Vocabulaire en svt pour 1ere s

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LEXIQUE DU COURS DE 1ERE S SVT THEMES : DU GENOTYPE AU PHENOTYPE et MORPHOGENESE VEGETALE

*Acide amine : maillon elementaire dont sont composees les proteines. Il en existe 20 differents enchaines dans les molecules biologiques selon un ordre dicte par le gene. Chaque acide amine possede une fonction acide –COOH et une fonction amine –NH2. Les acides amines s’enchainent 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 meme plan. Trois nucleotides du gene codent pour un acide amine precis.

Par ex. AAA dans le gene correspondra a la lysine dans la proteine. *Addition : mutation avec ajout d’un ou plusieurs nucleotides. La mutation peut etre plus large et toucher un fragment entier de chromosome.

*ADN : Acide Desoxyribonucleique. Molecule composee d’acide phosphorique, de desoxyribose et de quatre bases azotees A, T, G et C. C’est une molecule constituant le support de l’information genetique. Elle est universelle, presente chez tous les etres vivants. Elle a une forme helicoidale, et est composee de deux brins complementaires relies par de fragiles liaisons hydrogene.

Chaque brin est une succession de nucleotides dans un ordre precis. Cet

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ordre est appele sequence des nucleotides. Deux seuls couples sont possibles : le couple TA et le couple GC.

*Agent mutagene : Tout facteur augmentant la frequence des mutations est appele agent mutagene. Parmi eux on peut citer : les UV et les rayons X, les goudrons de la fumee de tabac, l’alcool, le benzene, l’amiante , les rayonnements issues de la desintegration de substances radioactives…etc

*Allele : Chaque gene peut exister sous differentes formes. On appelle alleles les differentes formes que peut prendre un gene.

Par exemple : le gene qui determine la couleur des yeux peut presenter l’allele bleu, noir…La proteine de pigmentation des yeux est donc toujours synthetisee mais a une forme un peu differente pour chaque allele.

* Anticorps : molecule proteique produite par le systeme immunitaire, capable de reconnaitre, de fixer et de mener a la destruction d’un agent antigenique.

* Antigene : molecule susceptible de declencher une reponse immunitaire.

*Allele dominant : Allele qui s’exprime toujours dans le phenotype d’un organisme lorsqu’il est present.

* Allele recessif : Allele ne s’exprimant dans le phenotype d’un organisme que lorsqu’il est resent en deux exemplaires.

*Apoptose : mort cellulaire. C’est le stade ultime et le pendant incontournable de la vie cellulaire. La mort cellulaire survient apres bon fonctionnement (ex : pour un globule rouge, apres 120 jours ; pour un globule blanc, apres quelques jours seulement) quand la cellule vieillit, fonctionne mal, a mute ou devient inutile. Elle est parfois meme necessaire au modele du corps (ex : mort des cellules entre les doigts lors de l’embryogenese) ou au bon fonctionnement du tissu : ainsi les cellules du xyleme meurent et leurs cadavres bout a bout forme les vaisseaux conducteurs de seve brute. ARN : Acide ribonucleique. Il en existe trois types : les ARNm (messager) representent les copies des genes; Ils sortent du noyau et sont traduits au niveau des ribosomes en proteines. Les ARNr(ribosomiaux) et les ARNt(transfert) participent au bon deroulement de cette biosynthese des proteines. Alors que les ADN sont a double brin, les ARN sont monobrin.

*Auxine : hormone vegetale, produite dans les meristemes aeriens, responsable, entre autre, de l’elongation des cellules(auxese). Elle migre vers le bas de la plante, en sens inverse de la cytokinine.

* Brin : c’est une des deux helices de l’ADN.

L’ADN est compose du brin codant non transcrit et du brin transcrit non codant. L’ARN nait par complementarite de bases au niveau du brin transcrit. La sequence est la meme que celle du brin non transcrit mais U remplace T. *Biosynthese des proteines : Production de proteines au niveau des ribosomes, dans le cytoplasme, selon l’ordre du gene. Les acides amines s’enchainent en fonction des triplets de nucleotides de l’ARNm.

*Cancer : proliferation de cellules agressives qui echappent au controle du corps. Les cellules cancereuses se developpent d’abord aux depens d’un organe particulier puis ont tendance a tendre leur territoire et a se disseminer par des cellules mouvantes : les metastases. Les cellules cancereuses sont le plus souvent mutes une ou plusieurs fois, notamment dans des genes oncogenes ou antioncogenes, impliques dans la division cellulaire. Plus d’un cancer sur deux serait du a une mutation dans le gene de la proteine gardienne du genome P53. *Caryotype : classement des chromosomes d’un individu par paires et par taille decroissante. Les cellules sont bloquees et photographiees en metaphase. L’observation du caryotype permet la detection eventuelle d’un certain nombre d’anomalies chromosomiques et la determination du exe du bebe.

*Cellule somatique : (soma= corps) toute cellule du corps d’un organisme multicellulaire qui n’est pas un spermatozoide ou un ovule, donc de la lignee germinale. *Cellule germinale : cellule qui produit les gametes.

*Centromere : zone du chromosome reliant les deux chromatides et donc les deux molecules identiques d’ADN issues de la replication. Cette zone non dupliquee est capitale puisqu’elle evite la separation prematuree des deux chromatides. C’est sur elle que s’attachent les fibres proteiques qui meneront les chromatides aux poles.

*Chloroplaste : organite essentiel present uniquement chez les vegetaux, quand ils sont claires. Ces petites structures bordees de deux membranes sont le siege de la photosynthese. L’eau et le dioxyde de carbone sont combinees pour former du glucose et de l’oxygene, residu de la reaction. L’energie solaire permet cette reaction qui necessite de l’energie (endergonique). Les chloroplastes possedent leur propre molecule d’ADN qui permet la synthese de plusieurs proteines de l’organite.

*Chromosomes : les chromosomes sont composes d’une seule et longue molecule d’ADN et de proteines. En debut de division, grace a la duplication prealable, ils possedent deux molecules ‘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

*Chromosomes homologues : se dit des deux chromosomes d’une meme paire. Ils possedent au x memes endroits les memes genes mais pas toujours les memes alleles.

*Clonage : reproduction a 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 veritable clonage. Au niveau des organismes, la quasi totalite des Mammiferes ont fait l’objet de lonages avec des succes divers. On souvient de la Brebis Dolly, premier Mammifere clonee en 1997 en Ecosse, morte prematurement. On a clone des chats, chiens, vaches.. … et meme des singes… (nov 2007). Le clonage est de deux types : reproductif (interdit chez l’homme malgre les recherches de plusieurs laboratoires) et le clonage therapeutique. Il s’agirait alors d’utiliser des cellules souches d’un embryon ne d’une fecondation in vitro avec le materiel genetique du malade pour constituer une banque d’organes, de cellules totipotentes et de reconstituer des organes defaillants.

Les deux sortes de clonage soulevent de graves problemes ethiques et laissent augurer de derives extremement dangereuses.

*Code genetique : Il correspond au systeme de correspondance entre la sequence des nucleotides de l’ADN et la sequence des acides amines de la proteine. Chaque acide amine est code par un ou plusieurs triplets de nucleotides (Un triplet = 3 nucleotides, on parle egalement de codon). Trois codons ne codent pour aucun acide amine : ce sont les codons stop. La traduction de l’ARNm est alors stoppee.

* Codominants : se dit d’alleles qui tous les deux s’expriment dans le phenotype de l’heterozygote. Ex.

Un individu A/B sur les chromosomes 9 est de groupe sanguin AB. A et B sont codominants.

*Codon ou triplet : ensemble de trois nucleotides 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. *Coleoptile : petite gaine entourant les premieres feuilles des germinations de graminees. De nombreuses experiences de physiologie vegetale ont ete realisees sur ces structures. *Cycle cellulaire : ensemble des phases que suit une cellule au cours du temps. Quand elle se divise, elle enchaine 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 provisoire indifferencie puis definitif, differencie. Des proteines autorisent le passage d’une phase a la suivante.

*Cytokinine : hormone vegetale responsable de la stimulation de la division cellulaire (kinese). Elle est essentiellement synthetisee dans la racine et migre en sens inverse de l’auxine.

*Deletion : mutation avec disparition de un ou plusieurs nucleotides.

*Differenciation : c’est l’acquisition de « differences » par la cellule, par rapport aux cellules embryonnaires, souches, meristematiques qui se divisent et sont depourvues de aracteristiques bien typees. Elle touche des cellules qui cessent de se diviser et expriment certains genes specifiques. Ex : genes de la globine dans les erythrocytes, futurs globules rouges. *Dominant : se dit d’un allele qui masque un autre allele. C’est le seul qui s’exprime pas dans le phenotype de l’heterozygote. Ex. Un individu A/o sur les chromosomes 9 est de groupe sanguin A. A est l’allele dominant. B est qualifie de recessif.

*Duplication : appelee aussi replication. C’est le dedoublement a l’identique des molecules d’ADN. Elle est semi-conservative. Chaque nouvelle molecule est forme d’un ancien brin et d’un rin nouvellement polymerise. La duplication se deroule pendant l’interphase en phase S. C’est pendant la duplication que se peuvent se produire des erreurs appelees mutations. La duplication dure de 6 a 8h pendant lesquels sont dupliques toutes les molecules d’ADN, soit plus de 2m d’information genetique chez l’homme.

*Enzyme : proteine generalement (certains ARN ont une activite enzymatique), catalyseur biologique extremement efficace qui accelere les reactions sans intervenir dans le bilan final. Les enzymes possedent un site actif, zone de l’enzyme ou le substrat est positionne et modifie.

Les plus communes des enzymes sont les hydrolases qui detruisent par fixation d’une molecule d’eau. Des enzymes assemblent, transferent, transforment…… etc. Toutes ces reactions biochimiques dans le cytoplasme constituent le metabolisme. *Fermentation : decomposition non totale d’un compose organique aboutissant a une petite production d’energie et a un residu encore riche en energie. Par exemple la transformation des glucides en alcool. ou la transformation de l’alcool en acide acetique.

*Gene : Un gene est une portion d’ADN (donc une sequence de nucleotides) occupant une osition specifique sur un chromosome (le locus). Chaque gene contient l’information genetique necessaire a la fabrication d’une proteine (ou parfois d’un simple ARN dans le cas des genes des ARNr et des ARNt). Un meme gene peut exister sous plusieurs formes differant legerement les unes des autres par leurs sequences de bases, elles correspondent a des alleles. Les genes permettent de determiner les caracteres d’un individu (ex : groupe sanguin, couleur, taille…).

*Gene homeotique : gene regulateur qui commande la destinee des groupes de cellules, au cours du developpement embryonnaire.

On les appelle aussi gene architecte.

*Genome : Le genome d’un organisme correspond a l’ensemble de ses genes, a l’ensemble de son materiel genetique. L’homme comporte environ 24 000 genes noyes au sein des 6 milliards de nucleotides.

*Genotype : Le genotype est a ne pas confondre avec le genome. Le genome est l’ensemble des genes quels que soient leurs alleles (ainsi tous les organismes d’une meme espece ont le meme genome). Le genotype correspond a tous les alleles presents dans un organisme, ainsi, chaque individu a un genotype unique a l’exception des vrais jumeaux. Hemoglobine: proteine constituee de quatre globines et de quatre hemes, chacun pouvant fixer une molecule d’oxygene. De tres nombreuses hemoglobinopathies existent : la drepanocytose frequente en Afrique Noire, les thalassemies, frequentes dans le pourtour mediterraneen.

*Homozygote : individu possedant pour un gene deux fois le meme allele. Par ex : A/A *Heterozygote : individu possedant pour un gene deux alleles differents. Par ex. A/B *Interphase : phase du cycle cellulaire situee entre deux mitoses. La cellule est tout sauf inactive puisqu’elle augmente la taille de son cytoplasme par d’intenses syntheses.

C’est pendant l’interphase que se duplique l’ADN (en phase S). Des milliards de nucleotides sont ainsi dupliques en quelques heures. *In vitro : manipulations biologiques en eprouvette, en boite de petri, en dehours du corp humain. On connait la FIVETE (fecondation in vitro avec transfert d’embryons), les cultures in vitro ( de plantes par ex…. ). S’oppose a 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 constituee de lipides et de proteines. Elles peut facilement se deformer, st renouvelee en permanence et assure les echanges entre cytoplasme (milieu intracellulaire) et milieu extracellulaire. Elle ne doit pas etre confondue avec la paroi qui est externe a la cellule.

*Meristeme : zone du vegetal ou se deroulent les mitoses. Ils generent des cellules qui par la suite s’allongent et se differencient. On distingue des meristemes primaires et des meristemes secondaires. Ils ne sont jamais atteints par les virus et peuvent regenerer une plante entiere.

*Mitochondrie : organite energetique present dans toutes les cellules eucaryotes, dote d’une double membrane. S’y deroule la respiration cellulaire.

Les glucides y sont totalement oxydes en presence d’oxygene. La respiration est une reaction exergonique qui produit 38 molecules d’ATP par molecule de glucose. Les deux residus de la respiration sont mineraux et depourvus de toute energie : ce sont l’eau et le dioxyde de carbone. Les mitochondries possedent leur propre molecule d’ADN qui permet la synthese de plusieurs proteines de l’organite.

*Mitose : division ou reproduction conforme des cellules. On parle aussi de clonage. Les deux cellules filles possedent exactement le meme patrimoine genetique entre elles et avec la cellule mere Molecule organique : Molecules carbonees(a base de carbone mais aussi d’hydrogene et d’oxygene) riches en energie du fait des multiples liaisons covalentes. Les principales molecules organiques sont les glucides (CHO), les lipides(CH et peu de O) et les protides(CHONS). Les acides nucleiques (CHONP) et les vitamines sont aussi dans cette categorie.

*Mutation : Une mutation est une modification du message genetique donc de l’ADN. Si un gene est mute, la proteine pour laquelle il code peut etre modifiee. Les mutations se produisent spontanement avec une frequence tres faible. Cependant cette frequence est augmentee en resence d’agents mutagenes. Si les mutations concernent les gametes (cellules sexuelles) alors la caracteristique qui en resulte est transmissible a 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 a l’apparition de cancers. *Noyau : structure capitale de la cellule eucaryote (les cellules procaryotes n’en ont pas). Le noyau renferme l’information genetique sous forme d’ADN. Des pores permettent les echanges avec le cytoplasme, notamment la penetration des nucleotides libres et la sortie des ARNm..

La membrane nucleaire est double et disparait en prophase de mitose pour ensuite reapparaitre en telophase a partir du reticulum. *Nucleotide : element de l’ADN ou de l’ARN constitue d’un acide phosphorique(P), d’un sucre (D desoxyribose ou R ribose) et d’une base azotee. Dans l’ADN, on trouve ainsi des PDA, PDT, PDG et PDC et dans l’ARN des PRA , PRU, PRG et PRC. Les trois elements sont relies par des liaisons covalentes. Dans l’ADN, transversalement, seuls deux couples sont possibles : le couple A===T et le couple G===C. Les deux partenaires sont relies par des liaisons hydrogene, ragiles (2 pour le couple AT, trois pour le couple GC), permettant une separation facile des deux brins lors de la duplication de l’ADN en phase S.

* O. G. M = organisme genetiquement modifie : organisme dont le genome a ete modifie par transgenese. Il a donc recu dans son ADN un gene nouveau. Exemple Mais Bt : mais OGM avec gene de la bacterie Bacillus thuringiensis, producteur d’une toxine contre la pyrale, insecte consommant le mais.

*Osmose : mouvements d’eau au travers d’une membrane biologique ou artificielle. L’eau passe du milieu le moins concentre en substances dissoutes (de plus faible pression smotique) vers le milieu le plus concentre en substances dissoutes (de plus forte pression osmotique). Les mouvements d’eau se poursuivent jusqu’a l’equilibre.

*Paroi : structure extracellulaire qui enrobe les cellules des vegetaux, des bacteries et des champignons. Les cellules animales en sont depourvue. Elles sont epaisses a tres epaisses (parfois plusieurs micrometres), constituees de cellulose ou de chitine ou impregnees d’autres substances comme la lignine. Elle ne doit pas etre confondue avec la membrane.

*Phenotype : Le phenotype correspond a l’ensemble des caracteres d’un individu, determinees la fois par les genes qu’il possede et par l’environnement dans lequel il s’est developpe, son vecu.

*Plasmolyse : etat d’une cellule plongee dans un milieu tres concentre dit hypertonique. Une partie importante d’eau fuit le cytoplasme de la cellule qui se recroqueville sur elle-meme.

*Polypeptide : Macromolecule formee d’une chaine non ramifiee d’acides amines de petite taille (moins de 50 a 100 acides amines)

*Pression osmotique : Pression exercee par les substances dissoutes dans l’eau. Cette pression mesure la force d’attraction vis a vis de l’eau. La pression osmotique est fonction de la concentration molaire (en Mol/L).

Un ion et une macromolecule generent la meme pression osmotique elementaire. En pratique, dans le plasma sanguin, ce sont les ions et non les proteines sanguines qui generent la pression osmotique. Celle du sang est l’equivalent d’une solution de sel de 9 g/L.

Acide pour deboucher canalisation

*Proteine : Une proteine est une macromolecule constituee d’une ou plusieurs chaine(s) non ramifiee d’acides amines dans un ordre precis : la sequence des acides amines (structure primaire). Cette sequence permet a la proteine de se replier dans l’espace et de prendre une forme (ou structure tertiaire) qui lui permet d’accomplir son role.

Les roles des proteines sont tres varies par exemple le collagene a un role structural (elasticite et maintient des tissus), l’hemoglobine est un transporteur d’O2 , les recepteurs et neurotransmetteurs sont egalement des proteines, certaines proteines permettent la realisation de reactions chimiques ce sont les enzymes. Les proteines controlent plus ou moins directement tous les caracteres d’un individu.

*Protoplaste : Cellule vegetale ayant ete debarrassee de sa paroi par un traitement enzymatique. Les protoplastes ont du coup une forme ronde. On peut les faire fusionner entreeux t realiser des cellules chimeres dont certaines se developperont creant des etres hybrides. *P53 : Capitale proteine appelee aussi gardienne du genome. Elle bloque les cellules anormales dans leur division, en attendant la reparation. Une mutation de cette proteine serait retrouvee dans la moitie des cancers. Il s’agit de la plus importante des proteines antioncogenes.

*Recessivite : se dit d’un allele qui est masque par un autre allele, qui ne s’exprime donc pas dans le phenotype de l’heterozygote. Ex. Un individu A/O sur les chromosomes 9 est de groupe sanguin A. O est l’allele recessif.

*Replication : synonyme de duplication Respiration cellulaire : decomposition complete des molecules carbonees liberant en presence d’oxygene une grande quantite d’energie directement utilisable sous forme d’ATP

* Ribosome : organite cytoplasmique capital dans la synthese des proteines.

*Sequence des nucleotides : Il existe quatre nucleotides differents : Adenine et Thymine qui sont complementaires ; Cytosine et Guanine qui le sont egalement. L’ordre des nucleotides est appele sequence, elle determine l’ordre des acides amines de la proteine grace au code genetique. On appelle message genetique les informations contenues dans cette sequence. Substitution : mutation avec remplacement d’un ou plusieurs nucleotides.

*Tissu : ensemble de cellules differenciees selon le meme type. Les organes sont constitues de plusieurs tissus. Ex : un muscle est constitue de tissu musculaire, de tissu sanguin, de tissu nerveux, de tissu adipeux….

*Transgenese : transfert de genes: La transgenese est une technique de biotechnologie qui permet d’introduire un gene d’une cellule (cellule donneuse) dans le genome d’une autre cellule (cellule receveuse). La cellule receveuse devient donc capable de produire la proteine codee par le gene qu’on lui a introduit.

Ceci est possible car l’ADN et le code genetique sont universels. Pour faire un transfert de gene, il faut extraire le gene d’interet de la cellule donneuse, le multiplier et l’introduire dans la cellule receveuse grace a un vecteur.

*Turgescence : etat de la cellule quand elle est plongee dans un environnement peu concentre en substances dissoutes, dit hypotonique. La taille de la cellule est a son maximum par afflux d’eau. Les cellules vegetales supportent bien ce traitement grace a leur paroi. Les cellules animales doivent par contre baigner dans un milieu isotonique sous peine de perir par eclatement.