Photosynthèse et respiration cellulaire poireau

Biologie : Fonctions du Vivant et Matériel Génétique

Ce pense-bête couvre l'expérimentation sur les métabolismes des plantes et l'organisation du matériel génétique.

Expérience sur les Métabolismes des Plantes (Poireau)

Objectif: Étudier l'évolution de la quantité de dioxygène en fonction du temps sur les racines et la partie blanche du poireau, et en déduire les mécanismes métaboliques.

Protocole Expérimental

1. Préparation: Placer le poireau dans la cuve et fermer.

2. Mise en place: Percer la sonde et lancer le logiciel.

3. Mesure:

   • 2 minutes dans le noir.

   • 5 minutes à la lumière (mesure).

   • 8 minutes dans le noir.

4. Observation: Réaliser une photo-capture des résultats.

Observations et Conclusions

Conclusion Générale:

• Autotrophes (comme le poireau vert) peuvent réaliser les deux métabolismes (photosynthèse et respiration) grâce à des organites différents (chloroplastes et mitochondries), selon la présence de lumière ou de sources d'énergie chimique.

• Hétérotrophes (comme le poireau blanc à cet égard) ne peuvent utiliser que le glucose pour la respiration cellulaire.

Le Matériel Génétique et les Mutations

L'Information Génétique

• Chez les eucaryotes, l'information génétique est contenue dans le noyau sous forme d'ADN.

• Chez les procaryotes, l'information génétique est portée par un chromosome unique et circulaire libre dans le cytoplasme.

• L'ADN est une molécule constituée de deux brins parallèles enroulés en double hélice.

• Chaque brin est un enchaînement de nucléotides.

• Composition du nucléotide: un sucre (désoxyribose), un acide phosphorique, et une des quatre bases azotées (Adénine, Thymine, Cytosine, Guanine).

• Appariement complémentaire: Adénine (A) avec Thymine (T); Guanine (G) avec Cytosine (C).

• Gènes: unités d'information qui déterminent un caractère héréditaire, situés à un locus spécifique sur le chromosome.

• Diploïde: 2 copies de chaque gène (majorité des organismes).

• Haploïde: 1 seule copie (ex: bactéries).

Transfert et Expression de l'Information Génétique

• Transfert nucléaire: L'information génétique (IG) des eucaryotes se trouve dans le noyau. Confirme le rôle du noyau dans le développement (technique de clonage).

• Transgénèse: Transfert d'un gène d'une espèce à une autre. Produit un organisme génétiquement modifié (OGM).

• Universalité de l'ADN: Le langage de l'ADN est commun à tous les êtres vivants, permettant l'expression de gènes transférés.

Les Mutations, Origine de la Variabilité Génétique

Un gène est une séquence de nucléotides codant pour un message permettant à la cellule de fabriquer des molécules organiques.

• Allèles: Différentes versions d'un gène, qui proviennent de légères variations ou changements (un ou plusieurs nucléotides) dans la séquence d'ADN.

• Mutation: Tout changement dans la séquence d'ADN, origine de la variabilité génétique.

Types de Mutations

• Délétion: Perte de un ou plusieurs nucléotides.

• Addition: Ajout de un ou plusieurs nucléotides.

• Substitution: Remplacement de un ou plusieurs nucléotides.

Transmission des Mutations

• Les mutations se produisent naturellement dans l'ADN.

• Agents mutagènes: Augmentent la fréquence des mutations.

  • Physiques: Rayons X, radioactivité, UV, cosmiques.

  • Chimiques: Benzène, nitrosamine, toluène, amiante.

  • Biologiques: Virus.

• Cellules germinales: Si une mutation les touche, elle est transmise aux générations futures (spermatozoïdes et ovules).

• Cellules somatiques: Si une mutation les touche, elle n'est pas transmissible aux générations futures, mais peut être à l'origine de maladies chez le porteur (ex: cancers).

Les Niveaux d'Expression des Gènes

• Toutes les cellules d'un organisme, issues d'une cellule unique, possèdent la même information génétique.

• Cependant, les cellules spécialisées n'expriment qu'une partie de l'ADN.

• Il existe une modulation dans l'expression des gènes qui dépend de la fonction de la cellule.

• Exemple: La pigmentation des poissons zèbres est due à l'expression de pigments par les mélanophores, sous l'action du gène sc24a3 et de ses allèles.