Septembre: La diversité des phénotypes

A quels échelles le phénotype peut-il être décrit?
Comment est-il mis en place?


I Les différentes échelles d'observation du phénotype

A]Définir le phénotype, de l'individu à la molécule

-phénotype macroscopique
-phénotype cellulaire
-phénotype moléculaire

B]Imbrication des phénotypes

Phénotype moléculaire => Phénotype cellulaire => Phénotype moléculaire


II La réalisation du phénotype nécessite des protéines

A]Les protéines des macromolécules biologiques

Protéine: assemblage d'acides aminés relié entre eux par une liaison peptidique(chimique)
La protéine varie selon: -son nombre d'acide aminé
-la nature de ses acides aminés
-l'ordre des acides aminés (= séquence protéique ou peptidique)

B]Rôle des protéines dans la cellule

*Interviennent dans la structure de la cellule= protéines de structure
*Interviennent dans le fonctionnement de la cellule (les enzymes)

III Origine des phénotypes alternatifs

Grande diversité des phénotypes pour une même espèce (exemple: caractère couleur des yeux)
La nature de la protéine et son fonctionnement détermine le phénotype
La modification d'une protéine responsable du caractère x entraine des phénotypes différents pour le caractère x. C'est les phénotypes alternatifs.

Conclusion: *Le phénotype est décrit à différentes échelles: macroscopique, cellulaire, moléculaire.
*Les protéines sont des molécules biologiques qui contribuent à l'établissement d'un phénotype
*La diversité des phénotypes repose sur des modifications des protéines.

Du génotype au phénotype

I Le phénotype est décrit à différentes échelles

(exemple de la drépanocytose)

• Macroscopique: symptômes de la maladie / individu sain
  
• Cellulaire: hématies en faucilles / hématies nomales
• Moléculaire:les protéines: hémoglobine S / hémoglobine A

Le phénotype moléculaire détermine le phénotype cellulaire qui lui même détermine le phénotype macroscopique.

II La relation entre ADN et protéine

Mise en évidence du lien ADN-protéine

1)Les protéines sont des enchaînements d'acides aminés.
En effet, les protéines sont formées d'une suite de molécules plus petites, les acides aminés . Il existe une vingtaine d'acides aminés, ce qui donne un nombre extrêmement élevé de combinaisons possibles, une protéine pouvant comporter plusieurs centaines d'acides aminés. La suite des acides aminés est appelé séquence de la protéine(=séquence peptidique ou protéique). Les protéines sont donc comparables à des "rubans" d'acides aminés. Ce ruban se replie ensuite dans l'espace, ce qui donne à la protéine un volume, une forme bien définit.
Les propriétés des protéines dépendent de leur séquence en acides aminés.

2)Les protéines contribuent à l'établissement du phénotype.
Car le phénotype macroscopique est lié au phénotype moléculaire, c'est à dire aux protéines.
On sait que des modification de la séquence de nucléotide d'un gène sont à l'origine de nombreuses versions de gène: les allèles.
Donc la séquence de nucléotide d'un gène gouverne la séquence d'acides animés d'une protéine.

La diversité des phénotypes pour un même caractère est donc dût à des modifications affectant la protéine, responsable de la mise en place de ce caractère (origine des phénotypes alternatifs)

Complexité des relations génotypes/phénotype et relation à l'environnement

LE PHÉNOTYPE RÉSULTE DU GÉNOTYPE, EN INTERACTION AVEC L'ENVIRONNEMENT.

Rappel 2nde : ADN et l'information génétique

Une molècule d'ADN: les deux brins
sont composés de nucléotides, dont
la séquence constitue l'information génétique

• L’information génétique est contenue dans le noyau des cellules, au niveau des chromosomes. Chaque chromosome contient une molécule d’ADN qui représente le support moléculaire de l’information génétique. L’ADN est formé de deux chaînes complémentaires de nucléotides.

• Le nucléotide est l'élément de base de l'ADN. Il est constitué par une des quatre bases azotées (Thymine, adénine, cytosine et guanine), un sucre (le désoxyribo) et un groupement phosphate.

• Un gène est une portion d'ADN qui contient l'information génétique, un message qui est à l’origine d’un caractère et d'un seul.

• La séquence de nucléotides qui se trouve au niveau d'un gène peut subir des variations, des mutations qui la modifient des nucléotides. Les différentes séquences possibles pour un même gène sont appelées des allèles.

• L’ensemble de l’ADN d’une cellule constitue le génotype de l’individu.

• Les caractères exprimés à partir de l’information génétique représentent le phénotype de l’individu.

Ainsi, tout individu possède les caractéristiques de l’espèce à laquelle il appartient mais il possède aussi des caractéristiques qui lui sont propres.

image de synthèse.....des proteines ( et plein d'autres trucs de la vie cellulaire)

Une équipe de la prestigieuse Université de Harvard ont participé à la création d'un film en images de synthèse qui retrace les différentes réaction qui ont lieu dans un lymphocyte ( globule blanc du sang).
Le résultat : inner-cell life ( la vie intérieur d'une cellule) peut-être visionner à l'adresse suivante

http://multimedia.mcb.harvard.edu/innerhi.swf

ça change de "Il était une fois la vie" d'abord parce que le commentaire est en anglais (vive la transdisciplinarité) et surtout parce que les images reflètent au plus près les phénomènes découverts par la Science.

C'est pratique pour échanger et pour réviser

Voila un espace dédié au cours de SVt de votre classe.
Il servira de cahier de texte d'une part, mais aussi  pour vous fournir des infos pour aller plus loin, ou pour fournir des ressources en ligne.
Bref c'est de vous que dépendra l'intérêt de cet espace : à vous de le développer, de le laisser en friche ou pire désert.
S. ANGIUS