Relation ADN protéine étude expérimentale

1 spé-SVT

De l'ADNà la protéine

Objectifs : comprendre le lien entre l'ADN et la protéine, connaître le lieu de la synthèse des protéines dans la cellule

Une technique pour suivre une molécule "à la trace" : l'autoradiographie

Des cellules animales sont cultivées sur un milieu contenant un acide aminé marqué (radioactif). Le noyau (N) de certaines cellules a été enlevé (E) quelques minutes avant la mise en culture. On réalise ensuite une autoradiographie. Les protéines qui intègrent l'acide aminé radioactif apparaissent sous forme de points noirs.

D'après cette expérience où a lieu la synthèse protéique ?

D'après les résultats de cette expérience, la synthèse des protéines a lieu :

Dans le noyau

Dans le cytoplasme

Mise en évidence d'un "intermédiaire" entre le noyau et le cytoplasme

Cellule cultivée pendant 15 minutes sur un milieu contenant un précurseur radioactif de l'ARN, puis placée 1H30 sur un milieu non radioactif

En 1951, Brachet démontre qu'il existe une relation entre l'activité de synthèse des protéines et la présence dans la cellule d'Acide Ribonucléique (ARN). Il s'agit d'un acide nucléique proche de l'ADN. Brachet a utilisé l'autoradiographie. Mais il a pris la précaution de marquer la molécule d'ARN afin de pouvoir la suivre dans la cellule. 1) Où semble être localisé l'ARN dans la photo a ? 2) Où semble être localisé l'ARN dans la photo b ? 3) Quels arguments permettent de penser que l'ARN peut jouer un rôle d'intermédiaire entre l'ADN et le cytoplasme ?

Cellule cultivée pendant 15 minutes sur un milieu contenant un précurseur radioactif de l'ARN

dans la photo a l'ARN est localisé au niveau du noyau et dans la photo b aussi

dans la photo a l'ARN est localisé au niveau du cytoplasme et dans la photo b dans le noyau

dans la photo a l'ARN est localisé au niveau du noyau et dans la photo b dans le cytoplasme

La localisation des acides nucléiques dans la cellule

On utilise 2 sortes de colorants cellulaires en même temps:- Le vert de méthyle colore l'ADN en vert - La pyronine colore l' ARN en rouge. - Si on traite une coupe par une enzyme ribonucléase, qui détruit l'ARN, la coloration {vert de méthyle-pyronine} colore simplement l'ADN restant dans le noyau en vert. - Si on traite une coupe par une enzyme désoxyribonucléase, qui détruit l'ADN, la coloration {vert de méthyle-pyronine} colore simplement l'ARN restant dans le noyau en rouge.

Que peut-on déduire de cette expérience ?

Que peut-on déduire de cette expérience ?

L'ADN est dans le noyau et l'ARN dans le cytoplasme

L'ARN est dans le noyau et l'ADN dans le cytoplasme

L'ADN et l'ARN sont dans le noyau mais l'ARN est aussi dans le cytoplasme

L'ADN et l'ARN sont présents dans le noyau et aussi dans le cytoplasme

Evolution de la quantité d'ARN et de protéine dans une cellule

Lorsqu'elles sont placées dans un milieu contenant du lactose, certaines bactéries sont capables de synthétiser une enzyme : la β- galactosidase. (rappel : une enzyme est une protéine)Cette enzyme permet la consommation du lactose. Expérience 1 : Après avoir placé ces bactéries dans un tel milieu, on dose la quantité des molécules présentes dans le cytoplasme de la cellule Expérience 2 : L'injection d'ARN messager extrait d'une bactérie A cultivée dans un milieu avec du lactose et injectée dans le cytoplasme d'une bactérie B cultivée sans lactose provoque la synthèse de β-galactosidase dans cette dernière.

Déterminez le rôle de l'ARN messager dans le processus de la synthèse protéique

Déterminez le rôle de l'ARN messager dans le processus de la synthèse protéique

La présence d'ARN messager permet la synthèse de protéines

La présence d'enzyme permet la synthèse de l'ARN messager

L'enveloppe nucléaire observée au microscope électronique

En quoi l'analyse de ces micro-photographies permet de confirmer le rôle de messager de l'ARN entre le noyau et le cytoplasme ?

En quoi l'analyse de ces micro-photographies permet de confirmer le rôle de messager de l'ARN entre le noyau et le cytoplasme ?

On observe de l'ARNm qui passe du noyau au cytoplasme par les pores nucléaires

On observe de l'ARNm qui passe du cytoplasme au noyau par les pores nucléaires

désormais il reste à découvrir comment l'ARNm permet d'aboutir à la synthèse des protéines dans le cytoplasme