Le motif de base de l ADN, ou monomère, s appelle un NUCLEOTIDE.

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1 Thème 1 : La Terre dans l'univers, la vie et l'évolution du vivant Chapitre 5A : L ADN, molécule universelle du vivant TP n 10 seconde : La structure de l ADN Au début des années 40, les scientifiques s'interrogent sur un grand mystère: dans quelles molécules se cache l'information génétique? La molécule d ADN est trop petite pour que l on puisse observer sa structure au microscope. En 1953, deux scientifiques Watson et Crick ont utilisé une méthode indirecte, la diffraction au rayon X pour élucider sa structure. Pour cette formidable découverte, Francis Crick, James Watson et Maurice Wilkins partagent en 1962 les honneurs du Prix Nobel de médecine. Aujourd hui, on peut visualiser cette structure à l aide de logiciel de modélisation moléculaire en 3D. Vous allez visualiser un petit fragment d ADN, molécule provenant de l intérieur d un noyau d une cellule afin de déterminer son organisation moléculaire. Vous présenterez vos résultats dans un schéma en 2 dimensions d une portion de molécule d ADN et émettrez une hypothèse sur le codage de l information génétique. I] STRUCTURE D ENSEMBLE DE LA MOLECULE D ADN a. Aller dans le menu "fichier", cliquer sur "ouvrir" et choisir le fichier «adn-h». b. Dans le menu "Rubans", cliquer sur "afficher" : la molécule d'adn apparaît en ruban ; c. Colorer chacun des rubans de la molécule avec une couleur : pour cela, utiliser la bonne commande dans le menu «atomes» ; d. Faire déplacer la molécule obtenue dans l'espace en cliquant dessus (bouton gauche de la souris) et en le maintenant appuyé. e. Choisir : colorer ; par type d atome. Cette molécule a- t- elle une structure en chaîne linéaire unique? En plusieurs chaînes reliées entre elles par des liaisons covalentes? En chaînes non reliées entre elles? 2) Quelle est la forme de la molécule dans l espace? Utilisez un vocabulaire descriptif. 3) Réaliser un schéma de cette représentation. II] L ADN EST UN POLYMERE Définition : un polymère est une molécule composée de n fois le même motif chimique. Ex : CH2- CH2- CH2- CH2- est le polyéthyléne, polymère de l éthylène Le motif de base de l ADN, ou monomère, s appelle un NUCLEOTIDE. On cherche à identifier les monomères de l ADN, puis établir la manière dont ils sont reliés entre eux dans la molécule d ADN. A) Les constituants de l ADN 1. Observer l Acide Phosphorique : a) Ouvrir le fichier "H 3Po 4". 2. Observer le sucre désoxyribose : a) Ouvrir le fichier "DESRIBH" ; 3. Observer les bases azotées : a) Ouvrir le fichier "ADENINEH" ; d) Aller dans «Fenêtre» et cliquer sur «Mosaïque horizontale». e) Réaliser l ensemble de ces étapes (a à d) pour les fichiers suivants : "THYMINEH" ; "GUANINEH" ; "CYTOSINEH". 4. Etude de l agencement des 3 constituants de l ADN dans un nucléotide (NT) : a) Ouvrir le fichier "NUCADEH" «Chaque nucléotide est composé de 3 molécules reliées entre elles par des liaisons covalentes (= liaisons fortes)». Justifier et expliquer ce qui différencie les 4 nucléotides constitutifs de l ADN. 2) Schématiser les 4 types de NT dans le tableau à l aide des schémas proposés. Veiller à respecter les «points d attache». 3) Pourquoi les molécules : A T C et G sont appelées des bases azotées? 4) Justifier le nom donné à l ADN.

2 B) La liaison entre nucléotides a. Fermer l ensemble des fenêtres ouvertes précédemment sans enregistrer b. Observer une chaîne de nucléotides: Aller dans le menu "fichier", cliquer sur "ouvrir" ; Choisir le fichier "A" ; c. Cliquer sur la fonction "boules et bâtonnets" d. Réaliser un zoom en cliquant sur la souris en même temps que vous la déplacer vers le haut et en maintenant la touche schift appuyée. Repérer les nucléotides et décrire comment ils s attachent entre eux pour former une chaîne de nucléotides. 2) En utilisant les symboles précédents, schématiser une chaîne de 5 nucléotides => Une portion d un BRIN d ADN. C) la liaison entre 2 chaines de NUCLEOTIDES => Une Molécule d ADN Elle s effectue grâce à des liaisons électrostatiques faibles : les liaisons hydrogènes, qui maintiennent les 2 chaînes en vis-à-vis bien qu il n y ait pas de liaison covalente. Ces liaisons hydrogènes se produisent entre les bases azotées dites complémentaires, et elles relient les 2 brins. A l'aide du document ci dessous, comparer, pour chaque organisme, les proportions en bases de l ADN. 2) En déduire les règles d appariement par liaisons «hydrogènes» entre les bases azotées qui se font face. 3) Justifier l expression «l ADN est une molécule universelle». 4) Compléter le brin formé dans la question B2 en rajoutant le brin complémentaire (aide p 61 du livre), légendez et titrez votre schéma. Document : tableau d analyse quantitative des bases de l ADN de différents organismes (en %) ORGANISMES Adénine Guanine Thymine Cytosine Homme Blé Bactérie L ADN DOUBLE BRIN : TRAVAIL COMPLEMENTAIRE SUR RASTOP : a) Ouvrir le fichier «adn-h». b) Cliquer sur l icône "boules et bâtonnets" ; c) Aller dans "Atomes" puis "colorer par" puis "CPK" ; v Repérer, au sein de cette molécule, la position des trois constituants : les bases azotées, le désoxyribose et l'acide phosphorique. a) Afficher toute la molécule en "fil de fer"(icône située sous le menu "Liaisons") ; b) Colorer les nucléotides dans menu "Atomes" puis "Colorer par" puis "Forme" ; Faire tourner la molécule v Les nucléotides ayant pour base la thymine apparaissent en vert, ceux contenant l'adénine en bleu-violet, ceux contenant la cytosine en orange, ceux contenant la guanine en rouge. Observer les règles de complémentarité entre les nucléotides.

3 Thème 1 : La Terre dans l'univers, la vie et l'évolution du vivant Chapitre 5A: L ADN, molécule universelle du vivant Objectif : déterminer la structure et l organisation moléculaire de la molécule d ADN. TP n 10 seconde : La structure de l ADN CAPACITES Autoévaluation Eval. professeur C2.3 utiliser l outil informatique (RASTOP) pour obtenir des résultats exploitables. C2.4 Réaliser un schéma. C2.4 Communiquer par écrit dans un langage scientifiquement approprié C2.5 Exploiter les résultats expérimentaux et conclure Rappels :! replacer les légendes suivantes : noyau, chromosome, centromère, chromatide.! Un chromosome double est formé de..molécules d ADN accolées au niveau du centromère. I] STRUCTURE D ENSEMBLE DE LA MOLECULE D ADN 2) 3) Réaliser un schéma de cette représentation. II] L ADN EST UN POLYMERE Le motif de base de l ADN, ou monomère, s appelle un. A) Les constituants de l ADN 2) Schémas à utiliser : Base azotée : Acide phosphorique : P Désoxyribose : (A, T, C et G) A D

4 Un nucléotide à Adénine : Un nucléotide à Cytosine : Un nucléotide à Thymine : Un nucléotide à Guanine : 3) 4) ADN : B) La liaison entre nucléotides 2) C) La liaison entre 2 chaines de NUCLEOTIDES => Une Molécule d ADN et 2) 3) Bilan : comparer la portion de molécule d ADN que vous avez schématisée avec celle des autres élèves et formuler une hypothèse sur ce qui constitue un message dans l ADN : DM : => RECOPIER le texte 2 «A retenir» p 60 du livre + Activité et 4 page 53

5 Exercice :