« Acide nucléique/Composition et structure » : différence entre les versions
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==== Les oses ====
L'un des acides nucléiques montre un ose dans son hydrolysat complet, le '''Ribose''' ({{Formule chimique|C|5|H|10}}O<sub>5</sub>), l'autre montre un autre ose (dérivé du précédent) le '''Désoxyribose''' ({{Formule chimique|C|5|H|10}}O<sub>4</sub>).
Celui qui se colore en vert, donc qui entre dans la composition de la chromatine, est celui constitué de désoxyribose et est appelé pour cela '''Acide DésoxyriboNucléique''' ou '''
Celui qui se colore en rouge, qui, donc, entre dans la composition des granules des nucléoles et des ribosomes, présent dans le noyau et dans le cytoplasme, est celui constitué de ribose et est appelé pour cela '''Acide RiboNucléique''' ou '''ARN''' (RNA).<br />
Les oses sont notés S (comme sucre) ou, dans certains cas R pour le ribose et D pour le désoxyribose
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Les deux hydrolysats complets montrent quatre bases différentes trois sont communes aux deux et une diffère de l'un à l'autre.
* les trois communes sont l'Adénine (notée A), la Cytosine (C) et la Guanine (G),
* pour l'
==== Les phosphates acides ====
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=== Les nucléosides ===
Les '''nucléosides''' sont des associations entre un ose et une base. Chaque acide nucléique en montre 4 différents et, donc, les deux en montrent 8 (deux oses différents et 4 bases pour chacun) :
* nucléosides d'
* nucléosides d'ARN, R-A ou S-A porteur d'Adénine ou adénine-nucléoside d'ARN, R-C ou S-C, R-G ou S-G et R-U ou S-U (ce dernier est obligatoirement composé de ribose, l'Uracile n'apparaissant que dans l'ARN).
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* la présence des phosphates monoacides dans ces chaînes explique le caractère acide de ces deux molécules.
== La structure de l'
=== Une double chaine ===
L'
La molécule d'
Chaque molécule d'
=== Les liaisons entre les bases ===
Un problème se pose : ''les liaisons entre les 4 bases de l'
Une analyse quantitative d'un hydrolysat complet d'une ou plusieurs molécules d'
* qA/qT = qC/qG = 1,
* qA/qC et qT/qG sont différents de 1.
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Cela peut être obtenu si on considère qu'à chaque adénine d'un brin correspond une thymine sur l'autre brin, une cytosine à une guanine, une guanine à une cytosine et une thymine à une adénine : il y aurait entre les deux brins que deux couples possibles de liaisons entre les deux brins adénine-thymine d'une part et cytosine-guanine d'autre part.<br />
Les capacités de liaisons hydrogènes des 4 bases sont différentes mais complémentaires pour l'adénine et la thymine d'une part et la cytosine et la guanine d'autre part : ce qui explique aussi qu'aucune base ne peut être associée avec une base identique.
Enfin, la succession des bases d'un brin est complémentaire de celle de l'autre de la molécule d'
=== La double hélice ===
[[Fichier:
Cette molécule double brin qui pourrait être, dans un premier temps, vue comme une échelle dont les barreaux seraient les liaisons entre les bases et les montants la chaîne phosphoglucidique, est enroulée en une double hélice autour de ces liaisons entre les bases. Cela donne une sorte de tube phosphoglucidique au milieu duquel se trouveraient les bases et leur liaison deux à deux. Enfin, en tout point de la double hélice les deux chaînes restent à la même distance montrant que les distances sucre à sucre sont les mêmes qu'elles soient occupées par une liaison S-A(-)T-S ou une liaison S-C(-)G-S (où "-" représente une liaison de covalence et "(-)" des liaisons hydrogène.
Crick et Watson, sont les inventeurs (découvreurs) de la structure double hélice de l'
:Ils étaient à la recherche d'une substance codante (dont la structure pouvait constituer un code) : ils imaginent que la séquence des bases (liste dans l'ordre des bases) le long de l'un des brins de l'
:Jacob et Monod avaient reçu, en leur temps, un Prix Nobel pour leur travaux sur la liaison un "gène = une enzyme" qui nécessitait une substance codante inconnue : c'est la recherche de cette molécule codante qui a abouti, dans un premier temps, à la structure de l'
== La structure de l'ARN ==
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Certains ARN suffisamment longs peuvent montrer un enroulement en "double hélice" d'une partie de leur unique brin (un bouclage en "double hélice"). Dans ces parties, les liaisons entre les bases sont d'une part des liaisons C-G et d'autre part des liaisons A-U montrant que, dans l'ARN, l'uracile se substitue complètement à la thymine. Pour avoir ce bouclage, il faut que la chaîne montre deux séquences complémentaires séparées par une troisième séquence qui matérialisera la boucle à l'extérieur de la partie en "double hélice".
== La duplication de l'
=== Observations ===
L'observation de nucléofilaments a montré des figures de dédoublement comme des boutonnières qui s'étendraient progressivement sur leur longueur. Ces modifications apparentes de la structure de l'
D'autre part, le dosage de l'
S'il est admis que les molécules d'
* ce phénomène de dédoublement qui précède la division permet à la cellule de produire deux exemplaires de chacune de ses molécules
* chacune des cellules filles reçoit un des exemplaires produits par chaque duplication, c'est-à-dire reçoit les potentialités de la cellule initiale.<br />
Les deux exemplaires de chaque molécule d'
=== Modalités de la duplication ===
[[Fichier:Modalités théoriques de la duplication.png|thumb|600px|Modalités théoriques de la duplication de l'
Pour passer d'une à deux molécules d'
* le système conservatif qui donnerait la molécule ancienne conservée et un autre exemplaire complètement nouveau,
* le système semi-conservatif qui permettrait d'obtenir un exemplaire composé par l'un des brins de l'ancienne molécule associé à un brin totalement nouveau et l'autre exemplaire lui aussi constitué d'un brin entièrement nouveau et du brin complémentaire de l'ancienne molécule par rapport à celui qui se retrouve dans le premier exemplaire,
* le système dispersif qui, comme son nom l'indique, donnerait deux exemplaires présentant dans chacun de leurs brins des parties anciennes et des parties nouvelles.
Pour qu'une cellule fabrique un brin ou une partie de brin d'
Une cellule aux
Par contre, les deux autres systèmes sont conformes avec le résultat obtenu : toutes les molécules d'
Si les cellules filles obtenues ne reçoivent pas, avant leur division, de thymine radioactive, leurs molécules d'
La duplication de l'
=== Description de la duplication de l'
[[Fichier:Schéma duplication de l'
La molécule initiale s'ouvre '''progressivement''' : ses deux brins se séparent en libérant les liaisons hydrogènes des bases.<br />
Des nucléotides libres (non associés entre eux) d'
* en face d'une adénine viendra se positionner un nucléotide libre d'
* en face d'une cytosine un porteur de guanine,
* en face d'une guanine un porteur de cytosine,
* en face d'une thymine un porteur d'adénine.
Ainsi placés, les nucléotides d'
Du fait des liaisons particulières entre les bases, '''les deux molécules nouvelles d'
== Rôle des acides nucléiques ==
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Ces rôles ne seront qu'évoqués dans ce qui suit.
=== Rôle de l'
L'
Notamment l'
Si l'
=== Rôle de l'ARN ===
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| idfaculté = biologie
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