Fiche de révision : Transmission et réplication du patrimoine génétique

📋 Plan du Cours

1. Cycle cellulaire et quantité d’ADN
2. Organisation des chromosomes
3. Divisions cellulaires
4. Modèles de réplication de l’ADN
5. Validation expérimentale
6. Mécanisme moléculaire

📖 1. Cycle cellulaire et quantité d’ADN

🔑 Notions clés & Définitions

• Cycle cellulaire : Succession de quatre phases distinctes au cours desquelles la quantité d’ADN évolue, notamment par réplication puis répartition dans les cellules filles.

📝 Points essentiels

• Le cycle cellulaire comprend les phases G1, S, G2 et M, dans cet ordre.

• Au cours de la phase S, la quantité d’ADN augmente car l’ADN est répliqué avant la division cellulaire.

💡 Astuce mémo

G1 → S → G2 → M

📖 2. Organisation des chromosomes

🔑 Notions clés & Définitions

• Chromosome : Structure d’ADN fortement condensé, visible au microscope pendant la division cellulaire.

★ À maîtriser

📌 Avant la réplication, un chromosome comporte une chromatide, tandis qu’après la réplication il comporte deux chromatides constituées de deux molécules d’ADN identiques.

Compléments

• Les deux chromatides d’un chromosome répliqué restent associées au niveau du centromère jusqu’à leur séparation.

• En phase G1, l’ADN est sous forme de chromatine décondensée constituée d’une seule chromatide par chromosome.

💡 Astuce mémo

G1 : une chromatide ; G2 : deux chromatides

📖 3. Divisions cellulaires

📝 Points essentiels

📌 La mitose se déroule dans les cellules somatiques, tandis que la méiose intervient dans les cellules germinales engagées dans la production des gamètes.

• La mitose comporte une division au cours de laquelle les chromatides de chaque chromosome se séparent et sont réparties dans deux cellules filles.

• La méiose comporte deux divisions successives précédées d’une seule réplication de l’ADN, ce qui produit des cellules germinales.

💡 Astuce mémo

Mitose : cellules somatiques ; méiose : cellules germinales

📖 4. Modèles de réplication de l’ADN

🔑 Notions clés & Définitions

• Réplication semi-conservative : Mécanisme dans lequel chaque brin d’une molécule d’ADN ancienne sert de modèle pour synthétiser un brin nouveau, produisant deux molécules composées chacune d’un brin ancien et d’un brin nouveau.

★ À maîtriser

• L’ADN est formé de deux brins en double hélice et de quatre types de nucléotides dont les bases s’apparient de manière complémentaire deux à deux.

Compléments

📌 Le modèle conservatif prévoit une molécule d’ADN entièrement ancienne et une molécule entièrement nouvelle après réplication.

📌 Le modèle dispersif prévoit que chaque molécule d’ADN issue de la réplication contient des portions anciennes et des portions nouvelles mélangées.

💡 Astuce mémo

Conservative, semi-conservative ou dispersive

📖 5. Validation expérimentale

★ À maîtriser

• L’expérience de marquage de l’ADN consiste à cultiver des cellules avec un précurseur radioactif, à les transférer dans un milieu non radioactif, puis à observer la répartition du marquage par autoradiographie.

• La centrifugation sépare les molécules d’ADN selon leur densité, directement liée à la proportion d’azote lourd ou léger qu’elles contiennent.

📌 Les résultats d’autoradiographie et de centrifugation montrant une conservation d’un brin ancien dans chaque molécule fille valident le modèle semi-conservatif de la réplication.

Compléments

• La thymine tritiée est un nucléotide contenant de la thymine marquée par l’isotope radioactif de l’hydrogène, le tritium, noté ³H.

💡 Astuce mémo

Marquer → transférer → centrifuger → interpréter

📖 6. Mécanisme moléculaire

★ À maîtriser

• La réplication commence par la séparation des deux brins d’ADN, puis chaque brin sert de matrice à l’appariement de nucléotides complémentaires et à la synthèse d’un nouveau brin.

• Les bases azotées s’apparient de manière complémentaire : l’adénine avec la thymine et la cytosine avec la guanine.

• La réplication est réalisée par une ADN polymérase qui ajoute des nucléotides complémentaires sur chacun des deux brins matrices.

• À la fin de la réplication, chaque chromosome est constitué de deux chromatides portant chacune une molécule d’ADN identique.

Compléments

• La réplication peut débuter en plusieurs zones de la molécule d’ADN et progresse à partir de fourches de réplication en sens opposés.

💡 Astuce mémo

Séparer → apparier → synthétiser → obtenir deux molécules

📊 Tableaux de synthèse

Mitose et méiose