Différentes cellules mais des molécules semblables
Vous avez entendu parler des tests PCR ou de la molécule d’ARN dans le cas du nouveau vaccin; ce TP vous propose d’extraire de l’ADN et de l’ARN des cellules de banane.
Où va-t-on aller chercher ces deux molécules et comment allons-nous le faire?
Matériel :
Vérifiez si tout est disponible avant de commencer les manipulations:
- De la banane: un petit morceau est suffisant
- De l’alcool dénaturé, dans un tube à essai
- Du liquide vaisselle
- Du sel fin
- De l’eau distillée
- Des filtres à café
- Un entonnoir
- Un mortier et son pilon
- Une cuillère à café (spatule)
- 3 béchers: l’un avec l’eau, l’autre avec le sel, et le 3e avec le liquide vaisselle.
- 2 tubes à essai (dont un contenant l’alcool) et porte tubes
- Une éprouvette graduée
- Une pipette Pasteur en plastique
- Du vert de méthyle pyronine
- Lunettes de protection
Méthode:
Avec le pilon, écrasez la banane dans le mortier. Cette opération permet de casser les fibres du fruit et ainsi de séparer les cellules. Vous obtenez une pâte homogène sans morceau de fruit.
La pâte de banane est obtenue, il faut maintenant briser les cellules pour en extraire l’ADN.
Pour cela, munissez-vous :
- Du sel fin
- Du liquide vaisselle
- De l’eau
Ajoutez une cuillère à café de sel.
Mélangez bien pour que le sel se dissolve dans la pâte de banane
Ajoutez maintenant 3 cuillères à café de liquide vaisselle.
Mélangez à nouveau. Le mélange devient mousseux, c’est normal.
Ajoutez maintenant 15 cuillères à café d’eau distillée.
Mélangez une dernière fois afin que la banane, le sel, le liquide vaisselle et l’eau constitue une préparation homogène.
Ayez à portée de main votre mixture de banane et un filtre à café.
Placez le filtre à café sur l’entonnoir: posez le tout sur l’éprouvette graduée.
Versez la mixture dans le filtre et laissez maintenant filtrer la préparation.
Après quelques minutes d’attente, vous obtenez le filtrat pur que l’on appellera de l’essence de banane
Pendant l’attente, calculez le grossissement réalisé pour chaque niveau moléculaire:
Ayez à portée de main le filtrat et l’alcool à brûler.
Versez l’essence de banane dans le 2eme tube à essai sans dépasser la moitié du tube.
Mesurez un volume d’alcool à bruler équivalent à la moitié du volume d’essence de banane.
Versez délicatement l’alcool à brûler sur les parois du tube à essai contenant l’essence de banane. Vous pouvez vous servir d’une pipette Pasteur pour éviter de renverser de l’alcool à brûler sur votre peau.
Les deux liquides ne se mélangent pas car ils n’ont pas la même densité.
En très peu de temps, un ou deux anneaux blanchâtres se forment : les molécules d’ADN se regroupent en pelotes blanches autour de protéines.
Colorez l’information génétique: ajoutez quelques gouttes de colorant vert de méthyl pyronine qui colore l’ADN en vert et l’ARN en rose sans colorer les protéines.
Que s’est-il passé ? Où est situé l’A.D.N ? Comment expliquer le phénomène observé ?
Première étape : le rôle du sel
- Le sel est hydrophile, il a donc absorbé une partie de l’eau contenue dans les cellules de la banane. De plus, il a la capacité de séparer l’ADN de certaines protéines. Après ce premier stade, l’ADN est isolé mais toujours prisonnier de la cellule.
Seconde étape : L’ajout du liquide vaisselle
- Pour libérer l’ADN, il faut le faire sortir du noyau et de la cellule. Il faut donc faire disparaître les membranes cellulaires. Or, ces dernières sont essentiellement constituées d’huile (lipides). Comme le liquide vaisselle détruit les résidus gras sur les verres et les assiettes, il est aussi capable d’éliminer les lipides composant les membranes cellulaires et ainsi de libérer les molécules d’ADN.
Dernière étape : l’alcool à brûler
- L’alcool permet aux molécules d’ADN de se rassembler en pelotes. Ce phénomène est observable car l’ADN ne peut se dissoudre dans l’alcool. C’est pourquoi aujourd’hui, on choisit de conserver les spécimens dans de l’alcool plutôt que dans du formol qui détruit l’ADN. Les pelotes d’ADN restent entre l’alcool et l’essence de banane : c’est une question de densité des liquides.
A partir de 2 expériences ci-dessous, essayez de représenter la membrane plasmique d’une cellule:
PDF de cette expérience ci-dessous:
Comprendre et enseigner les sciences naturelles 