Définition
ADN
L'acide désoxyribonucléique, plus connu sous l'abréviation ADN, est une molécule présente dans toutes les cellules vivantes et constitue le support de l'information génétique.
Métabolisme
Le métabolisme désigne l'ensemble des transformations chimiques qui se déroulent à l'intérieur des cellules d'un organisme vivant pour le maintenir en vie, lui permettre de se développer et de se reproduire.
L’ADN SUPPORT DE L’INFORMATION GENETIQUE
Localisation de la molécule dans la cellule
L'ADN est principalement localisé dans le noyau des cellules eucaryotes. Il est enroulé autour de protéines appelées histones, formant ainsi une structure complexe nommée chromatine. Dans les cellules procaryotes, dépourvues de noyau, l'ADN se trouve dans le cytoplasme regroupé dans une zone appelée nucléoïde.
Structure de la molécule d’ADN
La molécule d'ADN est formée de deux brins antiparallèles qui s'enroulent pour former une double hélice. Chaque brin est constitué d'une séquence de nucléotides, qui sont les unités de base composées d'un groupement phosphate, d'un sucre (désoxyribose) et d'une base azotée. Les quatre bases azotées (adénine, thymine, cytosine, guanine) établissent des liaisons hydrogène entre elles A avec T, C avec G.
SEQUENCE ET INFORMATION GENETIQUE
La séquence des nucléotides le long d'un brin d'ADN constitue l'information génétique. Cette information est organisée en unités fonctionnelles appelées gènes, qui déterminent la production des protéines. Les protéines jouent un rôle crucial dans les fonctions cellulaires.
VARIABILITÉ DE L’EXPRESSION DU PATRIMOINE GÉNÉTIQUE
L'expression de l'information génétique est régulée pour s'adapter aux besoins spécifiques des cellules et des organismes. Différents facteurs, comme l'environnement, peuvent influencer cette expression, entraînant des variations dans le phénotype sans altérer la séquence de l'ADN.
LE METABOLISME DES CELLULES
I. Des transformations chimiques au sein des cellules
Les cellules effectuent une multitude de réactions chimiques pour extraire l'énergie des nutriments et réaliser des synthèses nécessaires à leur fonctionnement. Ces transformations sont catalysées par des enzymes, qui accélèrent et régulent les réactions métaboliques.
Voies métaboliques et enzymes
Le métabolisme est organisé en voies métaboliques, chacune étant une succession de réactions enzymatiques. Les enzymes sont spécifiques à chaque réaction et sont sensibles aux conditions environnementales, telles que le pH et la température, qui impactent leur activité.
Des métabolismes connectés entre eux
Connexion des métabolismes au sein d’une même cellule
Au sein d'une cellule, les différents processus métaboliques sont interreliés, permettant à la cellule de s'adapter à ses besoins énergétiques et biosynthétiques. Par exemple, l'ATP produit par la respiration cellulaire est utilisé dans de nombreuses réactions de biosynthèse.
Connexion des métabolismes entre deux organes d’un même organisme
Les organes d'un organisme sont interdépendants métaboliquement. Par exemple, le foie convertit l'ammoniac toxique en urée moins toxique, qui est ensuite éliminée par les reins. Cette synergie garantit l'homéostasie de l'organisme.
Connexion des métabolismes entre deux organismes différents
Dans la nature, les connexions métaboliques se manifestent aussi entre différents organismes, comme dans le cas des symbioses. Un exemple est celui des légumineuses et des bactéries fixatrices d'azote, où les bactéries fournissent de l'azote assimilable en échange de nutriments.
A retenir :
Ce cours a exploré les bases de l'ADN en tant que support de l'information génétique, sa localisation, sa structure et son rôle crucial dans l'expression génétique. Il a également abordé le métabolisme cellulaire comme ensemble de transformations chimiques vitales, et comment ces processus sont connectés à différents niveaux : au sein d'une cellule, entre organes et entre différents organismes. L'importance de l'interconnexion et de la régulation de ces processus dans le maintien de la vie a été soulignée.
