examen biologie 2

Chapitre 16: La structure de l'ADN et sa réplication

Scientifiques clés

  • James Watson

  • Francis Crick

  • Rosalind Franklin

Structure de l'ADN

  • Composants de l'ADN : le groupement phosphate est attaché au carbone 5' et le groupement OH au carbone 3'.

  • Éléments de base :

    • Nucléotides : Monomères constituant l'ADN, comprenant un glucide (désoxyribose), des bases azotées (purines : adénine, guanine; pyrimidines : thymine, cytosine ou uracile).

    • Association des bases : Le nombre d'adénines (A) est égal au nombre de thymines (T) et le nombre de guanines (G) est égal au nombre de cytosines (C).

  • Structure hélicoïdale : L'ADN se présente sous la forme de deux chaînes hélicoïdales antiparallèles.

  • Localisation : Dans les eucaryotes, l'ADN est contenu dans le noyau sous forme de chromosomes (présent aussi dans les mitochondries et chloroplastes).

  • Fonction : Contient des informations génétiques; la réplication des chromosomes a lieu lors de la phase S du cycle cellulaire.

Réplication de l'ADN

Amplification en chaîne par polymérase (ACP)

  • Techniques pour amplifier un fragment d'ADN avec des enzymes de réplication, en particulier la polymérase.

Modèle de réplication

  • Modèle semi-conservateur : Chaque molécule d'ADN nouvellement formée a un brin paternel et un brin nouvellement synthétisé.

Processus de réplication

  1. Début de la réplication : Commence sur les origines de réplication, segment d'ADN avec séquences spécifiques, plus facile à défaire où il n'y a que deux liaisons hydrogène (A-T).

  2. Reconnaissance et amorçage : Des protéines de réplication reconnaissent la séquence et amorcent la réplication; elles séparent les deux brins d'ADN et forment un œil de réplication.

  3. Élongation : La réplication avance dans les deux directions jusqu'à reproduction de la molécule d'ADN complète.

  4. Formation de la fourche de réplication : Où se prolonge le déroulement des brins.

Protéines clés dans la réplication

  • Hélicase : Déroule la double hélice et rompt les liaisons hydrogène entre les bases azotées.

  • Protéines fixatrices : Empêchent les brins non appariés de se réenrouler.

  • ADN gyrase : Diminue la tension dans ADN en pivoter les brins.

Synthèse de l'ADN

  1. Primase : Synthétise une amorce d'ARN pour initier la synthèse du brin complémentaire.

  2. ADN polymérase : Ajoute des nucléotides à la chaîne en croissance, synthétisant de 5' à 3'.

  3. Brins antiparallèles : Le brin directeur est synthétisé de manière continue, le brin discontinu est synthétisé par fragments (fragments d’Okazaki).

  4. Remplacement des amorces : ADN polymérase I remplace les nucléotides d'ARN par ceux d'ADN.

  5. Ligation : ADN ligase relie les squelettes désoxyribose-phosphate des fragments d'Okazaki.

Réparation de l'ADN

  • Télomères : Séquences nucléotidiques répétées, raccourcissent à chaque réplication; télomérase allonge les télomères dans les cellules germinales.

    • Fonction protectrice : Protègent les extrémités des molécules d'ADN contre l'activation des mécanismes d'arrêt cellulaire.

  • Correction des mutations : Les bases mal appariées sont corrigées par des enzymes, impliquant ADN polymérase et ADN ligase.

Lexique

  • Nucléotide : Unité de base d'un acide nucléique composée d'un glucide à 5 carbones.

  • Appariement complémentaire : Précise la relation entre les bases nucléiques (A-T, G-C).

  • Brins antiparallèles : Les brins d'ADN s'orientent dans des directions opposées.

Page 2 : Synthèse de l'ADN

Processus de synthèse

  1. Primase synthétise l'amorce d'ARN.

  2. ADN polymérase catalyse l'élongation.

  3. Deux brins d'ADN ont des sens de réplication différents.

  4. ADN polymérase III pour brin directeur et discontinu.

  5. Fragments d'Okazaki synthétisés de façon discontinue et reliés ultérieurement.

Réparation et maturation de l'ADN

  • Télomères : Protéger les extrémités contre le raccourcissement.

  • Réparation des erreurs : Enzyme endonucléase coupe les segments endommagés pour corriger les bases.

Vocabulaire

  • Appariement complémentaire : Possibilité d'apparier les bases nucléiques (A-T, G-C).

Page 3 : Réplication chez Procaryotes et Eucaryotes

  • Différences dans les mécanismes de réplication des cellules procaryotes (E. coli) et eucaryotes.

Page 4 : Détails supplémentaires sur la réplication

  • Synthèse des brins : Description du processus de synthèse des brins directeur et discontinu, les rôles des enzymes impliquées.

Chapitre 17 : Expression génétique

Introduction

  • Processus par lequel l'ADN régit la synthèse des protéines via deux étapes : transcription et traduction.

Code génétique

  • Les nucléotides d'ADN se traduisent en acides aminés via l'ARNm.

Protéines

  • Structure : Primaire, secondaire, tertiaire et quaternaire.

Synthèse des protéines

  • Processus de transcription et de traduction, acteurs et sites d'action.

Vocabulaire

  • Gène : Unité d'information génétique.

Page 6 : Élongation et Terminaison

  • Détails du processus d'élongation et les rôles des facteurs de terminaison.

Chapitre 22 : L'évolution

Concepts clés

  • Évolution comme changement allélique au fil du temps.

Théories

  • Diverses théories : fixisme, catastrophisme, théorie de la sélection naturelle de Darwin.

Preuves de l'évolution

  • Homologie et biogéographie comme fondements.

Vocabulaire d'évolution

  • Biologie évolutive des populations, fréquence allélique, et microévolution.

Mécanismes de microévolution

  1. Dérive génétique

  2. Mutations

  3. Sélection naturelle

Test statistique

  • Utilisation du test du Khi-Carré pour analyser les fréquences génotypiques.