Chapitre 2/Les cellules spécialisées, une expression sélective de gènes

Toutes nos cellules proviennent d’une autre cellule grâce à la mitose. La mitose permet de transmettre toute l’information génétique. L’information génétique permet de faire fonctionner la cellule.

Or, même si nos cellules possèdent toute l’information génétique, on remarque que nos cellules sont souvent spécialisées dans un seul type de tâche.

Comment peut-on expliquer que nos cellules soient spécialisées dans un seul type de tâche ?

1-L’origine des cellules d’un organisme

Nous possédons plus de 100 milliards de cellules qui descendent toutes d’une même cellule : la cellule-œuf. Explications.

Activité : prenez des notes sur le développement embryonnaire chez l’Humain

cycle de vie des humains montage Télécharger

A retenir :

Toutes les cellules d’un organisme pluricellulaire sont issues d’une cellule unique : la cellule-œuf.
Cette cellule s’est donc divisée de nombreuses fois par mitose.
Grâce à ce mécanisme, toutes les cellules d’un organisme possèdent le même nombre de chromosomes.
Comme les chromosomes sont le support de l’information génétique, toutes les cellules d’un organisme possèdent la même information génétique.

Mais au fait, une information génétique, ça ressemble à quoi ?

2-Le support de l’information génétique

TP : Extraire l’ADN des cellules d’une banane

TP SVT/Extraire l’ADN d’une banane

Activité: découvrir la molécule d’ADN

Ouvrez « Libmol » sur n’importe quel moteur de recherche : par défaut, on voit du collagène (de la matrice extracellulaire)
Recherchez dans « Librairie de molécules
Ouvrez « ADN 14 paires de bases »
Observez les atomes H/N/C/O/P
Cliquez en haut à droite et découvrez les différentes modalités
Allez sur « Commande » pour sélectionner des parties de la molécule
Puis allez sur « Représenter » puis sur « Squelette »
Combien voyez-vous de chaines ?
Comment sont-elles disposées ?
Puis allez Ruban
On découvre des sortes de barreaux : identifiez l’atome principal de ces éléments.
Un barreau est appelé « Base Azoté ».
Allez sur Résidu puis position dans la chaine
Passez la souris sur la molécule
Identifiez tous les nucléotides
Combien de sortes de nucléotides avez-vous identifié ?
Puis retournez sur Résidu puis résidu
On voit alors 4 nucléotides : A-T-C-G
Comment sont positionnés les A, les T, les C, les G les uns par rapport aux autres ?
Allez sur Séquence
Recopiez les 2 séquences de nucléotides

Le modèle de Crick et Watson

A retenir:

L’information génétique est portée par les chromosomes sous forme de gènes. Les humains possèdent 46 chromosomes qui portent environ 100.000 gènes.
La molécule d’ADN, pour Acide Désoxyribonucléique, est le support de ces gènes.
Cette molécule a la forme d’une hélice. Cette hélice est formée de 2 brins.
Un gène est une information constituée d’une succession de nucléotides parmi 4 possibles: Adénine, Thymine, Guanine, et Cytosine.
L’ordre dans lequel s’enchainent les nucléotides constitue l’information dite génétique.
Un changement accidentel de nucléotides est une mutation (voir TP Myopathie)

TP SVT/Diagnostiquer une myopathie pour en comprendre l’origine

Transition: toutes nos cellules possèdent la même information, et pourtant chacune de nos cellules est spécialisée dans une tâche…

Comment peut-on expliquer la spécialisation cellulaire ?

3-Origine de la spécialisation des cellules

Activité : modification de l’expression d’un gène chez la Souris

Comparaison des membres antérieurs d'une souris (Mus musculus) et d'une chauve-souris (Carollia perspicillatta), montrant les segments du bras, avant-bras et main.

génétique chauve-souris Télécharger

A retenir :

Chaque organe étant spécialisé dans une fonction, les cellules de cet organe n’expriment qu’une petite partie de l’ADN qu’elles possèdent:

par exemple, dans les testicules, le gène SRY s’exprime et donne de la testostérone (une protéine) ;
dans les muscles, le gène de la dystrophine s’exprime alors que le gène SRY ne s’exprime pas.

Conclusion

Ainsi, si nos cellules sont spécialisées dans une fonction, c’est parce qu’elles n’expriment qu’une toute petite partie de l’information génétique qu’elles contiennent.