Biologie Moléculaire : ADN, ARN et Expression Génique
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Qu'est-ce que l'épigénétique ?
Réponse
L'épigénétique est le processus de modifications sur l'ADN (par exemple, l'ajout de groupements méthyl) qui changent la lecture de l'ADN pour donner un nouveau protéome.
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Comment les bases s'apparient-elles dans l'ADN et combien de liaisons hydrogène forment A-T et C-G ?
Réponse
Dans l'ADN, les bases s'apparient deux à deux : l'Adénine (A) avec la Thymine (T) et la Cytosine (C) avec la Guanine (G). L'appariement A-T forme 2 liaisons hydrogène, tandis que l'appariement C-G forme 3 liaisons hydrogène.
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Quelles sont les trois différences majeures entre l'ADN et l'ARN (sucre, bases, structure) ?
Réponse
Les trois différences majeures entre l'ADN et l'ARN sont :
- Sucre : L'ADN contient du désoxyribose, tandis que l'ARN contient du ribose.
- Bases : L'ADN possède les bases Adénine (A), Guanine (G), Cytosine (C) et Thymine (T). L'ARN possède les bases Adénine (A), Guanine (G), Cytosine (C) et Uracile (U) à la place de la Thymine.
- Structure : L'ADN est généralement une double hélice (bicaténaire), antiparallèle et complémentaire. L'ARN est pratiquement toujours monocaténaire.
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Décrivez l'orientation d'un brin d'ADN et d'ARN (5' et 3').
Réponse
Un brin d'ADN et d'ARN est orienté de 5' vers 3'. L'extrémité 3' possède une fonction hydroxyle sur le sucre, tandis que l'extrémité 5' a un groupement phosphate.
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Quelles sont les deux principales différences entre l'ADN des procaryotes et celui des eucaryotes ?
Réponse
Les deux principales différences entre l'ADN des procaryotes et celui des eucaryotes sont :
- La forme de l'ADN : linéaire chez les eucaryotes et circulaire chez les procaryotes.
- La localisation de l'ADN : dans le noyau (et mitochondrie) chez les eucaryotes et dans le cytoplasme chez les procaryotes.
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Quel est le rôle des miARN et des siARN ?
Réponse
Les miARN et les siARN sont de petits ARN composés de 21 nucléotides qui ont pour rôle de bloquer la traduction.
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Quels sont les trois codons STOP de la traduction ?
Réponse
Les trois codons STOP de la traduction sont :
- UAA
- UAG
- UGA
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Comment l'ADN est-il compacté dans les cellules eucaryotes ?
Réponse
L'ADN est compacté dans les cellules eucaryotes grâce à des protéines appelées histones. Le filament d'ADN s'enroule autour d'octamères d'histones (8 protéines identiques deux à deux) pour former une structure plus compacte, passant de 2 nm à un chromosome d'environ 5 micromètres.
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Quel est le codon de démarrage de la traduction et quel acide aminé code-t-il ?
Réponse
Le codon de démarrage de la traduction est AUG et il code pour la Méthionine.
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Qu'est-ce que l'épissage alternatif et quelle est sa conséquence ?
Réponse
L'épissage alternatif est un processus par lequel, à partir d'une même séquence codante (ARN pré-messager), on peut obtenir deux protéines totalement différentes. La conséquence est la production de différentes protéines à partir d'un seul gène, en fonction des conditions physiologiques de la cellule.
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Quelles sont les quatre phases du cycle cellulaire et que se passe-t-il pendant la phase S ?
Réponse
Les quatre phases du cycle cellulaire sont :
- Phase G1 : Préparation à la phase S et contrôle général.
- Phase S : Synthèse ou réplication de l'ADN.
- Phase G2 : Double contrôle de la réplication et préparation à la mitose.
- Phase M : Mitose, donnant naissance à deux cellules filles.
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Nommez les deux brins d'ADN synthétisés lors de la réplication et la différence majeure entre eux.
Réponse
Les deux brins d'ADN synthétisés lors de la réplication sont le brin avancé et le brin retardé.
La différence majeure est que le brin avancé est synthétisé de manière continue dans le sens 5' vers 3', tandis que le brin retardé est synthétisé de manière discontinue sous forme de fragments d'Okazaki.
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Quelle est la forme active (phosphorylée ou déphosphorylée) de la glycogène phosphorylase et de la glycogène synthase ?
Réponse
La glycogène phosphorylase est active sous sa forme phosphorylée.
La glycogène synthase est active sous sa forme déphosphorylée.
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Quelles sont les trois principales modifications covalentes subies par l'ARNm mature ?
Réponse
Les trois principales modifications covalentes subies par l'ARNm mature sont :
1. La formation de la coiffe en 5'.
2. L'ajout de la queue poly(A) en 3'.
3. L'épissage (élimination des introns).
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Comment l'AMP et l'ATP régulent-ils allostériquement la glycogène phosphorylase dans le muscle ?
Réponse
Dans le muscle, l'AMP active allostériquement la glycogène phosphorylase, signalant un faible niveau énergétique et la nécessité de dégrader le glycogène pour produire de l'énergie. À l'inverse, l'ATP, en grande quantité, inhibe allostériquement cette enzyme, indiquant un niveau énergétique élevé et réduisant le besoin de dégrader le glycogène.
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Quelle est l'importance de la régulation allostérique pour la cellule ?
Réponse
La régulation allostérique est cruciale pour la cellule car elle contribue à l'homéostasie intracellulaire, permettant à la cellule de produire uniquement ce dont elle a besoin. Elle assure également la protection cellulaire en évitant que la cellule ne travaille au-delà de ses capacités, même face aux besoins de l'organisme.
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Quel est le rôle principal du métabolisme du glycogène dans le foie par rapport au muscle ?
Réponse
Le rôle principal du métabolisme du glycogène diffère selon le tissu :
- Foie : Maintenir la glycémie (taux de glucose sanguin) pour l'ensemble de l'organisme.
- Muscle : Fournir une source d'énergie rapide pour ses propres besoins (contraction musculaire).
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Citez deux régulateurs allostériques inhibiteurs de la glycolyse.
Réponse
Le citrate et l'ATP sont deux régulateurs allostériques inhibiteurs de la glycolyse.
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Comment l'insuline et le glucagon influencent-ils la régulation covalente du métabolisme du glycogène ?
Réponse
L'insuline et le glucagon régulent de manière covalente le métabolisme du glycogène :
- Insuline (en cas d'hyperglycémie) :
- Active les phosphatases.
- Déphosphoryle et active la glycogène synthase (favorise la glycogénogenèse).
- Déphosphoryle et inactive la glycogène phosphorylase (inhibe la glycogénolyse).
- Glucagon (en cas de baisse de la glycémie) :
- Agit sur les kinases.
- Active les kinases, ce qui phosphoryle et active la glycogène phosphorylase (favorise la glycogénolyse).
- Active les kinases, ce qui phosphoryle et inactive la glycogène synthase (inhibe la glycogénogenèse).
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Pourquoi la glycolyse et la néoglucogenèse ne peuvent-elles pas avoir lieu simultanément dans le foie ?
Réponse
La glycolyse et la néoglucogenèse ne peuvent pas avoir lieu simultanément dans le foie car ce sont des voies métaboliques opposées : la glycolyse dégrade le glucose pour produire de l'énergie, tandis que la néoglucogenèse synthétise du glucose en consommant de l'énergie. Leur activité simultanée constituerait un cycle futile et inefficace, empêchant le foie de maintenir l'homéostasie du glucose.
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Citez les trois réactions irréversibles de la glycolyse et les enzymes correspondantes.
Réponse
Réaction n°1 : Hexokinase
Réaction n°3 : Phosphofructokinase 1
Réaction n°10 : Pyruvate kinase
Explication
Les trois réactions irréversibles de la glycolyse sont catalysées par l'hexokinase (réaction 1), la phosphofructokinase 1 (réaction 3) et la pyruvate kinase (réaction 10). Ces étapes sont des points de régulation clés de la voie métabolique.
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Décrivez la différence principale entre une voie métabolique catabolique et une voie anabolique, et donnez un exemple de molécule énergétique produite ou consommée dans ces voies.
Réponse
La différence principale est que les voies cataboliques dégradent les macromolécules et produisent de l'énergie, tandis que les voies anaboliques synthétisent des molécules et consomment de l'énergie.
Explication
Les voies cataboliques sont des processus de dégradation qui libèrent de l'énergie (ex: production d'ATP), tandis que les voies anaboliques sont des processus de synthèse qui nécessitent un apport d'énergie (ex: consommation d'ATP). L'ATP est la principale molécule énergétique utilisée et produite dans ces voies.
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Décrivez le rôle central de l'acétyl-CoA dans le métabolisme des lipides, en mentionnant son origine cytosolique pour la synthèse et mitochondriale pour la dégradation.
Réponse
L'acétyl-CoA est la seule molécule précurseur pour la synthèse des acides gras, et elle est d'origine cytosolique.
Lors de la dégradation des acides gras (bêta-oxydation), l'acétyl-CoA est le produit final et est d'origine mitochondriale.
Explication
L'acétyl-CoA est un carrefour métabolique essentiel. Sa localisation (cytosolique ou mitochondriale) détermine s'il sera utilisé pour la synthèse ou la dégradation des lipides.
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Expliquez la différence structurelle entre un aldose et un cétose, et mentionnez un exemple pour chaque type.
Réponse
Un aldose est un monosaccharide qui possède une fonction aldéhyde, généralement située sur le carbone 1 (C1). Un cétose est un monosaccharide qui possède une fonction cétone, généralement située sur le carbone 2 (C2). Un exemple d'aldose est le glucose, et un exemple de cétose est le fructose.
Explication
La distinction structurelle principale entre un aldose et un cétose réside dans la nature de leur groupe carbonyle. Les aldoses ont un groupe aldéhyde (-CHO) à l'extrémité de leur chaîne carbonée, tandis que les cétoses ont un groupe cétone (-CO-) au milieu de leur chaîne carbonée, typiquement sur le deuxième carbone.
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Indiquez deux différences majeures entre la structure de l'ADN et celle de l'ARN.
Réponse
Le sucre (ose) : L'ADN contient du désoxyribose, tandis que l'ARN contient du ribose.
Les bases azotées : L'ADN contient de la thymine (T), alors que l'ARN contient de l'uracile (U) à la place de la thymine. Les bases adénine (A), cytosine (C) et guanine (G) sont communes aux deux.
Explication
L'ADN (acide désoxyribonucléique) et l'ARN (acide ribonucléique) sont des acides nucléiques essentiels. Leurs principales différences résident dans le type de sucre présent dans leur squelette (désoxyribose pour l'ADN, ribose pour l'ARN) et dans l'une de leurs bases azotées (thymine pour l'ADN, uracile pour l'ARN). De plus, l'ADN est généralement bicaténaire, tandis que l'ARN est majoritairement monocaténaire.
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Quels sont les trois buts principaux de la voie des pentoses phosphates ?
Réponse
Les trois buts principaux de la voie des pentoses phosphates sont :
- Produire du NADPH, H+
- Donner du ribose 5-phosphate
- Contourner le début de la glycolyse
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Nommez les deux homopolymères qui composent l'amidon et décrivez la principale différence de structure entre eux.
Réponse
Les deux homopolymères qui composent l'amidon sont l'amylose et l'amylopectine.
La principale différence structurelle est que l'amylose est une chaîne linéaire de molécules de glucose liées par des liaisons α(1-4) glycosidiques, tandis que l'amylopectine est une molécule ramifiée, possédant des liaisons α(1-6) glycosidiques en plus des liaisons α(1-4) de la chaîne principale.
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Combien de molécules d'ATP sont produites par une molécule de NADH,H+ et une molécule de FADH2 lors de la phosphorylation oxydative ?
Réponse
Une molécule de NADH,H+ produit 3 molécules d'ATP et une molécule de FADH2 produit 2 molécules d'ATP lors de la phosphorylation oxydative.
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Expliquez la nomenclature oméga (ω) pour les acides gras insaturés.
Réponse
La nomenclature oméga (ω) pour les acides gras insaturés indique la position de la première double liaison en partant du dernier carbone (méthyl) de la chaîne. Par exemple, un acide gras ω-3 a sa première double liaison sur le troisième carbone à partir de l'extrémité méthyl.
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Expliquez la formation d'une liaison osidique et comment elle peut être rompue.
Réponse
La formation d'une liaison osidique (ou osido-oside) unit deux oses par une réaction de condensation entre deux groupements hydroxyles, libérant une molécule d'eau. Elle peut être rompue par hydrolyse acide ou par hydrolyse enzymatique grâce à des osidases.
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Quels sont les trois principaux précurseurs non glucidiques de la néoglucogenèse ?
Les trois principaux précurseurs non glucidiques de la néoglucogenèse sont : le lactate, le glycérol et certains acides aminés glucoformateurs (comme l'alanine et l'aspartate).
Citez les trois types de corps cétoniques et indiquez lequel ne fournit pas d'ATP.
Les trois types de corps cétoniques sont : l'acétoacétate, l'acétone et le bêta-hydroxybutyrate. L'acétone ne fournit pas d'ATP.
Pourquoi le glucose est-il immédiatement phosphorylé en glucose 6-phosphate lorsqu'il entre dans une cellule ?
Le glucose est immédiatement phosphorylé en glucose 6-phosphate pour deux raisons principales :
1. Empêcher qu'il ne ressorte de la cellule vers la circulation sanguine.
2. Le piéger à l'intérieur de la cellule pour qu'il puisse être utilisé dans les voies métaboliques (glycolyse, glycogénogenèse, voie des pentoses phosphate).Citez les quatre principales fonctions des glucides en biologie.
Les quatre principales fonctions des glucides en biologie sont :
- Éléments de soutien (structure) : comme la cellulose.
- Réserve énergétique : sous forme d'amidon chez les végétaux et de glycogène chez les animaux.
- Constituants fondamentaux : des acides nucléiques, coenzymes et vitamines.
- Éléments de reconnaissance cellulaire.
Quel est le rôle central du glutamate dans le métabolisme des acides aminés et citez deux molécules qu'il peut former ?
Le glutamate joue un rôle central dans le métabolisme des acides aminés en étant un précurseur pour la synthèse de plusieurs d'entre eux et de neurotransmetteurs. Il peut notamment former le GABA et la glutamine.
Comment l'ADN est-il compacté dans les cellules eucaryotes pour former les chromosomes ?
L'ADN est compacté dans les cellules eucaryotes grâce à des protéines appelées histones. Le filament d'ADN s'enroule autour de ces histones (qui forment des octamères) pour former des nucléosomes, permettant ainsi une compaction progressive jusqu'à la formation des chromosomes.
Citez deux caractéristiques de l'ADN mitochondrial qui le distinguent de l'ADN nucléaire.
L'ADN mitochondrial est circulaire, contrairement à l'ADN nucléaire qui est linéaire.
L'ADN mitochondrial ne possède pas d'introns, alors que l'ADN nucléaire en contient.Où le cycle de l'urée a-t-il lieu et quel est son lien avec le cycle de Krebs ?
Le cycle de l'urée a lieu dans le foie, spécifiquement dans le cytosol et la mitochondrie. Il est lié au cycle de Krebs par le fumarate, un intermédiaire du cycle de Krebs qui est essentiel pour alimenter le cycle de l'urée.
Nommez les deux modifications covalentes subies par l'ARNm primaire pour devenir mature et expliquez leur rôle.
Les deux modifications covalentes subies par l'ARNm primaire pour devenir mature sont :
1. La formation d'une coiffe en 5' : Elle protège l'ARNm de la dégradation et est essentielle pour l'initiation de la traduction.
2. L'ajout d'une queue poly-A en 3' : Elle protège également l'ARNm de la dégradation et joue un rôle dans la stabilité, le transport hors du noyau et l'efficacité de la traduction.Expliquez la double régulation (allostérique et covalente) de l'enzyme Acétyl-CoA Carboxylase (ACC) dans la biosynthèse des acides gras.
L'Acétyl-CoA Carboxylase (ACC) est soumise à une double régulation :
1. Régulation allostérique :
L'ACC existe sous deux formes : un protomère inactif et un polymère actif. Le citrate cytosolique, un indicateur d'un excès d'énergie et de précurseurs, active l'ACC en favorisant sa polymérisation.
2. Régulation covalente (phosphorylation/déphosphorylation) :
L'ACC est inactive sous sa forme phosphorylée et active sous sa forme déphosphorylée. Ce processus est régulé par des hormones et le niveau énergétique de la cellule (un excès d'ATP, par exemple, entraîne la phosphorylation et donc l'inactivation de l'enzyme).Citez les quatre principales voies de synthèse de l'ATP dans la cellule.
Les quatre principales voies de synthèse de l'ATP dans la cellule sont :
- Phosphorylation oxydative
- Glycolyse
- Photosynthèse
- Cycle de Krebs
Quelles sont les trois caractéristiques principales des glucides simples ?
Les trois caractéristiques principales des glucides simples sont :
1. Au moins 3 atomes de Carbone
2. Fonctions alcools
3. Fonction aldéhyde ou cétoneQuelle est la forme active du glucose nécessaire à la glycogène synthase pour l'élongation des chaînes ?
L'UDP-glucose (uracile-di-phosphate-glucose).
Citez trois acides aminés indispensables pour l'organisme humain.
Voici trois acides aminés indispensables pour l'organisme humain :
- Leucine
- Thréonine
- Lysine
Quelles sont les trois enzymes clés impliquées dans la dégradation du glycogène ?
Les trois enzymes clés impliquées dans la dégradation du glycogène sont :
1. La glycogène phosphorylase
2. La glucose transférase
3. L'α-1,6 glucosidase (enzyme débranchante)Nommez les trois principales sources de précurseurs non glucidiques pour la néoglucogenèse.
Les trois principales sources de précurseurs non glucidiques pour la néoglucogenèse sont :
- Certains acides aminés glucoformateurs (ex: alanine, aspartate)
- Le lactate (provenant des muscles et des globules rouges)
- Le glycérol (issu de la dégradation des triglycérides)
Quelle est la principale différence entre un acide gras saturé et un acide gras insaturé en termes de structure et d'origine ?
La principale différence structurelle est que les acides gras saturés ne possèdent pas de doubles liaisons carbone-carbone, tandis que les acides gras insaturés en possèdent une ou plusieurs. En termes d'origine, les acides gras saturés sont majoritairement d'origine animale, alors que les acides gras insaturés sont principalement d'origine végétale.
Décrivez le rôle de l'hélicase et des topoisomérases dans la réplication de l'ADN.
L'hélicase est responsable de l'ouverture de la double hélice d'ADN en séparant les deux brins. Les topoisomérases débobinent l'ADN pour relâcher la tension torsionnelle accumulée lors de l'ouverture de la double hélice.
Qu'est-ce qu'un épimère et donnez un exemple avec le glucose ?
Un épimère est un stéréoisomère d'un composé qui ne diffère de ce dernier que par la configuration d'un seul carbone asymétrique.
Par exemple, le galactose est un épimère du glucose en C4, et le mannose est un épimère du glucose en C2.Quels sont les trois types d'ARN les plus abondants dans la cellule et leur pourcentage approximatif ?
Les trois types d'ARN les plus abondants dans la cellule sont :
- ARNr (ribosomique) : 82%
- ARNt (de transfert) : 16%
- ARNm (messager) : 2%
Quelle est la principale différence structurale entre l'amylose et l'amylopectine ?
L'amylose est un polysaccharide linéaire de D-glucose lié par des liaisons α(1-4) glycosidiques, tandis que l'amylopectine est un polysaccharide ramifié avec des liaisons α(1-4) glycosidiques dans la chaîne principale et des liaisons α(1-6) glycosidiques aux points de ramification.
Citez trois caractéristiques uniques de l'ADN mitochondrial.
L'ADN mitochondrial présente les caractéristiques uniques suivantes :
- Il ne possède pas d'introns.
- Il est exclusivement hérité de la mère.
- Il possède son propre code génétique.
Décrivez la structure générale d'un glycérophospholipide.
Un glycérophospholipide est composé d'une molécule de glycérol estérifiée à deux acides gras et à un groupe phosphate. Ce groupe phosphate peut ensuite être lié à une autre molécule polaire (tête polaire).
Quels sont les trois corps cétoniques et lequel n'est pas utilisé comme source d'énergie ?
Les trois corps cétoniques sont l'acétoacétate, l'acétone et le bêta-hydroxybutyrate. L'acétone n'est pas utilisée comme source d'énergie.
Expliquez le lien entre le cycle de l'alanine et la néoglucogenèse hépatique.
Le cycle de l'alanine est un mécanisme par lequel l'alanine, produite en excès dans les muscles (à partir du pyruvate), est transportée vers le foie. Dans le foie, l'alanine est reconvertie en pyruvate, qui sert ensuite de substrat à la néoglucogenèse hépatique pour synthétiser du glucose. L'azote de l'alanine est éliminé via le cycle de l'urée.
Quelles sont les cinq voies métaboliques possibles à partir du glucose 6-phosphate ?
Les cinq voies métaboliques possibles à partir du glucose 6-phosphate sont :
- La Glycogénogenèse (synthèse du glycogène).
- La Glycolyse (dégradation du glucose en pyruvate).
- La Voie des pentoses phosphate (production de NADPH et de ribose 5-phosphate).
- La Glycogénolyse (dégradation du glycogène, le glucose 6-phosphate étant un intermédiaire clé avant la libération de glucose).
- La Néoglucogenèse (synthèse de glucose à partir de précurseurs non glucidiques, le glucose 6-phosphate étant un intermédiaire clé avant la libération de glucose).
Fiche de révision
Structure des Acides Nucléiques
Les acides nucléiques, ADN et ARN, sont des macromolécules essentielles qui stockent et transmettent l'information génétique. Leur structure dicte leur fonction au sein de la cellule.
Comparaison ADN vs ARN
Caractéristique ADN (Acide Désoxyribonucléique) ARN (Acide Ribonucléique)
Ce sont les sucres qui diffèrent: 2- Désoxyribose dans l’ADN avec un H en 2’ ( qui vient de la voie des pentoses phosphates)
Et le beta-D- ribose ds l’ARN OH en 2’
Deux types de Bases azotées differente:
Les PYRIMIDIQUES:
Cytosine (C), Thymine (T), Uracile (U)
Les PURINES:
Adénine (A), Guanine (G)
Bases de l’ADN Base de l’ARN
Grp phosphates: acides phosphorique ou phosphate inorganiques Pi
Les liaisons:
Liaison Ester: alcool= aide phosphorique
Liaison pyrophoshate ( liaison riche en énergie )
ADN: Structure Bicaténaire (double hélice), antiparallèle,
Arn : Généralement monocaténaire
Rôle principal Stockage de l'information génétique à long terme Transfert de l'information génétique et synthèse des protéines
Composition et Orientation
Les acides nucléiques sont des polymères de nucléotides bicaténaire ET antiparallèle ET complémentaire
Nucléoside : ose + Base azotée.
Nucléotide : ose + Base azotée + Groupement phosphate.
Chaque brin possède une orientation 5' vers 3', déterminée par le groupement phosphate en position 5' du sucre et le groupement hydroxyle (-OH) en position 3'
C’est en. En 3’ que se fixe le nouveau nucléotides car se fixe sur le OH.
L'ADN est stabilisé par des liaisons hydrogène entre les bases complémentaires : A s'apparie avec T (2 liaisons) et C avec G (3 liaisons).
Liaisons hydrogène de faible énergie( casse facilement ) c’est ces liaisons qui permettent la formation de la double hélice
Eucaryotes vs Procaryotes
Procaryotes : Pas de noyau, ADN circulaire et libre dans le cytoplasme (nucléoïde).
Eucaryotes : ADN linéaire contenu dans un noyau, hautement organisé.
Topoimérases: sert à débobiner l’ADN ( enzyme modifiant le nb d’enlacement)
Absorbante de l’ ADN et de l’arn: 260nm
Dénaturation de l’ADN:
Rupture double brin : chaleur, urée
TM: 50%=0,5 température d’hybridation de l’ADN.
Particularité de l’ADN: palindromes: séquence pouvant être lu d le sens 5’ 3 ‘ et ds le sens 3’ 5’ ( séquence reconnu par des enzymes de restrictions qui coupe l’ADN: sert ds la reconnaissance d’un individu police)
Palindromes imparfait: séquence palindromique- séquence non palinromique - séquence palindromique
Compaction de l'ADN Eucaryote
Pour tenir dans le noyau, l'ADN s'enroule autour de protéines appelées histones. Cet enroulement forme des structures appelées nucléosomes, qui se compactent ensuite pour former la chromatine, puis les chromosomes visibles lors de la division cellulaire.
Les gènes
Des: séquence d’ADN:
- taille variable
- informations qualitatives et quantitatives : ARNm (1 ou plus)
- protéine(s) : effecteur(s) biologique(s)
Normalement 1 gène= une protéine
Séquence codantes pour des protéines= 1 a 3 % du génome humain
20 a 23000 génésique ds le génome humain
Grace a l’épissage alternatif certains gènes peuvent donner des protéines au rôle biologique totalement différents.
ADN Mitochondrial
La mitochondrie possède son propre ADN, qui est circulaire, transmis exclusivement par la mère, et ne contient pas d'introns. Il code pour certaines protéines de la chaîne respiratoire.
Les ARN
Différents ARN
- ARNr (ribosomique). 82%. Constituants de ribosomes (synthèse protéique)
- ARNt (fransfert). 16%. Transporte et transfère AcA du cytoplasme vers ribosome
(lie un AcA du coté 3’)
- ARNm. 2%
- ARNsn (Small nucléotid) <1%. Rôle dans mécanismes nucléaires dont l'épissage
Rôle de Régulation sur l'expression de l'ADNm (activation mais + souvent dégradation)
(petite taille)
région non appariée ( monocatédaire)-> arn m
Les Processus Fondamentaux
Rappel surs les phases du cycle cellulaire:
Phase G1= préparation de la face S ( cad tt est ok )
Phase S= réplication De l’ADN
Phase G2= double contrôle:vérifie la bonne réplication de l’ADN et contrôle avant la mitose
Phase M= mitose: va donner naissance à deux cellules fille.
G1 S et G2=1 000 000 mg² interphase
1. La Réplication
La réplication est le processus de synthése de l’ADnN reproduisant, exactement le génome d’une cellule se déroulant pendant la phase S du cycle cellulaire. Une hélicase ouvre la double hélice, et l'ADN polymérase synthétise un nouveau brin complémentaire dans le sens 5' vers 3'.
Brin avancé : Synthèse continue.
Brin retardé : Synthèse discontinue en fragments d'Okazaki, qui sont ensuite liés par une ligase.
Oui C= origine de réplication plusieurs sur 1 chromosomes
2. La Transcription
La transcription est la synthèse d'un brin d'ARN à partir d'une matrice d'ADN. L'ARN polymérase lit le brin antisens de l'ADN (3'->5') pour créer un transcrit primaire (pré-ARNm). Cet ARN subit ensuite des maturations :
Ajout d'une coiffe en 5' pour la protection et la reconnaissance par le ribosome. Se mets en place très rapidement et évite la dégradation de l’ARNm Coiffée Me-Gppp-5’ -> guanine va être métylée
Ajout d'une queue poly-A en 3' pour la stabilité.
Arn polymérase n’a pas besoin d’amorce.
ARNm se dégrade facilement -> des séquences le protège
3. L'Épissage
Répartition des gènes sur un chromosomes:
Promoteur inhibe ou active la transcription d’un gène
Le transcrit primaire contient des séquences codantes (exons) et non codantes (introns). L'épissage élimine les introns pour former un ARNm mature. L'épissage alternatif permet de produire différentes protéines à partir d'un même gène en variant les exons conservés.
À savoir: les parties non codantes du génome peuvent y avoir un rôle biologique.
Transcrit primaire: UTR intrinsèque exons UTR
-> UTR: partie non traduites: elles vont être reconnu pour la traduction
ARNm mature: maturation= épissage et modification covalentes
5’ CAP-UTR-exons - exons -exons n fois - AAAAAAA 3’
4. La Traduction
La traduction est la synthèse d'une protéine dans le cytoplasme. Le ribosome lit l'ARNm par groupe de trois nucléotides, appelés codons.
Séquence d’acides nucléiques monocatédaires a une séquence d’acides aminés aminés=prot
Chaque codon correspond à un acide aminé spécifique, apporté par un ARN de transfert (ARNt).
La traduction commence au codon d'initiation (AUG) et se termine à un codon stop (UAA, UAG, UGA).
( savoir quel ensemble de codons donne quels AcA)
5. Phase de terminaison
Un facteur de libération vient se fixer sur le codon stop:
Libération des 2 sous unités ribosomiques
Liberation de la port synthétisé et du ARNm
Aucun ARNt ne vient se fixer au codon stop
ARNm libérer est soit dégrader soit a nouveau traduit
STRUCTURE DES PROTÉINES:
Les protéines ont une structure primaire= enchaînement d’acides aminées
Les AcA crée de faibles liaisons ( hydrophobes)( liaison hydrogène ou de van der walls)
Structure tertiaire: création de liaisons forte entre AcA surtout entre CYSTEINE (ponts disulfure)
Quaternaire: association de 2 ou plusieurs sous unités protéiques les unes avec les autres
Points Clés à Retenir
Le flux de l'information génétique est un processus séquentiel et hautement régulé : l'ADN est répliqué pour la division cellulaire, transcrit en ARNm dans le noyau, puis l'ARNm est maturé (épissage) avant d'être exporté dans le cytoplasme pour être traduit en protéine fonctionnelle par les ribosomes.
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Quel pourcentage du glycogène est stocké dans le foie chez l'homme ?
Le lactose est un diholoside composé de quelles deux molécules d'oses, et par quel type de liaison sont-elles reliées ?
Lequel des acides aminés suivants est considéré comme indispensable pour l'organisme humain ?
a) Alanine
b) Glycine
c) Leucine
d) Sérine
Parmi les acides gras suivants, lequel est un acide gras polyinsaturé essentiel de la famille oméga 6 ?
a) Acide palmitoléique
b) Acide oléique
c) Acide linoléique
d) Acide arachidique
Quelle hormone active les phosphatases et favorise la glycogénogenèse en cas d'hyperglycémie ?
a) Glucagon
b) Adrénaline
c) Insuline
d) Cortisol
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