Ribose ou désoxyribose
V/F On retrouve des groupements phosphoryle dans les nucléosides.
Faux, seulement dans les nucléotides
Pourquoi le préfixe « désoxy » n’est généralement pas utilisé pour la thymine dans la nomenclature des bases dans le cas d’un désoxyribonucléoside?
Puisque la thymidine est presque toujours un désoxyribonucléoside,
Quel est le ribonucléoside correspondant à chaque base ici: adénine, guanine, uracile, thymine, cytosine
adénosine, guanosine, uridine, thymidine, citidine
Quels sont les ribonucléotides correspondant à l’adénine?
AMP adénosine monophosphate
ADP adénosine diphosphate
ATP adénosine triphosphate
Quels sont les ribonucléotides correspondant à la thymine?
TMP thymidine monophosphate
TDP thymidine diphosphate
TTP thymidine triphosphate
V/F Les nucléotides peuvent former des polymères de différentes longueurs via la formation de liens phosphodiester.
VRAI
Nommez le nom de différents polymères pouvant être formés selon le nombre de résidus de nucléotides.
- Dinucléotide: 2 résidus de nucléotides
- Trinucléotide: 3 résidus de nucléotides
- Décanucléotide): 10 résidus de nucléotides
- Oligonucléotide: Entre 10 et 50 nucléotides
- Polynucléotides (ARN ou ADN) : Plus de 50
Quel lien rencontre-t-on fréquemment dans les dinucléotides?
Dans les dinucléotides, on rencontre fréquemment un lien entre la position 5’ de l’ose d’un des nucléotides et la position 5’ de l’autre.
Les dinucléotides agissent comment dans la cellule?
Ils agissent comme coenzyme
Quel terme est utilisé pour décrire les polymères dont les résidus sont réunis par des liaisons phosphodiester 3’ - 5’?
Polynucléotides
En quoi résulte la formation de liens phosphodiester successifs entre plusieurs résidus de nucléotides?
Ça résulte en un polymère linéaire
Comment sont appelés les polynucléotides constitués de désoxyribonucléotides?
acides désoxyribonucléiques (ADN)
Comment sont appelés les polynucléotides constitués de ribonucléotides?
acides ribonucléiques (ARN).
Quelles sont les fonctions des nucléosides, des nucléotides à l’état libre et des dinucléotides?
coenzyme, médiateur chimique, source d’E
Que caractérise les nucléotides cyclique (médiateur chimique)?
Un même groupement phosphate relie 2 carbones d’un même ose.
Donnez un exemple de nucléotide cyclique et la fonction qu’il remplit.
L’AMP cyclique (AMPc) qui joue le rôle de messager intracellulaire (second messager) dans certaines voies de transduction du signal.
Nommez un second médiateur chimique et son rôle à part l’AMPc.
Adénosine : hormone dans la régulation du sommeil. Lorsque le niveau d’adénosine augmente, la sensation de fatigue apparaît.
Comment le café intérragit-il avec l’adénosine?
La caféine combat la somnolence en bloquant les récepteurs neuronaux de l’adénosine.
Quelle est la source d’E par excellence de la cellule?
Les nucléosides triphosphates (NTPs), en particulier l’ATP.
Pourquoi les nucléosides triphosphate NTPs fournissent plus d’E?
Ils ont 2 liens anhydrides phosphoriques qui sont hautement énergétiques, donc ils stockent une quantité appréciable d’énergie sous forme de liaison covalente.
Comment l’énergie des NTPs est-elle libérée?
L’hydrolyse de ces liens permet de libérer l’énergie au moment approprié.
V/F L’acide désoxyribonucléique est le support de l’information génétique chez TOUTES les cellules.
Vrai
Dans quel type d’organisme est-ce que l’ARN joue le rôle de l’ARN?
Chez certains virus
V/F On retrouve de l’ADN seulement dans le noyau.
Faux, dans les cellules eucaryotes, l’ADN est principalement situé dans le noyau, mais on retrouve aussi de l’ADN dans des organites comme les mitochondries et les chloroplastes (ADN mitochondrial et ADN chloroplastique).
Quel terme réfère à l’ensemble du matériel génétique d’un organisme vivant ou d’un virus?
génome
Chez quel type d’organisme le génome peut-il être contenu dans une seule molécule d’ADN?
C’est le cas pour la majorité des bactéries
Par convention, le génome d’un eucaryote comprend-il l’ADN mitochondrial et l’ADN chloroplastique?
Non
Qu’est-ce qui constitue le génome chez les eucaryotes?
Le jeu complet des différentes molécules d’ADN qui sont présentes dans le noyau (autrement dit, l’ADN correspondant au jeu haploïde des chromosomes chez les organismes diploïdes)
V/F La composition en bases de l’ADN varie selon l’espèce
Vrai
Résumez la structure double hélice de l’ADN.
- L’ADN est constitué de 2 chaînes polynucléotidiques qui sont enroulées l’une sur l’autre pour former une hélice régulière. Cette structure hélicoïdale présente un petit et un grand sillon à sa surface.
- A-T via 2 liens H, G-C via 3 liens H.
- Les paires de bases sont empilées les unes sur les autres à l’intérieur de la double hélice, et le squelette ose-phosphate est à l’extérieur.
- Les 2 brins de l’hélice d’ADN sont antiparallèles et complémentaires.
V/F Les deux brins de l’hélice de l’ADN sont parallèles.
Faux, antiparallèles.
Quel est le contenu G+c du génome humain?
39,8%
Comment est exprimée la taille des molécules d’ADN double brin?
en bp ou en kilopaires de bases (kb, 1 kb = 103 pb), mégapaires de bases (Mb, 1 Mb = 106 pb), ou gigapaires de bases (Gb, 1Gb = 109 pb)
Quelle est la taille du génome en bp chez les virus?
Quelques kb
Quelle est la taille du génome en bp chez les eucaryotes?
Plusieurs centaines de milliers de Mb
Quelle est la taille du génome humain en bp?
3,200 Mb (ou 3,2 Gb).
Quelle est la taille du génôme de la bactérie Escherichia coli?
4,6 Mb
V/F La taille du génome est nécessairement proportionnelle à la complexité d’un organisme. Donnez un exemple.
Faux, par exemple, la plante herbacée Paris japonica a un génome qui est près de 50 fois celui du génome humain.
Qu’est-ce que la dénaturation de l’ADN?
Le processus par lequel les 2 brins d’ADN se séparent complètement suite aux bris des liaisons hydrogène et des interactions hydrophobes.
V/F La dénaturation de l’ADN se passe dans les cellules.
Faux. Elle peut être provoquée in vitro.
Qu’est-ce qui est utilisé pour dénaturer l’ADN?
Les agents utilisés pour séparer les brins d’ADN sont la chaleur, un pH élevé, ou un agent chaotropique comme l’urée.
Qu’est-ce que l’effet hyperchrome ou l’hyperchromicité?
Lorsque la température de la solution d’ADN est augmentée jusqu’au point d’ébullition de l’eau, l’absorbance augmente fortement.
Pourquoi les bases dans l’ADN double brin (ou bicaténaire) absorbent environ 40 % moins de lumière UV que les bases dans l’ADN simple brin (monocaténaire)? (effet hyperchrome)
L’empilement des bases à l’intérieur de la double hélice diminue leur capacité à absorber les rayons UV.
Qu’est-ce que la courbe de fusion?
une courbe sigmoïde obtenue lorsqu’on reporte les valeurs d’absorbance de l’ADN en fonction de la température
Que démontre la forme sigmoïde de la courbe de fusion?e
La forme sigmoïde démontre que la dénaturation est un processus hautement coopératif.
Pourquoi les liens H à l’intérieur de la double hélice sont plus stables que les liens H en milieu aqueux
Parce qu’ils sont à l’intérieur de la zone hydrophobe.
Pourquoi dit-on que la dénaturation est coopérative?
parce qu’à partir du moment où le processus de dénaturation est amorcé, la vitesse de bris des liaisons s’accélère.
Le bris des premières liaisons H entre les 2 brins demande plus d’énergie, puisque la structure de la double hélice est stable. Lorsque les premières liaisons H sont brisées, l’intérieur de l’hélice devient plus accessible aux molécules d’eau, ce qui facilite la rupture des liens adjacents.
Qu’est-ce que la température de fusion Tm pour l’ADN?
La température correspondant à la moitié de l’augmentation d’absorbance observée, ou autrement dit à la température pour laquelle 50 % de l’ADN est dénaturé
Complétez la phrase. La Tm est directement proportionnelle au ….
au contenu G+C
Comment le contenu G+C affecte-il la Tm?
Cela s’explique en partie par le fait que le nombre de liens H est plus important entre les bases G et C qu’entre les bases A et T. Plus le % G+C est élevé, plus les liens H sont nombreux; donc, plus la température de fusion est élevée.
V/F Certaines régions de l’ADN sont dénaturées dans certains processus biologiques.
Vrai. Par exemple lorsque l’ADN est dupliqué ou converti en ARN
V/F Les brins de l’ADN se séparent complètement dans les cellules.
Faux, les brins de l’ADN ne se séparent jamais complètement dans les cellules.
Est-il plus facile de séparer les brins des régions qui sont plus riches en paires de bases A/T ou en paires de bases G/C.
Régions qui sont plus riches en A/T
Comment peut-on renaturer l’ADN dénaturé?
Refroidir lentement, ce qui permet au paires de bases de se reformer correctement.
Pourquoi un refroidissement rapide ne renature pas l’ADN?
Par contre, lorsque la solution est refroidie rapidement (ex. en plaçant le tube contenant l’ADN sur la glace), les liaisons H entre les bases se reforment de façon non spécifique, produisant une structure désordonnée.
Que décrit le dogme central de la biologie moléculaire?
Le dogme central de la biologie moléculaire décrit le flux de l’information génétique dans la cellule.
V/F L’ADN, qui contient l’information génétique, est d’abord transcrit en ARN, puis cet ARN est traduit en protéine
Vrai
Qu’est-ce que la réplication de l’ADN?
La réplication est le processus par lequel l’ADN est dupliqué avant la division cellulaire.
Qu’est-ce que la transcription?
La transcription est le processus permettant de copier différents segments de l’ADN en ARNs (ARNs = ARN au pluriel).
Qu’est-ce que la traduction?
La traduction est le processus par lequel les molécules d’ARNm sont converties en protéines.
Qu’est-ce que la rétrotranscription?
la capacité de certains organismes de transformer leurs ARNs en ADN
V/F Les séquences d’ARN ne sont jamais produites à partir d’une matrice protéique.
Vrai
Qu’est-ce que le code génétique permet de traduire?
Le code génétique permet de traduire la séquence primaire d’une molécule d’ARNm en protéine.
Quelle est la correpsondance codon-acide aminé?
Correspondance entre un triplet de nucléotides, appelé codon, sur l’ADN (ou sur l’ARNm qui en dérive) et un acide aminé qui sera ajouté à la chaîne polypeptidique en cours de synthèse.
V/F Le code génétique est universel.
Vrai. Sauf pour quelques rares exceptions
Combien des 64 codons possibles spécifient les 20 acides aminés permettant la synthèse des protéines (c’est-à-dire les acides aminés standards ou protéogéniques)?
61
Qu’est-ce qu’un codon synonyme?
2 ou plusieurs codons codant pour le même acide aminé
Pourquoi dit-on que le code génétique est dégénéré?
Puisque plus d’un codon peut coder pour le même acide aminé.
Quel est le codon d’initiation de la traduction?
AUG
V/F Les ARNs sont bicaténaires comme l’ADN.
Faux, ils sont monocaténaires.
V/F Les molécules d’ARN peuvent toutefois contenir des régions hélicoïdales.
Vrai, ces régions en double hélice se forment à l’aide de liaisons H intracaténaires.
V/F Les molécules d’ARN sont beaucoup plus longues que l’ADN.
Faux, Les molécules d’ARN sont beaucoup plus courtes que l’ADN : elles varient de quelques dizaines à quelques milliers de nucléotides.
Quels sont les 3 types d’ARNs dans la cellule et la proportion de chaque type?
o ARNs ribosomaux (ARNr) (80 % des ARNs cellulaires)
o ARNs de transfert (ARNt) (15 % des ARNs cellulaires)
o ARNs messagers (ARNm) (3 % des ARNs cellulaires)
-ARNs petits ARN (2%)
Complétez la phrase. Les ARNs sont le site de…
sont les sites de la synthèse protéique (ou traduction).
V/F L’une des espèces d’ARNr a une activité catalytique; c’est donc un ribozyme.
Vrai
Quelle sorte de complexe sont les ribosomes?
Les ribosomes sont en fait des complexes nucléoprotéiques (ARNr + protéine)
Quelles sortes d’ARN participent à la traduction?
ARNr et ARNt
Où sont localisés les ARNm?
Sur les ribosomes.
Que sont les ARNt isoaccepteurs?
Des ARNt différents peuvent porter le même acide aminé
Que sont des ARNm?
Ce sont des copies des segments d’ADN codant pour les protéines. Ils sont traduits au niveau des ribosomes.
V/F Les ARNt, ARNs et ARNr ne sont pas codants.
Vrai, ils ne sont pas traduits en protéine.
Quelles sont les fonctions des ARNs?
- modification et la maturation de d’autres ARNs
- régulation de l’expression génétique
- rôle de défense en protégeant les cellules contre les infections virales.
Que sont les ARNs?
Il s’agit d’un groupe hétérogène comprenant plusieurs types d’ARN
De quoi est composé un nucléoside?
base azotée + ose
De quoi est composé un nucléotide?
base azotée + ose + max de 3 groupements phosphate
Quelle est la différence entre un ribose et un désoxyribose?
Désoxyribose est un ribose dépouvu de -OH en C2
Sous quelle forme et quelle conformation retrouve-t-on toujours les oses dans les acides nucléiques?
sous forme de furanose et en configuration anomérique beta
Quelles sont les unités de construction de l’ARN et de l’ADN?
ribonucléotides et désoxyribonucléotides
Que signifie ADN et ARN?
acide désoxyribonucléique et acide désoxyribonucléique
Quelle sorte de molécule sont les bases azotées?
Des molécules hétérocycliques faites de C, N et =
Quels sont les 2 types de bases azotées et les sortes que chacune d’elle contiennent.
Pyrimidine: cytosine, thymine, uracile
Purine: adénine, guanine
Comment différencier visuellement la structure de l’uracile, la thymine et la cytosine?
cytosine: -NH2 en C4
thymine: =O en C4 et -CH3 en C5
uracile: =O en C4
Comment peut être appelée la thymine pcq elle est une forme méthylée de l’uracile?
5-méthyluracile
Quelle est la structure d’une purine?
pyrimidine + cycle imidazole
Comment différencier visuellement l’adénine et la guanine?
adénine: -NH2 en C6
guanine: =O en C6 et -NH2 en C2
V/F Les bases azotées sont des bases fortes.
Faux. Bases faibles pouvant accepter des protons en milieu acide.
Donnez des caractéristiques des bases azotées.
structures planes, insoluble dans l’eau, forment liens H, absorbent les UV, pas chargées au pH physiologique
Quel type de liaison y a-t-il entre une base azotée et l’ose?
liaison b-N-glycosidique entre C1 ose et N1 pyrimidine ou N9 purine
Pourquoi les nucléosides sont plus solubles dans l’eau que les bases azotées seules?
Parce que les -OH de l’ose augmentent la solubilité de la molécule.
Comment fonctionne la nomenclature des pyrimidines et purines?
pyrimidines: + -idine
purine: + -isine
Donnez les noms des nucléosides formés à partir des base suivantes: adénine, guanine, cytosine, uracile, thymine
adénosine guanosine cytidine uridine thymidine
Quel type de lien attache un groupement phosphate à un ose?
ester phosphorique: groupement phosphate et -OH (2’ 3’ ou 5’ d’un ribose) (3’ 5’ d’un désoxyribose)
Quel lien et à quel position dominent entre les nucléotides libres?
Liens phosphoesters 5’
Pourquoi l’AMPc est cyclique?
Parce que le même groupement phosphate forme 2 liens esters phosphorique avec 2 -OH d’un même nucléoside.
Comment sont liés les 2e et 3e groupement phosphate entre eux et qu’est ce qui est particulier de ce type de lien?
liens anhydride phosphorique riches en E
Comment fonctionne la nomenclature des nucléotides?
nom du nucléoside dont il dérive + position phosphorylée +nb. de groupements phosphate
Les nucléotides sont-ils solubles dans l’ eau?
oui car ils possèdent plusieurs groupements ioniques et polaires,
Quelle réaction assure l’ATP (coenzyme) et pour qui principalement?
phosphorylation pour les kinases surtout
Comment est obtenue la S-adénosylméthionine et quel groupement peut-elle donner?
rx: ATP+ méthionine
donne -CH3 = rx de méthylation
Comment est obtenu l’UDP-glucose et quel groupement peut-il donner?
rx: UTP + glucose-1-P
donne groupement glycosile = glycosilation
Le NAD+ et le NADP+ sont-ils des mononucléotides, dinucléotides ou tri-nucléotides? Comment sont-ils formés?
Ce sont des dinucléotides formés par AMP + nicotinamide
Quelle est la différence entre le NAD+ et le NADP+?
Le NADP+ est phosphorylé alors que la NAD+ ne l’est pas
Quelle est la charge nette du NAD+ et NADP+?
charge nette négative
Qu’indique le + dans NAD+ et NADP+?
Charge locale de la base nicotinamide qui est le centre réactif des molécules
Quelles réactions assurent le NAD+ et NADP+?
Rx d’oxydoréduction : peuvent accepter 2 e et 1 p+
Formes réduites NADH et NADPH
Quelle est la différence entre le FAD et FMN?
FMN: flavine mononucléotide
FAD: AMP + FMN
Quel est le centre réactif du FMN et de la FAD?
3 anneaux de flavine
Quelle réaction assure le FMN et FAD?
Réaction d’oxydoréduction. forme oxydée accepte 1 ou 2 électrons sur N-1 et N-5 de la flavine
La coenzyme A participe à quelle réaction?
Acylation: donne un groupement acyle
De quoi est formée une coenzyme A?
nucléotide (3’-phosphoadénosine diphosphate) + panthoténate + 2-mercaptoéthylamine
centre réactif: thiol au bout
Comment appelle-t-on une coenzyme A liée à un acétyle?
Acétyle-CoA
Quel est l’icône de la biologie moléculaire?
La double hélice de l’ADN
Décrivez les niveaux de structure de l’ADN.
Primaire: ordre/séquence résidus de nucléotides de la chaîne polynucléotidique (un seul brin)
Secondaire: association 2 chaînes polynucléotidiques dormant la double hélice
Tertaire et quaternaire: condensation ADN pour qu’elle rentre dans la cellule
Quel prix on reçu Watson et Crick et pour quelle découverte?
Prix nobel de médecine en 1962 et strcuture hélicoïdale de l’ADN
Qui a contribué à la découverte de Watson et Crick?
Rosalind Franklin: christallographe et auteure du cliché de diffraction des rayons X qui ont permis à W&C d’avoir une révélation
Que permet le grand sillon de la double hélice à sa surface?
Sillon majeur permet aux enzymes impliquées dans la réplication ou la transcription d’avoir accès à l’intérieur de la double hélice.
V/F Chaque purine est associée à une pyrimidine.
Vrai
Que sont les règles de Chargaff?
Ratio constant purine:pyrimidine, A:T, G:C
L’ADN est-il soluble dans l’eau? Pourquoi?
Oui, le squellete sucre-phosphate contient des groupements polaires et chargés à l’extérieur de la double hélice.
Décrivez le bp.
structures planes, empilées dans la double hélice, // les uns aux autres, perpendiculaire par rapport à l’axe de l’hélice.
Pourquoi dit-on que les brins d’ADN sont anti-//?
orientation opposée. 5’-P d’un brin se lie à 3’-OH d’un autre
Pourquoi dit-on que les brins d’ADN sont complémentaires?
purine toujours associée à pyrimidine d’un autre brin
Décrivez l’ADN-B, la plus fréquente.
haut taux d’humidité
W&C
hélice droite
Décrivez l’ADN-A.
La plus compacte
faible taux d’humidité
hélice droite
dans les hybrides ARN/ADN qui se forment lors de la transcription
Décrivez l’ADN-Z.
La plus allongée
hélice gauche
faible taux d’humidité
Dans régions ou alternance purines/pyrimidines
Quelles sont les ADN présentes in vivo?
ADN-A et ADN-Z
Décrivez les liaisons stabilisant l’ADN.
Liaisons hydrophobes: entre les bases
Van der Waals: empilement des bases(H2O inaccesibilité)
Liaisons hydrogènes: entre bases appariées et entre les sucres-phosphates et le milieu aqueux
Interactions ionique: entre phosphates (-) et Mg2+ en solution
Quel est le rôle de l’ARNm?
Copies de segments d’ADN utilisées lors de la synthèse protéique
Quel est le rôle de l’ARNt?
Transport des acides aminés au lieu de synthèse protéique
Quel est le rôle de l’ARNr?
i. Composant des ribosomes
ii. Synthèse protéique
