Partie 2 Flashcards
(117 cards)
1
Q
Quelles sont les 7 caractéristique pour être considéré comme un organisme vivant ?
A
- Une organisation cellulaire
- Une complexité ordonnée
- La sensibilité à l’environnement
- Présence d’un métabolisme
- Croissance et capacité à se reproduire
- Homéostasie
- Une adaptation évolutive
2
Q
Sur quoi se base l’adaptation évolutive ?
A
- Sur les modifications de l’environnement
- Sur la diversité génétique
3
Q
Quelles sont les étapes avant l’origine de la vie ?
A
★ 15 milliards d’années : le Big Bang (énoncé par Georges Lemaitre) → naissance de l’univers
★ - 4,6 milliards d’années : formation du soleil, de la Terre (par collision avec une
autre protoplanète) et des autres planètes du système solaire.
★ - 3,5 à 3,8 milliards d’années : apparition de la vie sur Terre.
4
Q
Qu’est ce qu’un éon ?
A
Plus grande division des temps géologiques, regroupant plusieurs ères, il y en a 4
5
Q
Quels sont les 4 éons ?
A
- Hadéen (-4,6 –> -4 MA)
- Archéen (-4 –> -2,5 MA)
- Protérozoïque (-2,5 –> -0,54 MA)
- Phanérozoïque (-0,54 MA –> ajd)
6
Q
Par quoi se caractérise l’éon Hadéen ?
A
la terre est une masse chaude de roches en fusion, soumise à un bombardement intense de météorites. La croûte terrestre en voie de formation est refondue plusieurs fois. L’environnement n’est pas propice à la vie.
7
Q
Par quoi se caractérise l’éon Archéen ?
A
L’eau liquide existe et commence à
s’accumuler ⇒ des océans se sont formés. La terre s’est refroidie considérablement. Une atmosphère s’est formée : sans oxygène mais riche en hydrogène et gaz carbonique.
Le début de l’archéen marque l’apparition de la vie (par des procaryotes).
⇒ Pas encore d’oxygène.
8
Q
Par quoi se caractérise l’éon Protérozoïque ?
A
Apparition de l’atmosphère oxygénée (période de grande oxygénation) mais on a que des formes de vie microscopique.
⇒ Apparition de l’O2 ds le protérozoïque.
9
Q
Que veut dire LUCA et qu’est-ce ?
A
Last Universal Common Ancestor
Il s’agit de l’ancêtre commun à tout organisme vivant actuel.
ATTENTION ce n’est pas la 1ere forme de vie mais la © qui a commencé à se différencier
10
Q
Qu’est ce que la théorie de la soupe primitive ?
A
Théorie selon laquelle les premiers composés organiques sont apparus par de simples réactions chimiques dans l’atmosphère primitive et que ces molécules ont finies par se retrouver dans l’océan.
11
Q
Qu’est ce que l’atmosphère réductrice ?
A
= Donneuse d’électrons : Grande quantité d’atomes d’hydrogène et leurs électrons et très peu (ou pas) d’oxygène (oxydant).
12
Q
Quelle est l’expérience de Stanley Miller et quel est son but ?
A
le but est de prouver que des molécules organiques peuvent se former dans une atmosphère réductrice.
Ils ont recréés une atmosphère réductrice en labo et on attendu pour voir si des molécules organiques pouvaient spontanément se former.
13
Q
Quels sont les résultats de l’expérience de Stanley Miller ?
A
Il y a bien formation de petites molécules organiques
15% du carbone (contenu dans le méthane) est incorporé dans de petites molécules organiques dont 2 AA (alanine et glycine) et du glucose, ribose.
14
Q
En quoi les sources hydrothermales océaniques chaudes pourraient être à l’origine de la vie ?
A
Les sources hydrothermales chaudes pourraient être un environnement favorable à la genèse de molécules organiques. Dans ces conditions l’expérience de Miller fonctionne mieux
(>< à l’abondance 80-15-5%).
15
Q
De quoi vient la théorie selon laquelle l’origine de la vie est extraterrestre ?
A
Des milliers de météorites/comètes de grandes tailles ont atteints la terre primitive et certaines auraient pu transporter des molécules organiques.
16
Q
Laquelle de ces théories (exp Stanley Miller / sources hydrothermales / extraterrestre) est vraie ?
A
On ne sait pas le dire elles sont toutes les 3 plausibles et il s’agit peut être d’un mix de ces 3 théories simultanément.
17
Q
Qu’est ce qu’une macromolécule ?
A
Molécule de masse moléculaire élevée, généralement constituée par la répétition en grand nombre d’atomes ou de groupes d’atomes, il en existe 4 grands groupes.
18
Q
Quelles sont les 4 grands types de macromolécules ?
A
- Glucides
- Lipides
- Protéines
- Acides nucléiques
19
Q
Qu’est ce qu’un monomère ?
A
Se dit d’un composé constitué de molécules simples, et capable de former des polymères.
20
Q
Qu’est ce qu’un polymère ?
A
Un polymère est une macromolécule, formé d’unités monomères liées entre elles par des liaisons covalentes.
21
Q
Comment forme-t-on, un polymère à partir de 2 monomères ?
A
Réaction de condensation : chaque monomère et polymère peut importe sa taille à 2 extrémités, une ext Oh et une ext H
Lors de la condensation, l’ext OH du 1er monomère se lie avec l’ext H du second, en découle une liaison covalente et l’éjection d’une molécule d’eau (H2O)
22
Q
De quoi est composé un acide amine ?
A
un carbone central relié à :
* Un acide carboxylique -COOH
* Un groupe amine -NH2
* Une chaine radicale (20 différentes qui font les 20 AA)
23
Q
Qu’est ce qu’un glucide ?
A
L’ensemble des sucres présents dans les aliments.
Il y a 3 types de glucoses en fonction du nombre d’oses qui les composent
24
Q
Quels sont les 3 types de glucoses ?
A
- monosaccharides : 1 ose, 2 groupes
► aldose (fct aldéhyde) comme le glucose
► cétose (fct cétone) comme le fructose - oligosaccharides : de 2 à 10 oses
- polysaccharides : + de 10 oses
25
Qu'est ce que la transcription ?
On transcrit les infos de l'ADN en ARNm ce qui ne change pas le langage utilisé tjr acides nucléiques
26
Qu'est ce que la traduction ?
Traduction de l'info de l'ARNm jusqu'à un peptide (protéine), le langage change on passe d'acides nucléiques à des AA
27
Qu'est ce qu'un acide nucléique ?
Polymère composé de monomères appelés nucléotides.
Il en existe 4 différents pour l'ADN et 1 différent pour l'ARN
28
Quel est la composition d'un nucléotide ?
* Un groupement phosphate
* Un sucre (ribose ou désoxyribose) = sucre à 5 carbones
* une base azotée
29
Quelles sont les différences entre l'ARN et l'ADN au niveau des nucléotides ?
L'ADN utilise les nucléotides A,T,G,C qui possèdent un sucre désoxyribose (groupement H, un O de moins)
L'ARN lui utilise les nucléotides A,U,G,C qui possèdent un sucre ribose (groupement OH)
30
Pourquoi la synthèse abiotique de polymères en milieu aqueux (dans l'océan) est très peu probable ?
car il faudrait une concentration locale importante de polymères et la présence de catalyseurs pour la réaction de polymérisation
31
Malgré les difficultés pour former ces polymères dans la nature avant toute vie, quelles sont les hypothèses sur cette formation de polymères ?
Grâce à des minéraux comme l'argile ou la pyrite qui possèdent des propriétés catalytiques
32
De quoi sont formées nos membranes © ?
Elles sont constituées de phospholipides (PPL) qui on une queue polaire (hydrophobe) et une tête apolaire (hydrophile)
33
Comment les protocellules (assemblage de molécules entouré d'une membrane rudimentaire) ont réussies à s'isoler de ce milieu extérieur ?
En formant des structures fermées comme des micelles ou des bicouches lipidiques en solution aqueuse
34
Qu'est ce qu'une micelle ?
Couche unique de PPL qui se joignent en cercle et qui pointent leurs tête vers le solvant et créées donc un espace isolé.
35
Qu'est ce qu'une bicouche lipidique ?
La queue hydrophobe est à l’intérieure de
cette bicouche et les têtes hydrophiles sont en contact avec l’eau (le monde extérieur et l’intérieur de la ©).
36
Est ce que les protocellules possédaient déjà des bicouches lipidiques ?
Non ces structures étaient trop complexes pour l'époque elles devaient posséder des membranes © rudimentaires.
37
Qu'est ce qu'un coacervat ?
Un coacervat est une petite gouttelette sphéroïdale de particules colloïdales en suspension (typiquement, des molécules de lipides), dont la cohérence par rapport au liquide environnant est assurée par les forces hydrophobes du contenu.
38
Qu'est ce que les microsphères de protéinoïdes et quelles sont leurs capacités ?
Après avoir déposé des AA sur certains substrats très chauds, on obtient des polymères d'AA réticulés et liés (= les protéinoïdes) qui peuvent s'assembler en microsphères
elles peuvent croître, fusionner entre elles et elles ont une perméabilité sélective
39
Quels sont les reproches faits aux expériences des coacervats et des microsphères de protéinoïdes ?
les coacervats sont fait àpd molécules organiques complexes qui n'existaient pas dans les conditions primitives
les protéinoïdes n'existes pas du tout dans la nature
aucunes de ces 2 théories n'aboutit à des frontières lipidiques (comme les nôtres)
donc ces théories sont très peu probables d'avoir été l'origine des protomolécules.
40
En quoi l'apparition d'une membrane lipidique apd molécules amphipathiques simples est la théorie la plus probable ?
En labo on a pu prouver que certaines molécules amphipathiques simples sont capables de former des bicouches lipidiques.
Ces molécules ont puent être présentes grâce à des bombardement de météorites et que ces réactions sont possibles dans les conditions prébiotiques.
41
Quelles sont les molécules amphipathiques ayant créées une bicouche lipidique et qu'on-t-elles créées d'autre ?
Formation de vésicules àpd 2 molécules amphipathiques simples : le décanol et l'acide décanoïque
ces vésicules sont dotées d'une bicouche lipidique
42
Que s'est il passé après la formation de vésicules possédant une bicouche lipidique ?
Les vésicules formées ont donc été capables d’encapsuler/d’intégrer des acides nucléiques (ADN) en elles.
43
Quelles sont les qualités de telles vésicules formées apd molécules amphipathiques simples ?
● Synthèse prébiotique très probable
● Capacité d’encapsulage / de retenir des
macromolécules
● Perméabilité sélective
● Croissance et division
44
Quels sont les défauts de telles vésicules formées apd molécules amphipathiques simples ?
● On a pas automatiquement une bicouche lipidique car sa formation dépend d’autres paramètres (pH, [NaCl], besoin d’être mis en présence 1 grande quantité de molécules amphipathiques simples, …)
45
Quels sont les effets du pH sur la formation de bicouches lipidiques apd molécules amphipathiques simples ?
* pH basique : formation de micelles
* pH acide : formation de goutes lipidiques sans organisation particulière
* pH entre les 2 (+-5) formation spontanée de vésicules avec une bicouche lipidique
46
Qu'est ce que la montmorillonite et quel est son impacte sur la formation de vésicules à bicouche lipidique ?
Il s'agit d'un type argile présentant une surface chargée négativement ce qui accélère la formation de vésicules
De +, ce type d’argiles catalyse aussi la formation de macromolécules
47
Qu'est ce qui est arrivé le 1er, l'ARN ou les protéines ?
débat de l’œuf ou de la poule on ne sait tjr pas à l'heure actuelle mais il y a 3 hypothèses :
* monde à ARN : les 1er catalyseur des proto © étaient des ARN (acides nucléiques) ⇒ ARN catalytiques cad avec la propriété de pouvoir catalyser certaines réactions = ribozyme (ARN catalytique).
* «Protein World» : certains protéinoïdes peuvent catalyser cad favoriser la synthèse d’autres protéinoïdes.
* «Both RNA & Protein World» : les deux types de macromolécules ont été formées, sur des argiles, lors de la même chimie prébiotique.
48
Qu'est ce que les ribozymes et quelles sont leurs propriétés connues ?
Ce sont des acides ribonucléiques doués d'une propriété catalytique
● Sont capables de modifier des nucléotides
● Synthèse de nucléotides
● Sont capables de modifier des oligonucléotides = activité endonucléase.
● Joindre deux oligonucléotides cad coller 2 nucleotide ensemble = activité ligase.
● Synthétiser de nouveaux oligonucléotides (activité polymérase)
49
Cite moi 3 exemples de ribozymes naturels (ARN catalytique)
★ La ribonuléase P : présente dans tous les organismes vivant
⇒ Elle catalyse la maturation des ARNt
★ L’épissage des introns fait souvent intervenir des ARN catalytiques.
★ L’ARNr des ribosomes catalyse la formation de liens peptidiques.
⇒ Présent dans tous les organismes vivants car les protéines sont synthétisées à l’aide de ribosomes ds ces organismes.
50
Résume l'évolution à partir de l'origine de la vie jusqu'à l'apparition d'un métabolisme.
(1) il y a d’abord eu un monde prébiotique avant la vie où les macromolécules (en particulier les acides nucléiques) se sont assemblées sur base de catalyseurs minéraux (argiles)
(2) Ensuite, formation des protocellules : on a eu les ARN comme premiers catalyseurs de ces proto © et cet ARN étaient également le matériel génétique de ces ©. Le matériel génétique étaient contenu ds l’ARN qui remplissaient donc une double fonction : contenir le matériel génétique et catalyser des réactions cad de réaliser une machinerie métabolique à l’int.
(3) In fine, les rôles ont été dispatchés avec d’autres molécules : le matériel génétique a été dispatcher vers l’ADN (car ADN est une molécule + stable et ne risque pas de s’abimer avec les réactions de catalyses) et 1 partie de l’activité catalytique a été attribuées aux protéines (enzymes) en particulier pour tout ce qui concerne le métabolisme énergétique .
51
Quelles sont les 2 entités constitutives de notre métabolisme dans nos © ?
- Le catabolisme (processus exergonique = libère E): on utilise des molécules organiques complexes que l’on oxyde pour libérer de l’E nécessaire pour bouger, se
construire, …
- L’anabolisme (processus endergonique = absorbe de l’E) : on utilise des molécules
organiques simples pour former des molécules orga complexes.
52
Qu'est ce qu'un processus exergonique ?
Un processus qui libère de l'énergie (=catabolisme)
53
Qu'est ce qu'un processus endergonique ?
Un processus qui absorbe de l'énergie (=anabolisme)
54
Qu'est ce qu'un individu hétérotrophe ?
Individu qui se nourrit de substances organiques, ne peut effectuer lui-même la synthèse de ses éléments constituants.
55
Quelles sont les hypothèses sur la question de comment obtenir de l'énergie dans ce contexte primitif ?
Hétérotrophie : les protocellules auraient pu se nourrir de l’É venant de la soupe primitive cad de molécules organiques venant de origines (atmosphère + météorites)
Autotrophie : L'énergie et le pouvoir réducteur proviennent d'une réaction chimique réalisée à partir de substances minérales. Exemple actuel : Méthanogenèse par réduction du CO2 chez les bactéries / archées vivant ds des sources hydrothermales chaudes.
⇒ Apparition d’un métabolisme autotrophe (chimiolithotrophie) dans les sources chaudes hydrothermales de l’océan primitif.
→ Fabrication de carbone organique apd carbone inorganique (CO2).
56
Qu'est ce qu'un individu autotrophe ?
Individu qui sait créer sa propre matière organique à partir de molécules inorganiques.
57
Qu'est ce que l'hypothèse de crise successive d'énergie ?
(1) Au début : on a une soupe primitive riche en molécules organiques et en
particulier des nucléotides cad de l’ATP
⇒ Les proto © se contentaient de puiser dans cette soupe et hydrolysaient l’ATP en ADP et déchet.
(2) Vient ensuite une 1ère pénurie à force d'hydrolyser l’ATP (y en a plus) : un autre
métabolisme arrive. Les proto© ont commencé à utiliser les sucres via la glycolyse et la fermentation + production de CO2 et d’ATP.
(3) 2e pénurie : les sucres ont à leur tour ↘ et un métabolisme autotrophe est apparu à
ce moment là = 1ère photosynthèse anoxygénique (pas encore d’O2) pour
reproduire des sucres.
(4) Évolution de la photosynthèse en oxygénique cad production de sucre avec
production d’O2. L’O2 s’accumulent ensuite dans l’atmosphère grâce aux cyanobactéries. Cet O2 est un oxydant puissant et peut donc servir d’accepteur
final d’électron.
⇒ Cet accumulation d’oxygène permet l’apparition de la respiration aérobie.
58
Qu'est ce qui est à l'origine de l'oxygène atmosphérique ?
Les cyanobactéries avec leur photosynthèse oxygénique est à l'origine de notre atmosphère il y a 2,2 à 2,7 MA.
L'accumulation d'O2 forme la couche d'ozone qui nous protège des UV.
59
Qu'est ce que la grande oxygénation et comment sait on qu'elle est apparue il y a environ 2,2 à 2,7 MA ?
Il s'agit du moment où l'oxygène libre (non combiné à d'autres éléments comme dans CO2), est devenu un constituant notable de l'atmosphère, il s'est accumulé à l'état dissous dans les eaux, une majeure partie des sols se sont oxydés, et les organismes vivants ont dû s'adapter à ces nouvelles conditions
On sait à partir de quand grâce à une grande couche de roche d'oxyde de fer retrouvée à plusieurs endroits sur Terre et qui date de cette époque.
60
Quelle sont les plus vieilles traces de formes de vie connues ?
* Les microfossiles (+- 3,2 MA) fossiles de © procaryote primitive
* Les stromatolites (+- 3,5 MA) fossiles de colonies de cyanobactéries
* Les formes filamenteuses (+- 3,5 MA) fossiles retrouvés par photographies de lames minces taillées das des sédiments silicieux
61
Quelle est la technique pour dater et déterminer si il s'agit bien d'anciens organismes vivants ?
On utilise le rapport C12/C13 : la teneur en 12C est plus élevée dans les restes fossilisés que dans les roches inorganiques qui les entourent.
Pour la datation on regarde la présence en isotopes radioactifs en fonction de leurs demi-vie.
62
Quels sont les 3 grands groupes du vivant ?
* eubactéries = procaryotes
* archées = procaryotes
* eucaryotes (animaux, végétaux,champignons et protistes)
63
Quels sont les 2 groupes ayant divergé à partir de LUCA ?
les eubactéries et les archées
64
Qui est LECA et quel groupe à pu divergé par rapport à un autre ?
LECA (=Last Eucaryote Common Ancestor) est à la base de la diversification entre les eucaryote en divergeant à partir des archées
65
LUCA était-il une © procaryote (eubactérie ou archée) ou bien une © eucaryote ?
Il est peu probable que LUCA ait pu être un archée. LUCA serait donc 1 procaryote de type eubactérie, il n’était ni un organisme
thermophile (puisque c’est une adaptation qui est venu après) ni un organisme photosynthétique puisqu’il était hétérotrophe.
66
Quelles sont les similitudes structurelles entre toutes les © ?
* Une membrane plasmique de nature lipidique
* Des ribosomes pouvant réaliser la synthèse des protéines
* Un cytosol : matrice semi-fluide contenant des sucres, prot et AA nécessaires au
fonctionnement de la ©. Le cytoplasme quant à lui n’est pas commun à toutes les ©
et correspond à la matrice semi-fluide (cytosol) + les organites de la ©.
Pas de cytoplasme chez les procaryotes puisque pas d’organites.
*Un nucléoïde (procaryotes) ou un noyau (eucaryotes), siège du matériel
génétique
67
Quelles sont les caractéristiques chez les © procaryotes (eubactéries + archées) ?
* un cytosol entouré d’une membrane plasmique et enfermé dans une paroi cellulaire rigide (pas de paroi chez eucaryotes).
* Pas de noyau, mais un nucléoïde.
- Pas de compartiments internes distincts, pas de système membranaire interne (cad pas de mito, AG,..)
68
quelles sont les caractéristiques chez les © eucaryotes ?
- Compartimentalisation : réseau de membranes intracellulaires complexes, présence d’organites. Le cytosol et les organites forment le cytoplasme.
- Un noyau : l’ADN est étroitement lié à des protéines et empaqueté sous formes d’unités compactes appelées chromosomes.
- Un système de vésicules : poches qui stockent et transportent divers matériaux.
- La paroi est facultative : elle est présente chez les végétaux, champi et bcp de protistes mais n’est pas présente chez les animaux et certains protistes.
69
Durant quel éon sont apparus les 1er eucaryotes ?
durant le protérozoïque (-2,5 à -0,55 MA)
le règne des procaryotes aura duré minimum 1 MA)
70
LUCA était il un procaryote ou un eucaryote ?
LUCA était vraisemblablement une © procaryote (+ précisément une eubactérie)
71
Pourquoi y a t'il eut autant de temps avant l'apparition des eucaryotes ?
Les eucaryotes n’ont pu apparaître que lorsqu’on a eu de l’oxygène atmosphérique
grâce aux procaryotes photosynthétiques qui ont participé à la grande oxygénation
= formation de l’O2 atmosphérique il y a [-2,7 ; -2,5] MA.
➔ Cette période de grande oxygénation coïncide avec le développement des premiers eucaryotes.
72
Quelles sont les 2 théories sur l'apparition des 1eres © eucaryotes ?
La théorie classique : une © forme une membrane et phagocyte une © procaryote anaérobie ce qui lui permet d'obtenir des mitochondries.
La théorie alternative : symbiose entre une archée et une eubactérie ce qui aurait formé la 1ere © procaryote.
73
Quelles sont les étapes de la théorie classique ?
1 procaryote, au fil du temps, a une invagination de la membrane plasmique ce qui donne naissance à 1 réseau de membranes internes avec qlq organites majeurs = formation d’une © eucaryote.
Ensuite, on a une phagocytose d’1 ©
procaryote hétérotrophe aérobie ce qui permet à notre © eucaryote d’obtenir des
mitochondries
➔ On pense aussi qu’il n’y a pas eu de phagocytose mais plutôt la présence d’un
parasite qui est devenu intracellulaire et qui a développé une symbiose avec la ©.
Les mitochondries proviendraient donc de parasites
74
Quelles sont les grandes différences entre les 3 domaines de la vie ?
* le 1er AA chez nous et les archées pour la synthèse des protéines est la méthionine mais pas chez les eubactéries
*les introns n'existent pas chez les eubactéries
75
Qu'est ce qu'une endosymbiote ?
organisme qui vit à l'intérieur d'une autre cellule ou d'un autre organisme, l'association ainsi formée est une endosymbiose.
76
Quels sont les arguments en faveur de l'hypothèse d'un endosymbiote comme origine des eucaryotes .
* Mitochondries et chloroplastes possèdent comme génome une molécule d’ADN circulaire. ADN non associé à des histones. On ne trouve pas d’introns dans leur matériel génétique (l’information est continue comme chez les procaryotes).
* La division de ces organites suit un rythme indépendant de celle du noyau (division par scissiparité et non mitose ⇒ Double leur génome et se scinde ensuite en 2).
* Leur machinerie traductionnelle (premier acide aminé des protéines, ribosomes,…) est comparable à celle des procaryotes actuels.
* Ces organites possèdent une double membrane lipidique. La membrane la + externe, de la mitochondrie par exemple, correspondrait à la vésicule de phagocytose (ancienne) qui a englobée ce procaryote.
77
Qu'est ce qu'une endosymbiose primaire ?
Une cyanobactérie est phagocytée et ne se fait pas détruire
⇒ une cellule eucaryote primitive phagocyte une eubactérie photosynthétique (cyanobactérie).
Celle-ci devient un organite avec une double membrane lipidique.
78
Qu'est ce qu'une endosymbiose secondaire ?
Une cellule eucaryote phagocyte
une autre cellule eucaryote possédant déjà un chloroplaste (ancienne cyanobactérie). Ce dernier devient un organite disposant de quatre membranes lipidiques (ou trois car une membrane est ensuite perdue). Le noyau de la cellule eucaryote phagocytée dégénère complètement et devient une structure vestigiale (nucléomorphe) entre deux membranes. ⇒ Nucléomorphe = restant du noyau de la © eucaryote qui a été phagocytée.
79
Pourquoi les © ne deviennent pas de plus en plus grandes et adoptent la pluricellularité comme nous ?
+ une © est grosse, + elle a une limitation de ses échanges avec l’extérieur
⇒ Raison pour laquelle les © eucaryotes ne dépassent généralement pas quelques dizaines de μmètres.
De +, si grosse ©, son grand volume de cytoplasme est géré par un seul noyau.
80
Cite 2 exceptions où les © sont de grandes tailles ?
* Le jaune d’œuf (une seule ©)
* une fibre d'un muscle strié squelettique est composé d'une seule cellule étirée sur parfois quelques dizaines de cm.
* e champignon Myxomycète = eucaryote unicellulaire. Ce “Blob” se nourrit de matière végétale et sa © peut s’étirer sur +sieurs m²! La + grosse © ayant été pesée faisant 3 kg!
81
Qu'est ce qu'un syncytium ?
Masse de cytoplasme qui comporte plusieurs noyaux.
Une énorme © composée de plusieurs noyaux.
82
Quelles sont les théories quant à l'apparition de la pluricellularité ?
Théorie syncytiale : un organisme pluricellulaire s’est formé à partir d’un syncytium. Les noyaux sont ensuite entourés d’une membrane et donc se sont individualisés
⇒ On sait que c’est faux.
Théorie coloniale : les © d’1 même espèce vivant dans 1 même environnement se sont rassemblées pour vivre en colonie. Progressivement, une répartition des tâches s'opère (certains © s’occupant de la reproduction et d’autres de la nutrition). La communication entre cellules devient ensuite de plus en plus élaborée.
⇒ On sait que c'est vrai
83
Que faut il pour être considéré comme un organisme pluricellulaire ?
- Une spécialisation des tâches → Cad +sieurs types de © : neurones et fibre
musculaire ont le même patrimoine génétique mais ce dernier est utilisé de
manière différente d’une © à l’autre.
- Une communication entre ©
- Des actions coordonnées entre les ©.
84
Qu'est ce que les jonctions communicantes ?
(contact direct) : communication directe entre 2 cytosols via des canaux membranaires (pour des ions ou petites molécules).
Exemple : dans le cœur pour permettre à ses © myocardiques de se contracter et se relâcher de manière rapide et synchronisée.
85
Qu'est ce que les communications paracrines ?
Une © sécrète des messagers chimiques pour communiquer avec une © cible voisine. ⇒ Les © se parlent l’un à l’autre.
86
Qu'est ce que les communications endocrines ?
Les glandes du corps sécrètent des hormones pour communiquer à longue distance avec d’autres © cibles via la circulation sanguine.
87
Qu'est ce que les communications synaptiques ?
(nerveuses) : l’axone d’un neurone se pose sur la © cible et libère ses neurotransmetteurs.
Exemple : jonction neuro-musculaire.
88
Est ce que les procaryotes sont aussi capables de pluricellularité ?
Oui comme les cyanobactéries de Nostoc qui font des colonies se répartissent les tâches etc...
89
Comment les génomes peuvent évoluer au cours du temps ?
● Mutation d’un gène : exemple © de la peau trop longtemps sous les UV du soleil → mutations des gènes → Mélanome.
● Brassage inter- et intra-chromosomique (La méiose crée types de brassages).
● Réarrangements chromosomiques (2 chromos qui s’assemblent l’1 sur l’autre).
● Duplication ou perte de chromosome au cours de l’évolution
● Duplication de tout le génome ou combinaison avec celui d'une autre espèce.
● Intégration dans le génome d’ADN d’une autre espèce (transfert de gène horizontal).
90
Quels sont les 3 moments où on produit des copies du génome (duplication) ?
1) Lors de la croissance du zygote, on part de 1© pour arriver à plusieurs centaine de MA de MA.
2) Lors de l'homéostasie, pour remplacer les © mortes, réparé des tissus...
3) Lors de la production des gamètes pour la reproduction sexuée
91
Quelles sont les chances de produire une erreur dans la duplication du génome et combien de mutations possible cela représente-t-il sur un zygote ?
Environ 1chance/100millions, cela représente une dizaine de mutations possibles pour le zygote mais la plupart sont sans effets notoires.
92
Combien y a t-il de triplets de nucléotides possibles (combinaisons de nucléotides) ?
64 triplets au total : 61 triplets codant des AA et 3 qui ne codent pas et sont des codons stop.
93
Pourquoi la plupart des mutations sont sans effet (= mutation silencieuse) ?
Car dans les triplets de nucléotides, la 3eme base est redondante, certains triplets donnent le même AA (GGA, GGC, GGU et GGG donnent tous la glycine).
De plus même si une erreur de nucléotide parvient à changer un AA sur l'ensemble de la protéine composée de milliers d'AA cela n'a pas d'énormes répercussions.
94
Qu'est ce que la mutation par délétion de paires de bases ?
Mutation où un nucléotide est retiré ce qui modifie entièrement le message à partir de cette erreur.
95
Qu'est ce que la mutation par insertion de paires de bases ?
Mutation où on enlève un nucléotide ce qui modifie complètement la suite du message.
96
Quelle est la proportion de la partie codante de notre ADN ?
Environ 1% voila pourquoi la plupart des mutations sont sans effet car 99% ds mutations se feront sur la partie non-codante.
97
Qu'est ce que l'euchromatine ?
Partie peu compacte / peu repliée. C’est la partie de l’ADN qui est très active transcriptionnellement car l’ADN y est accessible à la machinerie transcriptionnelle.
98
Qu'est ce que l'hétérochromatine ?
ADN très compacte/très replié et qui n’est donc pas transcrit car haut degré de compaction.
99
Qu'est ce qu'un pseudogène et comment un gène en devient un ?
Un pseudogène est un gène inactif mais bien présent dans notre patrimoine génétique.
Lorsqu'un gène devient de moins en moins utile, le corps n'utilise plus ce gène pour économiser de l'énergie et ce gène devient donc inactif.
exemple : le gène de la vitamine C.
100
Qu'est ce que les télomères ?
Un télomère est une région hautement répétitive, donc a priori non codante, d'ADN à l'extrémité d'un chromosome.
101
Qu'est ce que les transposons ?
La moitié du génome en est composé, ce sont des séquence d'ADN capable de s'insérer dans un génome et de se déplacer d'un site à un autre sur un même brin d'ADN ou sur un autre brin ("gêne sauteur").
Il en existe 2 types :
* "copy and paste" : l'élément transposable est copié et collé à un autre endroit du génome.
* "cut and paste" : l'élément transposable est coupé et collé à un autre endroit du génome.
102
Qu'est ce que le transfert génétique horizontal (latéral) ?
transferts de matériel génétique entre © comme lorsque des © ont phagocyté des mitochondries, ces organites ont transférés leur patrimoine génétique à la ©.
103
Le transfert génétique horizontal est très répandu chez les procaryotes et se fait en 3 étapes lesquelles ?
1) Transformation : une bactérie récupère de l’ADN ds son environnement (venant d’une autre bactérie morte, etc). Dès lors, grâce à cela, elle peut acquérir de nouveaux caractères.
2) Transduction : certains virus bactériens n’infectent que des bactéries et ont leur propre génome. Dès lors, au cours de leurs infections, ils peuvent trimballer en + de leur génome, des morceaux de génomes bactériens de leurs précédentes “victimes”
3) Conjugaison = échange de matériel génétique régulé entre bactérie. C’est important dans le cadre de résistance aux
antibiotiques. Des gènes de résistances aux AB peuvent être transmis d’une bactérie à l’autre par conjugaison.
104
Quels sont les 2 types de polyploïdie ?
● Autopolyploïdie ⇒ Tous les chromosomes proviennent d’une même espèce. Ce
type d’événement est lié à une erreur lors de la réplication des chromosomes lors de la méiose. On obtient des gamètes qui ont le double de ce qu’elles devraient avoir.
● Allopolyploïdie (cas le plus fréquent chez les plantes). Cela survient suite à l’hybridation de deux espèces.
⇒ Fusion de chromosomes provenant d’espèces différentes.
105
Quels sont 5 facteurs responsables des changements évolutifs ?
* Mutation
* Dérive génétique
* Flux génétique (migration)
* Accouplement non-aléatoire
* Sélection
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Qu'est ce que l'effet goulot d'étranglement ?
Si dans une population avec 3 allèles dont 1 allèle rare et qu'une catastrophe tue 70% des individus de la population.
DE cette catastrophe s'en sorte 30% mais dans cette nouvelle population aucuns ne possède l'allèle rare.
Les allèles les + rares sont donc les + vulnérables au goulot d'étranglement.
107
Qu'est ce que l'effet fondateur ?
Migration de plusieurs individus vers un nouveau site et formation d'une nouvelle
population isolée.
→ Il est très peu probable que ces pionniers possèdent tous les allèles de la population
d’origine/représentent la diversité génétique de la population d’origine.
→ Certains allèles peuvent être perdus et la fréquence d’autres peut être fortement
modifiée.
108
Quelle est la structure de base commune à tous les virus ?
Un seul acide nucléique composé d’ADN ou d’ARN (linéaire ou circulaire) et protégé/entouré d’une gaine de protéines
109
Qu'est ce qu'une capside ?
Coque protéique qui entoure le matériel génétique d'un virus.
110
Comment les virus bactériens font pour se répliquer ?
Ils dépendent des autres © pour faire cela car ils ne possèdent pas de moyens de faire la traduction ni la transcription.
Ils s'ancrent à une © puis injectent leur matériel génétique qui sera transcrit et traduit par la machinerie de la ©.
111
Quelles sont les 3 hypothèses quant à l'origine des virus ?
★ 1ère hypothèse (moins retenue ajd): ils seraient dérivés de la soupe primitive au
même titre que les premières protocellules.
★ 2e hypothèse : c’est 1 protocellule à l’origine qui a subi 1 processus de
simplification
★ 3e hypothèse : on a parlé précédemment des transposons → Il s’agirait d’1 transposon qui a acquis 1 capacité d’infection en + de pouvoir sauter d’1 génome à l’autre.
⇒ Les 2 dernières H sont les + retenues ajd.
112
Quels sont les cycles viraux de bactériophages ?
➔ Cycle lytique : 1 phage se pose sur la bactérie (B) et injecte son ADN ds la ©. Le génome de la B est ensuite utilisé pour produire d’autres copies du virus ainsi que d’autres protéines. In fine, la B éclate et libère les nouveaux virions.
➔ Cycle lysogène : le virus insère son génome qui est intégrée ds celui de la © hôte. Il fait dès lors partie de la © hôte. La © continue ensuite à se diviser en propageant le génome virus mais celui-ci reste toujours “inactif/endormi”. Jusqu’au moment (on nesait pas pq) où le génome du virus est ré-exprimée et il s’ensuit la production de protéine virales et de nouveaux virions.
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Un virus est il un organisme vivant ?
Oui et non on ne sait pas bien car il ne produit pas et ne consomme pas d'énergie ils ne grandissent pas.
➔ On peut donc juste considérer les virus
comme des sortes particules biologiques formées par un auto-assemblage de différentes molécules organiques.
114
Qu'est ce qu'un prion ?
Une protéine infectieuse avec une configuration aberrante qu’elle peut transmettre à d’autres protéines “saines”.
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Qu'est ce qu'un viroïde ?
Chez les plantes (= 1 ARN infectieux circulaire sans capside).
116
Qu'est ce qu'un biofilm ?
Amas structuré de cellules bactériennes enrobé d'une matrice polymérique et attaché à une surface.
117
Qu'est ce qu'un plasmide ?
Petit fragment d'ADN circulaire présent dans la cellule bactérienne et indépendant du génome bactérien.
