Structure des acides nucléiques et duplication de l’ADN
Une échelle torsadée de quatre lettres A, T, C, G qui se recopie à l’identique avant chaque division cellulaire.
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Structure des acides nucléiques et duplication de l’ADN
Module I : Le monde vivantSéquence 2 : Du gène à la protéineSéance 5 : Structure des acides nucléiques et duplication de l’ADN (TP n°2)
💡 Idée principale : l’ADN est une longue molécule en double hélice, formée de deux brins de nucléotides. Ses quatre bases A, T, C, G s’associent toujours par paires A–T et C–G (complémentarité). Avant chaque division, l’ADN se duplique : chaque brin sert de modèle à un brin nouveau, ce qui donne deux molécules identiques. L’ARN est un acide nucléique à un seul brin.
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Étapes résumées
L’ADN, dans le noyau, porte l’information génétique sous forme d’une suite de bases.
Nucléotide = phosphate + sucre (désoxyribose) + base (A, T, C ou G).
Complémentarité : A en face de T, C en face de G ; les deux brins s’enroulent en double hélice.
À Yaoundé, un test ADN a permis de retrouver le père d’un enfant et, dans une autre affaire, d’identifier un suspect grâce à un cheveu. Le journaliste de la CRTV explique que « l’ADN est la carte d’identité biologique de chacun » et que « toutes nos cellules contiennent le même ADN ».
Consignes :
Relève le problème posé.
Pourquoi un cheveu suffit-il pour identifier une personne ?
Comment toutes les cellules peuvent-elles avoir le même ADN alors qu’elles se divisent sans arrêt ?
le problèmel’ADNl’hygiène
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Compétence visée
Sensibiliser sur la nécessité du maintien de la quantité d’ADN au cours de la reproduction.
Objectifs de la leçon
Décrire la structure de l’ADN et de l’ARN.
Énoncer la règle de complémentarité des bases.
Expliquer la duplication de l’ADN (maquettes : TP n°2).
La structure de l’ADN
Activité 1 : l’échelle de l’ADN
Le document 1 représente un petit fragment d’ADN « déroulé » à plat.
Document 1 : structure d’un fragment d’ADN.
De quoi est fait un nucléotide ?
Quelle base trouve-t-on toujours en face de A ? de C ?
Ce qu’il faut comprendre : l’ADN est formé de deux brins faits de nucléotides (phosphate + sucre + base). Les montants de l’échelle sont faits de sucres et de phosphates, les barreaux de paires de bases. Les bases sont complémentaires : A–T et C–G. L’échelle est enroulée sur elle-même : c’est la double hélice.
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1. ADN et ARN
ADN
ARN
Nombre de brins
2 (double hélice)
1
Sucre
désoxyribose
ribose
Bases
A, T, C, G
A, U (uracile), C, G
Localisation
noyau (et mitochondries)
noyau et cytoplasme
Rôle
conserve l’information génétique
copie de travail d’un gène
la celluleles enveloppesle globe terrestre
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La duplication (réplication) de l’ADN
Activité 2 : comment l’ADN se recopie
Le document 2 résume la réplication d’un fragment d’ADN avant une division cellulaire.
Document 2 : la réplication semi-conservative de l’ADN.
Que deviennent les deux brins de départ ?
Comment est choisie chaque nouvelle base ?
Ce qu’il faut comprendre : l’ADN s’ouvre comme une fermeture éclair ; chaque brin sert de modèle. En face de chaque base, une enzyme place la base complémentaire (A face à T, C face à G). On obtient deux molécules identiques à la molécule de départ, chacune formée d’un brin ancien et d’un brin nouveau : la réplication est semi-conservative.
Exemple guidé
Énoncé
Un brin d’ADN porte la séquence ATG CCA TTG. Écris le brin complémentaire construit pendant la réplication.
Solution
Règle : A ↔ T et C ↔ G. A→T, T→A, G→C | C→G, C→G, A→T | T→A, T→A, G→C. Brin complémentaire : TAC GGT AAC.
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Construire une maquette (TP n°2)
Maquette de l’ADN avec des matériaux simples
1
Matériel
Deux fils de fer ou pailles (montants), bouchons ou perles de quatre couleurs, cure-dents.
2
Bases
Choisir un code : rouge = A, jaune = T, bleu = C, vert = G ; former des paires A–T et C–G.
3
Assembler
Fixer chaque paire entre les deux montants comme les barreaux d’une échelle.
4
Torsader
Tourner l’échelle sur elle-même pour obtenir la double hélice.
5
Répliquer
Séparer les deux montants et compléter chaque moitié avec de nouvelles perles.
le cortexles basesles outils
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Applications de l’ADN
Tests de paternité et identification en police scientifique (empreintes génétiques).
Diagnostic de maladies héréditaires (drépanocytose) et de virus (test PCR).
Trace écrite : ce que je retiens
À retenir
L’ADN est formé de deux brins de nucléotides enroulés en double hélice.
L’ARN n’a qu’un brin, contient du ribose et l’uracile (U) à la place de T.
La réplication est semi-conservative : elle donne deux ADN identiques avant chaque division.
je retiensle dépistagela tique
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Vocabulaire à connaître
Nucléotideunité de l’ADN : phosphate + sucre + base.Complémentaritéassociation obligatoire A–T et C–G.Double héliceforme torsadée de l’ADN.Réplicationcopie de l’ADN avant la division.Semi-conservativechaque ADN fils garde un brin de l’ADN mère.
Je m’évalue
1. Quelles sont les quatre bases de l’ADN ?
2. Quelle base est en face de G ?
3. Combien de molécules donne la réplication d’un ADN ?
4. Quelle base remplace T dans l’ARN ?
Réponses : A, T, C, G · C (cytosine) · deux, identiques · l’uracile (U). Le corrigé détaillé et d’autres exercices de ce chapitre sont dans les exercices corrigés.
je réfléchisle glucosela glycémie
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Erreurs fréquentes
Écrire A en face de C : la seule règle est A–T et C–G.
Croire que la réplication donne un ADN entièrement nouveau et un ancien.
Mettre de la thymine dans l’ARN.
Méthode
Pour écrire un brin complémentaire : lis la séquence lettre par lettre, remplace A par T, T par A, C par G, G par C, et garde les groupes de trois lettres pour te relire.
Activité d’intégration
Au club scientifique d’un lycée de Garoua, des élèves doivent présenter l’ADN aux parents d’élèves lors de la journée portes ouvertes. Ils disposent de perles de quatre couleurs et de fil de fer.
Explique comment ils doivent associer les perles pour respecter la structure de l’ADN.
Décris la démonstration qui montrera la réplication.
Explique aux parents pourquoi toutes nos cellules ont le même ADN.