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# Différenciation entre procaryotes et eucaryotes ### Core idea * Les cellules se divisent en deux catégories principales: procaryotes et eucaryotes [6](#page=6). * Les procaryotes sont considérés comme les organismes les plus simples et les plus anciens [6](#page=6). * Les eucaryotes se caractérisent par la présence d'un véritable noyau bien défini [8](#page=8). ### Key facts * Les procaryotes manquent d'un noyau délimité et leurs organites sont rudimentaires [6](#page=6). * Les bactéries sont des procaryotes avec des formes variées: cocci, bacilles, spirilles [7](#page=7). * Le matériel génétique des bactéries se trouve dans un nucléoïde et des plasmides circulaires [7](#page=7). * La reproduction bactérienne se fait par scissiparité (fission binaire) [7](#page=7). * Les mycoplasmes sont des procaryotes dépourvus de paroi cellulaire [7](#page=7). * Les eucaryotes possèdent un vrai noyau entouré d'une double membrane [8](#page=8). * Les cellules eucaryotes sont compartimentées en interne, avec ou sans contact avec le milieu extérieur [8](#page=8). ### Key concepts * **Procaryotes :** * Cellules simples, sans noyau défini [6](#page=6). * ADN dans un nucléoïde, souvent avec des plasmides [7](#page=7). * Reproduction rapide par fission binaire [7](#page=7). * Deux grands groupes: eubactéries et archéobactéries [7](#page=7). * **Eucaryotes :** * Cellules complexes avec un vrai noyau [8](#page=8). * Présence d'organites fonctionnels (mitochondries, chloroplastes, etc.) [8](#page=8). * Compartimentation cellulaire pour la division du travail et la spécialisation [8](#page=8). * Organites: membrane plasmique, noyau, mitochondries, ribosomes, appareil de Golgi, réticulum endoplasmique [8](#page=8). * Cellules végétales possèdent paroi cellulosique et chloroplastes [8](#page=8). * Cellules animales possèdent centrioles [9](#page=9). ### Implications * La compartimentation des eucaryotes permet la spécialisation des organites [8](#page=8). * Les conditions optimales pour les réactions chimiques sont réalisées grâce à la compartimentation [8](#page=8). * La capacité de reproduction rapide des bactéries permet une adaptation rapide à leur environnement [7](#page=7). ### Common pitfalls --- # Les virus : structure et classification ### Core idea * Les virus sont des parasites obligatoires qui nécessitent une cellule hôte pour se multiplier [10](#page=10). * Ils sont composés d'un matériel génétique (ADN ou ARN) entouré d'une coque protéique appelée capside [10](#page=10). * La classification des virus se base sur la nature de leur génome et la structure de leur capside [10](#page=10). ### Key facts * Les virus peuvent infecter des cellules animales, végétales ou bactériennes (bactériophages) [10](#page=10). * La capside est formée de sous-unités protéiques appelées protomères [10](#page=10). * La nucléocapside est l'ensemble formé par la capside et le matériel génétique [10](#page=10). * Les virus sont classés selon que leur génome soit de l'ADN ou de l'ARN, simple ou double brin [10](#page=10). * Les adénovirus sont une classe de virus à ADN causant diverses infections [10](#page=10). * Les rétrovirus sont une classe de virus à ARN spécifiques des eucaryotes [10](#page=10). * Les protomères s'organisent pour former la capside, définissant la forme du virus [10](#page=10). ### Key concepts * **Symétrie icosaédrique (cubique):** Forme solide avec 20 faces triangulaires équilatérales et 12 sommets [11](#page=11). * Les adénovirus sont un exemple typique de cette symétrie [11](#page=11). * **Symétrie hélicoïdale:** La capside est formée de sous-unités protéiques arrangées en hélice simple [11](#page=11). * Le Virus de la Mosaïque du Tabac (VMT) en est un exemple [11](#page=11). * Il est très allongé, en forme de baguette creuse [11](#page=11). * L'ARN est inséré en hélice entre les spires protéiques [11](#page=11). * **Symétrie mixte:** Combinaison de différentes symétries [12](#page=12). * Le bactériophage est un exemple avec une tête icosaédrique et une queue hélicoïdale [12](#page=12). * La queue peut comporter une gaine hélicoïdale, un axe tubulaire et des fibres caudales [12](#page=12). ### Implications * La diversité structurelle des virus permet une adaptation à différents types de cellules hôtes [10](#page=10). * La classification basée sur la structure et le génome est essentielle pour comprendre le comportement des virus [10](#page=10) [11](#page=11) [12](#page=12). * La compréhension de la structure virale est cruciale pour le développement de traitements antiviraux [10](#page=10). - > **Tip:** Noter que les plasmides bactériens contiennent souvent des gènes de résistance, un concept important pour comprendre la résistance aux antibiotiques [7](#page=7) - > **Tip:** Les mycoplasmes sont des procaryotes bactériens mais sont dépourvus de paroi, ce qui les distingue [7](#page=7) - > **Tip:** La compartimentation des cellules eucaryotes offre des avantages comme la division du travail et la spécialisation des organites [8](#page=8) --- # Les méthodes d'étude de la cellule ### Core idea * Les méthodes d'étude de la cellule visent à visualiser et analyser sa structure et sa composition physico-chimique. * Les instruments clés sont le microscope (photonique et électronique) pour l'observation morphologique et les techniques biochimiques pour l'analyse compositionnelle. ### Key facts * Le pouvoir séparateur de l'œil humain est d'environ 0,1 mm, rendant les cellules (0,01 mm) invisibles sans microscope [13](#page=13). * Le microscope photonique utilise des photons et des lentilles pour une résolution d'environ 0,2 µm [13](#page=13). * Le microscope électronique utilise des électrons et permet des grossissements plus élevés et une résolution de l'ordre de 2 à 5 Å [15](#page=15). * La cytochimie utilise des réactions chimiques avec des réactifs spécifiques pour révéler la localisation de constituants cellulaires [17](#page=17). * Le fractionnement cellulaire permet de séparer les organites pour étudier leur composition et leurs fonctions [17](#page=17). * La centrifugation est utilisée pour séparer les organites et macromolécules par taille ou densité [17](#page=17). ### Key concepts - **Microscope photonique:** Principe basé sur des lentilles et une source lumineuse, différentes versions incluent le fond clair, le fond noir et le contraste de phase pour observer des échantillons vivants * **Microscope électronique à transmission (MET):** Utilise des électrons focalisés par des lentilles électromagnétiques pour étudier l'ultrastructure avec une haute résolution [15](#page=15). * **Microscope électronique à balayage (MEB):** Permet d'obtenir une image tridimensionnelle de la surface de l'échantillon en analysant les électrons réfléchis [15](#page=15). * **Microscope électronique à haut voltage:** Permet d'observer des objets biologiques plus épais grâce au pouvoir de pénétration élevé des électrons accélérés à très haute tension [16](#page=16). * **Fractionnement cellulaire:** Préparation de l'échantillon dans des conditions contrôlées (tampon, basse température) avant la centrifugation [17](#page=17). * **Centrifugation différentielle:** Séparation des organites en fonction de leur taille par des centrifugations successives à des vitesses croissantes [18](#page=18). * **Centrifugation sur gradient:** Séparation des particules en fonction de leur densité, où chaque type de particule se stabilise dans la zone du gradient de densité égale à la sienne [18](#page=18). ### Implications * La visualisation directe des cellules est limitée par la résolution de l'œil humain [13](#page=13). * Le choix du microscope dépend du niveau de détail souhaité (structure cellulaire vs ultrastructure) [13](#page=13) [15](#page=15). * La microscopie à contraste de phase évite la coloration toxique pour l'observation de cellules vivantes [14](#page=14). * L'étude physico-chimique nécessite une étape préalable de rupture et de séparation des composants cellulaires [17](#page=17). * Les conditions de préparation des échantillons sont cruciales pour préserver l'intégrité des composants cellulaires [17](#page=17). - > **Tip:** La préparation de l'échantillon est une étape critique en microscopie électronique pour obtenir des images de haute qualité - > **Example:** L'observation d'une bactérie nécessite un microscope électronique pour distinguer ses organites, tandis qu'un microscope photonique suffit pour visualiser une cellule d'eucaryote [13](#page=13) --- # Techniques d'étude et préparation du matériel biologique ### Cytochimie et observation des organites * La cytochimie révèle des fonctions cellulaires par la formation d'un produit coloré détectable [17](#page=17). * Elle permet de localiser des constituants chimiques sans les altérer [17](#page=17). * Pour étudier la composition chimique des organites, un fractionnement cellulaire est nécessaire [17](#page=17). * Le fractionnement cellulaire vise à rompre la membrane plasmique pour libérer les organites [17](#page=17). * Il doit être réalisé dans un tampon isotonique (0.25M saccharose, pH 7.2-7.4) et à basse température (4°C) [17](#page=17). * La centrifugation sépare les organites et macromolécules selon leur taille et/ou densité [17](#page=17). * La force centrifuge est exprimée en g; les ultracentrifugeuses atteignent ≥ 100.000 g [17](#page=17). * La centrifugation différentielle sépare les particules par volume croissant: les plus grosses se déposent en premier [17](#page=17). * Une série de centrifugations à vitesses croissantes permet de séparer différents organites [17](#page=17) [18](#page=18). * Noyaux: 900 g, 5 min [18](#page=18). * Mitochondries: 10.000 g, 10 min [18](#page=18). * Lysosomes: 100.000 g, 30 min [18](#page=18). * La centrifugation sur gradient de densité (saccharose, CsCl) sépare les particules selon leur densité [18](#page=18). ### Autres techniques d'étude * L'autoradiographie utilise des éléments radioactifs qui, en se dégradant, réduisent une émulsion photographique, révélant leur localisation [19](#page=19). * La diffraction des rayons X (cristallographie) détermine la position atomique moyenne dans un cristal par analyse des rayons diffractés [19](#page=19). ### Préparation du matériel biologique pour microscopie * La préparation en trois étapes comprend: fixation, confection des coupes, et coloration [19](#page=19). * La fixation consolide les structures cellulaires en créant des liaisons intermoléculaires [20](#page=20). * Fixation physique: congélation rapide dans l'azote liquide (-190°C) [20](#page=20). * Fixation chimique: imprégnation par des produits comme l'alcool, l'acétone, l'acide acétique, les sels métalliques (OsO₄, glutaraldéhyde) [20](#page=20). ### Confection des coupes * La déshydratation chasse l'eau par des bains d'alcool de concentration croissante [20](#page=20). * L'inclusion imprègne et enrobe le tissu par une substance dure (résines pour microscopie électronique, paraffine pour microscopie photonique) [20](#page=20) [21](#page=21). * La réalisation des coupes s'effectue avec un microtome (coupes de 5-10 µm pour photonique, 100-1000 Å pour électronique) [21](#page=21). * Les coupes sont recueillies sur lames porte-objet (verre) ou grilles métalliques (cuivre, acier) [21](#page=21). ### Coloration * La coloration renforce le contraste des structures cellulaires [22](#page=22). * Microscopie électronique : --- # Les glucides et leurs différentes classifications ### Définition et fonctions principales * Les glucides, aussi appelés sucres, sont des composés organiques essentiels dans la cellule [27](#page=27). * Leurs trois fonctions principales sont: source d'énergie, constituants des acides nucléiques, et composants de parois rigides [27](#page=27). ### Classification des glucides * Les glucides sont classés en trois types: monosaccharides, oligosaccharides et polysaccharides [27](#page=27). ### Monosaccharides (oses) * Leur formule générale est $(CH_2O)_n$, où $n$ varie de 3 à 8 (trioses à octoses) [27](#page=27). * Ce sont des polyalcools possédant soit une fonction aldéhyde (aldoses), soit une fonction cétone (cétoses) [27](#page=27). * Les trioses les plus simples sont le glycéraldéhyde (aldose) et la dihydroxyacétone (cétose) [27](#page=27). * Les énantiomères sont des isomères qui sont des images miroirs l'un de l'autre, dus à la présence de carbones asymétriques [27](#page=27). * La forme D des monosaccharides est celle prédominante dans la nature [28](#page=28). * Les épimères diffèrent par la position d'un groupement hydroxyle (-OH) sur un seul carbone asymétrique [28](#page=28). * Les hexoses et pentoses présentent une isomérie de type $\alpha$ et $\beta$ (anomères), résultant de leur cyclisation en formes pyranne ou furanne [28](#page=28). * Le $\alpha$ est caractérisé par les groupements du côté opposé du plan du cycle, et le $\beta$ par les groupements du même côté [28](#page=28). * Des dérivés d'oses incluent des oses aminés (ex: glucosamine) et des acides (ex: acide glucuronique) [29](#page=29). ### Oligosaccharides * Formés de quelques unités de monosaccharides liées par une liaison osidique (ou glucosidique) [30](#page=30). * La liaison osidique se forme par élimination d'une molécule d'eau (condensation) [30](#page=30). * Exemples de diholosides : * Maltose: $\alpha$-D-glucopyrannosyl-(1,4)-D-glucopyrannose, un sucre réducteur [30](#page=30). * Lactose: $\beta$-D-galactopyrannosyl-(1,4)-D-glucopyrannose, sucre du lait, réducteur [30](#page=30). * Cellobiose: $\beta$-D-glucopyrannosyl-(1,4)-D-glucopyrannose, épimère du lactose [30](#page=30). * Saccharose: $\alpha$-D-glucopyrannosyl-(1,2)-$\beta$-D-fructofurannoside, un sucre non réducteur [30](#page=30). ### Polysaccharides * Polymères de très grande taille, dont les monomères sont des disaccharides [31](#page=31). * **Polysaccharides de structure :** * Cellulose: polymère rigide et insoluble de $\beta$-D-glucose liés par des liaisons $\beta$(1-4), formant des chaînes linéaires, constituant de la paroi végétale [31](#page=31). * Chitine: polymère de N-acétylglucosamine lié par des liaisons $\beta$(1-4), formant la cuticule des arthropodes et la paroi de certains champignons [31](#page=31). * **Polysaccharides de réserve :** * Amidon: mélange d'amylose (liaisons $\alpha$(1-4)) et d'amylopectine (liaisons $\alpha$(1-4) et $\alpha$(1-6)) [32](#page=32). --- # Les lipides : structure, classification et rôles ### Core idea * Les lipides sont des substances très peu solubles dans l'eau mais solubles dans les solvants organiques [33](#page=33). * Ils jouent des rôles cruciaux dans le stockage d'énergie, la protection physique et la constitution des membranes [33](#page=33). ### Key facts * Les lipides fournissent deux fois plus d'énergie par poids que les glucides [33](#page=33). * Ils offrent une protection mécanique, électrique et thermique [33](#page=33). * Certains lipides sont des hormones, des vitamines ou des pigments [33](#page=33). * Les lipides se classifient en lipides simples, phospholipides, sphingolipides, lipides isoprénoïdes et stéroïdes [33](#page=33). * Les acides gras sont des molécules avec un groupe carboxyle polaire et une longue chaîne hydrocarbonée apolaire [34](#page=34). * Les acides gras saturés ont des liaisons simples dans leur chaîne R, les insaturés ont une ou plusieurs doubles liaisons [35](#page=35). * Les graisses (triglycérides) sont des esters de glycérol et d'acides gras, ce sont des molécules hydrophobes [35](#page=35). * Les triglycérides servent de réserve d'énergie chez les animaux et certaines plantes [36](#page=36). * Les phospholipides sont constitués de glycérol, d'acides gras et d'acide phosphorique, formant des structures bipolaires [36](#page=36). * Les phospholipides sont des constituants essentiels des membranes plasmiques [36](#page=36). * Les sphingolipides remplacent le glycérol par la sphingosine, un amino-alcool [37](#page=37). * Les céramides sont des sphingolipides avec la sphingosine liée à un acide gras par une liaison amide [37](#page=37). * Les sphingomyélines sont des céramides impliqués dans la transmission nerveuse [38](#page=38). * Les glycolipides, comme les cérébrosides, contiennent une partie glucidique et sont des constituants de la membrane plasmique [37](#page=37) [38](#page=38). * Les lipides isoprénoïdes sont des dérivés de l'isoprène et peuvent donner des substances colorantes ou parfumées [38](#page=38). ### Key concepts * L'amphipathicité des acides gras (pôle hydrophile et apolaire) explique leur organisation spontanée en micelles et bicouches lipidiques [34](#page=34). * La liaison ester se forme entre un alcool et un acide par élimination d'eau [35](#page=35). * Les phospholipides, étant amphipatiques, forment des micelles stabilisées par les forces de Van der Waals [36](#page=36). * Les glycolipides, tels que les gangliosides, jouent un rôle dans la reconnaissance cellulaire et l'immunologie [38](#page=38). ### Implications * L'insolubilité dans l'eau des lipides est fondamentale pour leur rôle de réserve d'énergie et de barrière membranaire [33](#page=33) [36](#page=36). * La structure amphipathique des lipides est à la base de la formation des membranes cellulaires [34](#page=34) [36](#page=36). * La diversité des lipides (acides gras saturés/insaturés, phospholipides, sphingolipides) permet une variété de fonctions biologiques [35](#page=35) [36](#page=36) [37](#page=37). * Les propriétés électriques des lipides contribuent à la protection contre les chocs électriques [33](#page=33). --- # Classification et structures des protéines ### Core idea * Les protéines sont les molécules les plus importantes des cellules, constituant plus de 70% de leur masse moléculaire [39](#page=39). * Elles jouent des rôles essentiels, à la fois structurels (organites, membranes) et métaboliques (enzymes, hormones, anticorps) [39](#page=39). * Une protéine est un polymère d'acides aminés liés séquentiellement, conférant spécificité de structure et de fonction [39](#page=39). ### Key facts * Les protéines sont formées à partir de 20 acides aminés universels, offrant une variabilité quasi illimitée [39](#page=39). * La formule générale d'un acide aminé est $NH_2-R-\alpha CH-COOH$ [40](#page=40). * Le carbone $\alpha$ est celui lié au groupement acide, amine et à la chaîne latérale R [40](#page=40). * Au pH isoélectrique (pHi), un acide aminé existe sous forme d'ion double (amphotère): $^+NH_3-CRH-COO^-$ [40](#page=40). * Les acides aminés sont classifiés selon leur chaîne latérale R: acides, basiques ou neutres (hydrophiles/hydrophobes) [41](#page=41). * Seuls les isomères L des acides aminés sont naturels [43](#page=43). * Une liaison peptidique se forme entre le groupement acide d'un AA et le groupement amine d'un autre [43](#page=43). * La liaison de plusieurs acides aminés forme un dipeptide, tripeptide, ou polypeptide [43](#page=43). ### Key concepts * **Structure primaire**: Séquence linéaire des acides aminés dans une chaîne polypeptidique [43](#page=43). * Un changement d'acide aminé peut altérer la fonction protéique (ex: anémie falciforme due à l'hémoglobine) [44](#page=44). * **Structure secondaire**: Organisation spatiale locale de la chaîne polypeptidique, stabilisée par liaisons hydrogène [44](#page=44). * **Hélice $\alpha$**: Liens hydrogène entre le groupe -C=O d'un AA et le groupe H-N du 4ème AA suivant; la proline perturbe cette structure [44](#page=44). * **Feuillet plissé**: Liens hydrogène entre chaînes polypeptidiques antiparallèles, formant une structure en accordéon (ex: fibroïne de soie) [45](#page=45). * **Structure tertiaire**: Repliement tridimensionnel des structures secondaires, stabilisé par liaisons fortes (disulfure -S-S-, peptidiques) et faibles (hydrogène, ioniques, Van der Waals) [45](#page=45). * Protéines fibreuses (kératine) et globulaires (enzymes, hormones, hémoglobine) sont des exemples [45](#page=45) [46](#page=46). * **Structure quaternaire**: Association de plusieurs chaînes polypeptidiques (sous-unités) pour former une protéine fonctionnelle [46](#page=46). * Présente seulement chez certaines protéines, comme la capside du virus de la mosaïque du tabac [46](#page=46). - > **Tip:** La séquence d'acides aminés (structure primaire) détermine toutes les autres structures et donc la fonction de la protéine - > **Example:** Le glucagon, une protéine à structure primaire, est composé de 29 acides aminés [44](#page=44) --- # Structure et nomenclature des nucléotides et acides nucléiques ### Les nucléotides : les briques des acides nucléiques * Les acides nucléiques (ADN et ARN) sont des macromolécules formées d'unités monomériques appelées nucléotides [47](#page=47). * Chaque nucléotide est composé de trois parties: un groupement acide phosphorique, un sucre (ose) et une base azotée [47](#page=47). * L'acide phosphorique possède trois fonctions acides, dont une libre et deux estérifiées [47](#page=47). * Le sucre est un pentose (sucre à cinq carbones): le ribose pour l'ARN, et le 2'-désoxyribose pour l'ADN [48](#page=48). * Le 2'-désoxyribose diffère du ribose par l'absence d'un groupement OH en position 2' [48](#page=48). * Les bases azotées sont de deux types: pyrimidiques (Cytosine C, Thymine T, Uracile U) et puriques (Adénine A, Guanine G) [48](#page=48). * L'ADN contient les bases A, C, G, T; l'ARN contient A, C, G, U [48](#page=48). * L'acide phosphorique se lie à l'ose par une liaison ester, typiquement sur le carbone 5' de l'ose [49](#page=49). * L'ose se lie à la base par une liaison glycosidique (b-osidique) sur le carbone C1 de l'ose [49](#page=49). * L'association ose-base forme un nucléoside [49](#page=49). * L'ajout d'un acide phosphorique à un nucléoside forme un nucléotide [49](#page=49). ### Nomenclature des nucléosides et nucléotides * Pour les bases pyrimidiques, les nucléosides se terminent par "-idine" (ex: uridine) et les acides nucléotidiques par "-idylique" (ex: acide uridylique) [49](#page=49). * Pour les bases puriques, les nucléosides se terminent par "-osine" (ex: adénosine) et les acides nucléotidiques par "-ylique" (ex: acide adénylique) [49](#page=49). * La préfixe "d-" est utilisé pour indiquer un désoxyribonucléotide (ex: dTMP pour désoxythymidine-5'-monophosphate) [49](#page=49). - | Base | Nucléoside | Nucléotide | - | :------ | :------------- | :---------------- | - | Adénine | Adénosine | Acide adénylique | - | Guanine | Guanosine | Acide guanylique | - | Cytosine| Cytidine | Acide cytidylique | - | Thymine | Thymidine | Acide thymidylique| - | Uracile | Uridine | Acide uridylique | ### Structure des acides nucléiques * Les nucléotides s'assemblent par des liaisons ester entre le groupement phosphate d'un nucléotide et la fonction alcool en 3' de l'ose du nucléotide suivant [50](#page=50). * Ces liaisons sont appelées liaisons phosphodiester 3'-5' [50](#page=50). * La lecture d'un acide nucléique se fait conventionnellement de l'extrémité 5' (avec un groupement phosphate libre) vers l'extrémité 3' (avec un groupement OH libre) [50](#page=50). #### Structure primaire * La structure primaire d'un acide nucléique est la séquence linéaire des bases azotées [50](#page=50). #### Structure secondaire de l'ADN #### Structure secondaire de l'ARN --- # Le cycle cellulaire et la division cellulaire (mitose) ### Core idea * Le cycle cellulaire comprend l'interphase et la mitose, durant lesquels une cellule se prépare et se divise [64](#page=64). * La mitose assure le développement, la croissance, le remplacement cellulaire et la conservation de l'identité cellulaire [64](#page=64). * Le contrôle du rythme de division est essentiel pour éviter les tumeurs [71](#page=71). ### Key facts * La mitose distribue l'ADN de manière égale aux deux cellules filles, impliquant le noyau et le cytoplasme [66](#page=66). * La durée du cycle cellulaire varie de quelques heures à cent jours selon le type cellulaire [64](#page=64). * L'interphase représente environ 90% du cycle cellulaire et est divisée en phases G1, S et G2 [65](#page=65). * En phase G1, la cellule croissance, synthétise des enzymes et molécules, et décide d'entrer en prolifération (pool mitotique) ou en quiescence (G0) [65](#page=65). * La phase S est dédiée à la réplication complète de l'ADN [65](#page=65). * La phase G2 prépare la mitose par la synthèse de protéines, notamment pour le fuseau mitotique [66](#page=66). * La mitose est composée de la prophase, prométaphase, métaphase, anaphase et télophase [66](#page=66). * La durée de la prophase varie de quelques minutes à plusieurs heures [67](#page=67). * En métaphase, les chromosomes sont alignés à l'équateur pour faciliter la réalisation d'un caryotype [68](#page=68). * L'anaphase voit le clivage des centromères et la migration des chromatides sœurs vers les pôles opposés [69](#page=69). * La télophase marque la décondensation des chromosomes et la reconstitution de l'enveloppe nucléaire [70](#page=70). * La cytodiérèse sépare les deux cellules filles, par constriction chez les animaux et par formation d'une plaque cellulaire chez les végétaux [70](#page=70). ### Key concepts * **Interphase**: Période entre deux divisions cellulaires, incluant les phases G1, S et G2 [65](#page=65). * **Phase G1**: Croissance cellulaire et synthèse de molécules nécessaires [65](#page=65). * **Phase S**: Réplication de l'ADN [65](#page=65). * **Phase G2**: Préparation à la mitose [66](#page=66). * **Mitose**: Division du noyau cellulaire [66](#page=66). * **Caryodiérèse**: Division du noyau [66](#page=66). * **Cytodiérèse (ou cytocinèse)**: Division du cytoplasme [66](#page=66). * **Chromosomes**: Structures contenant l'ADN, formés de chromatides sœurs durant la mitose [67](#page=67). * **Centromère**: Région de constriction d'un chromosome, où s'attachent les kinétochores [67](#page=67). * **Kinétochores**: Structures protéiques sur les centromères où s'attachent les microtubules du fuseau [68](#page=68). ### Implications ### Common pitfalls --- # Les mécanismes de la transcription chez les procaryotes et les eucaryotes ### Principes généraux de la transcription * La transcription transfère l'information génétique de l'ADN vers l'ARNm pour la synthèse protéique [78](#page=78). * L'ARNm est une copie d'une portion d'ADN appelée gène [78](#page=78). * Un gène est une séquence d'ADN contrôlant la synthèse d'un polypeptide [78](#page=78). * La transcription est l'étape préliminaire à la biosynthèse protéique (traduction) [78](#page=78). * Elle nécessite des nucléotides d'ARNm, l'ARN polymérase, des sels de magnésium et une matrice d'ADN [78](#page=78). * Le site d'initiation de la transcription est désigné par +1; le nucléotide précédent est -1 [78](#page=78). ### Transcription chez les procaryotes * L'unité transcriptionnelle définit le début et la fin de la transcription d'une portion d'ADN [78](#page=78). * Les promoteurs sont situés en 5' en amont du site +1 et ne sont pas transcrits [78](#page=78). * **Séquence -35:** Motif TTGACA entre -30 et -35 paires de bases en amont de l'origine [78](#page=78). * **Séquence -10 (Boîte de Pribnow):** Motif TATATT à environ 10 nucléotides en amont de l'origine [79](#page=79). * L'ARN polymérase procaryote est un holoenzyme composé de cinq sous-unités: 2 alpha, 1 bêta, 1 bêta', 1 sigma [79](#page=79). * La sous-unité sigma permet à l'ARN polymérase de reconnaître les promoteurs [79](#page=79). * La synthèse d'ARN se fait dans la direction 5' -> 3' [79](#page=79). * Après reconnaissance, sigma se détache pour permettre l'élongation par le core enzyme [79](#page=79). * L'élongation copie un seul brin d'ADN de manière antiparallèle et complémentaire (G-C, C-G, A-U, T-A) [79](#page=79). * La bulle de transcription contient l'ARN polymérase, l'ADN et l'ARN naissant [79](#page=79). * La terminaison se produit à un signal de terminaison (signal stop) [79](#page=79). ### Transcription chez les eucaryotes * **Promoteurs :** * Boîte TATA: TATAAA, riche en A/T, située à environ -25 paires de bases [80](#page=80). * Boîte GC: 5’-GGGCGG-3’, répétée entre -110 et -40 [80](#page=80). * Boîte CCAAT: Entre -120 et -80 [80](#page=80). * Il existe cinq types d'ARN polymérases chez les eucaryotes (I, II, III, chloroplastique, mitochondrial) [80](#page=80). * La terminaison est annoncée par des signaux de polyadénylation [80](#page=80). * Les gènes eucaryotes ont une structure discontinue avec exons (traduits) et introns (non traduits) [80](#page=80). * **Modifications post-transcriptionnelles :** ### Produits de la transcription --- # Régulation de l'expression des gènes chez les procaryotes ### Core idea * La régulation de l'expression génique assure l'équilibre cellulaire et ajuste les synthèses aux conditions environnementales [89](#page=89). * Les gènes procaryotes impliqués dans un processus métabolique sont souvent regroupés en opérons [89](#page=89). * Les opérons sont régulés par des protéines se liant à l'ADN à des séquences spécifiques [89](#page=89). ### Key facts * L'opéron est une unité d'expression comprenant un ou plusieurs gènes et des séquences régulatrices (promoteur, opérateur) [89](#page=89). * Les protéines régulatrices contrôlent le taux de transcription [89](#page=89). * François Jacob, Jacques Monod et André Lwoff ont décrit la régulation de transcription via le concept d'opéron [89](#page=89). * Les gènes sont classifiés en gènes structuraux et gènes régulateurs [89](#page=89). ### Key concepts #### Opéron lactose (inductible) * Métabolisation du lactose en galactose et glucose pour source de carbone [89](#page=89). * Trois gènes structuraux: *lacZ* (b-galactosidase), *lacY* (lactose perméase), *lacA* (thiogalactoside transacétylase) [89](#page=89). * Région régulatrice: promoteur et opérateur [89](#page=89). * Gène régulateur *lacI* code un répresseur qui inhibe l'opéron [89](#page=89). * L'expression du répresseur *lacI* est constitutive [89](#page=89). * En l'absence de lactose, le répresseur actif se lie à l'opérateur, bloquant la transcription (régulation négative) [90](#page=90). * L'allolactose (isomère du lactose) agit comme inducteur en inactivant le répresseur [90](#page=90). * L'opérateur libéré permet à l'ARN polymérase de transcrire les gènes [90](#page=90). #### Répression catabolique (régulation positive) * Mécanisme complémentaire quand glucose et lactose sont présents [91](#page=91). * En présence de glucose, la bactérie le métabolise préférentiellement [91](#page=91). * Diminution du glucose entraîne une augmentation de l'AMPc [91](#page=91). * L'AMPc forme un complexe avec la protéine CAP (CRP) [91](#page=91). * Le complexe CAP-AMPc se lie à l'ADN et augmente l'affinité de l'ARN polymérase pour le promoteur [91](#page=91). * Ceci augmente la transcription de l'opéron lactose (régulation positive) [91](#page=91). * L'induction de l'opéron lactose nécessite lactose présent et glucose absent [91](#page=91). #### Opéron tryptophane (répressible) * Synthèse du tryptophane par plusieurs enzymes codées par les gènes *trp A-E* [92](#page=92). * Le gène régulateur synthétise un apo-répresseur inactif [92](#page=92). * L'apo-répresseur nécessite un co-répresseur pour se fixer à l'opérateur [92](#page=92). ### Implications --- ## Erreurs courantes à éviter - Révisez tous les sujets en profondeur avant les examens - Portez attention aux formules et définitions clés - Pratiquez avec les exemples fournis dans chaque section - Ne mémorisez pas sans comprendre les concepts sous-jacents

| Term | Definition | |------|------------| | Procaryote | Organisme unicellulaire dont la cellule ne possède pas de noyau délimité par une membrane. Le matériel génétique est libre dans le cytoplasme, souvent sous forme d'un chromosome circulaire. | | Eucaryote | Organisme dont les cellules possèdent un noyau bien défini, entouré d'une double membrane, contenant la majorité du matériel génétique sous forme de chromosomes linéaires. | | Noyau rudimentaire (Nucléoïde) | Région centrale d'une cellule procaryote où se trouve le matériel génétique sous forme d'un chromosome circulaire, sans être entouré d'une membrane. | | Plasmide | Petite molécule d'ADN circulaire extracromosomique présente chez les bactéries et certains eucaryotes, capable de se répliquer indépendamment du chromosome principal et portant souvent des gènes de résistance. | | Scissiparité (Fission binaire) | Mode de reproduction asexuée des procaryotes où une cellule se divise en deux cellules filles identiques à la cellule mère, impliquant l'augmentation de taille, le dédoublement du matériel génétique et la formation d'une paroi transversale. | | Eubactéries | Groupe d'organismes procaryotes qui constituent les formes bactériennes courantes, habitant divers environnements tels que le sol, l'eau et les organismes vivants. | | Archéobactéries | Groupe d'organismes procaryotes distinct des eubactéries, souvent trouvés dans des environnements extrêmes comme les marais, les fonds océaniques, les eaux salées et les sources chaudes acides. | | Organite | Structure spécialisée présente dans le cytoplasme des cellules eucaryotes, remplissant une fonction spécifique, comme les mitochondries, le réticulum endoplasmique ou l'appareil de Golgi. | | Membrane plasmique | Barrière sélective qui entoure la cellule, régulant le passage des substances entre le milieu intérieur et extérieur. | | Paroi cellulaire | Structure rigide située à l'extérieur de la membrane plasmique chez certaines cellules (bactéries, plantes, champignons), fournissant soutien et protection. | | Cytoplasme | Substance gélatineuse qui remplit la cellule, entourant les organites et où se déroulent de nombreuses réactions métaboliques. | | Hyaloplasme | Partie liquide du cytoplasme, également appelée cytosol, contenant diverses substances chimiques nécessaires à la vie cellulaire et servant de milieu aqueux pour les interactions. | | Opéron | Une unité d'expression génétique chez les procaryotes, composée d'un ou plusieurs gènes structuraux et de séquences régulatrices (promoteur et opérateur) qui contrôlent leur transcription de manière coordonnée. | | Promoteur | Une séquence d'ADN située en amont d'un gène ou d'un groupe de gènes, à laquelle l'ARN polymérase se lie pour initier la transcription. | | Opérateur | Une séquence d'ADN située dans la région régulatrice d'un opéron, à laquelle une protéine régulatrice (répresseur) peut se lier pour bloquer ou permettre la transcription des gènes structuraux. | | Gène régulateur | Un gène qui code pour une protéine régulatrice (répresseur ou activateur) capable de se lier à l'ADN et de contrôler le taux de transcription d'autres gènes. | | Protéine régulatrice | Une protéine qui se lie à des séquences spécifiques d'ADN pour moduler l'expression des gènes, soit en activant, soit en réprimant la transcription. | | Régulation négative | Un mécanisme de contrôle de l'expression génique où une protéine répresseur se lie à l'opérateur, bloquant ainsi l'accès de l'ARN polymérase et empêchant la transcription. | | Inducteur | Une molécule qui se lie à une protéine répresseur, la rendant inactive et permettant ainsi la transcription des gènes de l'opéron. | | Répression catabolique | Un mécanisme de régulation chez les procaryotes qui empêche la transcription des gènes nécessaires au métabolisme d'un substrat (comme le lactose) lorsque le glucose, une source de carbone préférée, est présent. | | Régulation positive | Un mécanisme de contrôle de l'expression génique où une protéine activatrice, souvent sous forme de complexe avec une autre molécule, se lie à l'ADN et augmente l'affinité de l'ARN polymérase pour le promoteur, stimulant ainsi la transcription. | | Co-répresseur | Une molécule qui, en se liant à un apo-répresseur, forme un complexe répresseur actif capable de se lier à l'opérateur et d'inhiber la transcription. | | Opéron inductible | Un opéron dont la transcription est normalement réprimée et qui peut être activé en présence d'un inducteur, comme l'opéron lactose. | | Opéron répressible | Un opéron dont la transcription est normalement active et qui peut être inhibé en présence d'un co-répresseur, comme l'opéron tryptophane. | | Terme | Définition | | Virus | Un parasite obligatoire qui ne possède pas de métabolisme propre et qui colonise le milieu intracellulaire de la cellule hôte pour se multiplier. Il est composé d'une molécule d'acide nucléique entourée d'une coque de protéines appelée capside, et parfois d'une enveloppe. | | Capside | La coque de protéines qui entoure la molécule d'acide nucléique d'un virus. Elle est constituée d'un ensemble de sous-unités protéiques appelées protomères. | | Nucléocapside | L'ensemble formé par la capside et l'acide nucléique d'un virus. | | Protomères | Les sous-unités protéiques qui constituent la capside d'un virus. | | Symétrie icosaédrique | Une classe de virus dont la forme est définie par l'organisation des protomères formant la capside selon la symétrie d'un icosaèdre, un solide à 20 faces triangulaires équilatérales et 12 sommets. | | Symétrie hélicoïdale | Une classe de virus dont la capside est formée de sous-unités protéiques associées en une hélice simple, l'acide nucléique décrivant également une hélice identique. | | Symétrie mixte | Une classe de virus présentant une combinaison de symétries, comme un bactériophage dont la tête est icosaédrique et la queue hélicoïdale. | | Acide nucléique viral | La molécule qui constitue le génome d'un virus, pouvant être de l'ADN ou de l'ARN, simple ou double brin. | | Adénovirus | Une classe de virus à ADN, responsable de diverses infections comme les pharyngites, certaines conjonctivites ou pneumopathies. Ils présentent généralement une symétrie cubique (icosaédrique). | | Rétrovirus | Une classe de virus à ARN spécifique des eucaryotes, dont la propagation nécessite la conversion de l'ARN en ADN double brin qui s'intègre dans le génome de la cellule hôte. | | Bactériophage | Un virus qui infecte spécifiquement les bactéries. Il peut présenter une symétrie mixte, avec une tête icosaédrique et une queue hélicoïdale. | | Microscope photonique | Appareil optique utilisant des lentilles en verre et une source lumineuse (photons) pour observer la structure des tissus, des cellules et des gros organites, avec un pouvoir séparateur d'environ 0,2 µm. | | Microscope électronique | Instrument d'observation qui remplace la lumière par des électrons, permettant d'étudier l'ultrastructure cellulaire avec des grossissements très élevés et un pouvoir séparateur de l'ordre de quelques Angströms. | | Pouvoir séparateur (Ps) | Capacité d'un instrument optique à distinguer deux points distincts très rapprochés. Pour l'œil humain, il est d'environ 0,1 mm, tandis que pour un microscope photonique, il peut atteindre 0,2 µm. | | Microscope à fond clair | Type de microscope photonique le plus couramment utilisé pour observer des objets transparents par transmission, où le fond apparaît clair car il n'est pas obstrué par l'objet observé. | | Microscope à fond noir | Microscope photonique utilisé pour observer la morphologie des cellules vivantes, mettant en évidence les structures qui diffractent la lumière, tandis que le fond reste sombre. | | Microscope à contraste de phase | Technique de microscopie photonique qui exploite les différences d'indice de réfraction des diverses régions d'une cellule vivante pour créer un contraste visuel, sans nécessiter de coloration toxique. | | Microscope électronique à transmission | Microscope électronique qui utilise un faisceau d'électrons traversant un échantillon très mince pour former une image, offrant un pouvoir séparateur très élevé (2 à 5 Å) et des grossissements jusqu'à 300 000 X. | | Microscope électronique à balayage | Microscope électronique qui visualise la surface d'un échantillon en collectant les électrons réfléchis ou réémis par celui-ci, produisant des images tridimensionnelles. | | Cytochimie | Ensemble de réactions chimiques utilisées pour révéler la présence et la localisation de constituants biochimiques spécifiques au sein des cellules par la formation de produits détectables, souvent colorés. | | Fractionnement cellulaire | Processus consistant à rompre les cellules pour isoler leurs différents organites et composants, généralement par broyage mécanique, choc osmotique ou sonication, suivi d'une centrifugation. | | Centrifugation | Technique de séparation des composants cellulaires basée sur leur taille (centrifugation différentielle) ou leur densité (centrifugation sur gradient), en appliquant une force centrifuge pour accélérer la sédimentation des particules. | | Ultracentrifugeuse | Appareil de centrifugation capable de générer des forces centrifuges supérieures ou égales à 100 000 g, permettant de séparer des particules très fines et des macromolécules. | | Centrifugation différentielle | Méthode de séparation où les particules sont classées selon leur volume ; les plus grosses se déposent plus rapidement au fond du tube, tandis que les plus petites restent en suspension. | | Centrifugation sur gradient de densité | Technique où l'homogénat est centrifugé dans un gradient de concentration croissante, permettant aux particules de se stabiliser à une hauteur correspondant à leur densité propre. | | Autoradiographie | Technique utilisant des éléments radioactifs incorporés dans la cellule pour visualiser la localisation de ces éléments par le dépôt d'argent sur une émulsion photographique suite à l'émission de rayonnements. | | Diffraction des rayons X (Cristallographie) | Méthode d'analyse structurale où un faisceau de rayons X est diffracté par les atomes d'une structure cristalline, permettant de déterminer la position moyenne des atomes et leurs liaisons chimiques. | | Fixation | Étape préliminaire à l'observation microscopique visant à consolider les structures cellulaires en créant des liaisons intermoléculaires pour minimiser les dommages et figer la cellule dans son état au moment du prélèvement. | | Fixation physique | Méthode de fixation qui consiste à congeler instantanément le matériel biologique, souvent dans de l'azote liquide, pour préserver sa structure avant la découpe. | | Fixation chimique | Méthode de fixation qui utilise des produits chimiques pour former des liens entre les structures cellulaires, stabilisant ainsi les édifices cellulaires. | | Inclusion | Processus d'imprégnation et d'enrobage des tissus fixés par une substance (paraffine ou résine) qui deviendra solide, permettant de les découper en coupes minces. | | Microtome | Appareil utilisé pour débiter le matériel biologique inclus en coupes suffisamment minces pour être observées au microscope. | | Glucides | Composés organiques également appelés sucres, jouant trois fonctions principales : source d'énergie pour la cellule, constituant des acides nucléiques, et élément des parois rigides des cellules végétales (cellulose) et animales (chitine). | | Monosaccharides (Oses) | Molécules de sucres simples ayant pour formule générale $(CH_2O)_n$ où $n$ varie de 3 à 8. Ce sont des polyalcools qui peuvent porter une fonction aldéhyde (aldoses) ou cétone (cétoses). | | Aldoses | Monosaccharides qui possèdent une fonction aldéhyde, comme le glycéraldéhyde. | | Cétoses | Monosaccharides qui possèdent une fonction cétone, comme la dihydroxyacétone. | | Enantiomères | Formes d'isomères qui existent pour une même molécule, présentant deux structures qui sont des images l'une de l'autre dans un miroir. Cette isomérie est due à la présence d'un carbone asymétrique dans la molécule. | | Carbone asymétrique | Un atome de carbone lié à quatre substituants différents, ce qui engendre la possibilité d'isomérie optique, comme celle des énantiomères. | | Épimères | Isomères d'une molécule qui diffèrent de celle-ci par la position spatiale d'un groupement hydroxyle (-OH) sur un seul carbone asymétrique. Par exemple, le galactose est l'épimère du glucose en C4. | | Isomérie $\alpha$ et $\beta$ (Anomères $\alpha$ et $\beta$) | Type d'isomérie qui apparaît lors de la cyclisation des hexoses et pentoses, créant une asymétrie au niveau d'un carbone spécifique (carbone anomère). La position $\alpha$ et la position $\beta$ désignent les deux orientations possibles du groupement hydroxyle sur ce carbone. | | Liaison osidique (ou glucosidique) | Liaison chimique formée par l'élimination d'une molécule d'eau entre deux monosaccharides ou entre un monosaccharide et une autre molécule. Elle est essentielle à la formation des oligosaccharides et polysaccharides. | | Oligosaccharides | Glucides formés par l'assemblage d'un petit nombre de molécules de monosaccharides, généralement entre 2 et 10, liés par des liaisons osidiques. | | Polysaccharides | Polymères de glucides constitués d'un grand nombre de monomères (souvent des disaccharides), liés par des liaisons osidiques. Ils peuvent avoir des fonctions structurales ou de réserve. | | Cellulose | Polysaccharide de structure, polymère insoluble et rigide formé d'unités de $\beta$-D-glucose liées par des liaisons glucosidiques $\beta(1-4)$. Elle constitue la paroi des cellules végétales. | | Lipides | Classe de substances très peu solubles dans l'eau mais solubles dans les solvants organiques, jouant des rôles essentiels comme le stockage d'énergie, la protection mécanique, électrique et thermique, et constituant des membranes plasmiques, hormones, vitamines ou pigments. | | Acides gras | Molécules de formule générale R-COOH, où R est une longue chaîne hydrocarbonée. Ils possèdent un groupe carboxyle polaire et hydrophile, et un radical R fortement apolaire et hydrophobe, leur permettant de s'organiser spontanément dans l'eau en formant des micelles ou des bicouches lipidiques. | | Acides gras saturés | Acides gras dont le radical R ne comporte que des liaisons simples entre les atomes de carbone. | | Acides gras insaturés | Acides gras dont le radical R comporte une ou plusieurs doubles liaisons carbone-carbone en plus des liaisons simples. | | Acides gras cétoniques | Acides gras dont le radical R comporte une fonction cétone. | | Graisses (corps gras ou glycérides simples) | Composés formés par l'estérification des trois fonctions alcool du glycérol par des acides gras. Les triglycérides résultent de l'estérification des trois hydroxyles, les diglycérides de deux, et les monoglycérides d'un seul. | | Triglycéride | Molécule de graisse résultant de l'estérification des trois fonctions alcool du glycérol par des acides gras, ne possédant plus de groupe hydrophile et étant donc hydrophobe. | | Phospholipides | Lipides dont deux fonctions alcool du glycérol sont estérifiées par des acides gras et la troisième par l'acide phosphorique, formant un acide phosphatidique. Ils sont bipolaires, avec un pôle hydrophile (acide phosphorique) et un pôle hydrophobe (chaînes d'acides gras), et constituent les membranes plasmiques. | | Acide phosphatidique | Molécule formée par l'estérification de deux fonctions alcool du glycérol par des acides gras et de la troisième fonction alcool par l'acide phosphorique. | | Lécithines | Phospholipides formés lorsque les acides phosphatidiques estérifient un amino-alcool, la choline, réintroduisant un pôle hydrophile et une nature amphipathique. | | Amphipathique | Se dit d'une molécule possédant à la fois un pôle hydrophile (affinité pour l'eau) et un pôle hydrophobe (affinité pour les graisses ou répulsion de l'eau). | | Sphingolipides | Lipides qui diffèrent des phospholipides par le remplacement du glycérol par la sphingosine, un amino-alcool. Ils sont constituants de la membrane plasmique et jouent un rôle dans la reconnaissance cellulaire. | | Acide aminé (AA) | Molécule organique comportant un groupement amine (-NH2) et un groupement acide carboxylique (-COOH) attachés au même atome de carbone, appelé carbone α. Ces molécules sont les unités constitutives des protéines. | | Carbone α | Le carbone central d'un acide aminé auquel sont attachés le groupement amine, le groupement acide carboxylique, un atome d'hydrogène et une chaîne latérale R. | | Ion amphotère | Une molécule, telle qu'un acide aminé, qui peut se comporter à la fois comme un acide (donneur de protons) et comme une base (accepteur de protons), résultant en une charge nette nulle à un pH spécifique. | | pH isoélectrique (pHi) | Le pH auquel un acide aminé ou une protéine porte une charge nette nulle, c'est-à-dire que le nombre de charges positives est égal au nombre de charges négatives. | | Liaison peptidique (LP) | Le lien covalent formé entre le groupement carboxyle d'un acide aminé et le groupement amine d'un autre acide aminé, avec libération d'une molécule d'eau, lors de la formation d'un peptide ou d'une protéine. | | Dipeptide | Une molécule composée de deux acides aminés liés par une liaison peptidique. | | Polypeptide | Une chaîne linéaire d'acides aminés liés par des liaisons peptidiques. Les protéines sont généralement constituées d'un ou plusieurs polypeptides. | | Structure primaire | La séquence linéaire spécifique des acides aminés dans une chaîne polypeptidique, déterminant ainsi la structure tridimensionnelle et la fonction de la protéine. | | Structure secondaire | L'organisation spatiale locale d'une chaîne polypeptidique, stabilisée par des liaisons hydrogène entre les atomes du squelette peptidique, formant des structures régulières comme l'hélice α et le feuillet plissé. | | Hélice α | Une structure secondaire courante des protéines où la chaîne polypeptidique s'enroule en spirale, stabilisée par des liaisons hydrogène entre les groupements carbonyle (-C=O) et amine (-NH) des résidus d'acides aminés. | | Feuillet plissé | Une structure secondaire des protéines où des segments de chaînes polypeptidiques s'alignent parallèlement ou antiparallèlement, formant une structure en accordéon stabilisée par des liaisons hydrogène entre les chaînes. | | Structure tertiaire | La conformation tridimensionnelle globale d'une seule chaîne polypeptidique, résultant du repliement des structures secondaires et stabilisée par diverses interactions entre les chaînes latérales des acides aminés (liaisons fortes et faibles). | | Nucléotide | Unité monomérique des acides nucléiques, composée d'un groupement phosphate, d'un sucre (ribose ou désoxyribose) et d'une base azotée (purique ou pyrimidique). | | Acide phosphorique | Composant des nucléotides, il possède trois fonctions acides et est estérifié au sucre par une liaison ester, formant ainsi des liaisons phosphodiester entre les nucléotides. | | Ribose | Un pentose (sucre à cinq atomes de carbone) présent dans l'ARN, caractérisé par la présence d'un groupement hydroxyle (-OH) en position 2'. | | 2'-désoxyribose | Un pentose présent dans l'ADN, qui est un ribose dont le groupement hydroxyle en position 2' est remplacé par un atome d'hydrogène (H). | | Base pyrimidique | Type de base azotée, incluant la cytosine (C), la thymine (T) et l'uracile (U). Elles sont caractérisées par une structure cyclique à six atomes. | | Base purique | Type de base azotée, incluant l'adénine (A) et la guanine (G). Elles sont caractérisées par une structure cyclique double. | | Liaison ester | Liaison chimique formée par la réaction entre un groupement hydroxyle (-OH) et un groupement carboxyle (-COOH), impliquant l'élimination d'une molécule d'eau. Dans les acides nucléiques, elle lie le phosphate au sucre. | | Liaison glycosidique | Liaison chimique qui unit un sucre à une autre molécule, comme une base azotée. Dans les nucléotides, elle lie le carbone 1' du sucre à la base. | | Nucléoside | Molécule formée par l'association d'un sucre (ribose ou désoxyribose) et d'une base azotée, sans le groupement phosphate. | | Liaison phosphodiester | Liaison chimique qui unit deux nucléotides successifs dans un acide nucléique. Elle se forme entre le groupement phosphate d'un nucléotide et le groupement hydroxyle en 3' du sucre du nucléotide précédent. | | Transcription | Processus par lequel l'information génétique est transférée de l'ADN à l'ARN messager (ARNm), qui sert ensuite de modèle pour la synthèse des protéines. | | Gène | Segment d'ADN qui contrôle et détermine la synthèse d'un polypeptide, représentant une unité de transcription. | | ARN messager (ARNm) | Molécule d'ARN synthétisée lors de la transcription, qui transporte l'information génétique du noyau vers le cytoplasme pour la biosynthèse des protéines. | | ARN polymérase | Enzyme essentielle à la transcription, responsable de la synthèse de la chaîne d'ARN en utilisant un brin d'ADN comme matrice. | | Séquence -35 | Motif nucléotidique conservé (TTGACA) situé approximativement 35 paires de bases en amont du site d'initiation de la transcription chez les procaryotes. | | Boîte de PRIBNOW (Séquence -10) | Motif nucléotidique conservé (TATATT) situé approximativement 10 nucléotides en amont du site d'initiation de la transcription chez les procaryotes. | | Holoenzyme | Complexe enzymatique composé de plusieurs sous-unités, tel que l'holoenzyme de l'ARN polymérase chez les procaryotes, qui inclut la sous-unité sigma responsable de la reconnaissance des promoteurs. | | Noyau de l'enzyme (Core enzyme) | Partie catalytique de l'ARN polymérase, responsable de l'élongation de la chaîne polynucléotidique, après le détachement de la sous-unité sigma. | | Bulle de transcription | Région transitoire où les deux brins d'ADN sont séparés pendant la transcription, permettant la synthèse de l'ARN. | | Boîte TATA | Séquence de nucléotides riche en A et T (consensus TATAAA) située environ 25 paires de bases en amont de l'origine de la transcription chez les eucaryotes, jouant un rôle dans l'initiation. | | Boîte GC | Séquence nucléotidique riche en guanine et cytosine (GGGCGG) trouvée en amont du site d'initiation chez les eucaryotes, impliquée dans la régulation de la transcription. | | Enveloppe nucléaire | Double membrane qui délimite le noyau des cellules eucaryotes, percée de pores nucléaires permettant les échanges entre le noyau et le cytoplasme. | | Nucléoplasme | Gel colloïdal constituant le contenu du noyau, riche en cations, protéines solubles, enzymes et métabolites nécessaires à la synthèse des acides nucléiques. | | Chromatine | Complexe macromoléculaire constitué d'ADN, d'histones et d'autres protéines, qui forme les chromosomes dans le noyau des cellules eucaryotes. | | Nucléosome | Unité structurale de base de la chromatine, composée d'un segment d'ADN enroulé autour d'un octamère d'histones. | | Fibre nucléosomique | Structure formée par l'enroulement de l'ADN autour des nucléosomes, d'un diamètre d'environ 10 nm. | | Hétérochromatine | Forme très condensée et compacte de la chromatine, généralement inactive sur le plan transcriptionnel, souvent située près du centromère et des télomères des chromosomes. | | Euchromatine | Forme moins condensée et plus déroulée de la chromatine, correspondant aux régions d'expression génétique active. | | Réplication de l'ADN | Processus par lequel une molécule d'ADN est copiée pour produire deux molécules d'ADN identiques, essentiel avant la division cellulaire. | | Mode semi-conservatif | Mode de réplication de l'ADN où chaque nouvelle molécule d'ADN est composée d'un brin parental et d'un brin nouvellement synthétisé. | | Fourche de réplication | Région en forme de Y où la double hélice d'ADN est déroulée et où la synthèse de nouveaux brins d'ADN a lieu. | | Brin avancé (précoce) | Brin d'ADN synthétisé de manière continue pendant la réplication, dans le sens 5' vers 3'. | | Brin retardé | Brin d'ADN synthétisé de manière discontinue pendant la réplication, sous forme de fragments d'Okazaki, dans le sens 3' vers 5' par rapport au brin parental. | | Cellule | Unité fondamentale de la vie, constituant la plus petite structure capable de réaliser les fonctions vitales. Elle est composée d'une membrane plasmique, d'un cytoplasme et d'un matériel génétique. | | Métabolisme cellulaire | Ensemble des réactions chimiques qui se déroulent au sein d'une cellule pour maintenir la vie, incluant la synthèse de molécules et la production d'énergie. | | Chromosome bactérien | Molécule d'ADN circulaire qui contient la majorité du matériel génétique d'une bactérie, située dans une région appelée nucléoïde. | | Nucléoïde | Région du cytoplasme d'une cellule procaryote où se trouve le chromosome bactérien, non délimitée par une membrane. | | Scissiparité (ou Fission binaire) | Mode de reproduction asexuée des bactéries où une cellule mère se divise en deux cellules filles identiques, après réplication de son matériel génétique. | | Ribosome | Petite structure cellulaire responsable de la synthèse des protéines, présente dans toutes les cellules vivantes. | | ADN (Acide Désoxyribonucléique) | Molécule porteuse de l'information génétique, constituée d'une double hélice de nucléotides. |