Biologie cellulaire et moléculaire : structure, information génétique et divisions
L'épreuve de biologie cellulaire et moléculaire vérifie votre capacité à décrire la cellule, à suivre le flux de l'information génétique et à raisonner sur les divisions cellulaires. Les questions combinent définitions précises, raisonnement sur schéma mental et petits calculs de comptage chromosomique.
Membrane et compartiments
- La membrane plasmique est une bicouche phospholipidique asymétrique, fluide, contenant cholestérol (cellules animales), glycoprotéines et protéines intégrales ou périphériques.
- Transport : diffusion simple, diffusion facilitée (transporteurs), transport actif primaire (Na⁺/K⁺-ATPase : 3 Na⁺ sortent, 2 K⁺ entrent) et secondaire (symport, antiport).
- Organites : noyau (pores nucléaires), mitochondrie (crêtes, ADN mitochondrial d'origine maternelle), réticulum rugueux (synthèse protéique), réticulum lisse (lipides, détoxification), appareil de Golgi (glycosylation, adressage), lysosome (hydrolases acides), peroxysome (catalase).
Flux de l'information
- Réplication semi-conservative : ADN polymérase synthétisant 5'→3', brin conducteur continu, brin retardé en fragments d'Okazaki, amorce ARN.
- Transcription : ARN polymérase, promoteur, maturation (coiffe, polyadénylation, épissage). Traduction : codon initiateur AUG, code dégénéré, sites ribosomiques E, P et A.
Divisions cellulaires
- Mitose : une cellule diploïde donne deux cellules diploïdes génétiquement identiques.
- Méiose : deux divisions successives, quatre cellules haploïdes, brassage par crossing-over en prophase I et assortiment indépendant des homologues en anaphase I.
Exemple travaillé. Chez le chien, 2n = 78. Après mitose, chaque cellule fille conserve 78 chromosomes à une chromatide. Après méiose, chaque gamète reçoit 39 chromosomes. Chez la femelle, l'ovocyte II bloqué en métaphase II contient 39 chromosomes mais 78 molécules d'ADN, car chaque chromosome possède deux chromatides sœurs.
Pièges fréquents. Confondre nombre de chromosomes et nombre de chromatides ; oublier que la réplication préméiotique double l'ADN sans modifier le nombre de chromosomes ; attribuer une origine paternelle à l'ADN mitochondrial.