1

Exploration de la cellule

Préparation au concours de kiné

2010-2011

POLYPOLY--PREPASPREPAS

2

• Cellule animale •Cellule végétale

•Eucaryote

unicellulaire Eucaryote pluricellulaire

VariVariééttéés des cellules eucaryotess des cellules eucaryotes

3

Les constituants de la vie

1- Introduction

La totalité de la vie est constituée de 92 éléments naturels. Le principal est l’hydrogène

H, il représente 90% de la matière connue. Il est suivi de l’hélium qui va représenter la

plus grande partie des 10% restants. Les 90 autres éléments sont, dans la nature, à l’état

de trace. Dans la matière (organisme biologique) il y a 4 éléments qui prédominent,

l’hydrogène H, l’azote N, le carbone C et l’oxygène O2.

Les deux éléments principaux sont l’hydrogène et l’oxygène, ce qui montre l’importance

de l’eau dans les organismes. Si H2O n’est plus pris en compte, l’élément le plus

important est le carbone. Le carbone dispose de 4 électrons libres sur sa couche

externe. Il peut faire liaison avec d’autres atomes. Ce qui permet de constituer de

longues chaînes qui vont former le squelette des molécules biologiques.

3

4

Qu’est ce qu’une molécule organique ?

2- Qu’est ce qu’une molécule organique ?

Dans une molécule organique, il est nécessaire que soient présents à la fois le carbone C

et l’hydrogène H, ainsi le CO2 n’est pas une molécule organique, de même que l’eau

H2O. En revanche, le méthane CH4 en est une. Pour construire une chaîne de protéines,

de lipide, de sucre, on a besoin de ces atomes.

4

5

L’eau dans l’organisme

3- L' eau dans l'organisme.

La masse de l'eau dans l'organisme représente environ 65 % de la masse de celui-ci.

L'eau se trouve principalement dans le milieu intracellulaire (63%), dans le milieu

interstitiel (30%) et dans le plasma sanguin (7%).

5

6

Les acides aminés et les protéines

4- Les acides aminésDans la nature vivante, les acides aminés sont de type alpha, ce qui veut dire que COOH et NH2 sont liés au même atome de carbone.Les acides aminés sont les " briques" élémentaires" des protéines , des peptides ( molécules formées de quelques acides aminés) et des polypeptidesDans ces molécules les liaisons chimiques qui lient les acides aminés entre eux sont appelées des liaisons peptidiques. L 'ordre de successsion des acides aminés dans les protéines et les peptides est déterminé par les gènes.Il n'existe que 20 acides différents présents naturellement chez les êtres vivants.

5- Les protéinesLes protéines sont des grandes (macro) molécules formées par des acides aminés reliés entre eux par des liaisons chimiques covalentes.(liaisons peptidiques)L'ordre de succession des acides aminés dans les protéines est déterminé par les gènes.Cet ordre détermine la structure primaire de la protéineparle de protéine lorsque la chaîne contient plus de 50 acides aminés, pour des tailles plus petites, on parle de peptide et de polypeptide.

Classification des protides-Les acides aminés-- les peptides-Les protéinesOn parle de protéine lorsque la chaîne contient plus de 50 acides aminés, pour des tailles plus petites, on parle de peptide et de polypeptide,

6

7

Les glucides

6- Les glucides

Ils sont appelés communément Sucre. Elles sont présentes à tous les niveaux dans les

organismes vivants. Leurs rôles le plus connu est celui de source d’énergie principale des

cellules.

Classification

On distingue trois principales sortes de glucides

Glucides simples ou monosachharides formés d'un sucres tels que le glucose, le

fructose, le mannose. Ces glucides sont absorbés par l'organisme sans avoir été

préalablement digérés.

Dissacharides: formés de deux oses, exemple, le lactose (association de galactose et de

glucose), le maltose (association de deux maltoses) et le saccharose (association de

glucose et de fructose)

Glucides complexes constitués de trois sucres ou plus, tels que l'amidon, le glycogène

et la cellulose; ils doivent être cassés lors de la digestion afin d'être absorbés sous forme

de glucides simples par le corps.

NB: l’homme ne peut pas digérer la cellulose

Fibres alimentaires composées en grande partie de glucides et aussi d'éléments de la

structure de la plante qui résistent à la digestion.

7

8

Les lipides

1g de lipides=9Kcal

7- Les lipides

Les lipides constituent la matière grasse des êtres vivants.

Le rôle des lipides

-Constitution des membranes cellulaires.

- Assurent un rôle énergétique.

-Isolant thermique

-Précurseur des hormones (comme les oestrogènes, la progestérone et la testostérone).

8

9

La cellule à la base de l'unité et de la

diversité du vivant

9

10

La cellule à la base de l'unité et de la diversité du

vivant

1- Introduction

En 1665, le physicien anglais Robert Hooke observe au microscope des coupes

transversales et longitudinales de liège. Voici les dessins qu'il fait à partir de ses

observations.

Il décrit le liège comme étant constitué de petites chambres ou « cellules ».

Grâce aux progrès de la microscopie il a été possible de découvrir des cellules chez tous

les êtres vivants. Il a aussi été possible d'en préciser les constituants et le

fonctionnement.

10

11

Une grande diversité mais pourtant des

caractéristiques communes

2-Une grande diversité mais pourtant des caractéristiques communes

L'Homme et la grenouille sont constitués de plusieurs milliards de cellules. Ce sont des

organismes pluricellulaires ou métazoaires.

Les cellules visibles sur les photographies ci-dessus se ressemblent par leur organisation

générale : une membrane limitant un cytoplasme dans lequel on distingue un noyau.

11

12

Organisation de la cellule

Neurone

Cellule photoréceptrice

3- Organisation de la cellule

Chez un même organisme on trouve plusieurs types cellulaires. Ces différentes cellules

possèdent toujours le même plan d'organisation générale mais possèdent aussi des

structures particulières en rapport avec leur fonction.

Les cellules présentes sur cette photographie sont des cellules photosensibles de la

rétine. Elles possèdent dans leur cytoplasme, dans une partie en forme de cône ou de

bâtonnet, des substances chimiques ou pigments capables de capter les rayons

lumineux.

La cellule de la photographie ci-dessous est une cellule nerveuse ou neurone ayant pour

fonction la conduction des messages nerveux.

12

13

Protozoaires

amibeParamécie (Protozoaire)

4- Protozoaires

Ces autres cellules eucaryotes sont des organismes animaux ne possédant qu'une seule

cellule. L'amibe et la paramécie sont des Protozoaires.

On retrouve chez ces êtres unicellulaires le même plan d'organisation. Membrane

plasmique, cytoplasme et noyau sont bien visibles. Certaines structures confèrent à ces

organismes des propriétés particulières.

On peut ainsi remarquer chez la paramécie les nombreux cils qui lui permettent de

nager dans l'eau.

13

14

Cellules végétales

Cellules d'une jeune racine de radis

Cellules de feuilles d'élodée

(végétal aquatique)

5- Cellules végétales

Dans toutes ces cellules (eucaryotes), on distingue bien le noyau, la membrane et le

cytoplasme.

Les cellules de feuilles d'Elodées possèdent en plus dans leur cytoplasme des

chloroplastes, c'est-à-dire des organites contenant de la chlorophylle, substance capable

d'absorber la lumière.

Les cellules les plus externes de la jeune racine de radis ont un côté très allongé formant

un tube permettant d'absorber l'eau et les ions minéraux du sol.

Les végétaux pluricellulaires possèdent donc également différents types de cellules,

chaque type ayant une fonction précise en rapport avec sa structure.

Mais pour toutes ces cellules le plan d'organisation est le même que pour les animaux.

Toutes les cellules possédant ce même plan d'organisation sont encore appelées

cellules eucaryotes.

Il existe des cellules ayant une structure plus simple. Il s'agit des cellules procaryotes

comme les bactéries.

14

15

Macrophage

6- Cellule animale

L'observation comparée d'une cellule eucaryote, ici une cellule animale (macrophage =

volumineux globule blanc) et d'une bactérie, au microscope électronique à transmission,

met en évidence la différence essentielle.

Les cellules eucaryotes possèdent un noyau bien séparé du cytoplasme par une

membrane nucléaire.

D'autres membranes internes délimitent dans le cytoplasme des compartiments

spécialisés dans des fonctions précises : le réticulum endoplasmique granuleux,

l'appareil de Golgi, les mitochondries…

15

16

Bactérie

7- Procaryotes

Au contraire les cellules procaryotes n'ont pas de véritable noyau. Le matériel nucléaire

qui apparaît sous forme de structures filamenteuses est libre dans le cytoplasme. Il n'y a

pas de membrane nucléaire. Le cytoplasme n'est pas compartimenté par des

membranes internes (absence des organites cellulaires ayant des membranes, comme

la mitochondrie, le reticulum endoplamsique...)

NB: les bactéries renferment des ribosomes.

Les ribosomes ne sont pas entourés d’une membrane

16

17

Turgescence

8- La membrane limite la cellule et règle les échanges avec le milieu Extérieur

Toutes les cellules vivantes sont dans un environnement liquide. Nos cellules par

exemple baignent dans la lymphe interstitielle, les cellules d'une plante à fleurs baignent

dans un liquide provenant de la sève.

Il existe entre chaque cellule et le milieu extra cellulaire des échanges permanents.

Prenons l'exemple de cellules d'épiderme d'écaille d'oignon violet.

8.1- Turgescence

Observées dans de l'eau, entre lame et lamelle au microscope, ces cellules ont l'aspect

suivant :

-Ces cellules sont caractérisées par une grande cavité centrale, la vacuole, limitée par

une membrane et remplie d'un liquide coloré en rouge, le suc vacuolaire.

Lorsque ces cellules sont placées dans l’eau ,elles changent immédiatement d'aspect..Il

y a une entrée de l’eau par osmose de l’extérieur (milieu hypotonique) à l’intérieur

(milieu hypertonique). La vacuole se gonfle, la membrane plasmique se colle à la

membrane cellulosique. Le noyau devient périphérique. C’est la turgescence.

17

18

Plasmolyse

8.2- Plasmolyse

Lorsque ces cellules sont placées dans une solution salée très concentrée (par exemple

NaCl à 25 g l-1) elles changent immédiatement d'aspect.

La vacuole diminue de volume et la membrane plasmique se décolle de la membrane

cellulosique (squelettique) .

On dit que ces cellules sont plasmolysées.

La coloration intense de la vacuole et sa diminution de volume indiquent que de l'eau

est sortie au travers des différentes membranes, attirée par la solution salée externe.

Si on replace ces cellules dans de l'eau du robinet elles retrouvent rapidement leur

aspect initial. Cette déplasmolyse indique que l'eau rentre alors dans la cellule.

18

19

Plasmolyse et déplasmolyse

La membrane plasmique est donc perméable à l'eau.

Si on remplace dans l'expérience ci-dessus la solution salée par une solution de nitrate

de potassium concentrée on constate dans un premier temps une plasmolyse puis très

rapidement sans que l'on ait besoin d'intervenir une déplasmolyse.

La perte d'eau dans un premier temps explique la plasmolyse. La déplasmolyse

spontanée s'explique par une entrée d'eau dans un second temps, entrée qui ne peut

s'expliquer que par le fait que le suc vacuolaire est devenu très concentré par l'entrée

des substances dissoutes : ions nitrates et ions potassium.

Cela montre que la membrane est perméable aux substances dissoutes.

Puisque la déplasmolyse spontanée ne s'observe pas lorsque les cellules sont plongées

dans une solution de chlorure de sodium (elle intervient mais beaucoup plus

tardivement) cela indique que la membrane est

moins perméable aux ions sodium et aux ions chlorures.

La perméabilité membranaire est donc sélective.

19

20

Endocytose et exocytose

9- Activité de la membrane: endocytose et exocytose

On observe ici au microscope électronique la membrane d'une hématie de cobaye qui

est en train d'ingérer de petites particules du milieu extracellulaire. La membrane

s'invagine autour des particules et forme de petites vésicules sphériques

qui s'enfoncent ensuite dans la cellule. Ce mode d'absorption de particules et non plus

de simples molécules avec participation de la membrane

elle-même est appelé endocytose.

Ce même type de phénomène peut être observé chez d'autres cellules du sang. On

voit ici un macrophage au microscope électronique à transmission en train d'ingérer

des bactéries. Ce type d'endocytose est alors appelé phagocytose.

Le phénomène inverse existe aussi. La membrane participe cette fois au transfert de

substances vers le milieu extra cellulaire.

On observe ici l'extrémité d'un neurone qui déverse une substance appelée

neurotransmetteur au niveau de la zone de contact entre 2 neurones (synapse).

Les petites vésicules contenant la substance viennent fusionner avec la membrane

plasmique et déversent leur contenu à l'extérieur.

Il s'agit donc d'un phénomène d'exocytose.

20

21

Schéma général de la cellule

21

22

Les organites Les organites

cytoplasmiquescytoplasmiques

membraneuxmembraneux

dd’’une cellule eucaryoteune cellule eucaryote

animaleanimale

22

23

Constitution des cellules eucaryotes Constitution des cellules eucaryotes

animalesanimales

• Membrane plasmique

• Noyau

• Mitochondries

• Réticulum endoplasmique (rugueux et lisse)

• Appareil de Golgi

• Lysosomes

• Cytosquelette

• Centrioles

• Flagelle

23

24

MitochondriesMitochondries

• Description

�Organite ressemblant à une fève possédant:

-membrane externe

-membrane interne (crêtes)

-matrice mitochondriale

�Se divisent de façon autonome = scissionscission

••FonctionsFonctions

�Production de l’énergie de la cellule par

respiration cellulaire (ATP)

24

25

MitochondriesMitochondries

25

26

RRééticulum endoplasmique ticulum endoplasmique

• Description� Prolongement de la membrane nucléaire (simple membrane)

� S’étend dans tout le cytoplasme (labyrinthe)

� 2 types: a) Réticulum endoplasmique rugueux (granuleux)

b) Réticulum endoplasmique lisse

26

27

RugueuxRugueux LisseLisse

Description••CiternesCiternes

••RibosomesRibosomes sur sa face externe

••Sacs et tubulesSacs et tubules

••Aucun ribosomeAucun ribosome

Fonctions

•Production des protéines

••SynthSynthèèse des lipides se des lipides (cholest(cholestéérol)rol)

Types de rTypes de rééticulums endoplasmiquesticulums endoplasmiques

27

28

28

29

3.Appareil de Golgi (p.42) 3.Appareil de Golgi (p.42)

• Description� Simple membrane

� Entouré de vésicules

� Formé de plusieurs dictyosomesdictyosomes (saccules aplatis)

• Fonctions� Recevoir les lipides et les protéines du R.E. et les

réexpédier, vers un certain nombre de destinations internes et externes

(exocytoseexocytose) à la cellule dans des vvéésicules de ssicules de séécrcréétiontion.

� Formation des lysosomes

Appareil de GolgiAppareil de Golgi

29

30

30

31

4. Lysosomes (p.42)4. Lysosomes (p.42)

• Description:

� Sacs membraneux (simple membrane)

� Contiennent un mélange d’enzymes digestives

• Fonctions: LL’’estomac de la cellule !!!estomac de la cellule !!!

�Digestion intracellulaire des substances nutritives

�Digestion des substances étrangères (bactéries)

LysosomesLysosomes

31

32

32

33

33

34

Le programme génétique

détermine l'activité de la cellule

34

35

Contrôle de la division cellulaire

1- Contrôle de la division

Prenons l'exemple de cette coupe de peau humaine. On distingue très bien l'épiderme

et le derme.

On sait que l'épiderme subit au contact de l'air une certaine usure. Les cellules les plus

externes sont mortes et se détachent. C'est la desquamation. Cependant la peau garde

toujours la même épaisseur car ces cellules sont remplacées par d'autres qui se forment

par division cellulaire (mitose) des cellules de la première

couche de l'épiderme. Le nombre de cellules nouvelles compense celui des cellules

perdues. Cela suppose qu'il existe un contrôle de la division cellulaire.

35

36

Contrôle de la division cellulaire

L'exposition répétée et prolongée au soleil peut entraîner l'apparition de mélanomes ou

cancer de la peau. C'est le cas observé ici près de l'oeil d'une personne.

Des tâches brunâtres et un peu en relief par rapport à la surface de la peau sont alors

dues à une multiplication locale exagérée des cellules épidermiques. Ces cellules

échappent à tout contrôle. Les chercheurs ont pu montrer que la cause est une

modification du programme génétique des cellules (mutation) provoquée

par l'exposition au soleil.

Le programme génétique contrôle donc la division cellulaire.

36

37

Les chromosomes détiennent le programme

génétique

2- La mitose

La mitose est le mode de division des cellules eucaryotes permettant à partir d'une

cellule d'obtenir 2 cellules qui lui sont complètement identiques. Ces cellules possèdent

donc la même information génétique.

Des expériences ont montré que celle ci est contenu dans le noyau cellulaire.

Cette information génétique est donc transmise pendant la mitose. De quelle façon ?

L'observation au microscope photonique de divisions par exemple à l'extrémité d'une

jeune racine d'oignon après coloration permet de repérer les cellules en division :

Elles se signalent par la présence de chromosomes et l'absence du noyau bien structuré

et caractéristique des cellules eucaryotes. La membrane n'est plus visible

et le contenu du noyau, pour l'essentiel les chromosomes s'est répandu dans la cellule.

Ces chromosomes qui ne formaient qu'un amas indistinct dans le noyau (chromatine)

des cellules au repos (cellule A de la photographie) sont bien visibles dans les cellules en

division. Toute les cellules en division n'ont pas le même aspect. C'est dû au fait qu'elles

ont été figées à des moments différents de la mitose. On distingue ainsi au cours de la

mitose 4 phases consécutives : la prophase, la métaphase, l'anaphase et enfin la

télophase.

37

38

L’information génétique

3- L’information génétique

Etant donné que l'information génétique est située dans le noyau et que celui-ci n'est

plus représenté que par les chromosomes au cours de la mitose et que les cellules filles

reçoivent le même équipement chromosomique que la cellule d'origine, on doit

admettre que ce sont les chromosomes qui détiennent l'information

génétique.

Puisqu'au moment de l'anaphase ce sont 2 lots égaux de chromosomes qui migrent vers

les pôles et que chaque cellule fille reçoit le même nombre de chromosomes que la

cellule mère cela suppose qu'avant la division chaque chromosome se soit dédoublé en

2 parties identiques ou chromatides.

Ces chromatides existent dès le début de la mitose mais ne sont bien visibles qu'en fin

de prophase. Les 2 chromatides de chaque chromosome se séparent à l'anaphase.

38

39

Universalité et variabilité de la molécule d'ADN

Cellules pancréatiques colorées au vert de

méthyle-rouge pyronine.

Ces cellules ne sont pas en division, on n'y

distingue donc pas les chromosomes.

4- Universalité et variabilité de la molécule d'ADN

Le support moléculaire de l'information génétique Les molécules constitutives des

chromosomes

Différentes méthodes permettent de mettre en évidence la composition chimique des

chromosomes.

Ils sont essentiellement constitués de protéines et d'acide désoxyribonucléique ou

ADN. On trouve les protéines partout dans la cellule bien que celles des chromosomes

leur soient très spécifiques. Quant à l'ADN

on ne le trouve que dans le noyau (vous apprendrez plus tard qu'on en trouve

également dans des structures particulières du cytoplasme, mais pas dans le cytoplasme

fondamental ou hyaloplasme).

On peut facilement mettre en évidence l'un de ces constituants l'ADN.

On utilise pour cela un colorant le vert de méthyle. Il est souvent utilisé en association

avec le rouge pyronine qui est caractéristique de l'acide ribonucléique l'ARN, autre

constituant moléculaire de la cellule.

On prélève des cellules de l'épithélium buccal, on les dépose sur une lame de verre,

dans une goutte du double colorant vert de méthyle-pyronine, on attend une minute,

on enlève l'excès de colorant on rajoute une goutte d'eau distillée puis on recouvre le

tout d'une lamelle de verre. On peut aussi colorer des coupes de tissus comme le

pancréas.

39

40

Universalité et variabilité de la molécule

d'ADN

Coupe longitudinale de racine d'Oignon, les

cellules sont colorées par la méthode de

Feulgen.

Un autre type de coloration est utilisée fréquemment, c'est la coloration de Feulgen,

elle est longue et délicate, elle permet de colorer l'ADN en rose.

40

41

Chromatine

Dans les cellules en division ou mitose les chromosomes sont composés de un ou de

deux filaments appelés chromatides ou chromosomes fils.

41

42

Chromatine

Chromatine après traitement enzymatique :

elle est constituée par un filament d'ADN

4.1- L'ADN du chromosome

Chaque chromosome simple est constitué par un seul filament d'ADN.

L'ADN de la chromatine La chromatine est en fait la forme décondensée du

chromosome. Le chromosome est donc une structure permanente de la cellule, il est

plus ou moins visible selon le moment du cycle cellulaire. Il est toujours

constitué d'une molécule d'ADN.

42

43

Transgenèse

Transfert de fragment d'ADN humain dans une

bactérie

Comment peut-on montrer le rôle de l'ADN en tant que vecteur d'une information

génétique ?

Vous avez tous entendu parler ces derniers temps des organismes génétiquement

modifiés ou OGM.

Comment sont-ils obtenus ?

Les techniques du transfert de gènes ou « transgenèse » permettent d'ajouter un ou des

gènes d'une espèce dans le génome d'un individu d'une autre espèce ou de la même

espèce. Lorsque cette transgenèse est interspécifique son interprétation est riche

d'enseignements.

Les premières expériences de transgenèse ont été réalisées au début des années 70.

Elles ont été réalisées sur une bactérie à laquelle on a fait exprimer un gène provenant

d'un organisme humain. Il avait suffi de transférer un fragment particulier de l'ADN

humain à l'intérieur de la bactérie pour que cette dernière synthétise

l'hormone hypothalamique la somatostatine. Les bactéries sont des microorganismes

sans noyau vrai, ils appartiennent au groupe des Procaryotes.

43

44

Clonage

La jeune brebis Dolly, et sa mère porteuse,

une brebis d'une race écossaise à tête noire.

Actuellement on procède à des transferts d'ADN sur des cellules a noyau vrai ou

Eucaryotes.

Par exemple à l'institut Roslin près d'Edimbourg en Ecosse ces expériences

sont très célèbres : c'est là que la brebis Dolly, premier clone a été obtenue en 1997.

Depuis des expériences de transgenèse ont été réalisées, c'est ainsi que l'on

a obtenu Polly, brebis obtenue à partir d'une cellule adulte (cellule mammaire), dans

laquelle on a transféré auparavant un fragment particulier d'ADN humain.

44

45

Comment Dolly a-t-elle été obtenue ?

Comment Dolly a-t-elle été obtenue ?

Des cellules de glandes mammaires d'une femelle gravide sont prélevées et mises en

culture.

La partie intéressante de l'ADN est prélevée dans des cellules humaines et ensuite

introduite dans l'ADN des cellules de la glande mammaire.

Le noyau modifié est ensuite prélevé de la cellule mammaire et injecté dans le

cytoplasme d'un ovocyte auquel on a enlevé le noyau.

L'ovocyte ainsi stimulé se développe comme un oeuf, il est implanté dans l'utérus

convenablement évolué d'une brebis.

L'animal ainsi obtenu est une femelle Polly. Devenue adulte elle fabrique du lait

contenant le facteur IX humain. Le facteur IX est une protéine sanguine de la

coagulation, elle est utilisée dans le traitement de l'hémophilie B. Les personnes

atteintes d'hémophilie B ne synthétisent pas cette protéine.

45

46

� Un segment d'ADN portant toute l'information nécessaire pour la synthèse d'une protéine = gène

� Gène de de la protéine Phé-Arg-Leu-Phé-Leu

Notions de gènes

5- Notions de gènes

46

47

La réplication de l’ADN:

� C’est le mécanisme de transmission de l’information génétique d’une cellule mère à ses cellules filles

� L’ADN des cellules filles est identique à celui de la cellule mère

� La réplication est semi-conservative et bidirectionnelle

Chaque molécule d’ADN est constituéed’un brin parental et d’un brin néoformé

Réplication de l’ADN

6- La réplication de l’ADN

La réplication est le processus au cours duquel l'ADN est synthétisé grâce à l'ADN

polymérase. Ce mécanisme permet à l’ADN d'être dupliqué (donc doublé).

Puisque les deux chaînes de l'ADN parental se séparent et que deux nouvelles molécules

sont formées, on qualifie ce processus de semi-conservateur.

L'ADN a l'importante propriété de pouvoir être reproduit à l'identique, ce qui permet à

l'information de se transmettre d'une cellule mère aux cellules filles. La molécule d'ADN

s'ouvre comme une fermeture éclair (ou tirette — par rupture des liaisons hydrogènes

entre bases appariées de liaisons faibles) libérant deux brins complémentaires. Chaque

brin solitaire catalyse alors la synthèse de sa moitié manquante, intégrant, selon la règle

de complémentarité des bases, des nucléotides qui sont dispersés dans le noyau. Ainsi,

chaque nouvelle molécule est identique à la molécule d'ADN initiale.

47

48

La réplication chez les procaryotes:

� Les différents acteurs :L’ADN parental = matriceLes nucléotides : sous forme triphosphate dATP (désoxy Adénosine TriPhosphate)Les enzymes (séparation des brins, incorporation des nucléotides…)Co-facteurs (ex : Mg++)

� La réplication se déroule de façon complémentaire et antiparallèle

�Le début de la réplication commence par une seule région appelée Œil de réplication.

� La réplication est bidirectionnelleO : origine de réplication

T : terminus

Réplication chez les procaryotes

6.1- cas des procaryotes

48

49

La réplication chez les procaryotes:

� La réplication est discontinue pour l’un des deux brins

� Brin avancé : synthèse dans le sens de la propagation

� Brin retardé : synthèse « à reculons »

Brins retardés = fragments d’Okasaki

5’

5’

3’

3’3’

5’

5’

5’3’

3’

Amorce d’ARN

Amorce d’ARN

ADN parental double brin ADN f

ils dou

ble br

in

ADN fils double brin

Brin avancé

Sens de propagation de la réplication

Réplication chez les procaryotes

49

50

La réplication chez les procaryotes: ex : E. coli

� L’initiation de la réplication : Réplication débute dans une région précise (l’origine de réplication) : ORI C ou œil de réplication

ORI DnaA Bulle (œil) de réplication

DnaB

Pol III

Réplication chez les procaryotes

50

51

La réplication chez les eucaryotes :

� Mécanisme comparable aux procaryotes

� La réplication est bidirectionnelle, complémentaire, antiparallèle, simultanée pour chaque brin mais discontinue pour l’un des deux brins

� Mais comme le génome est plus grand et réparti sur plusieurs chromosomes, il existe plusieurs sites d’initiation sur chaque chromosome

� La réplication débute simultanément au niveau de plusieurs sites d’initiation

Réplication chez les eucaryotes

6.2- Cas des eucaryotes

51