- CHAPITRE 2 -L'EXPRESSION DU PATRIMOINE GÉNÉTIQUE
INTRODUCTION
INDEX
6- Du génotype au phénotype
1- Ce qu'il faut savoir
Bilan
2- Du Gène à la Protéine
Schémas
3- La transcription
Vidéos
4- La maturation
Exercices
5- La traduction
Gracias
RELATION GÈNE - PROTÉINE
Cultures du champignon filamenteux Neurospora crassa. Les souches sauvages de ce champignon sont cultivables dans des tubes contenant un milieu nutritif solide. C'est le milieu minimum.
OBJECTIFS
Analyse d'une expérience historique : Les expériences de Beadle et Tatum (1941)
DOCUMENTS
Question 1/5
Beadle et Tatum ont obtenu les souches mutantes de Neurospora crassa grâce :
à l'agent mutagène rayons UV
à l'agent mutagène rayons X
à l'agent mutagène rayons Gamma
Question 2/5
Question 1/5
Beadle et Tatum ont pu différencier 3 souches mutantes différentes :
Correct!
en les cultivant sur des milieux différents
c'est faux, on en différencie 4.
ajoutant des glucides au milieu
Question 3/5
On peut en déduire que le phénotype de la souche A s’explique par l’absence de l'enzyme :
Correct!
Question 4/5
On peut en déduire que le phénotype de la souche B s’explique par l’absence de l'enzyme :
Correct!
Question 5/5
On peut en déduire que le phénotype de la souche C s’explique par l’absence de l'enzyme :
Correct!
BILAN
En bilan, dans ton cours : En quoi les expériences de Beadle et Tatum les ont-elles pousser à formuler l’hypothèse selon laquelle un gène contrôle la synthèse d’une enzyme (donc d’une protéine).
ESSAIE ENCORE !
LA TRANSCRIPTION
Ce que l'on sait
ce que l'on ne sait pas
Ce que l'on a vu
L’ADN est une molécule en double hélice localisée dans le noyau de la cellule chez les Eucaryotes.
L’observation de l’enveloppe du noyau montre qu’elle est perforée de millions de pores dont le diamètre est trop petit pour laisser passer la molécule d’ADN dans le cytoplasme : cette molécule ne sort donc jamais du noyau.
Nous venons de voir que chaque gène gouverne la synthèse d’une protéine : on dit qu'un gène code une protéine.
Où est localisée la synthèse des protéines ?
les acétabulaires
EXPÉRIENCE
Leur Structure
de quoi s'agit-il ?
Les acétabulaires sont des algues vertes unicellulaires. On peut cultiver ces algues dans un aquarium d'eau de mer que l'on éclaire. On peut apporter à l'eau de l'aquarium différentes substances radioactives pour voir où va se localiser la radioactivité dans l'algue.
Elles sont accrochées aux rochers par un pied et elles développent un chapeau circulaire au sommet d'un pédoncule. Le noyau cellulaire est situé dans le pied. La jeune acétabulaire est dépourvue de chapeau : la mise en place du chapeau est un processus qui nécessite une importante synthèse de protéines.
Que montre cette expérience ?Quel problème cela pose-t-il ? À RÉDIGER DANS VOTRE COURS
LA MATURATION
EXPÉRIENCE
FORMULER UNE HYPOTHÈSE
Hybridation de la molécule d’ADN du gène de l’ovalbumine de poule et de son ARN messager.
DU GÈNE À LA PROTÉINE
Le phénotype s’observe à l’échelle macroscopique (organisme) et microscopique (cellulaire et moléculaire). Il dépend notamment des différents allèles possédés par un individu qui constituent le génotype La séquence d’ADN de ces allèles, succession ordonnée de quatre désoxyribonucléotides, constitue une information transmise de génération en génération. Le phénotype résulte notamment de l’expression de l’ADN sous forme de protéines. La séquence d’une protéine (son enchaînement d’acides aminés) est dépendante de la séquence d’ADN (allèle du gène) correspondante.
L’ensemble des protéines participe à la réalisation des différents caractères responsable du phénotype.
La transcription
- Mise en évidence d’un intermédiaire entre ADN et protéines.
L’utilisation d’acides aminés radioactifs permet de montrer que les protéines sont synthétisées dans le cytoplasme alors que l’ADN est localisé dans le noyau. Dans les années 1940 à 1960 se succèdent des preuves expérimentales qui montrent qu’il existe une molécule intermédiaire entre l’ADN et les protéines : l’ ARN. Il s’agit d’un acide nucléique situé dans le noyau et dans le cytoplasme. Les expériences montrent que : - les ARN sont synthétisés dans le noyau puis migrent ensuite dans le cytoplasme par les pores nucléaires. - Les ARN permettent le transfert de l’information portée par l’ADN du noyau vers le cytoplasme. - L’injection d’ARN messager déclenche l’incorporation d’acides aminés dans une protéine.
L’expression génétique se fait donc en deux étapes : de l’ADN à l’ARN (c’est la transcription), puis de l’ARN à la protéine (c’est la traduction).
- Structure de l’ARN messager.
La molécule d’ADN est constituée de 2 brins enroulés en double hélice alors que la molécule d’ARN est constituée d’un seul brin. L’ARN est une molécule séquencée et les 4 nucléotides qui le constitue sont A, C, G et U (Uracile).
- Mécanisme de la transcription (Cf. Animation sur Edumédia via Pronote)
La molécule d’ARN est une copie fidèle d’un des 2 brin de l’ADN (appelé brin transcrit) par le processus de transcription réalisée par une enzyme, l’ARN polymérase, et par complémentarité des nucléotides. La séquence d’un ARN est complémentaire du brin transcrit (ou copié) de l’ADN et identique au brin codant, excepté que les T (Thymine) sont remplacés par des U (Uracile).
LA MATURATION DES ARN EN ARN messager
- L’ARN une fois transcrit, peut subir dans le noyau une maturation par épissage alternatif avant son exportation : les séquence codantes (exons) sont réassemblées pour former un ARN messager (ou ARNm).
LA TRADUCTION
Le code génétique est élucidé dans les années 1960. Il indique la correspondance entre une séquence d’ARN messager et la séquence d’acides aminés de la protéine correspondante.
À chaque triplet de nucléotides de l’ARNm, appelé codon, correspond à un acide aminé (ou un codon stop). Elle se fait grâce aux ribosomes. Cf. Animation sur Edumédia via Pronote)Le code génétique est : - Universel : on le rencontre chez tous les êtres-vivants (à quelques exceptions près). - Univoque : à chaque codon ne correspond qu’un seul acide aminé - Redondant : un même acide aminé peut être codé par plusieurs codons
La traduction est le nom du processus de synthèse des protéines à partir de l’ARN messager.
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Chapitre 2 : L'expression du patrimoine génétique
PRÉ AYMARD
Created on October 29, 2020
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- CHAPITRE 2 -L'EXPRESSION DU PATRIMOINE GÉNÉTIQUE
INTRODUCTION
INDEX
6- Du génotype au phénotype
1- Ce qu'il faut savoir
Bilan
2- Du Gène à la Protéine
Schémas
3- La transcription
Vidéos
4- La maturation
Exercices
5- La traduction
Gracias
RELATION GÈNE - PROTÉINE
Cultures du champignon filamenteux Neurospora crassa. Les souches sauvages de ce champignon sont cultivables dans des tubes contenant un milieu nutritif solide. C'est le milieu minimum.
OBJECTIFS
Analyse d'une expérience historique : Les expériences de Beadle et Tatum (1941)
DOCUMENTS
Question 1/5
Beadle et Tatum ont obtenu les souches mutantes de Neurospora crassa grâce :
à l'agent mutagène rayons UV
à l'agent mutagène rayons X
à l'agent mutagène rayons Gamma
Question 2/5
Question 1/5
Beadle et Tatum ont pu différencier 3 souches mutantes différentes :
Correct!
en les cultivant sur des milieux différents
c'est faux, on en différencie 4.
ajoutant des glucides au milieu
Question 3/5
On peut en déduire que le phénotype de la souche A s’explique par l’absence de l'enzyme :
Correct!
Question 4/5
On peut en déduire que le phénotype de la souche B s’explique par l’absence de l'enzyme :
Correct!
Question 5/5
On peut en déduire que le phénotype de la souche C s’explique par l’absence de l'enzyme :
Correct!
BILAN
En bilan, dans ton cours : En quoi les expériences de Beadle et Tatum les ont-elles pousser à formuler l’hypothèse selon laquelle un gène contrôle la synthèse d’une enzyme (donc d’une protéine).
ESSAIE ENCORE !
LA TRANSCRIPTION
Ce que l'on sait
ce que l'on ne sait pas
Ce que l'on a vu
L’ADN est une molécule en double hélice localisée dans le noyau de la cellule chez les Eucaryotes. L’observation de l’enveloppe du noyau montre qu’elle est perforée de millions de pores dont le diamètre est trop petit pour laisser passer la molécule d’ADN dans le cytoplasme : cette molécule ne sort donc jamais du noyau.
Nous venons de voir que chaque gène gouverne la synthèse d’une protéine : on dit qu'un gène code une protéine.
Où est localisée la synthèse des protéines ?
les acétabulaires
EXPÉRIENCE
Leur Structure
de quoi s'agit-il ?
Les acétabulaires sont des algues vertes unicellulaires. On peut cultiver ces algues dans un aquarium d'eau de mer que l'on éclaire. On peut apporter à l'eau de l'aquarium différentes substances radioactives pour voir où va se localiser la radioactivité dans l'algue.
Elles sont accrochées aux rochers par un pied et elles développent un chapeau circulaire au sommet d'un pédoncule. Le noyau cellulaire est situé dans le pied. La jeune acétabulaire est dépourvue de chapeau : la mise en place du chapeau est un processus qui nécessite une importante synthèse de protéines.
Que montre cette expérience ?Quel problème cela pose-t-il ? À RÉDIGER DANS VOTRE COURS
LA MATURATION
EXPÉRIENCE
FORMULER UNE HYPOTHÈSE
Hybridation de la molécule d’ADN du gène de l’ovalbumine de poule et de son ARN messager.
DU GÈNE À LA PROTÉINE
Le phénotype s’observe à l’échelle macroscopique (organisme) et microscopique (cellulaire et moléculaire). Il dépend notamment des différents allèles possédés par un individu qui constituent le génotype La séquence d’ADN de ces allèles, succession ordonnée de quatre désoxyribonucléotides, constitue une information transmise de génération en génération. Le phénotype résulte notamment de l’expression de l’ADN sous forme de protéines. La séquence d’une protéine (son enchaînement d’acides aminés) est dépendante de la séquence d’ADN (allèle du gène) correspondante. L’ensemble des protéines participe à la réalisation des différents caractères responsable du phénotype.
La transcription
- Mise en évidence d’un intermédiaire entre ADN et protéines.
L’utilisation d’acides aminés radioactifs permet de montrer que les protéines sont synthétisées dans le cytoplasme alors que l’ADN est localisé dans le noyau. Dans les années 1940 à 1960 se succèdent des preuves expérimentales qui montrent qu’il existe une molécule intermédiaire entre l’ADN et les protéines : l’ ARN. Il s’agit d’un acide nucléique situé dans le noyau et dans le cytoplasme. Les expériences montrent que : - les ARN sont synthétisés dans le noyau puis migrent ensuite dans le cytoplasme par les pores nucléaires. - Les ARN permettent le transfert de l’information portée par l’ADN du noyau vers le cytoplasme. - L’injection d’ARN messager déclenche l’incorporation d’acides aminés dans une protéine. L’expression génétique se fait donc en deux étapes : de l’ADN à l’ARN (c’est la transcription), puis de l’ARN à la protéine (c’est la traduction).- Structure de l’ARN messager.
La molécule d’ADN est constituée de 2 brins enroulés en double hélice alors que la molécule d’ARN est constituée d’un seul brin. L’ARN est une molécule séquencée et les 4 nucléotides qui le constitue sont A, C, G et U (Uracile).- Mécanisme de la transcription (Cf. Animation sur Edumédia via Pronote)
La molécule d’ARN est une copie fidèle d’un des 2 brin de l’ADN (appelé brin transcrit) par le processus de transcription réalisée par une enzyme, l’ARN polymérase, et par complémentarité des nucléotides. La séquence d’un ARN est complémentaire du brin transcrit (ou copié) de l’ADN et identique au brin codant, excepté que les T (Thymine) sont remplacés par des U (Uracile).LA MATURATION DES ARN EN ARN messager
LA TRADUCTION
Le code génétique est élucidé dans les années 1960. Il indique la correspondance entre une séquence d’ARN messager et la séquence d’acides aminés de la protéine correspondante. À chaque triplet de nucléotides de l’ARNm, appelé codon, correspond à un acide aminé (ou un codon stop). Elle se fait grâce aux ribosomes. Cf. Animation sur Edumédia via Pronote)Le code génétique est : - Universel : on le rencontre chez tous les êtres-vivants (à quelques exceptions près). - Univoque : à chaque codon ne correspond qu’un seul acide aminé - Redondant : un même acide aminé peut être codé par plusieurs codons La traduction est le nom du processus de synthèse des protéines à partir de l’ARN messager.
Schéma imprimable