Fiche de révision : Acides nucléiques et rôle

📋 Plan du Cours

1. Définition des acides nucléiques
2. Découverte du rôle héréditaire
3. Composition des nucléotides
4. Liaisons et polymérisation
5. Structure et propriétés de l’ADN
6. Structure et diversité des ARN

📖 1. Définition des acides nucléiques

🔑 Notions clés & Définitions

• Acides nucléiques : Très grosses molécules dont le nom provient de leur découverte dans le noyau, même s’ils existent aussi dans d’autres compartiments cellulaires.

📝 Points essentiels

📌 Les deux acides nucléiques sont l’acide ribonucléique (ARN ou RNA), principalement associé au cytoplasme, et l’acide désoxyribonucléique (ADN), présent dans le noyau et les mitochondries.

💡 Astuce mémo

ARN dans le cytoplasme, ADN dans le noyau

📖 2. Découverte du rôle héréditaire

★ À maîtriser

• En 1928, Fred Griffith a montré que des bactéries pathogènes tuées par la chaleur pouvaient transformer des bactéries vivantes saines en bactéries pathogènes, transmissibles à des chiens qui mouraient de pneumonie.

• En 1944, les travaux d’Oswald Avery ont permis d’identifier l’ADN comme la molécule de l’hérédité après son isolement et l’utilisation de la DNAse, une enzyme capable de le détruire.

• L’ADN est transmis aux descendants, détermine l’ordre des acides aminés des protéines et régule la synthèse des protéines.

Compléments

• Lorsque les bactéries devenaient pathogènes dans l’expérience de Griffith, elles s’entouraient au niveau de leur membrane d’une matière riche en polysaccharides, révélant une molécule thermorésistante capable de modifier leur caractère génétique. — Fred Griffith, 1928

💡 Astuce mémo

Griffith → Avery → ADN héréditaire

📖 3. Composition des nucléotides

🔑 Notions clés & Définitions

• Nucléotide : L’unité de base répétée qui constitue les acides nucléiques et qui comprend une base azotée, un sucre et un acide phosphorique.

★ À maîtriser

• Les bases se répartissent en deux catégories: adénine, guanine, cytosine, thymine dans l’ADN, uracile dans l’ARN

📌 L’ARN contient un ribose, tandis que l’ADN contient un désoxyribose à cinq carbones, correspondant à un ribose privé du groupe OH en position 2’.

Compléments

• L’acide phosphorique conserve un groupe OH qui confère une charge négative à l’ADN et à l’ARN.

💡 Astuce mémo

Base + sucre + phosphate = nucléotide

📖 4. Liaisons et polymérisation

🔑 Notions clés & Définitions

• Nucléoside : L’association d’un sucre et d’une base par une liaison β-osidique sur le carbone 1’.

★ À maîtriser

• Les nucléotides activés de l’ADN sont:

  • dATP
  • dGTP
  • dCTP
  • dTTP

• La polymérisation des acides nucléiques relie les nucléotides par une liaison ester entre un OH de l’acide phosphorique et le 3’OH du nucléotide suivant, avec un allongement toujours orienté du 5’ vers le 3’.

Compléments

• La liaison entre l’acide phosphorique et le sucre est une liaison ester entre un OH de l’acide phosphorique et le carbone 3’ du sucre.

💡 Astuce mémo

Base–sucre → nucléoside → nucléotide → polymère

📖 5. Structure et propriétés de l’ADN

🔑 Notions clés & Définitions

• ADN : Un acide nucléique composé des bases adénine, cytosine, guanine et thymine, associées à un désoxyribose.

★ À maîtriser

📌 L’ADN est bicaténaire, formé de deux brins antiparallèles et complémentaires selon les associations A-T et C-G, et organisé en double hélice.

• La dénaturation de l’ADN est observée en augmentant progressivement la température, tandis que la renaturation ou hybridation reforme un double brin en diminuant la température.

• La température de fusion Tm de l’ADN dépend du rapport (G+C)/(A+T), de la taille de la molécule, du pH et de la concentration en sel ou force ionique.

Compléments

• Dans l’ADN, l’appariement A-T repose sur deux liaisons hydrogène, tandis que l’appariement C-G repose sur trois liaisons hydrogène.

• La structure en double hélice de l’ADN a été associée aux travaux de Watson, Crick et Rosalind Franklin en 1953.

• L’ADN est souvent circulaire et peut se contracter en se superenroulant, ce qui répond notamment à un problème de place et influence sa migration proportionnelle à sa taille.

💡 Astuce mémo

Deux brins antiparallèles, complémentaires et hélicoïdaux

📖 6. Structure et diversité des ARN

🔑 Notions clés & Définitions

• ARN : Un acide nucléique contenant de l’adénine, de la guanine, de la cytosine, de l’uracile et un ribose, généralement plus petit que l’ADN et constitué d’un seul brin.

★ À maîtriser

• Les quatre types d’ARN sont:

  • ARN ribosomique (ARNr, 82 %)
  • ARN de transfert (ARNt, 16 %)
  • ARN messager (ARNm, moins de 2 %)
  • ARN small nuclear (ARNSN, moins de 1 %)

• L’ARN ribosomique est présent dans le REG, où il participe à la synthèse des protéines libérées vers l’extérieur, et dans le cytoplasme, où il participe à la synthèse des protéines libérées dans la cellule.

• L’ARN ribosomique permet la synthèse des protéines par le processus de traduction.

Compléments

📌 L’ARN est généralement monocaténaire, mais il peut devenir bicaténaire lorsqu’il se replie sur lui-même.

💡 Astuce mémo

82–16–2–1 : ARNr, ARNt, ARNm, ARNSN

📊 Tableaux de synthèse

Comparaison ADN et ARN