Ordre des chapitres 1 3 2 4 Chapitre
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Ordre des chapitres : 1 – 3 – 2 – 4
Chapitre 2 L’EXPRESSION DU PATRIMOINE GÉNÉTIQUE
PLAN DU CHAPITRE 1 – QU’EST-CE QU’UNE PROTÉINE ? 2 – RELATIONS ENTRE PROTÉINE ET ADN 3 – LE TRANSFERT DE L’INFORMATION GÉNÉTIQUE 4 – LA TRANSCRIPTION 5 – LE CODE GÉNÉTIQUE 6 – LA TRADUCTION 7 – DU GÉNOME AU PROTÉOME 8 - BILAN TD : Le transfert de l’information
1 – QU’EST-CE QU’UNE PROTÉINE ? 2 – RELATIONS ENTRE PROTÉINE ET ADN 3 – LE TRANSFERT DE L’INFORMATION GÉNÉTIQUE 4 – LA TRANSCRIPTION 5 – LE CODE GÉNÉTIQUE 6 – LA TRADUCTION 7 – DU GÉNOME AU PROTÉOME 8 - BILAN TD : Le transfert de l’information
Qu’est-ce qu’une protéine ? Problématique : Qu’est-ce qu’une protéine ?
Qu’est-ce qu’une protéine ?
Qu’est-ce qu’une protéine ? Les protides sont les constituants du vivant. • Acides aminés • Polypeptides = polymères d’acides aminés • Protéines = polypeptides fonctionnels
Les acides aminés sont les briques du vivant. Il existe 20 AA dans le monde vivant.
Qu’est-ce qu’une protéine ? Les acides aminés forment des chaînes polypeptidiques Monopeptide = un seul peptide = 1 seul acide aminé Oligopeptide = 2 à 10 peptides (dipeptide, tripeptide…) Polypeptide = plus de 10 peptides Une liaison peptide est une liaison entre le pôle amine d’un 1 er acide aminé et le pôle acide d’un second acide aminé.
Qu’est-ce qu’une protéine ? Le lysosyme est une protéine constituée de 129 acides aminés. Elle est présente dans la salive, les larmes, les muqueuses… Elle a un rôle antibactérien. Sa structure primaire est LYS-VAL-PHE-GLY-ARG… La structure primaire d’une protéine est l’ordre d’enchaînement des acides aminés.
Qu’est-ce qu’une protéine ? Structure quaternaire d’une protéine Le sang contient plusieurs millions de globules rouges (hématies)
Qu’est-ce qu’une protéine ? Chaque hématie renferme 300 millions de pigments d’hémoglobine. Chaque pigment est constitué de 2 chaînes alpha de 141 AA et 2 chaînes bêta de 146 AA, enfermant chacune un hème ferreux
Qu’est-ce qu’une protéine ? Comment définir la structure quaternaire ?
Qu’est-ce qu’une protéine ? Livre p. 52 La structure d’une protéine est définie par sa structure primaire et sa structure quaternaire.
Qu’est-ce qu’une protéine ? Protéines de structure et protéines de fonction Livre p. 53
Qu’est-ce qu’une protéine ? Protéines de structure et protéines de fonction Livre p. 53
1 – QU’EST-CE QU’UNE PROTÉINE ? 2 – RELATIONS ENTRE PROTÉINE ET ADN 3 – LE TRANSFERT DE L’INFORMATION GÉNÉTIQUE 4 – LA TRANSCRIPTION 5 – LE CODE GÉNÉTIQUE 6 – LA TRADUCTION 7 – DU GÉNOME AU PROTÉOME 8 - BILAN TD : Le transfert de l’information
Relation entre protéine et ADN Qu’est-ce qu’un gène ? Livre p. 53
1 – QU’EST-CE QU’UNE PROTÉINE ? 2 – RELATIONS ENTRE PROTÉINE ET ADN 3 – LE TRANSFERT DE L’INFORMATION GÉNÉTIQUE 4 – LA TRANSCRIPTION 5 – LE CODE GÉNÉTIQUE 6 – LA TRADUCTION 7 – DU GÉNOME AU PROTÉOME 8 - BILAN TD : Le transfert de l’information
Transfert de l’information Problématique : Où a lieu la synthèse des protéines ?
Transfert de l’information Zoom
Transfert de l’information Zoom
Transfert de l’information
Transfert de l’information Expérience d’autoradiographie Pulse de 3 mn de cellules acineuses de pancréas (de cobaye) dans un milieu contenant de la leucine tritiée. Puis chasse en milieu froid. Prélèvements réguliers de cellules et autoradiographie
Transfert de l’information Expérience d’autoradiographie t = 0 = début du pulse t = 3 mn t = 10 mn t = 40 mn t = 120 mn Résultats : la radioactivité intracellulaire est figurée en rouge
Transfert de l’information Expérience d’autoradiographie t = 0 = début du pulse t = 3 mn t = 10 mn t = 40 mn t = 120 mn
Transfert de l’information Expérience d’autoradiographie t = 0 = début du pulse t = 3 mn t = 10 mn t = 40 mn t = 120 mn
Transfert de l’information Expérience d’autoradiographie t = 0 = début du pulse t = 3 mn t = 10 mn t = 40 mn t = 120 mn
Transfert de l’information Expérience d’autoradiographie t = 0 = début du pulse t = 3 mn t = 10 mn t = 40 mn t = 120 mn
Transfert de l’information Problématique : L’ADN est le détenteur des plans de fabrication des protéines. Il reste dans le noyau or la synthèse des protéines a lieu hors du noyau. Comment se fait le transfert de l’information ?
Expérience de nucléosynthèse Pulse de 15 mn de cellules acineuses de pancréas (de cobaye) dans un milieu contenant de l’uridine marquée. Puis chasse en milieu froid. Prélèvements réguliers de cellules et autoradiographie (voir Nathan 153 -3)
Expérience de nucléosynthèse t = 0 = début du pulse t = 15 mn t = 60 mn t = 90 mn
Expérience de nucléosynthèse t = 0 = début du pulse t = 15 mn t = 60 mn t = 90 mn
Expérience de nucléosynthèse t = 0 = début du pulse t = 15 mn t = 60 mn t = 90 mn
Expérience de nucléosynthèse t = 0 = début du pulse t = 15 mn t = 60 mn t = 90 mn
Transfert de l’information Livre p. 54
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La transcription Problématique : Comment l’ADN est copié en ARN ?
La transcription : 1) Les ARN Les molécules d’ARN - sont des chaînes d’acides nucléiques - se distinguent de l’ADN par leurs singularités
La transcription : 1) Les ARN 1) Le sucre des acides nucléiques ADN : l’ossature du nucléotide est le désoxyribose ARN : l’ossature du nucléotide est le ribose
La transcription : 1) Les ARN 2) Les bases azotées des acides nucléiques ADN : A – T – G – C Adénine d-Adénosine Thymine d-Thymidine Guanine d-Guanosine Cytosine d-Cytidine ARN : A – U – G – C Adénine r-Adénosine Uracile r-Uridine Guanine r-Guanosine Cytosine r-Cytidine
La transcription : 1) Les ARN 3) La structure caténaire [Nathan p. 55 doc. 3 b]
La transcription : 1) Les ARN 4) La taille des acides nucléiques Les ARN sont des petites molécules en comparaison des molécules d’ADN formées de plusieurs millions de paires de nucléotides
La transcription : 2) Les mécanismes Un gène comprend une unité de transcription encadrée par un promoteur et un signal d’arrêt.
La transcription : 2) Les mécanismes L’ARN polymérase se fixe sur l’ADN lorsque le promoteur est démasqué
La transcription : 2) Les mécanismes La transcription est orientée 3’ 5’ Le sens est imposé par le promoteur.
La transcription : 2) Les mécanismes La chaîne d’ARN est rejetée en dehors de l’ARN polymérase.
La transcription : 2) Les mécanismes La transcription se poursuit jusqu ’au signal d’arrêt.
La transcription : 2) Les mécanismes [Nathan p. 59 doc. 3 a]
La transcription : 2) Les mécanismes Livre p. 55
La transcription : 2) Les mécanismes
1 – QU’EST-CE QU’UNE PROTÉINE ? 2 – RELATIONS ENTRE PROTÉINE ET ADN 3 – LE TRANSFERT DE L’INFORMATION GÉNÉTIQUE 4 – LA TRANSCRIPTION 5 – LE CODE GÉNÉTIQUE 6 – LA TRADUCTION 7 – DU GÉNOME AU PROTÉOME 8 - BILAN TD : Le transfert de l’information
Le code génétique Problématique : L’ARN porte un message codé en séquences nucléotidiques alors que la protéine est constituée de séquences polypeptidiques. Quel est le système de correspondance?
Le code génétique
Le code génétique Message codé Code : A=1 B=2 C=3 … Message traduit RENDEZ-VOUS…
Le code génétique AUGCACUGU… Message codé en acides nucléiques Code : Génétique A=1 B=2 C=3 … Message traduit méthionine-histidine-cystéine… RENDEZ-VOUS… en acides aminés
Le code génétique est le système de correspondance entre les suites nucléotidiques de l’ARN et les suites d’acides aminés de la protéine fabriquée.
Le code génétique Livre p. 56
Le code génétique
Le code génétique Livre p. 57
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La traduction
La traduction On distingue 3 phases : • L’initiation • L’élongation • La terminaison
La traduction
La traduction Les polysomes sont des unités de fabrication de polypeptides
La traduction Livre p. 59 La synthèse d’une chaîne polypeptidique se réalise dans le cytoplasme au niveau des ribosomes assemblés sur un brin d’ARNm (au niveau d’un polysome)
La traduction Livre p. 58
La traduction Livre p. 58
La traduction
1 – QU’EST-CE QU’UNE PROTÉINE ? 2 – RELATIONS ENTRE PROTÉINE ET ADN 3 – LE TRANSFERT DE L’INFORMATION GÉNÉTIQUE 4 – LA TRANSCRIPTION 5 – LE CODE GÉNÉTIQUE 6 – LA TRADUCTION 7 – DU GÉNOME AU PROTÉOME 8 - BILAN TD : Le transfert de l’information
Du Génome au protéome Livre p. 60 Problématique : Alors que le génome humain comporte environ 22 000 gènes, le protéome est beaucoup plus important. Comment est-ce possible? Qu’est-ce que le génome ? Qu’est-ce que le proténome ?
Du Génome au protéome Livre p. 60 L’ADN est copié en pré-ARNm, lequel subit une maturation.
Du Génome au protéome Exemple de la bêta-globine. Livre p. 60
Du Génome au protéome
Du Génome au protéome Livre p. 60 Les gènes sont morcelés (on parle aussi de gènes « mosaïque » )
Du Génome au protéome Livre p. 61 Un ARNm n’est pas toujours formé des mêmes exons codants. Les gènes subissent un épissage alternatif. Un gène peut être transcrit et ensuite épissé mais de façon alternative (selon l’instant ou la cellule où il s’exprime par exemple). Ainsi un même gène peut être à l’origine de plusieurs protéines.
Du Génome au protéome Livre p. 61
Du Génome au protéome 3 exemples d’épissages alternatifs… Livre p. 61
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Bilan
Bilan Livre p. 66
Bilan Livre p. 65 1970 à 1980
Bilan Livre p. 65 1970 à 1980 2001 – séquençage de l’ADN humain
Bilan
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