Microsoft Word - LEXIQUE DU COURS DE 1ERE S SVT du g\351notype au ...

Emmanuel Liais

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• cours - matière potentielle : du temps
• cours - matière potentielle : du développement embryonnaire

LEXIQUE DU COURS DE 1ERE S SVT THEMES: DU GENOTYPE AU PHENOTYPE et MORPHOGENESE VEGETALE Remarque préliminaire : ce lexique n'a pas la prétention ni l'objectif d'être encyclopédique ni exhaustif sur le thème. Il est simplifié et pourrait représenter le bagage minimal qu'un élève de 1ERE S doit emporter avec lui en TERM. S. Une ou deux notions importantes ont été souvent ajoutées à la définition brute. Professeur Manumanu www.

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LEXIQUEDUCOURSDE1ERE S SVT

THEMES:

DU GENOTYPE AU PHENOTYPE

et

MORPHOGENESE VEGETALE

Remarque préliminaire: ce lexique n'a pas la prétention ni l'objectif d'être encyclopédique ni exhaustif sur lethème.Ilestsimplifié et pourrait représenterle bagageminimal qu'un élève de 1ERE Sdoit emporter avec luien TERM.S.Une ou deux notions importantes ont étésouvent ajoutéesàladéfinitionbrute.

Professeur Manumanuwww.intellego.fr

*Acideaminé:maillon élémentaire dont sont composées les protéines. Il en existe 20

différents enchaînés dans les molécules biologiques selon un ordre dicté par le gène.

Chaque acide aminé possède une fonction acide –COOH et une fonction amine –NH2. Les acides aminés s’enchaînent par une liaison entre un COOH de l’un et le NH2 du suivant. Cette liaison s’appelle liaison peptidique. Les quatre atomes qui la constituent (

CONH ) sont dans un même plan. Trois nucléotides du gène codent pour un acide aminé précis. Par ex. AAA dans le gène correspondra à la lysine dans la protéine. *Addition:mutation avec ajout d'un ou plusieurs nucléotides

*ADN:Acide Désoxyribonucléique. Molécule composée d'acide phosphorique, de désoxyribose et de quatre bases azotées A, T, G et C. C'est une molécule constituant le support de l'information génétique. Elle est universelle (présente chez tous les êtres

vivants). Elle a une forme hélicoïdale, et est composée de deux brins complémentaires.

Chaque brin est une succession de nucléotides dans un ordre précis. Cet ordre est appelé

séquence des nucléotides. Deux seuls couples sont possibles : le couple TA et le couple GC. *Agent mutagène:Tout facteur augmentant la fréquence des mutations est appelé agent

mutagène. Parmi eux on peut citer : les UV et les rayons X, les goudrons de la fumée de

tabac, l'alcool, le benzène, l'amiante , les rayonnements issues de la désintégration de substances radioactives…etc *Allèle:Chaque gène peut exister sous différentes formes. On appelle allèles les

différentes formes que peut prendre un gène. Par exemple : le gène qui détermine la

couleur des yeux peut présenter l'allèle bleu, noir…La protéine de pigmentation des yeux est donc toujours synthétisée mais a une forme un peu différente pour chaque allèle. *Anticorps:molécule protéique produite par le système immunitaire, capable de reconnaître, de fixer et de mener à la destruction d'un agent antigénique. *Antigène:molécule susceptible de déclencher une réponse immunitaire. *Allèledominant:Allèle qui s'exprime toujours dans le phénotype d'un organisme lorsqu'il est présent.

*Allèle récessif:Allèle ne s'exprimant dans le phénotype d'un organisme que lorsqu'il est

présent en deux exemplaires.

*Apoptose:incontournable de la viemort cellulaire. C'est le stade ultime et le pendant

cellulaire. La mort cellulaire survient après bon fonctionnement (ex : pour un globule rouge, après 120 jours ; pour un globule blanc, après quelques jours seulement) quand la cellule vieillit, fonctionne mal, a muté ou devient inutile. Elle est parfois même nécessaire au modelé du corps (ex : mort des cellules entre les doigts lors de l'embryogenèse) ou au bon fonctionnement du tissu : ainsi les cellules du xylème meurent et leurs cadavres bout

à bout forme les vaisseaux conducteurs de sève brute. *ARN:Acide ribonucléique. Il en existe trois types : les ARNm (messager) représentent les copies des gènes; Ils sortent du noyau et sont traduits au niveau des ribosomes en

protéines. Les ARNr(ribosomiaux) et les ARNt(transfert) participent au bon déroulement de cette biosynthèse des protéines. Alors que les ADN sont à double brin, les ARN sont monobrin.

*Brin:c'est une des deux hélices de l'ADN. L'ADN est composé du brin codant non transcrit et du brin transcrit non codant. L'ARN nait par complémentarité de bases au niveau du brin transcrit. La séquence est la même que celle du brin non transcrit mais U

remplace T.

*Biosynthèsedes protéines:Production de protéines au niveau des ribosomes, dans le

cytoplasme, selon l'ordre du gène. Les acides aminés s'enchaînent en fonction des triplets

de nucléotides de l'ARNm. *Cancer:prolifération de cellules agressives qui échappent au contrôle du corps. Les cellules cancéreuses se développent d'abord aux dépens d'un organe particulier puis ont

tendance à étendre leur territoire et à se disséminer par des cellules mouvantes : les

métastases. Les cellules cancéreuses sont le plus souvent mutés une ou plusieurs fois, notamment dans des gènes oncogènes ou antioncogènes, impliqués dans la division cellulaire. Plus d'un cancer sur deux serait dû à une mutation dans le gène de la protéine

gardienne du génome P53.

*Caryotype:classement des chromosomes d'un individu par paires et par taille

décroissante. Les cellules sont bloquées et photographiées en métaphase. L'observation

du caryotype permet la détection éventuelle d'un certain nombre d'anomalies

chromosomiques et la détermination du sexe du bébé. *Cellule somatique: (soma= corps)toute cellule du corps d'un organisme multicellulaire qui n'est pas un spermatozoïde ou un ovule, donc de la lignée germinale.

*Cellulegerminale:cellule qui produit les gamètes.

*Centromère:zone du chromosome reliant les deux chromatides et donc les deux

molécules identiques d'ADN issues de la réplication. Cette zone non dupliquée est

capitale puisqu'elle évite la séparation prématurée des deux chromatides. C'est sur elle

que s'attachent les fibres protéiques qui mèneront les chromatides aux pôles. *Choroplaste:organite essentiel présent uniquement chez les végétaux, quand ils sont éclairés. Ces petites structures bordées de deux membranes sont le siège de la photosynthèse. L'eau et le dioxyde de carbone sont combinées pour former du glucose et de l'oxygène, résidu de la réaction. L'énergie solaire permet cette réaction qui nécessite

de l'énergie (endergonique). Les chloroplastes possèdent leur propre molécule d'ADN qui permet la synthèse de plusieurs protéines de l'organite. *Chromosomes:les chromosomes sont composés d'une seule et longue molécule d'ADN

et de protéines. En début de division, ils possèdent deux molécules d'ADN parfaitement identiques. Ils sont au nombre de 46 chez l'homme, 48 chez le singe.... *Chromosomes sexuels:XX chez la femme, XY chez l'homme

*Chromosomeshomologues:se dit des deux chromosomes d'une même paire. Ils

possèdent au x mêmes endroits les mêmes gènes mais pas toujours les mêmes allèles.

*Clonage:reproduction à l'identique de cellules, d’un organisme. Au niveau cellulaire, la mitose, in vivo ou in vitro , est la division ou reproduction conforme des cellules et constitue un véritable clonage. Au niveau des organismes, la quasi totalité des Mammifères ont fait

l’objet de clonages avec des succès divers. On souvient de la Brebis Dolly, premièr Mammifère clonée en 1997 en Ecosse, morte prématurément. On a cloné des chats, chiens, vaches.. ...et même des singes...(nov 2007). Le clonage est de deux types : reproductif (interdit chez l’homme malgré les recherches de plusieurs laboratoires) et le clonage thérapeutique. Il s’agirait alors d’utiliser des cellules souches d’un embryon né

d’une fécondation in vitro avec le matériel génétique du malade pour constituer une banque d’organes, de cellules totipotentes et de reconstituer des organes défaillants. Les deux sortes de clonage soulèvent de graves problèmes éthiques et laissent augurer de

dérives extrêmement dangereuses. *Code génétique:Il correspond au système de correspondance entre la séquence des nucléotides de l'ADN et la séquence des acides aminés de la protéine. Chaque acide

aminé est codé par un ou plusieurs triplets de nucléotides (Un triplet = 3 nucléotides, on parle également de codon). Trois codons ne codent pour aucun acide aminé : ce sont les codons stop. La traduction de l'ARNm est alors stoppée.

*Codominants:le phénotype des'expriment dans se dit d'allèles qui tous les deux

l'hétérozygote. Ex. Un individu A/B sur les chromosomes 9 est de groupe sanguin AB. A et

B sont codominants.

*Codonoutriplet:ensemble de trois nucléotides de l'ARN. Sur les 64 triplets (4x4x4), 61 ont un sens et trois sont des codons non sens ou codons stop. Ce sont UAA, UAG et UGA.

*Coléoptile:petite gaine entourant les premières feuilles des germinations de graminées. De nombreuses expériences de physiologie végétale ont été réalisées sur ces structures. *Cycle cellulaire:ensemble des phases que suit une cellule au cours du temps. Quand

elle se divise, elle enchaîne une interphase avec G1, S, G2 et une mitose avec P, M, A, T.

Quand elle cesse de se diviser, la cellule rentre en G0.

*Délétion:mutation avec disparition de un ou plusieurs nucléotides.

*Différenciation:c'est l'acquisition de « différences » par la cellule, par rapport aux cellules

embryonnaires, souches, méristématiques qui se divisent et sont dépourvues de caractéristiques bien typées. Elle touche des cellules qui cessent de se diviser et expriment certains gènes spécifiques. Ex : gènes de la globine dans les érythrocytes, futurs globules rouges.

*Dominant:s'exprime passe dit d'un allèle qui masque un autre allèle. C'est le seul qui dans le phénotype de l'hétérozygote. Ex. Un individu A/o sur les chromosomes 9 est de

groupe sanguin A. A est l'allèle dominant. B est qualifié de récessif.

*Duplication:appelée aussi réplication. C'est le dédoublement à l'identique des molécules d'ADN. Elle est semi-conservative. Chaque nouvelle molécule est formé d'un ancien brin et d'un brin nouvellement polymérisé. La duplication se déroule pendant l'interphase en

phase S. C'est pendant la duplication que se peuvent se produire des erreurs appelées mutations.

*Enzyme:protéine généralement (certains ARN ont une activité enzymatique), catalyseur

biologique extrêmement efficace qui accélère les réactions sans intervenir dans le bilan final. Les enzymes possèdent un site actif, zone de l'enzyme où le substrat est positionné et modifié. Les plus communes des enzymes sont les hydrolases qui détruisent par fixation d'une molécule d'eau. Des enzymes assemblent, transfèrent, transforment......etc. Toutes ces réactions biochimiques dans le cytoplasme constituent le métabolisme.

*Fermentation:décomposition non totale d'un composé organique aboutissant à une

petite production d'énergie et à un résidu encore riche en énergie. Par exemple la

transformation des glucides en alcool. ou la transformation de l'alcool en acide acétique.

*Géne:Un gène est une portion d'ADN (donc une séquence de nucléotides) occupant

une position spécifique sur un chromosome. Chaque gène contient l'information génétique

nécessaire à la fabrication d'une protéine. Un même gène peut exister sous plusieurs formes différant légèrement les unes des autres par leurs séquences de bases, elles correspondent à des allèles. Les gènes permettent de déterminer les caractères d'un individu (ex : groupe sanguin, couleur, taille…). *Gène homéotique:gène régulateur qui commande la destinée des groupes de cellules,

au cours du développement embryonnaire. On les appelle aussi gène architecte.

*Génome:Le génome d'un organisme correspond à l'ensemble de ses gènes, à

l'ensemble de son matériel génétique. L'homme comporte environ 24 000 gènes.

*Génotype :Le génotype est à ne pas confondre avec le génome. Le génome est l'ensemble des gènes quels que soient leurs allèles (ainsi tous les organismes d'une même espèce ont le même génome). Le génotype correspond à tous les allèles présents

dans un organisme, ainsi, chaque individu à un génotype unique à l'exception des vrais jumeaux.

*Hémoglobine:protéine constituée de quatre globines et de quatre hèmes, chacun pouvant fixer une molécule d'oxygène. De très nombreuses hémoglobinopathies existent : la drépanocytose fréquente en Afrique Noire, les thalassémies, fréquentes dans le

pourtour méditerranéen. *Homozygote:individu possédant pour un gène deux fois le même allèle. Par ex : A/A *Hétérozygote:individu possédant pour un gène deux allèles différents. Par ex. A/B *Interphase:phase du cycle cellulaire située entre deux mitoses. La cellule est tout sauf inactive puisqu'elle augmente la taille de son cytoplasme par d'intenses synthèses. C'est pendant l'interphase que se duplique l'ADN (en phase S). Des milliards de nucléotides sont ainsi dupliqués en quelques heures.

*In vitro:manipulations biologiques en éprouvette, en boîte de pétri, en dehours du corp humain. On connaît la FIVETE (fécondation in vitro avec transfert d’embryons), les cultures in vitro ( de plantes par ex....). S’oppose à in vivo. *In vivo:au sein du corps humain. *Membrane plasmique:structure capitale qui borde toute cellule. Fine (7nm environ) et fragile, elle est essentiellement constituée de lipides et de protéines. Elles peut facilement se déformer, est renouvelée en permanence et assure les échanges entre cytoplasme

(milieu intracellulaire) et milieu extracellulaire. Elle ne doit pas être confondue avec la paroi qui est externe à la cellule. *Méristème:zone du végétal où se déroulent les mitoses. *Mitochondrie:organite énergétique présent dans toutes les cellules eucaryotes, doté d'une double membrane. S'y déroule la respiration cellulaire. Les glucides y sont

totalement oxydés en présence d'oxygène. La respiration est une réaction exergonique qui

produit 38 molécules d'ATP par molécule de glucose. Les deux résidus de la respiration sont minéraux et dépourvus de toute énergie : ce sont l'eau et le dioxyde de carbone. Les mitochondries possèdent leur propre molécule d'ADN qui permet la synthèse de plusieurs

protéines de l'organite.

*Mitose:division ou reproduction conforme des cellules. On parle aussi de clonage. Les deux cellules filles possèdent exactement le même patrimoine génétique entre elles et avec la cellule mère

*Moléculeorganique:Molécules carbonées(à base de carbone mais aussi d'hydrogène et d'oxygène) riches en énergie du fait des multiples liaisons covalentes. Les principales molécules organiques sont les glucides (CHO), les lipides(CH et peu de O) et les

protides(CHONS). Les acides nucléiques (CHONP) et les vitamines sont aussi dans cette catégorie. *Mutation:Une mutation est une modification du message génétique donc de l'ADN. Si un

gène est muté, la protéine pour laquelle il code peut être modifiée. Les mutations se

produisent spontanément avec une fréquence très faible. Cependant cette fréquence est

augmentée en présence d'agents mutagènes. Si les mutations concernent les gamètes

(cellules sexuelles) alors la caractéristique qui en résulte est transmissible à la

descendance. Ce qui n'est pas le cas si la mutation touche une cellule somatique. Cependant l'apparition de mutations dans les cellules somatiques (non sexuelles) contribue à l'apparition de cancers. *Noyau:structure capitale de la cellule eucaryote (les cellules procaryotes n'en ont pas). Le noyau renferme l'information génétique sous forme d'ADN. Des pores permettent les

échanges avec le cytoplasme, notamment la pénétration des nucléotides libres et la sortie des ARNm.. La membrane nucléaire est double et disparaît en prophase de mitose pour ensuite réapparaître en télophase à partir du réticulum.

*Nucléotide:élément de l'ADN ou de l'ARN constitué d'un acide phosphorique(P), d'un sucre (D désoxyribose ou R ribose) et d'une base azotée. Dans l'ADN, on trouve ainsi des PDA, PDT, PDG et PDC et dans l'ARN des PRA , PRU, PRG et PRC. *O.G.M=organismegénétiquement modifié: organisme dont le génome à été modifié par transgénèse. Il a donc reçu dans son ADN un gène nouveau. Exemple MaïsBt : mzïs OGM avec gène de la bactérie Bacillus thuringiensis, producteur d'une toxine contre la pyrale, insecte consommant le maïs.

*Paroi:structure extracellulaire qui enrobe les cellules des végétaux, des bactéries et des

champignons. Les cellules animales en sont dépourvue. Elles sont épaisses à très épaisses (parfois plusieurs micromètres), constituées de cellulose ou de chitine ou imprégnées d'autres

substances comme la lignine. Elle ne doit pas être confondue avec la membrane.

*Phénotype:Le phénotype correspond à l'ensemble des caractères d'un individu, déterminées à la fois par les gènes qu'il possède et par l'environnement dans lequel il s'est développé, son vécu.

*Plasmolyse:état d'une cellule plongée dans un milieu très concentré dit hypertonique.

Une partie importante d'eau fuit le cytoplasme de la cellule qui se recroqueville sur elle- même.

*Polypeptide:Macromolécule formée d'une chaîne non ramifiée d'acides aminés de petite

taille(moins de 50 à 100 acides aminés)

*Protéine:Une protéine est une macromolécule constituée d'une ou plusieurs chaîne(s)

non ramifiée d'acides aminés dans un ordre précis : la séquence des acides aminés

(structure primaire). Cette séquence permet à la protéine de se replier dans l'espace et de prendre une forme (ou structure tertiaire) qui lui permet d'accomplir son rôle. Les rôles des protéines sont très variés par exemple le collagène a un rôle structural (élasticité et

maintient des tissus), l'hémoglobine est un transporteur d'O 2 , les récepteurs et neurotransmetteurs sont également des protéines, certaines protéines permettent la réalisation de réactions chimiques ce sont les enzymes. Les protéines contrôlent plus ou

moins directement tous les caractères d'un individu.

*Récessivité:se dit d'un allèle qui est masqué par un autre allèle, qui ne s'exprime donc

pas dans le phénotype de l'hétérozygote. Ex. Un individu A/O sur les chromosomes 9 est

de groupe sanguin A. O est l'allèle récessif. *Réplication:synonyme de duplication *Respirationcellulaire :décomposition complète des molécules carbonées libérant en

présence d'oxygène une grande quantité d'énergie directement utilisable sous forme d'ATP *Ribosome:organite cytoplasmique capital dans la synthèse des protéines.

*Séquencedes nucléotides:Il existe quatre nucléotides différents : Adénine et Thymine qui sont complémentaires ; Cytosine et Guanine qui le sont également. L'ordre des

nucléotides est appelé séquence, elle détermine l'ordre des acides aminés de la protéine grâce au code génétique. On appelle message génétique les informations contenues dans

cette séquence.

*Substitution:mutation avec remplacement d'un ou plusieurs nucléotides. *Tissu:ensemble de cellules différenciées selon le même type. Les organes sont constitués de plusieurs tissus. Ex : un muscle est constitué de tissu musculaire, de tissu

sanguin, de tissu nerveux, de tissu adipeux....

*Transgénèse: transfert de gènes: La transgénèse est une technique de biotechnologie qui permet d'introduire un gène d'une cellule (cellule donneuse) dans le génome d'une

autre cellule (cellule receveuse). La cellule receveuse devient donc capable de produire la

protéine codée par le gène qu'on lui a introduit. Ceci est possible car l'ADN et le code

génétique sont universels. Pour faire un transfert de gène, il faut extraire le gène d'intérêt

de la cellule donneuse, le multiplier et l'introduire dans la cellule receveuse grâce à un vecteur. *Turgescence:état de la cellule quand elle est plongée dans un environnement peu concentré en substances dissoutes, dit hypotonique. La taille de la cellule est à son maximum par afflux d'eau. Les cellules végétales supportent bien ce traitement grâce à leur paroi. Les cellules animales doivent par contre baigner dans un milieu isotonique sous peine de périr par éclatement.

Professeur Manumanu www.intellego.fr

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