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# SP [SVT-Maroc] du Prof Kebdani :
[email protected] (Licence CC BY-NC-SA 4.0)
Astuce Concours Examen pige
# Mtabolisme nergtique
# Pr. KEBDANI, M. Pr. KEBDANI, M.
SOMMAIRE
Fiche 01 : Respiration (Dfinitions & tapes)
Fiche 02 : Respiration (synthse)
Fiche 03 : Fermentation (Dfinitions et tapes)
Fiche 04 : Concours-mdecine
Fiche 05 : Structures musculaires
Fiche 06 : Contractions musculaires
Fiche 07 : nergtique musculaire
Fiche 08 : Enregistrements musculaires
# Fiches de rvision SVT du BAC Srie : Sciences physiques
Lessentiel RETENIR en SVT pour RUSSIR son BAC avec MENTION
> https://sites.google.com/view/svt-maroc
# 01-Mtabolisme : Respiration (Dfinitions & tapes)
Astuce Concours Examen pige
TAPE I : La glycolyse
- Elle phosphoryle 4 ADP mais hydrolyse 2 ATP ;
- Elle rduit 2 NAD+ en 2 NADH2 ( dshydrognation)
- Son bilan e st donc : + 2 ATP et + 2NADH2.
> C6H12O6 2 CH3-CO-COOH
> 2ADP+2Pi 2ATP
> 2NAD+ 2NADH,H+
TAPE II : La formation de l'actyl-Coenzyme A
- Elle dgage du CO2 ( par dcarboxylation du
mtabolite grce la dcarboxylase ) ;
- Elle rduit la NAD+ en NADH2 ( dshydrognation)
TAPE III : Le cycle de Krebs (= cycle de lacide citrique).
- Elle dgrade l Actyl-CoA selon un cycle de ractions chimiques
- Elle dgage : 2 CO2 ;
- Elle fournit : 3 NADH2 + 1 FADH2 + 1 ATP (GTP) ;
(GTP dans les cellules animales )
TAPE IV : Ractions de la chane respiratoire ou
phosphorylation oxydative
+ Oxydation des transporteurs NADH2 en NAD et FADH2 en
FAD => libration des lectrons et des protons H+ .
+ Transfert des e - via les protines membranaires vers
loxygne => nergie utilise par les pompes protons (H+)
+ Transfert des H+ de la matrice vers lespace inter-
membranaire => cration du gradient H+.
+ Retour des H+ de lespace inter-membranaires vers la matrice
travers la sphre pdoncule => nergie utilise pour la
phosphorylation.
+ Phosphorylation oxydative de l'ADP en ATP.
+ Rduction de lO2 par les protons H+ => formation de H2O.
DFINITION DE LA RESPIRATION CELLULAIRE
TAPES DE LA RESPIRATION CELLULAIRE
> Sphre
> pdoncule
> ADN
> ribosomes
> membrane
> externe
> membrane
> interne
> Espace inter-
> membranaire
> crte
> matrice
> Hyaloplasme
Ultrastructure mitochondriale
- Cest le transfert de lnergie de la matire organique vers la
molcule dATP en arobiose (+O2) .
- C'est la dgradation complte (totale) de la matire organique
(glucose ) en arobiose avec consommation d'O2 et dgagement de
CO2 et d'H2O comme matire minrales. La production dnergie est
importante (38 ATP ) et fait intervenir la mitochondrie dans les
cellules eucaryotes .
Raction globale de la respiration cellulaire
C6 H 12 O6 + 6O 2 6 CO 2 + 6 H 2 O + Energie (2860 Kj ) 38 ATP
Chaleur
> ADP+Pi
> 2H+
> RH 2
> R 2e- O 2H2O
e-
+ +
> Espace inter-
> membranaire
> Matrice
> ATP
> H+
> Membrane
> interne
> H+ H+ H+
> R= NAD ou FAD
> Protines intgres
> (Enzymes, transporteurs ,
> rcepteurs de H+ et e-,
> pompes.
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Ractions de la chane respiratoire Astuce Concours Examen pige
Glucose
2 pyruvates
actyl-CoA
I 2 ATP (-2+4)
CO 2
CO 2
CO 2
ATP (GTP)
FADH 2
NADH 2
(C2)
C4 C6
C5
C4
C4
NADH 2 NAD FADH 2 FAD
ADP+Pi
ATP
O2
H2O
C4
(2xC3)
(C6)
2 NADH2
NADH 2
NADH 2
NADH 2
CH 3-CO-COOH
C6H12 O6
CH 3-CO-CoA
[H+]
II
III
IV
ATP + H 2O ADP + Pi
ADP + Pi ATP + H 2O
NAD + + 2H + + 2e- NADH + H +
(ou NAD + 2H + + 2e- NADH 2)
Hydrolyse : ATPase
Phosphorylation : ATP-Synthtase
Rduction : Dshydrognase
FAD + 2H + + 2e- FADH 2
Rduction : Dshydrognase
GDP + Pi GTP + H 2O
GTP + ADP GDP + ATP
Phosphorylation : GTP-Synthtase
NADH + H + NAD + + 2H + + 2e-
(ou NADH 2 NAD + 2H + + 2e-)
FADH 2 FAD + 2H + + 2e-
O 2 + 2H + + 2e- H 2O
Oxydation: Oxydase
Rduction dO2 (Formation eau)
Glycolyse
Hyaloplasme
Respiration + Fermentation
Formation de l Actyl-CoA
Matrice
Respiration
Cycle de Krebs
Matrice
Respiration
Phosphorylation Oxydative
= Ractions de la chane
respiratoire
Membrane interne mitochondriale
Respiration
> Mitochondrie
Dcarboxylation : Dcarboxylase
# CO 2
1
2
5
6
7
1 2
3
3
4
5
6
2
2 7
3
3
3
3
4
4
4
TAPES DE LA RESPIRATION CELLULAIRE
BILAN RESPIRATOIRE
1 NADH2 = 3 ATP et 1 FADH2 = 2 ATP
=> Bilan respiratoire = 38 ATP
# 02-Mtabolisme : Respiration (Synthse)
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X2 03-Mtabolisme : Fermentation (Dfinitions & tapes)
Astuce Concours Examen pige
TAPE I : La glycolyse
- Elle phosphoryle 4 ADP mais hydrolyse 2 ATP ;
- Elle rduit 2 NAD+ en 2 NADH2 ( dshydrognation)
- Son bilan e st donc : + 2 ATP et + 2NADH2.
TAPE II : Formation de lthanol
- Elle produit un alcool thylique
- Elle dgage du CO2 par dcarboxylation ;
- Elle saccompagne dune oxydation de la NADH2 .
TAPE II : Formation du lactate
- Elle produit un acide lactique
- Elle saccompagne dune oxydation de la NADH2 .
DFINITION DE LA FERMENTATION TAPES DE LA FERMENTATION
- Cest le transfert de lnergie de la matire organique vers la
molcule dATP en anarobiose (- O2).
- C'est la dgradation incomplte (partielle) de la matire
organique (glucose ) en anarobiose (= absence d'O2) avec
production d'un rsidu organique (thanol ou lactate)
- La production dnergie est faible (2 ATP).
Raction globale de la fermentation alcoolique
C6 H 12 O6 2CH 3CH 2OH + 2 CO 2 + Energie (14 OKj )
Raction globale de la fermentation lactique
C6 H 12 O6 2CH 3CHOH COOH + Energie
NB-1 : Relation fermentation-Oxygne
Chez certaines souches de levure la fermentation se produit mme en prsence d'O2
(si le glucose est abondant ou bien si la souche ne contient pas de mitochondries
nativement).
Glucose :
C6H12O6 (C6)
Pyruvate : 2 CH3-CO-COOH
(2xC3)
> nergie
2ATP
2NAD H2
- 2 ATP
+ 4 ATP
> Hyaloplasme
> (cytosol)
Fermentation alcoolique Fermentation lactique
Acide lactique
2 CH3-C HOH-COO H (2xC3)
thanol
2 CH3-C H2 -OH (2xC2)
+
2CO2 (2xC1)
2NAD H2
2NAD
2NAD H2
2NAD
Bactries, Levures ... Muscle
BILAN FERMENTAIRE = 2 ATP
2 ATP
Chaleur
NB-2 : Relation structure mitochondriale-Activit cellulaire
- Fermentation = > [nombre, taille, crte des mitochondries] => nergie
=> rendement faible => [croissance, multiplication, synthse, mouvement]
- Respiration = > [nombre, taille, crte des mitochondries] => nergie
=> rendement important => [croissance, multiplication, synthse, mouvement]
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GLYCOLYSE
Glucose : C6 ATP
ADP
ATP
ADP
2NAD + + 2Pi
2 (NADH,H +)
2ADP
2ATP
2ADP
2ATP
Glucose-6-P : C6
Fructose-6-P : C6
Fructose-1-6-P : C6
2xGlycraldhyde-3-P : 2xC3
2x1,3diphosphoGlycrate : 2xC3
2x3-phosphoGlycrate : 2xC3
2xPhosphoenolpyruvate : 2xC3
2xPyruvate : 2xC3
2x2-phosphoGlycrate : 2xC3
# 04- Mtabolisme : Concours-mdecine
CYCLE DE KREBS
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NAD +
NADH,H +
1
2
3
4
5
6
7
8
9- Elle est riche en mitochondrie , myoglobine, en
glycogne et en myofibrilles stries.
- Son sarcoplasme entour dun sarcolemme qui contient
le rticulum sarcoplasmique (REL) riche en calcium .
R.E.L. = Rticulum Endoplasmique Lisse = Rticulum
sarcoplasmique
Plaque motrice Fibre nerveuse
Fibre musculaire
Capillaire sanguin Relation nerf-muscle-sang
Myofibrilles
# 05-Mtabolisme : S tructures musculaires
Ultrastructure de la
fibre musculaire
Appareil
de Golgi
Noyau Sarcolemme Sarcoplasme
Myofibrille
Tubule transverse (systme T) Rticulum
sarcoplasmique
Glycogne Myoglobine
Mitochondrie
myosine
sarcomre
strie z strie z
(A)
M
H
bande sombre actine bande claire
(I)
Ultrastructure
du sarcomre
tte de myosine myosine
tropomyosine actine troponine
Ultrastructure des
myofilaments
> HIA-H
- La myofibrille = myofilaments protiniques pais et
fins organiss en sarcomre tel que :
~ pais = myosine (2 ttes) ;
~ fins = actine +troponine + tropomyosine .
- Sarcomre = unit de structure et de fonction du muscle :
~ Bande claire = isotrope (I) centre par la strie Z ;
~ Bande sombre = anisotrope (A) centre par la zone H.
Astuce Concours Examen pige
- Muscle squelettique = fibres musculaires ;
- Fibre musculaire = Cellule contractile gante pluri-nucle.
CARACTRISTIQUES MUSCULAIRES DU MUSCLE
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de la zone H ;
- constance (stabilit) des bandes sombres (A), des myofilaments pais
(myosine) et fins (actine).
Donc : la contraction = glissement (=coulissage) entre les
myofilaments d'actine et de myosine.
# 06-Mtabolisme : Contractions musculaires
LES 3 TAPES DE CONTRACTION
Attachement Pivotement Dtachement
1- Excitation du rticulum sarcoplasmique Libration du Ca 2+
Fixation du Ca 2+ la troponine relchement de la tropomyosine
dmasquage des sites actines formation du complexe acto-
myosine entre les ttes de la myosine et l'actine (= pont acto-myosine)
=> ATTACHEMENT
2- Complexe acto-myosine = ATPase H ydrolyse de l'ATP
dissociation de l'ADP et du Pi rotation des ttes de myosine
(angle : 90 45 ) glissement (dplacement) de l'actine vers le
centre du sarcomre
=> PIVOTEMENT
3- Fixation d'une nouvelle ATP sur la tte de la myosine + retour du
Ca 2+ au (R.E.L) dissociation du complexe acto-myosine (angle :
45 90 )
=> DTACHEMENT
Astuce Concours Examen
Dtachement
Attachement
- ATP (hydrolyse)
+ Ca 2+
- Ca 2+
+ ATP
Relchement Contraction
Cycle de la
contraction
Modification
du sarcomre
> ATP
> ATP
> Ca 2+
> Ca 2+ Pi
Pivotement
NB : Le relchement est passif : Il est du la contraction
du muscle antagoniste .
pige
> Ca 2+
> Ca 2+
> ATP
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MODIFICATION DU SARCOMRE PENDANT LA CONTRACTION 07-Mtabolisme : nergtique musculaire
Astuce Concours Examen pige
CARACTRISTIQUE NERGTIQUE DE LATP
Ractions nergtiques de lATP
ATP + H2O ADP + Pi + nergie
Caractristiques de lATP du muscle
l'ATP consomme obit 4 rgle :
- Rgle 1 : S eule source directe de l'nergie.
- Rgle 2 : Capacit de stockage est limite ;
- Rgle 3 : La quantit d'nergie consomme dpasse
celle que peut fournir l'ATP stocke ;
- Rgle 4 : La quantit d'ATP reste constante dans le
muscle malgr sa consommation permanente.
Donc : L'ATP est continuellement RENOUVELE (=
rgnre ) dans le muscle.
Effort faible moyen + longue dure :
Marathon, course du 10000 m, football
+ ATP rgnre par voie arobie lente (Respiration cellulaire)
+ Fibre musculaire majoritaire : Type I (rouge:lente) :
plus de mitochondries, plus de vascularisation, plus de
myoglobine mais moins de fatigabilit (lactates).
VOIES DU RENOUVELLEMENT DE LATP DU MUSCLE
Voie mtabolique lente, arobie de la respiration cellulaire
(C 6H10 O5)n C 6H12 O6 + 6O 2 + 38 (ADP+PI) 6CO 2 + 6H 2O + 38 ATP
+ chaleur (retarde)
Voie mtabolique " rapide", anarobie de la fermentation lactique
(C 6H10 O5)n C 6H12 O6 + 2(ADP+PI) 2CH 3-CHOH-COOH + 2 ATP
+ chaleur (initiale)
Lactate => fatigue musculaire
Voie mtabolique rapide, anarobie de la cratine phosphate (CP) (= voie
anarobie alactique)
CP + ADP C + ATP + Chaleur (initiale)
La voie mtabolique rapide, anarobie de l'ADP (ngligeable)
ADP + ADP AMP + ATP
Glycogne Glucose
Glycogne Glucose
Effort intense + courte dure :
Le lancer, la course du 100 m, du 200 m
>
ATP rgnre par voie anarobie rapide (CP + fermentation Lactique )
>
Fibre musculaire majoritaire : type II (blanche:rapide).
moins de mitochondries, moins de vascularisation, moins de myoglobine
mais plus de fatigabilit (lactates).
PHYSIOLOGIE DE LEFFORT CHEZ LES SPORTIFS
Glucose+O2
CO2+H2O
ATP
ADP+Pi
Effort
musculaire
bref et intense
CP
C+Pi
ATP
ADP+Pi
Dette d'oxygne : O2 respiratoire supplmentaire =>
production ATP => reconstitution de la CP et limination
du lactate.
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Astuce Concours Examen pige
1
4
2 3
1 2 3
A : Initiale B : Retarde
1 -2 - 3
Contraction Relchement
- Myographe / Myogramme : Appareil / Enregistrement mcanique
musculaire.
- Secousse musculaire : Activit mcanique musculaire (latence,
contraction, relchement) suite une stimulation efficace unique .
- Sommation : Addition des effets des stimulations efficaces.
- Ttanos imparfait : M yogramme ondul , stimulation pendant
relchement (frquence lente ) sommation (fusion) partielle.
- Ttanos parfait : Myogramme rectiligne , stimulation pendant
contraction (frquence rapide ) sommation (fusion) totale.
- Recrutement : augmentation puis constance de lamplitude (nombre de
fibres) si augmentation des intensits des stimulations.
- Stimulations infraliminaires = non efficaces, supraliminaires =
efficaces, seuil = stimulation minimale efficace.
Myographe
> stylet
1. Latence 2. Contraction
3. relchement 4. amplitude
Secousse musculaire
Sommation
1- fusion partielle (incomplte)
2- fusion totale (complte)
Ttanos imparfait
Myogramme ondul
Myogramme rectiligne
Ttanos parfait
1 2
Amplitude : Dure :
Fatigue musculaire
1. Influx nerveux Na+/K+
2. Activit du Ca 2+
3. Secousse musculaire
Activit lectrique
Activit thermique
A. Chaleur initiale
> 1 : Contraction : activation [ATP]
> 2 : Contraction : maintien [CP]
> 3 : Relchement : [fermentation]
B. Chaleur retarde [respiration] I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 I8 I9 I10
Phnomne du recrutement
> myogramme
> excitations
DFINITIONS ET CARACTRISTIQUES DE LACTIVIT MUSCULAIRE
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Astuce Concours Examen pige
# Hrdit & gntique mendlienne
# Pr. KEBDANI, M. Pr. KEBDANI, M.
SOMMAIRE
Fiche 01 : Nature de linformation gntique
Fiche 02 : Synthse des protines
Fiche 03 : Interphase et mitose
Fiche 04 : Cycle cellulaire (schmas)
Fiche 05 : Rplication semi-conservative
Fiche 06 : Caryotype
Fiche 07 : Miose et diversit gntique
Fiche 08 : Interphase et miose (schmas)
Fiche 09 : Fcondation et diversit gntique
Fiche 10 : Monohybridisme
Fiche 11 : Monohybridisme (schmas)
Fiche 12 : Dihybridisme
Fiche 13 : Dihybridisme (schmas)
Fiche 14 : Concours-mdecine
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Lessentiel RETENIR en SVT pour RUSSIR son BAC avec MENTION
# Fiches de rvision SVT du BAC Srie : Sciences physiques NATURE ET LOCALISATION DU MATRIEL HRDITAIRE
+ Chez les eucaryotes => vrai noyau = chromatine , nucloles , nucloplasme ,
membrane et pores nuclaires
+ Chez les procaryotes , il ny a pas de vrai noyau = simples nuclofilaments .
# 01-Hrdit : Nature du matriel hrditaire
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Astuce Concours Examen pige
CG
A=T
CG
T=A
GC
GC
'5
'5
'3
'3
O '1
'2'3
'4
'5
Base azote Dsoxyribose
C5
> Acide
> phosphorique
> H3PO4
P
Structure du
nuclotide
Double hlice
d'ADN
ADN complmentaire
et antiparallle
+ La chromatine = nuclofilaments = chromosomes de la division
cellulaire = ADN + protines ( les histones) .
+ La nature chimique du matriel hrditaire est l'ADN chez la
majorit des tres vivants sauf les rtrovirus qui ont de lARN.
+ ARN : Acide Ribo nuclique. Il est monocatnaire (1 brin).
+ Nuclotide (ARN) = acide phosphorique (H3PO4) + ribose +
bases azotes (A, U, C et G).
+ Prsente dans t oute la cellule et se classe en ARNm , ARNr et
ARNt .
+ ARNr est produite dans les nuclole et forme les ribosomes.
LADN (selon le modle Crick & Watson)
+ ADN = Acide dsoxyribo nuclique
+ ADN se trouve dans le noyau, mitochondrie et plaste .
+ ADN = macromolcule = ensemble de nuclotides .
+ Nuclotide = acide phosphorique (H3PO4) + dsoxyribose
(sucre en C5) + base azote .
+ Nucloside = nuclotide acide phosphorique
+ ADN = 4 bases azotes A, T, C, G ( A:Adnine, T:thymine,
C:cytosine, G:guanine) relies de faon complmentaire grce aux
liaisons hydrognes : 2 liaisons entre A=T et 3 liaisons entre CG.
+ LADN est bicatnaire (= 2 brins = 2 chanes = 2 squences de
nuclotides) avec une structure en double hlice , anti-parallle ,
complmentaire .
+ C, T et U = pyrimidines alors que A et G = purines
+ A+G/T+C 1 mais A+T/G+C varie en fonction des
espces.
LARN
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Structure du
noyau 02-Hrdit : Biosynthse des protines
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Astuce Concours Examen pige
La transcription
La traduction
La transcription : ADN ARNm
+ Elle se fait dans le noyau et permet la synthse de l'ARNm messager
+ Louverture de lADN et la polymrisation de lARNm se font grce
lenzyme : ARN -polymrase.
+ AUCG de l'ARNm sont complmentaires TAGC de l'ADN.
+ Un s eul brin d'ADN est transcrit. Lautre brin non transcrit = codant.
+ L'longation de l'ARNm se fait toujours dans le sens : 5' 3'.
La traduction : ARNm Protine (polypeptide)
+ Elle se fait dans le cytoplasme et permet la synthse dune protine par
polymrisation des acides amins.
+ Le transfert des acides amins se fait grce l'ARNt .
+ Le codon de l'ARNm doit correspondre l'anticodon de l'ARNt.
+ La traduction de l'ARNm se fait toujours dans le sens : 5' 3'.
TAPES DE L'EXPRESSION GNTIQUE
Les tapes de la traduction
- I nitiation : Codon AUG = acide amin Methionine (extrmit Nt )
- L'longation : Succession des acides amins lis par des liaisons
peptidiques .
- La terminaison : C odons stop :UAA, UAG et UGA . Pas dacides amins
(extrmit Ct de la protine ).
polysomes = Ribosomes + ARNm LA MUTATION
+ Cest une modification alatoire, rare, brusque et hrditaire de
l'information gntique (ADN).
+ Elle est soit spontane soit provoques et peut tre soit neutre soit
innovante .
+ La mutation est source de diversit alllique (gntique).
+ La forme originale du gne = allle sauvage et la forme modifie =
allle mutant
+ Les mutations peuvent tre de substitution (= remplacement) ,
d'insertion (= addition), de dltion (= suppression).
+ Les mutations sont de type: silencieuse (si mmes acides amins), faux-
sens (si acides amins diffrents ), non-sens (si remplacement de l'acide
amin par le signal STOP ).
DFINITION
+ Gne de structure : Fragment d'ADN responsable de la synthse d'une
protine .
+ Allle : squence de bases azotes d'un gne dtermin. Cest une
version dun gne.
+ Caractre hrditaire : Attribut (trait, marque) qui se transmet de
gnration la suivante.
+ Code gntique : Systme de correspondance entre les codons et les
acides amins + le signal STOP .
(4 3 =64 possibilits : 61 triplets peptides + 3 triplets stop).
+ le code est dgnratif (plusieurs codons mme peptide), universel
(presque identique chez les tres vivants)
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# 03-Hrdit : Interphase et mitose
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Astuce Concours Examen pige
Division cellulaire Cycle cellulaire = interphase + mitose .
Linterphase :
- P hase de prparation la division, en 3 tapes : G1 S G2 .
G1 : Membre nuclaire, nuclole et nuclofilaments simples .
S : Membre nuclaire, nuclole et nuclofilaments aux yeux de rplication.
G2 : Membre nuclaire, nuclole et nuclofilaments dupliqus .
CARACTRISTIQUES DE LA DIVISION CELLULAIRE
La mitose :
- Cest une division dune cellule mre en deux cellules filles identiques
entre elles et identiques la cellule mre (Clones)
- Elle comprend 4 tapes : Prophase , mtaphase , anaphase et tlophase .
P : + "Disparition" de la membrane nuclaire et du nuclole.
+ Individualisation des chromosomes 2 chromatides.
+ Dbut de formation du fuseau achromatique .
M : + Chromosomes deux chromatides aligns (organiss ) en plaque
quatoriale entre les fibres du fuseau achromatique.
A : + Migration polaire des chromosomes fils une chromatide aprs
clivage (sparation) des centromres.
T : + Apparition de deux cellules filles chromosomes une seule
chromatide aprs cytodirse (=sparation du cytoplasme)
Diffrence entre mitose animale et mitose vgtale :
+ Mitose animale : asters + cytodirse par tranglement quatorial.
+ Mitose vgtale : calottes polaires + cytodirse par une nouvelle paroi.
NB : le chromosome au sens strict nest observable que pendant la mitose.
Cycle du chromosome
Consquences du cycle cellulaire sur linformation gntique
- Pendant linterphase (tape S) : Il y a duplication de linformation gntique
(ADN et chromosomes) dans la cellule mre.
- Pendant la mitose (anaphase) : Il y a rpartition gale de linformation gntique
(ADN et chromosomes) entre les deux futures cellules filles.
Conclusion : Cette reproduction est donc conservatrice (conforme). Les cellules
filles sont gntiquement identiques et constituent un clone .
Interphase
Mitose
> Prophase
> Mtaphase Anaphase
> Tlophase
> S
> G1
> G2
> il de rplication
> Dspiralisation et
> dcondensation des
> chromosomes
> Spiralisation et
> condensation des
> chromosomes
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Relation structurelle chromosome-ADN
Variation de lADN lors du cycle cellulaire 04-Hrdit : Cycle cellulaire (Schmas)
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Astuce Concours Examen pige
o
n
MITOSE ANIMALE
Prophase Mtaphase Anaphase Tlophase
> Cycle cellulaire
> Cellule animale
Vue de profil
Vue polaire
G1
G2
S
h
i
j
k l
m
> INTERPHASE
> 2n=4
> Cycle cellulaire
> Cellule vgtale 2n=2
Chromatide
Centromre
1 chromosome mtaphasique
= 2 chromatides
G1
a: membrane plasmique, b: cytoplasme, c: membrane nuclaire, d: nucloplasme,
e: centrioles (centrosome), f: chromatine (nuclofilaments), g: nuclole, h: chromosome
(centromre), i: aster, j: fuseau achromatique (fuseau de division), k: plaque quatoriale,
l : chromatide, m: tranglement quatorial, n: calotte polaire, o: nouvelle paroi mdiane.
S
G2
a
Prophase Mtaphase Anaphase Tlophase
b
c
d
e
f
g
MITOSE VGTALE
TAPES DU CYCLE CELLULAIRE
https://sites.google.com/view/svt-maroc
> INTERPHASE
# 05-Hrdit : Rplication semi-conservative
> [SVT-Maroc] du Prof Kebdani :
[email protected] (Licence CC BY-NC-SA 4.0)
Astuce Concours Examen pige
ADN mre ADN filles
Synthse de deux nouveaux
brins d'ADN
(Fourche de rplication)
G1 S G2
> AT
> TA
> CG
> CG
> GC
> AT
> AT
> GC
> AT
> TA
> CG
> CG
> GC
> AT
> AT
> GC
> AT
> TA
> CG
> CG
> GC
> AT
> AT
> GC
> AT
> TA
> CG
> CG
> GC
> AT
> AT
> GC
> AT
> AT
> GC
> 5' 5' 5' 5'
> 5'
> 5'
> 5' 5' 3'
> 3'
> 3'
> 3'
> 3'
> 3'
> 5'
> 5'
> 3'
> 3' 3'
> 3'
- Pendant la phase S de linterphase se fait la duplication de lADN.
- Elle se fait au niveau des yeux de rplication et on distingue 2 tapes :
+ 1e tape : Ouverture des deux brins de lADN mre par rupture des
liaisons hydrognes entre les bases azotes grce lenzyme Hlicase .
+ 2e tape : Polymrisation des nuclotides libres pour former deux
nouveaux brins (noforms) en complmentarit avec les deux anciens
brins ( matrice ) tel que : A-T et C-G.
Cette synthse est catalyse par lenzyme ADN polymrase et se fait
toujours dans le sens 5' 3'.
MCANISME DE LA DUPLICATION DADN
PREUVES EXPRIMENTALES
Consquence
+ On obtient deux ADN filles identiques entre elles et identiques
lADN mre dans leurs squences de bases azotes .
+ Chaque ADN filles est constitue d un brin orignal (ancien) et
dun brin nouveau => rplication semi-conservative.
Modle semi-conservatif
Modle conservatif
Modle dispersif
Exprience de Taylor
Techniques (autoradiographie / radioactivit) : thymine radioactive
+ 1 e gnration G1 : Tous les chromosomes ont des chromatides radioactives
+ 2 e gnration G2 : Chaque chromosome a une chromatide radiative et une
chromatide normale
+ 3 e gnration G3 : La moiti des chromosomes a une chromatide radioactive et
une chromatide normale , lautre moiti a deux chromatides normales .
Hypothses
historiques
Exprience de Meselson & Stahl :
Techniques (centrifugation / isotope) : 14 N Azote lger et 15 N Azote lourd
ADN lger : ADN lourd : ADN Hybride :
1e gnration G1 : 100 % ADN Hybride
2e gnration G2 : 50 % ADN Hybride + 5 0 % ADN Lger
3e gnration G3 : 25 % ADN Hybride + 75 % ADN Lger
Interprtation
chromosomique de la
rplication dADN
G1
G0
G2
G3
> https://sites.google.com/view/svt-maroc
Rplication semi-
conservative de l'ADN 06-Hrdit : Caryotype (Carte chromosomique)
> [SVT-Maroc] du Prof Kebdani :
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Astuce Concours Examen pige
Caryotypes humains
Caryotypes des gamtes humains
Mle Femelle
Dfinition : Le caryotype est lensemble des chromosomes mtaphasiques
dune seule cellule, organiss en fonction de leurs aspects , leurs tailles et la
position de leurs centromres dans un ordre dcroissant .
Analyse dun caryotype humain
- Si chromosomes identiques deux deux (chromosomes homologues),
alors la cellule est diplode et sa formule chromosomique est 2n . Exemple :
Cellules somatiques (soma) comme les cellules normales du corps..
- Si chromosomes diffrents entre eux, la cellule est haplode et sa
formule chromosomique est n. Exemple : cellules germinales (germen)
comme les cellules reproductrices ou gamtes.
Formule chromosomique du caryotype humain
- Chez le mle humain :
la garniture chromosomique est reprsente par la formule :
2n = 46 = 22AA+XY = 44 A + XY [ou 22 AA + XY ou (46, XY)]
Ses gamtes mles ou spermatozodes :
n = 23 = 22 A + X et n = 22A + Y [ou (23, X) et (23, Y)]
- Chez la femelle humaine :
la garniture chromosomique est reprsente par la formule :
2n = 46 = 22AA+XX = 44 A + XX [ou 22 AA + XX ou (46, XX)]
Ses gamtes femelles ou ovules :
n = 23 = 22 A + X [ou (23, X)]
On distingue deux types de chromosomes chez lHomme.
+ Les chromosomes autosomes (A) au nombre de 44 .
+ Les chromosomes sexuels ou gonosomes ou
htrochromosomes (X et Y) au nombre de 2,
Caryotype de la drosophile
- Chez le mle ; 2n = 8 = 3AA + XY = 6 A + XY
- Chez la femelle : 2n = 8 = 3AA + XX = 6 A + XX
Caryotypes de la drosophile
Mle Femelle
CARACTRISTIQUES DU CARYOTYPE
> https://sites.google.com/view/svt-maroc
# 07-Hrdit : Miose et diversit gntique
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Astuce Concours Examen pige
Pendant le cycle de vie (ou cycle de dveloppement ) de tout organisme, la
reproduction sexue alterne deux phnomnes :
- La miose caractrise par la rduction chromatique (2n n) ;
- La fcondation caractrise par la la caryogamie (n 2n) ;
LA MIOSE
Dfinition :
+ Succession de deux divisions cellulaires prcde d'une seule rplication
d'ADN (interphase);
+ La 1e rductionnelle DR (2n n), la 2 e quationnelle DE (n n) ;
+ Elle produit 4 cellules filles (n) partir d' une seule cellule mre (2n) .
Rle de la miose :
+ La miose produit des cellules reproductrices ou gamtes (gamtogense )
et parfois des spores .
+ Les cellules haplodes sont diffrentes car la miose permet le brassage
gntique (= recombinaison gntique) source de diversit gntique donc de
polymorphisme ;
Les diffrents types de brassage gntique miotique
- Pendant la prophase I :
Prsence de ttrades (= bivalents ) donc de chiasmas entre chromatides des
chromosomes homologues => crossing -over (= enjambement ) => Recombinaison
intrachromosomique => formation de cellules type recombin TR => diversit
gntique.
Dfinition du CO : change de segments de chromatides entre chromosomes
homologues
- Pendant l'anaphase I :
Migration (rpartition) alatoire des chromosomes => sparation indpendante des
chromosomes => Recombinaison interchromosomique => formation de cellules
types recombines TR => diversit gntique.
NB : On peut observer un brassage in ter chromosomique l'anaphase II sil est
prcd dun crossing-over en P-I.
2n
n
> Fcondation Miose
> 1 cellule
> mre (2n) 2 cellules filles (n) 4 cellules
> Filles (n)
> Division quationnelle Division rductionnelle
> M E I O S E
PROPHASE I
ANAPHASE I
Brassage Intrachromosomique
Brassage Interchromosomique
> Centromres
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Crossing-over 08-Hrdit : Interphase et miose (Schmas)
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Astuce Concours Examen pige
INTERPHASE
## 2n=4
DIVISION
RDUCTIONNELLE
> Crossing-over
> (enjambement)
> Migration
> indpendante
DIVISION
QUATIONNELLE
## 2n=4
## n = 2
## n = 2
## n = 2
G1 : Membrane nuclaire et nucloles
Nuclofilament simple
Centrioles simples
G2 : Membrane nuclaire et nucloles
Nuclofilament dupliqu
Centrioles dupliqus
S : Membrane nuclaire et nucloles
Nuclofilament avec yeux de
rplication
Duplication des centrioles
P-I : Individualisation des chromosomes
Ttrades (chiasmas/chr homologues)
M-I : Fuseau achromatique (asters)
Plaque quatoriale
Chromosomes de part et d'autre du plan
quatorial (face--face)
A-I : Fuseau achromatique (asters)
Migration polaire des chromosomes
sans clivage (sans sparation) des
centromres
T-1 : ( Membrane nuclaire et nucloles)
Deux cellules filles (deux noyaux)
Chromosomes deux chromatides
P-II : Chromosomes individualiss non apparis
M-II : Plaque quatoriale avec des
Chromosomes Sur le plan quatorial
(cte--cte)
A-II : Migration polaire des chromosomes avec
clivage des centromres
T-II : Membrane nuclaire et nucloles
Quatre cellules filles (4 noyaux)
Chromosomes une chromatide
TAPES DE LA MIOSE
https://sites.google.com/view/svt-maroc 09-Hrdit : Fcondation & diversit gntique
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Astuce Concours Examen pige
Dfinition :
+ C'est lunion de deux gamtes (n) mle et femelle pour donner
une cellule-uf ou zygote (2n) ;
+ La fusion des deux noyaux mle et femelle s'appelle caryogamie
alors que la fusion des deux cytoplasmes sappelle plasmogamie ;
CARACTRISTIQUE DE LA FCONDATION
1 cellule-uf
= Zygote (2n)
2 gamtes (n)
FCONDATION
Plasmogamie Caryogamie
Rle de la miose :
+ Pendant la fcondation se dtermine le sexe en fonction du type
de chromosomes sexuels (XX ou XY) ;
+ La fcondation donne des zygotes diffrents par brassage
interchromosomique donc il y a une recombinaison gntique
source de diversit gntique (= polymorphisme );
Gamte TP
Gamte TP
Gamte TR
Gamte T R
Gamte TP
Gamte TP
Gamte TR
Gamte T R
> FCONDATIONS
Gamtes maternels Gamtes paternels
Fcondation et brassage interchromosomique
> Quantit dADN par cellule en
> UA
> Temps
> INTERPHASE MIOSE FCONDATION MITOSE
> DR DE
> G1
> S
> G2
> G1
> G2
> S
# * ZYGOTE
> SI LE
> SPERMATOZODE
> PNTRE DANS
> UNE OVULE
# *CARYOGAMIE
Variation de la quantit dADN
lors de la fcondation CONSQUENCE DE LA FCONDATION
On constate que lalternance de la miose et de la
fcondation entrane:
- Une conservation du nombre de chromosomes = constance du
caryotype car si la miose rduit la formule chromosomique : 2n
n, la fcondation rtablit la diplodie : n 2n.
- Une diversit gntique = recombinaison gntique car il y a
brassage de linformation gntique pendant la miose et la
fcondation.
> https://sites.google.com/view/svt-maroc
16 zygotes possibles
10-Hrdit : Monohybridisme
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Astuce Concours Examen pige
+ 1 caractre hrditaire => monohybridisme ;
+ F1 homogne = uniforme =>
- vrification 1LM (= loi de luniformit)
- Parents : lignes (races) pures (RP)
+ Type de dominance :
complte ? Incomplte (codominance) ?
Astuce :
Si 2 [ ] pour 1 caractre => dom. Complte
Si 3 [ ] pour 1 caractre => dom. incomplte
[A] P2 X P1 [a]
F1 : 100% [A]
+ Croisement F1xF1 => Autocroisement
(autofcondation si vgtaux) ;
+ F2 Non uniformit avec:
75 % [A] et 25 % [a ] soit -
=> 2 LM vrifie (= loi de puret des gamtes =
loi de sgrgation des allles)
(si codominance F2= - )
=> les parents F1 de ligne hybrides .
(Formation de gamtes de probabilit = )
CROISEMENT INITIAL (PARENTAL) AUTOCROISEMENT
[A] F1 X F 1 [A]
F2 : [A] - [a]
+ Croisement [A ] ? x rcessif => test-cross ;
+ Rsultats :
Si 50% [A] 50% [a] => [A] ? htrozygote : A//a
Si 100% [A] 0 % [a] => [A] ? homozygote : A//A
Homozygote = race pure (Gnotype : mme allles)
donne un seul type de gamtes.
Htrozygote = race hybride (gnotype : diffrents
allles) donne plusieurs types de gamtes
BACK-CROSS/TEST-CROSS
[A] ? X Individu rcessif [a]
F'2 : [A] - [a]
Cas particulier de la liaison au sexe :
- F1 non uniforme malgr des parents purs;
- Diffrence et : dimorphisme sexuel ;
- Rsultats des croisements rciproques ;
- Transmission du phnotype de la mre sa
descendance seulement ;
- La codominance chez les seulement .
Conclusion :
Le caractre est li au sexe et port par X
NB : - Si le caractre est prsent chez les et les
=> Locus du gne sur X
- Si le caractre est uniquement chez les
=> Locus du gne sur Y
Cas particulier de la ltalit :
- Non uniformit de F2 avec: 66,6 %[A] et 33,3%
[a] soit 2/3 -1/3
=> Non vrification de la 2 LM
=> les parents F1 de ligne hybride .
=> prsence dun gne ltal (mortel) : mort du
[A] homozygote A//A.
NB : si le croisement de deux individus de
phnotypes identiques donne une descendance
non uniforme :
=> Le phnotype parental correspond l'allle
dominant et les parents sont hybrides
Dfinitions
+ Croisement test ou test-cross
Croisement d'un individu de phnotype dominant
avec un individu rcessif . Son but est d'identifier le
gnotype inconnu .
+ Croisement en retour ou back-cross
C'est un croisement d'un individu de la descendance
(F1, F2, Fn) avec l'un des parents rcessif ou
dominant .
Gnotype = allles
Gnome = gnes
Phnotype = caractre
NB :
- Back-cross = Test-cross si le croisement se fait
avec le parent rcessif .
- Si codominance, pas de test-cross (car pas de
rcessif) remplac par le back-cross .
Dfinition
+ 1e loi de Mendel : Le croisement entre deux
races pures de phnotypes diffrents donne une
gnration F1 uniforme qui ressemble lun des
parents (le dominant).
Dfinition
+ 2e loi de Mendel : L e croisement entre deux
races hybrides de mme phnotype donne une
gnration F2 non uniforme 3/4 phnotype
dominant et 1/4 rcessif.
> https://sites.google.com/view/svt-maroc
# 11-Hrdit : Monohybridisme (suite)
> [SVT-Maroc] du Prof Kebdani :
[email protected] (Licence CC BY-NC-SA 4.0)
Astuce Concours Examen pige
A
A
A
AA
A
A
A
A
A
A
A
A
A
a
a
a
aa
a
a
a
a
a
a
A
a
a
a
a
A
Aa
a
A
A
a
a
a
A
A
P1 : [A] A//A
P2 : [a] a//a
F1 : [A] A//a
> Gamtes P1 Gamtes P2
Gamtes F1
Interphase
Interphase
DR
DE
Interphase
DR
DR
DE
DE
a
MIOSE ET FCONDATION LORS DU MONOHYBRIDISME
X
Y
Rgion
spcifique
X
Rgion
spcifique Y
Rgion commune X et Y
- Chez l'homme, la drosophile et les plupart des organismes vivants :
+ Le mle : htrogamtique (XY ) ; donne 2 types de gamtes
+ La femelle : homogamtique (XX ) ; donne 1 type de gamte
- A l'inverse, chez les oiseaux, quelques poissons et certains insectes comme
les papillons :
+ Le mle : homogamtique (XX ou ZZ ) ; donne 1 type de gamte
+ La femelle : htrogamtique (XY ou ZW ) ; donne 2 types de gamtes
STRUCTURE DES CHROMOSOMES SEXUELS
> https://sites.google.com/view/svt-maroc
DTERMINATION CHROMOSOMIQUE DU SEXE 12-Hrdit : Dihybridisme
> [SVT-Maroc] du Prof Kebdani :
[email protected] (Licence CC BY-NC-SA 4.0)
Astuce Concours Examen pige
+ 2 caractres hrditaires => di hybridisme ;
+ F1 homogne = uniforme =>
- vrification 1LM (= loi de luniformit)
- Parents : lignes (races) pures (RP)
+ Caractre 1 : Type de dominance ?
+ Caractre 1 : Type de dominance ?
[A,B] P2 X P1 [a,b]
F1 : 100% [A,B]
- Croisement F1xF1 => autocroisement ;
- F2 non uniforme : 4 phnotypes diffrents =>
F1 hybride ;
********** Premier cas *******************
Si F2 = 56,25 %-18,75 %-18,75 %-6,25 % soit
F2= 9/16 -3/16 -3/16 -1/16
=> 3 LM vrifie + Les gnes sont libres =
indpendants (Indpendance )
=> gnotype :
=> Les 4 types de gamtes se forment avec la
mme probabilit = 1/4
=> Formation des gamtes TR par brassage
interchromosomique .
********* Second cas *****************
Si F2 56,25 %-18,75 %-18,75 %-6,25 % soit
F2 9/16-3/16-3/16-1/16
=> 3 LM non vrifie + Les gnes sont lis
(L ynkage = liaison gntique)
=> gnotype :
=> Les 4 types de gamtes se forment avec une
probabilit diffrente 1/4
=> Formation des gamtes TR par brassage
intrachromosomique (crossing-over).
CROISEMENT INITIAL (PARENTAL) AUTOCROISEMENT
[A,B] F1 X F 1 [A,B]
F2 : [A,B]-[A,b]-[a,B]-[a,b]
BACK-CROSS/TEST-CROSS
[A,B] ? X Individu double rcessif [a,b]
F2 : [A,B]-[A,b]-[a,B]-[a,b]
Cas particulier de la liaison au sexe :
+ Si les deux gnes sont lis au sexe => gnes lis .
+ Si un seul des deux gnes est li au sexe => gnes
indpendants .
- Croisement [A,B] ? x [a,b] => Test-cross ;
- F2 non uniforme : 4 phnotypes diffrents => le
parent [A,B] est hybride , tel que dans F2 :
[A,B] + [a,b] = TP
[A,b] + [a,B] = TR
************ Premier cas *******************
Si : %TP = %TR
=> Les gnes sont indpendants (libres )
=> gnotype :
=> Les 4 types de gamtes se forment avec la mme
probabilit = 1/4
=> Formation des gamtes TR par brassage
interchromosomique .
************ Second cas *******************
Si : %TP > %TR
=> Les gnes sont lis (liaison gntique) =>
=> gnotype :
=> Les 4 types de gamtes se forment avec une
probabilit diffrente 1/4
=> Formation des gamtes TR par brassage
intrachromosomique (crossing-over).
Les lois de Mendel et leurs exceptions selon
Morgan :
- La 1 LM (100 %, uniformit) Gne li au
sexe (50 % - 50 %, non uniformit) ;
- La 2 LM (3/4 1/4) Gne ltal (2/3 1/3) ;
- La 3 LM (Indpendance : 9-3-3-1) Gnes lis
(Liaison).
% Particuliers en gntique
100 %
50 %-50 %
25 %-50 %-25 %
25 %-75 %
33,33 %-66,66 %
25 %-25 %-25 %-25 %
56 %-19 %-19 %-6 %
> https://sites.google.com/view/svt-maroc
# 13-Hrdit : Dihybridisme (suite)
> [SVT-Maroc] du Prof Kebdani :
[email protected] (Licence CC BY-NC-SA 4.0)
Astuce Concours Examen pige
A
a b
B
A
Aa
a
B
b
b
B B
B
a
a
A
A
b
b
A
B
A
Ba
a
b
b
D
R
D
E
A B
a b A b *
A b *
a B *
a B *
Anaphase I Tlophase I Tlophase II
F1 :
A
a b
B A
A a
a
B
b
b
B
Ba
a b
BA
A b
A B
A
B
a
a
b
b
DR
A B
a b
DE
Gamte TP
> Gamtes
> TR
Prophase I
A B
A b *
a B *
a b
Tlophase I Tlophase II Interphase
F1 :
Gamte TP
A
A a
a
B
b
b
B
CO duplication
A
Aa
a
B
b
b
B
G1 G2
G1
Formation de gamtes recombins TR (Gnes lis/Liaison) : brassage int ra chromosomique = Crossing-over
Formation de gamtes recombins TR (Gnes libres/Indpendance): brassage int er chromosomique = indpendance
G2
duplication
Interphase
> Gamtes
> TR
CARACTRISTIQUES DU DIHYBRIDISME
+ Test-cross dans le dihybridisme : Croisement d'un individu de phnotype
dominant avec un double-rcessif. Son but : dcouvrir le gnotype inconnu et
savoir si les gnes sont lis ou indpendants .
+ Codominance dans le dihybridisme : En F2, les phnotypes > 4
+ Type de liaison gntique :
- Liaison relative (partielle) si %TP > %TR avec %TR 0 % .
- Liaison absolue (totale) si %TP > %TR avec %TR = 0 %.
Exemple de liaison absolue : le de la drosophile ou la du bombyx , nont
pas de crossing-over => les 2 gamtes recombins (TR) ne se forment pas .
tablissement de la carte factorielle :
Dans le cas du Lynkage gntique . On peut calculer l a distance
gntique (d) entre les loci et donc raliser une carte factorielle .
Ainsi dans le cas du test-cross :
d
> Chromosome
Centromre
Locus du
gne 1
Locus du
gne 2
Carte factorielle
d = % TR (cmg)
cmg : unit
centi mor gan
Ou cM .
> https://sites.google.com/view/svt-maroc
# 14-Hrdit : Concours-mdecine
[SVT-Maroc] du Prof Kebdani :
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Astuce Concours Examen pige
SYNTHSE DES PROTINES
+ Nucloside = Nuclotide Acide phosphorique
+ L'ADN = dans le noyau +mitochondries et plastes .
- Initiation = codon AUG = acide amin Mthionine limin lors de la maturation
de la protine (extrmit Nt de la protine ).
- Terminaison = codons stop :UAA, UAG et UGA (extrmit Ct de la protine).
- ADN non transcrit = codant
- pissage = limination des introns et conservation des exons .
- Mutation silencieuse (mme acide amin), faux-sens (acide
amin diffrent, non-sens (codon stop)
RPLICATION SEMI-CONSERVATIVE
+ La synthse de lADN se fait de manire continue vis-a-vis du brin
3' 5' mais de manire discontinue avec une amorce dARN (=
fragments Okasaki ) vis-a-vis du brin 5' 3'.
MEIOSE
+ Pendant la miose : Brassage intra chromosomique ( CO ) la prophase I et brassage
inter chromosomique (sparation indpendante ) l anaphase I et la naphase II si
prcde dun CO. Rsultat : diversit gntique.
+ Pendant la fcondation (caryogamie) s'opre un brassage inTER chromosomique qui
va amplifier la diversit gntique cause par la miose
Si miose anomale anomalie chromosomique :
+ Si crossing-over ingal (PI)=> chromatides ingales => anomalie de structure des
chromosomes => maladie gntique (inversion, duplication, dltion).
+ Si migration ingale (AI - AII)=> rpartition ingale des chromosomes => anomalie
du nombre des chromosomes => maladie gntique (monosomie ou trisomie)
(Fourche de rplication)
S
> AT
> TA
> CG
> CG
> GC
> AT
> AT
> GC
> AT
> AT
> GC
> 5'
> 5' 3'
> 5'
> 5'
> 3'
> 3'
> 3'
Synthse discontinue
(Okazaki)
Synthse
continue
Anaphase I et II anormales Anaphase I et II anormales
Prophase I anormale
Spliceosome
pissage
https://sites.google.com/view/svt-maroc