Du génotype au phénotype : les applications biotechnologiques

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=Introduction=

Ce cours est un cours de 1ère ES.

=Rappels=

Voici les choses que vous devez savoir avant de commencer le cours :

* La molécule qui supporte l'information génétique est l'ADN.
** Elle est située dans le noyau de toutes les cellules de l'organisme.
* Au moment de la division cellulaire, l'ADN est recopié puis très fortement condensé, il constitue alors les chromosomes visibles au microscope.
** Chaque cellule humaine possède 46 chromosomes, donc 46 molécules d'ADN.
* L'ADN est une molécule constituée de nucléotides, c'est un polymère de nucléotides.
** ++Polymère :++ grosse molécule formée par un enchaînement de petites molécules identiques.
** Il existe 4 types de nucléotides, chacun étant formé d'une base azotée, d'un sucre (le désoxyribose) et d'un groupement phosphate. La nature du nucléotide dépend de sa base azotée. Il existe 4 bases azotées qui s'associent dans la molécule d'ADN toujours 2 à 2. Voici les 4 bases azotées : 
*** L'adénine
*** La Thymine
*** La Guanine
*** La Cytosine

==Les molécules organiques==

* Elles sont fabriquées par un être vivant.
* Elles sont organisées autour d'atomes de carbone, sur lesquels s'ajoutent des atomes d'hydrogène, d'oxygène, ainsi que d'autres éléments chimiques pour former différentes molécules : 
** Lipides : graisses, il ne contiennent que des CHO. Ex : acides gras, cholestérol.
** Glucides : sucres, CHO : 
*** Sucres lents, molécules des grande taille. Ex : amidon, chaîne de glucoses -> polymères de glucoses.
*** Sucres rapides : molécules simples, de petite taille. Ex : le glucose (C6H12O6), le désoxyribose (C5H12O5).
** Protides : 
*** Ils contiennent du N2 en plus de CHO
*** Ce sont des polymères d'acides aminés.
*** Lorsque la molécule ne contient que quelques acides aminés, on parle de peptide.
*** Lorsqu'elle contient plusieurs dizaines voire centaines d'acides aminés, c'est une protéine.
*** Les acides nucléiques : polymères de nucléotides.

===Deux grands types de cellules===
* Les cellules eucaryotes possèdent des compartiment cellulaires spécialisés (= organites), ex : chloroplaste, noyau, mitochondries, etc... 2 types de cellules eucaryotes :
** cellules animales
** cellules végétales
* Les cellules procaryotes possèdent tous leurs constituants libres dans le cytoplasme.
* Les EV avec des cellules procaryotes sont tous unicellulaires et de très petite taille. => bactéries

===Deux grands types de métabolismes===

* __Autotrophie__
** Les végétaux verts sont autotrophes grâce à la photosynthèse : __6CO2 + 6H2O + Energie Lumineuse -> C6H12O6 + 6O2__

* __L'hétérotrophie__
** Les cellules non-vertes sont hétérotrophes grâce à la respiration cellulaires : __C6H12O6__ (les liaisons des atomes contiennent de l'énergie) __+ 6O2 -> 6CO2 + 6H2O + énergie utilisable par la cellule__

=Chapitre 1 : Le phénotype dépend des protéines=

==Le phénotype est défini à différents niveaux==

===L'exemple de la drépanocytose===

__Phénotype:__ est l'ensemble des caractères apparents participant à la construction et au fonctionnement d'un organisme, il est contrôlé par les gènes. Les gènes sont responsables de la synthèse des protéines, enchaînement d'acides aminé dans un ordre précis.
__Protéine :__ grosse molécule organique constituée d'une chaîne d'acides aminés.

Sommaire

1 Introduction
2 Rappels
2.1 Les molécules organiques
2.1.1 Deux grands types de cellules
2.1.2 Deux grands types de métabolismes
3 Chapitre 1 : Le phénotype dépend des protéines
3.1 Le phénotype est défini à différents niveaux
3.1.1 L'exemple de la drépanocytose

Introduction

Ce cours est un cours de 1ère ES.

Rappels

Voici les choses que vous devez savoir avant de commencer le cours :

La molécule qui supporte l'information génétique est l'ADN.
- Elle est située dans le noyau de toutes les cellules de l'organisme.
Au moment de la division cellulaire, l'ADN est recopié puis très fortement condensé, il constitue alors les chromosomes visibles au microscope.
- Chaque cellule humaine possède 46 chromosomes, donc 46 molécules d'ADN.
L'ADN est une molécule constituée de nucléotides, c'est un polymère de nucléotides.
- Polymère : grosse molécule formée par un enchaînement de petites molécules identiques.
- Il existe 4 types de nucléotides, chacun étant formé d'une base azotée, d'un sucre (le désoxyribose) et d'un groupement phosphate. La nature du nucléotide dépend de sa base azotée. Il existe 4 bases azotées qui s'associent dans la molécule d'ADN toujours 2 à 2. Voici les 4 bases azotées :
  - L'adénine
  - La Thymine
  - La Guanine
  - La Cytosine

Les molécules organiques

Elles sont fabriquées par un être vivant.
Elles sont organisées autour d'atomes de carbone, sur lesquels s'ajoutent des atomes d'hydrogène, d'oxygène, ainsi que d'autres éléments chimiques pour former différentes molécules :
- Lipides : graisses, il ne contiennent que des CHO. Ex : acides gras, cholestérol.
- Glucides : sucres, CHO :
  - Sucres lents, molécules des grande taille. Ex : amidon, chaîne de glucoses → polymères de glucoses.
  - Sucres rapides : molécules simples, de petite taille. Ex : le glucose (C₆H₁₂O₆), le désoxyribose (C₅H₁₂O₅).
- Protides :
  - Ils contiennent du N₂ en plus de CHO
  - Ce sont des polymères d'acides aminés.
  - Lorsque la molécule ne contient que quelques acides aminés, on parle de peptide.
  - Lorsqu'elle contient plusieurs dizaines voire centaines d'acides aminés, c'est une protéine.
  - Les acides nucléiques : polymères de nucléotides.

Deux grands types de cellules

Les cellules eucaryotes possèdent des compartiment cellulaires spécialisés (= organites), ex : chloroplaste, noyau, mitochondries, etc... 2 types de cellules eucaryotes :
- cellules animales
- cellules végétales
Les cellules procaryotes possèdent tous leurs constituants libres dans le cytoplasme.
Les EV avec des cellules procaryotes sont tous unicellulaires et de très petite taille. ⇒ bactéries

Deux grands types de métabolismes

Autotrophie
- Les végétaux verts sont autotrophes grâce à la photosynthèse : 6CO₂ + 6H₂O + Energie Lumineuse → C₆H₁₂O₆ + 6O₂

L'hétérotrophie
- Les cellules non-vertes sont hétérotrophes grâce à la respiration cellulaires : C₆H₁₂O₆ (les liaisons des atomes contiennent de l'énergie) + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O + énergie utilisable par la cellule

Chapitre 1 : Le phénotype dépend des protéines

Le phénotype est défini à différents niveaux

L'exemple de la drépanocytose

Phénotype: est l'ensemble des caractères apparents participant à la construction et au fonctionnement d'un organisme, il est contrôlé par les gènes. Les gènes sont responsables de la synthèse des protéines, enchaînement d'acides aminé dans un ordre précis.
Protéine : grosse molécule organique constituée d'une chaîne d'acides aminés.

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