Examen 3 bio cell Flashcards
(24 cards)
Définir les biotechnologies.
Application des méthodes et des techniques qui utilisent des organismes ou leurs composants à des fins pratiques, techniques ou industrielles.
Nommer des applications des biotechnologies en médecine et en pharmaceutique, en agriculture et en
alimentation.
Médecine :
* Thérapies généiques
* Production de vaccins et d’anticorps monoclonaux
* Diagnostic médical avancé
Pharmaceutique :
* Fabrication de médicaments : Les biotechnologies permettent de produire des médicaments plus efficaces, en particulier des protéines thérapeutiques (insuline, hormones de croissance).
- Modélisation des maladies : Les cellules souches et les organoïdes sont utilisés pour recréer des modèles de maladies en laboratoire, permettant le développement de traitements plus ciblés.
Agriculture et en Alimentation :
* Cultures génétiquement modifiées (OGM) : développer des plantes résistantes aux ravageurs, aux maladies ou à des conditions climatiques difficiles, augmentant ainsi les rendements agricoles.
- Biopesticides et biofertilisants : Utilisation d’organismes vivants pour protéger les cultures ou enrichir le sol, ce qui réduit l’utilisation de produits
chimiques et minimise les impacts environnementaux. - Optimisation nutritionnelle : Les biotechnologies permettent d’enrichir les
aliments en nutriments, comme le riz doré, enrichi en vitamine A pour combattre les carences dans certains pays.
Donner des exemples d’utilisation du génie génétique en contexte environnemental (biocarburant,
Bioremédiation, production de biomatériaux…).
- Biocarburants : production de biocarburants à partir de biomasse (algues, déchets agricoles) pour remplacer les énergies fossiles.
- Bioremédiation : Utilisation de micro-organismes pour nettoyer les sites contaminés (pétrole, métaux lourds) et restaurer des sols ou des eaux pollués.
- Production de biomatériaux : Développement de matériaux durables (plastiques biodégradables) à partir de sources renouvelables pour réduire la pollution plastique.
Définir la bioremédiation
Assainissement des environnements pollués grâce à des techniques
basées sur la dégradation chimique ou l’action d’organismes vivants.
Décrire sommairement la production de médicaments à l’aide de plasmides.
Étapes :
1) les plasmides sont ajoutés aux bactéries
2) le choc thermique induit l’ingestion des plasmides par les bactéries
3) la plus part des bactéries ne l’ingère pas mais certaines oui!
4) toutes les bactéries sont placées sur une plaque antibiotique
5) seule les bactéries avec le plasmides survivent chacun se reproduit et forme une colonie
6) Chaque colonie est cultivées pour fabriquer une grande quantité de bactéries. Les bactéries sont induites pour produire la protéine cible.
Résumer la technique CRISPR/Cas9 et expliquer son utilité.
CRISPR/Cas9 est une technique de modification génétique qui permet de cibler précisément un gène dans l’ADN et de le couper grâce à une enzyme appelée Cas9, guidée par un petit ARN. Une fois l’ADN coupé, la cellule tente de le réparer, ce qui permet soit de désactiver un gène, soit d’en corriger ou d’en insérer un nouveau. Cette méthode, simple, rapide et précise, est très utile en recherche, en médecine pour corriger des maladies génétiques, et en agriculture pour améliorer les plantes.
Expliquer les différentes étapes de l’extraction d’ADN.
1) prélèvement de l’ADN : prélèvement se fait dans la bouche, l’an est placé dans un écouvillon.
2) ajout de billes Chelex : Les chélateurs de cations protègent l’ADN en bloquant les ions métalliques (ex. : Mg²⁺), ce qui empêche l’action des nucléases et élimine les inhibiteurs de PCR.
3) centrifugation : Centrifugation pour permettre la séparation de l’ADN avec les billes
Chelex®
Décrire les étapes de technique de PCR.
La PCR est la réaction en chaîne polymérase :
1)dénaturation94°C séparation des brins d’ADN en deux chauffage pour séparer les brins.
2) hybridation 64°C ajout des refroidissement pour permettre la liaison des amorce.
3) élongation72°C polymérisation par TAQ polymérase et utilisation des nucléotides.
4)répétitions étapes précédantes
* à chaque cycle la longue des brins est amplifiés
Nommé Comprendre l’utilité des différentes substances nécessaires dans la technique de PCR.
Ingrédients pour la PCR :
•Taq ADN polymérase
• Nucléotides (dNTPs) → dAMP, dCMP, dTMP et dGMP
• Des amorces
• ADN matrice
• MasterMix(contient du mgCl2)
Expliquer le fonctionnement d’une enzyme de restriction et son importance.
Fonctionnement :
L’enzyme de restriction coupe un fragment d’ADN dans une séquence spécifique de nucléotides appelée site de restriction. Elle coupe les liaisons entre les nudéotides.
Importance : elle reconnaît et coupe une séquence en particulier grâce a cette coupure on peut reconnaître la présence d’un gêne dans l’ADN d’une personne.
Comparer la réplication de l’ADN dans une cellule et la technique de PCR.
Objectif :
réplication de l’ADN dans une cellule → copier tout l’ADN d’une cellule
PCR →copier une séquence spécifique d’ADN
Enzymes utilisées :
réplication de l’ADN dans une cellule → hélicase, ADN polymeraseIII, Primase, Ligase
PCR →chaleur, Taq polymérase, Amorces d’ADN
Conditions :
réplication de l’ADN dans une cellule → température corporelle (-37°C)
PCR → réalisée dans un termocycleur cycles à 94-72°C
Déroulement :
réplication de l’ADN dans une cellule → se déroule une fois avant chaque division cellulaire. Produit deux copies complète du génome.
PCR → peut-être répétée 25 à 35 fois pour amplifier l’ADN. Produit des millions de copies du même fragment ciblé.
Amorces :
réplication de l’ADN dans une cellule → amorce ARN synthétisées par la primase
PCR → amorces d’ADN ajoutées par l’expérimentateur.
Nommé/Définir l’utilité des différentes substances et composantes de l’étape de l’électrophorèse.
• Tampon violet
Il s’agit généralement d’un tampon coloré en violet pour visualiser les échantillons. Il alourdit l’échantillon (grâce à la glycérine ou au saccharose) pour qu’il tombe au fond du puits. Il contient des colorants de migration (comme le bromophénol bleu ou le xylène cyanol) qui permettent de suivre la progression de l’électrophorèse en temps réel.
• Gel
Le gel, souvent en agarose, est un milieu poreux qui permet de séparer les fragments d’ADN selon leur taille. Les petits fragments migrent plus rapidement à travers les pores du gel. Les grands fragments avancent plus lentement.
Il sert donc à analyser ou comparer la taille des fragments d’ADN.
• Échantillon d’ADN digéré
C’est de l’ADN ayant été coupé par des enzymes de restriction.
Permet d’observer les fragments produits après digestion.
Utilisé pour des analyses de type empreinte génétique, vérification de clonage, ou caractérisation de mutations.
• Échantillon d’ADN non digéré
ADN intact, sans action enzymatique. Sert de témoin pour comparer avec l’ADN digéré. Permet de visualiser la taille totale de l’ADN ou de vérifier la qualité avant digestion.
Définir les termes suivants : génération parentale (P), première génération filiale (F1), deuxième génération filiale (F2), dominant, récessif, allèle, homozygote, hétérozygote, phénotype, génotype, croisement monohybride et dihybride, lignée pure.
génération parentale (P) : Génération P, deux parents, chacun de lignée pure.
première génération filiale (F1) : Génération F1, hybrides issus de 2 parents de lignées pures.
deuxième génération filiale (F2) : Génération F2 issue de l’autofécondation de la F1.
dominant : caractère d’un allèle qui lui permet de s’exprimer dès qu’il est présent que ce soit en paires ou non.
récessif : caractère d’un allèle qui a besoin d’être présent en double pour s’exprimer.
allèle : forme moléculaire différente que peut prendre un même gène
– Exemple: Allèle brun, blond ou roux
homozygote : Un individu homozygote possède deux allèles identiques pour un gène donné (par exemple, AA ou aa).
hétérozygote : Un individu hétérozygote possède deux allèles différents pour ce gène (par exemple, Aa).
phénotype : représente l’apparence d’un individus pour un gène donnée.
génotype : la constitution allélique pour un caractère.
croisement monohybride : Un croisement monohybride est un croisement entre deux individus qui diffèrent par un seul caractère ou gène. Observation d’un seul gène
croisement dihybride : Un croisement dihybride est un croisement entre deux individus qui diffèrent par deux caractères ou gènes à la fois. Observation de deux gêne
lignée pure : parents qui produisent toujours des descendants de la même variété (sont obligatoirement homozygotes)
Définir « croisement de contrôle ».
Croiser un individu au phénotype récessif avec
un individu au phénotype dominant, pour
déterminer si ce dernier est homozygote ou
hétérozygote.
Expliquer le mode de détermination du sexe biologique chez les humains (chromosomes X et Y).
Chez les humains, le sexe biologique est déterminé par les chromosomes sexuels : XX pour une femme et XY pour un homme. L’ovule apporte toujours un chromosome X, tandis que le spermatozoïde peut apporter un X (fille) ou un Y (garçon), déterminant ainsi le sexe de l’enfant.
Expliquer le mode de transmission de certaines affections génétiques autosomiques ou reliées aux chromosomes sexuels.
transmission autosomiques :
CAS 1- deux parents sont des porteurs sain de la maladie, alors lorsqu’ils se reproduisent ensemble, il y a une chance sur quatre, que l’enfant soit porteur non sain de la maladie
CAS 2 - un des deux parents est un porteur non sain de la maladie il y a donc 1/2 de chance que l’enfant ait la maladie.
transmission reliées aux chromosomes sexuels :
CAS 1 -Un père daltonien donnera l’allèle mutant à toutes ses filles, mais à aucun de ses fils. Si sa femme est homozygote dominante, leurs filles présenteront un phénotype normal, mais elles seront des porteuses saines de la mutation.
CAS 2 - Si une porteuse saine s’unit à un homme qui a une vision normale des couleurs, chacune de leurs filles aura une chance sur deux d’être une porteuse saine comme sa mère, et chaque garçon aura une chance sur deux d’être atteint de la maladie.
CAS 3 -Si une porteuse saine s’unit à un homme daltonien, chacun de leurs enfants aura une chance sur deux d’être atteint, quel que soit son sexe. Les filles qui ont une vision normale des couleurs seront des porteuses saines, tandis qu’aucun des garçons ayant une vision normale des couleurs ne sera porteur de l’allèle récessif mutant.
Définir dominance complète, dominance incomplète, codominance, épistasie, pléiotropie, allèles multiples et hérédité polygénique.
dominance complète : un allèle domine entièrement l’allèle récessive.
Phénotype homozygote dominant et hétérozygote identique.
dominance incomplète : aucun des deux allèles d’un gène n’est
complètement dominant sur l’autre. L’individu hétérozygote possède un
phénotype intermédiaire. Phénotype homozygote dominant ≠hétérozygote ≠ homozygote récessif.
codominance : Deux allèles d’un même gène se manifestent entièrement dans le phénotype de l’individu.
épistasie : Un gène situé sur un locus peut influer sur un gène situé sur un
autre locus.
pléiotropie : Lorsqu’un gène influence PLUSIEURS
caractères en même temps.
allèles multiples : lorsque qu’un gène possède plus de 2 allèles différents pour le même gène. Ce qui est le cas de la majorité des gènes.
hérédité polygénique : L’hérédité polygénique se produit lorsque plusieurs
gènes (souvent situés sur différents chromosomes)
agissent ensemble pour influencer un même trait
phénotypique.
Expliquer l’impact de la non-disjonction des chromosomes pendant la méiose afin d’expliquer quelques phénomènes d’aneuploïdie les plus fréquents.
Impact :
Pendant la méiose I ou la meiose II, il y a des étapes durant lesquelles une non-disjonction peut survenir; il en résulte des gamètes avec un nombre anormal de chromosomes.
Les plus communs au niveau sexuel sont les suivants :
47, XXY → Syndrome de Klinefelter
47, XYY → Syndrome de Jacob
47, XXX → Syndrome du triple X
45, X0 → Syndrome de Turner:
Définir métabolisme, catabolisme, anabolisme et donner des exemples de réactions.
métabolisme : l’ensemble des réactions biochimiques dans une cellule.
catabolisme : processus de dégradation des molécules complexes en molécules
simples Exemple : Digestion, Fermentation et Respiration cellulaire
anabolisme : processus de synthèse de nouvelles structures cellulaires à partir
de molécules simples Exemple : Synthèse de protéines, Photosynthèse
Définir et décrire le rôle de l’ATP au sein du métabolisme.
Définition :
L’ATP, ou adénosine triphosphate, est une molécule composée d’une base azotée (adénine), d’un sucre (ribose) et de trois groupes phosphate. Elle est souvent qualifiée de “monnaie énergétique” de la cellule, car elle stocke et transporte l’énergie nécessaire aux nombreuses réactions biochimiques du métabolisme.
Rôle : Fourniture d’énergie, Lien entre catabolisme et anabolisme, permet à la cellule d’effectuer des travaux mécaniques, chimiques et de transports.
Expliquer le rôle des enzymes et leur régulation.
Rôle :
catalyseur (accélére la vitesse des réactions chimiques.)
Regulation : le cofacteur est une substance non-protéique qui se lie à l’enzyme pour l’aider à effectuer son travail. Son rôle est souvent de stabiliser les charges électriques pendant les réactions ou de servir d’accepteur transitoire d’électrons.
Expliquer de façon sommaire les étapes de la respiration cellulaire (glycolyse, cycle de Krebs et chaîne de transport des électrons).
Glycolyse :
Dans le cytoplasme
Le glucose est transformé en 2 pyruvates
Produit : 2 ATP et 2 NADH
Cycle de Krebs :
Dans la mitochondrie
Les pyruvates sont dégradés en CO₂
Produit : 4CO2 , 6 NADH + H+, 2 FADH2, 2ATP
Chaîne de transport des électrons :
Dans la membrane mitochondriale
Les NADH et FADH₂ produisent de l’ATP avec de l’oxygène
Produit : ~32-34 ATP et de l’eau (H₂O)
Situer chacune des étapes suivantes de la respiration cellulaire (glycolyse, cycle de Krebs et chaîne de transport des électrons) dans la cellule et la mitochondrie :
glycolyse : se déroule dans le cytoplasme de la cellule.
cycle de Krebs : se produit dans la mitochondrie
chaîne de transport des électrons : se deroule dans la mitochontrie plus précisément entre l’espace intermembranaire et la matrice mitochondriale
Relier la réaction globale de la photosynthèse à celle de la respiration cellulaire.
Cette relation forme un cycle biochimique global essentiel à la vie sur Terre :
Les plantes captent l’énergie solaire et produisent de la matière organique et de l’oxygène.
Les animaux (et les plantes elles-mêmes) utilisent cette matière pour produire de l’énergie via la respiration.
