Collège Notre Dame de Jamhour. THEME 1A : Expression, stabilité et variation du patrimoine génétique

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1 Collège Notre Dame de Jamhour Classe : 1 ère S THEME 1A : Expression, stabilité et variation du patrimoine génétique Chapitre 3 : L expression du patrimoine génétique TD- 5 : La protéosynthèse, un processus à deux étapes Les gènes sont les plans de construction des protéines; un gène étant un fragment d une molécule d ADN et une protéine étant un assemblage séquencé d acides aminés. L ADN est contenu dans le noyau des cellules et ne le quitte pas par incompatibilité de taille avec les pores nucléaires. Cependant, l information qu il détient est utilisée par la cellule dans un milieu extranucléaire. Problématique : Quelles sont les caractéristiques du mécanisme de la protéosynthèse? Comment expliquer que le nombre des gènes est inférieur au nombre de protéines fabriquées? I-Objectifs méthodologiques : - Observer-interpréter-conclure - Etablir un tableau de comparaison - Se familiariser avec les fonctionnalités du logiciel adnarn - Se familiariser avec le lexique scientifique en langue anglaise II- Objectifs cognitifs : - Savoir la structure de l ADN et sa localisation - Reconnaître les acteurs et le mécanisme de la transcription - Reconnaître les acteurs et le mécanisme de la traduction - Reconnaître les caractéristiques du code génétique - Comprendre l importance de l effectif du protéome par rapport au génome. A- Molécule ADN : Lieu et plan de construction A1 - Structure de l ADN : Rappel à partir du Power point Structure de l ADN (Ctrl+ click+ok)

2 B Transcription : 1 ère étape de la protéosynthèse. B1-Lieu de la transcription : Que révèle l expérience ci-dessous? B2-Rôle de l ARN : Quelle information est mise en évidence à partir de ce graphe?

3 B3-Mécanisme de la transcription : - Ouvrir le logiciel adnarn (Ctrl+ click+ok) - Cliquer sur Transcription (commencer par le Brin Codant = NonTranscrit) - Saisir la séquence d ADN suivante : AAA TTT CCC GGG - Cliquer sur saisie terminée - Suivre les démarches proposées a- Quel est le double rôle de l ARNm polymérase? b- Dans le cas naturel, quelle est la particularité du 1 er codon (3 nucléotides) de l ARNm? * Recommencer en cliquant sur Transcription (commencer par le Brin non Codant = Transcrit) c-quelle caractéristique de l ARNm est mise en évidence par rapport au brin codant? d- Quel est le sens de la transcription, en d autres termes le sens du passage de l ARNm- polymérase? Et celui de l élongation de l ARNm? B4- Comparaison ADN/ARN : a- A l aide des documents ci-dessous comparer sous forme de tableau les molécules ADN et ARNm. Chimiquement très proche de l ADN, l ARN s en distingue par le sucre qui entre dans sa composition (Ribose dans l ARN, désoxyribose dans l ADN). Par ailleurs, dans l ARN il n y a pas de thymine T mais de l uracile U. Il existe plusieurs types d ARN : l ARN assurant le transfert de l information génétique est qualifié d ARN messager ARNm. ADN non transcrit ADN transcrit ARNm ATG CCC GGG. TAC GGG CCC. AUG CCC GGG. Début de la séquence d ADN d un gène dirigeant la synthèse d une protéine et celle de l ARN correspondant

4 B5-Observation microscopique de la trancription : Transcritpion d un gène observée au microscope électronique : Transcription à la chaîne. B6- Rédiger le bilan de la transcription à partir de l animation Transcription. C- Traduction : 2 ème étape de la protéosynthèse C1-Lieu de la traduction : Préciser à partir du document ci-dessous ainsi que de l animation Bilan-Protéo.swf le lieu de la traduction de l ARNm en protéine.

5 C2-Mécanismes de la traduction : - Ouvrir le logiciel adnarn (Ctrl+ click+ok) - Cliquer sur Traduction - Saisir la séquence d ARNm suivante : AUG CCC GGG UUU - Cliquer sur saisie terminée puis sur Initiation - Suivre les démarches proposées en cliquant sur l icône du code génétique - Cliquer sur Elongation et suivre les démarches proposées * Recommencer en cliquant sur Traduction - Saisir la séquence d ARNm suivante : AUG CCC UGA UUU - Suivre les démarches proposées a- Que constatez-vous? C3-Code génétique A partir du document ci-dessous et du ppt Code génétique, citer les caractéristiques du code génétique utilisé dans la traduction. C4- Rédiger le bilan à partir de l animation TRADUCTION D- Du génome au protéome : La maturation de l ARN pré-messager, précurseur, en ARN messager

6 Alors que le génome humain comporte environ gènes, le protéome ou ensemble des protéines produites est beaucoup plus important. Un gène, neuf protéines D1-A partir des documents ci-dessus et de l animation Epissage-Excision., expliquer la différence entre le nombre de gènes du génome et le nombre de protéines du protéome. D2-Variabilité de l expression d un gène Voir bilan. E- Bilan général de la protéosynthèse. le power point Protéosynthèse

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