Les principaux constituants de la matière vivante/Les constituants organiques/Acides nucléiques

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Les principaux constituants de la matière vivante
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Définition[modifier | modifier le wikicode]

Les acides nucléiques sont des molécules de l'information génétique. On les trouve essentiellement dans le noyau des cellules. Il existe 2 types d'acides nucléiques fondamentaux :

  • Acide désoxyribonucléique (ADN contient du désoxyribose) localisé essentiellement dans le noyau et les mitochondries.
  • Acide ribonucléique (ARN contient du ribose) localisé dans le noyau, les ribosomes, le cytoplasme.

ADN et ARN sont des polymères des désoxyribonucléotides (ADN) et de ribonucléotides (ARN)

Nucléotides[modifier | modifier le wikicode]

Unités de base des acides nucléiques. Molécules complexes (association de plusieurs molécules) constituées de 3 molécules de base : ose (en C5), acide phosphorique, base azotée.

L'ose[modifier | modifier le wikicode]

Le ribose est un D-aldopentose

Ribose et désoxyribose

Acide phosphorique[modifier | modifier le wikicode]

Formule brute H3PO4. Présent à la fois au niveau des désoxyribonucléotides et des ribonucléotides.

acide phosphorique

Bases azotées[modifier | modifier le wikicode]

On distingue 2 types : les bases puriques (renfermant un noyau de purine) et les bases pyrimidiques (renfermant un noyau de pyrimidine).

  • Il existe 2 bases puriques : l'adénine (A) et la guanine (G).
  • Il existe 3 bases pyrimidiques : la thymine (T), la cytosine (C), et l'uracile (U).
Les désoxyribonucléotides[modifier | modifier le wikicode]

Il en existe 4 différents : A, G, C et T

désoxyribonucléotides liaisons des désoxyribonucléotides

Les ribonucléotides[modifier | modifier le wikicode]

Il en existe 4 différents : A, G, C et U

liaisons des ribonucléotides

nucléotides (écriture simplifiée)

L'ADN[modifier | modifier le wikicode]

L'ADN est un polymère de désoxyribonucléotides contenant les bases A, G, T et C. On s'est aperçu que les rapports A/T=1 → A=T, G/C=1 → G=C et (base purique)/(base pyrimidique)=(A+G)/(T+C)=1 → A+G=T+C, (A+T)/(G+C)1.

Des chercheurs ont ainsi pu mettre en évidence la complémentarité des bases azotées : A est toujours associée à T et G est toujours associée à C.

Du fait de cette complémentarité, la molécule d'ADN est constituée de 2 chaînes de polymères de désoxyribonucléotides → structure bicaténaire.

structure de l'ADN

Dans l'espace, on obtient une double hélice : celle de Watson et Crick (prix Nobel en 1962). L'hélice en spirale est constituée de 10 paires de bases par tour de spire. Chaque paire de bases est séparée par 0,34nm.

L'ARN[modifier | modifier le wikicode]

Polymères de ribonucléotides (A, G, C, U), voir figure ci-dessus : « écritures simplifiées des nucléotides ». La molécule d'ARN est monocaténaire → formée d'une seule chaîne. On l'écrit par la succession des bases azotées : 5' A-U-G-G-C-C-A-U 3'

Conclusion et application[modifier | modifier le wikicode]

Quelles que soient les espèces animales ou végétales : A/T et G/C = 1 → toutes les molécules d'ADN sont construites sur le même modèle bicaténaire c'est-à-dire double hélice de Watson et Crick.

En revanche, lorsque l'on calcule (A+T)/(G+C)≠1 et le rapport est différent suivant l'espèce concernée. Il existe donc une variabilité moléculaire selon l'espèce. La molécule d'ADN contient une information codante pour l'espèce. On parle d'information génétique. C'est-à-dire que quand il y a reproduction, il y a maintien de l'information génétique. Cette transmission s'effectue avec conservation de l'information.

Il existe donc un système permettant de copier l'information sans la détériorer. Ce mécanisme s'appelle la réplication de l'ADN. Cette information génétique codera pour des molécules jouant un rôle structural et fonctionnel ; autrement dit, pour la synthèse des protéines.

La molécule d'ADN est protégée au sein du noyau. Dans celui-ci, elle existe sous deux formes : la forme diffuse (ou dispersée = la chromatine), la forme condensée (= les chromosomes).

Formule chromosomique : 2n=46 chromosomes, soit 22 paires de chromosomes homologues (autosomes) et 1 paire de chromosomes sexuels.