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Du gène à la protéine A.Les molécules 1.LADN (acide désoxyribonucléique) a.Définitions b.Structure c.Fonction 2.LARN (acide ribonucléique) a.Définitions.

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1 Du gène à la protéine A.Les molécules 1.LADN (acide désoxyribonucléique) a.Définitions b.Structure c.Fonction 2.LARN (acide ribonucléique) a.Définitions b.Structure c.Fonction 3.Le ribosome (rappel) B.Les mécanismes 1.La transcription a.Définition b.Mécanisme 2.La traduction a.Définition b.Mécanisme

2 A.Les molécules 1.LADN a.définition longue molécule dacide désoxyribonucléique contenant linformation génétique de la cellule et de lorganisme chaque cellule dun individu contient les mêmes molécules dADN (sauf en cas de maladie, mutations…) en se divisant, la cellule transmet son patrimoine génétique (son ADN) aux cellules filles

3 b. structure lunité de base de lADN est le nucléotide il est composé de 3 éléments : - Une base azotée - Un sucre, le désoxyribose - Un groupement phosphate (H 3 PO 4 ) 1.Une base azotée (il y en a 4 sortes possibles) 2.Un sucre, le désoxyribose 3.Un groupement phosphate (H 3 PO 4 ) 1.Une base azotée (il y en a 4 sortes possibles) 2.Un sucre, le désoxyribose 3.Un groupement phosphate (H 3 PO 4 ) il existe 4 bases différentes : 2 bases puriques : ladénine (A) la guanine (G) 2 bases pyrimidiques : la thymine (T) la cytosine (C)

4 Structure des bases de lADN Les nucléotides peuvent se lier les uns aux autres par l'intermédiaire de leur groupe phosphate et de leur sucre. Ils peuvent donc former de longues chaînes polynucléotidiques:

5 LADN est constitué de deux chaînes polynucléotidiques enroulées lune autour de lautre : double hélice (structure bicaténaire) Les 2 chaînes de lhélice sont reliées lune à l autre: il se forme des liaisons faibles entre les nucléotides A et T et entre les C et G

6 Les 2 chaînes sont donc complémentaires par leurs nucléotides Lordre précis dans lequel les nucléotides sont ordonnés le long de la chaîne dADN donne le code spécifique des protéines Une fois déroulée, la molécule dADN peut atteindre 7 cm de long LADN est contenu dans le noyau et ne peut pas en sortir

7 c.La fonction LADN est le support de linformation génétique de la cellule les gènes sont des facteurs héréditaires qui sont responsables des caractères phénotypiques de l'individu (à un caractère peut être associés plusieurs gènes) le génome humain a été séquencé en 2001, on considère quil est constitué denviron gènes les gènes (fragments d'ADN) sorganisent en une succession dunités de bases: les codons (triplet de nucléotides) les gènes contiennent les instructions permettant aux cellules de polymériser les acides aminés dans un ordre bien précis et de synthétiser ainsi des protéines spécifiques

8 Du gène à la protéine A.Les molécules 1.LADN (acide désoxyribonucléique) a.Définitions b.Structure c.Fonction 2.LARN (acide ribonucléique) a.Définitions b.Structure c.Fonction 3.Le ribosome (rappel) B.Les mécanismes 1.La transcription a.Définition b.Mécanisme 2.La traduction a.Définition b.Mécanisme

9 2. LARN a.définition LARN est lacide ribonucléique il est synthétisé à partir de lADN L'ARN, possède un rôle essentiel de messager de l'information génétique, cest un intermédiaire entre l'ADN et les structures cellulaires, chargées de lire la séquence d'information copiée de l'ADN en vue de la production des protéines. Il existe différents types d'ARN (ARN messager, ARN de transfert, ARN ribosomal)

10 b.La structure lunité de base est comme pour lADN le nucléotide Les différences avec lADN : Le sucre est le ribose (désoxyribose pour lADN) La base Thymine (T) nexiste pas et est remplacée par la base Uracile (U) LARN est une molécule simple brin

11 c.Fonction LARN est lintermédiaire entre lADN et les protéines, il est synthétisé dans le noyau à partir de lADN lors de la transcription Les différents ARNs (ARNm, ARNr, ARNt) ont tous un rôle particulier dans le processus complexe de synthèse des protéines. o l'ARNr : (ARN ribosomal) forme avec des protéines les ribosomes. L'ARNr est de loin le type d'ARN le plus abondant dans la cellule. o l'ARNm : (ARN messager) véhicule l'information génétique de l'ADN au site de fixation se trouvant sur les ribosomes où il est traduit en chaîne polypeptidique. o l'ARNt : (ARN de transfert) porte à son extrémité un acide aminé qui sera complémentaire du codon porté par l'ARNm qui lui est associé de par les règles de la génétique.

12 codon Acide aminé CCU UGU AAA proline cystéine lysine Exemple: Les ARNm synthétisés dans le nucléoplasme apportent au cytoplasme linformation génétique

13 Les ARNt sont synthétisés dans le nucléoplasme, ils ont le pouvoir de sassocier aux acides aminés (en 3) Chaque ARNt est spécifique dun acide aminé La boucle anticodon de lARNt constitue le site de reconnaissance du codon de lARNm lié au ribosome

14 Du gène à la protéine A.Les molécules 1.LADN (acide désoxyribonucléique) a.Définitions b.Structure c.Fonction 2.LARN (acide ribonucléique) a.Définitions b.Structure c.Fonction 3.Le ribosome (rappel) B.Les mécanismes 1.La transcription a.Définition b.Mécanisme 2.La traduction a.Définition b.Mécanisme

15 3.Le ribosome (rappel) Le ribosome est constitué de 2 sous-unités : la grande sous-unité : 60S la petite sous-unité : 40 S Les sous-unités sont constituées : de protéines ribosomales dARNr synthétisés dans une zone particulière de nucléoplasme : le nucléole La synthèse des différentes sous-unités se fait dans le noyau, les sous-unités gagnent ensuite le cytoplasme par les pores nucléaires Schéma dun ribosome bactérien

16 Dans le cytoplasme, les 2 sous-unités vont sassocier à lARNm pour participer à la synthèse protéique. Les ribosomes peuvent être libres dans le cytosol ou lié au reticulum endoplasmique (REG)

17 Du gène à la protéine A.Les molécules 1.LADN (acide désoxyribonucléique) a.Définitions b.Structure c.Fonction 2.LARN (acide ribonucléique) a.Définitions b.Structure c.Fonction 3.Le ribosome (rappel) B.Les mécanismes 1.La transcription a.Définition b.Mécanisme 2.La traduction a.Définition b.Mécanisme

18 codon

19 B.Les mécanismes LADN est dabord transcrit en ARNs puis ces ARNs sont traduits en protéines 1.La transcription a.définition La transcription a lieu dans le noyau et constitue lensemble des mécanismes par lequel lARNm est synthétisé LARNm est une copie dune portion de lADN : le gène La transcription constitue létape préliminaire essentielle pour la biosynthèse protéique (ou traduction) La transcription ne produit pas seulement des ARNm, mais aussi des ARNt et des ARNr

20 b.mécanisme Les liaisons faibles entre les deux brins dADN sont rompues Un des deux brins dADN sert de matrice pour la synthèse dun brin dARN La transcription se fait grâce à une famille denzyme : les ARN polymérase (différentes selon le type dARN transcrit) ADNARN AU TA CG GC La règle de complémentarité des bases est respectée lARNm synthétisé va passer dans le cytoplasme pour être traduit en protéine

21 Schéma de la transcription

22 Du gène à la protéine A.Les molécules 1.LADN (acide désoxyribonucléique) a.Définitions b.Structure c.Fonction 2.LARN (acide ribonucléique) a.Définitions b.Structure c.Fonction 3.Le ribosome (rappel) B.Les mécanismes 1.La transcription a.Définition b.Mécanisme 2.La traduction a.Définition b.Mécanisme

23 2.La traduction a.définition Synthèse dune protéine à partir de lARNm La traduction a lieu dans le cytoplasme

24 Initiation de la traduction ARNm ARNt (acide aminé) 60 S 40 S Phase délongation ARNm Chaîne polypeptidique en cours de synthèse Phase délongation ARNm 2. Les étapes de la traduction b.mécanisme

25 La molécule dARNm sort du noyau et se lie dans le cytoplasme aux sous-unités ribosomales Le premier ARNt spécifique du premier codon se fixe ensuite sur le ribosome Un deuxième ARNt et son acide aminé spécifique vont venir occuper le ribosome. (Ce deuxième ARNt ne se lie que si son anticodon est complémentaire au codon)

26 Une liaison peptidique se formera entre les deux acides aminés et le premier ARNt se libérera À chaque répétition de ce processus, un acide aminé de plus est fixé sur la chaîne protéique cours de synthèse Le ribosome avance d'un codon permettant l'arrimage d'un troisième ARNt et son acide aminé spécifique et ainsi de suite…

27 Les protéines sont les constituants principaux de la matière vivante, les protéines ont diverses vocations et donnent aux cellules vivantes leurs diverses formes et fonctions. 1.fonction structurale : ces protéines fabriquent le cartilage, les cheveux et les ongles (kératine…) 2.les enzymes sont des protéines qui catalysent d'importantes réactions chimiques dans la cellule qui ne pourraient normalement se produire en leur absence 3.certaines protéines servent de canaux membranaires qui facilitent le passage des particules moléculaires vers ou hors de la cellule 4.Certaines hormones, comme l'insuline, sont des protéines qui régulent les fonctions du corps (l'insuline contrôle le taux de sucre dans le sang) …

28 Une protéine donnée est caractéristique de lespèce à laquelle appartient lorganisme qui la produit : introduction dune protéine étrangère déclenche une réaction du système immunitaire synthèse des protéines = anabolisme


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