- TP7 : La structure de l’ADN

Matériel :

  1. • Ordinateur avec logiciel Rastop

  2. • Fichier molécule:  adn-hum1.pdb

  3. • Fiche-reponse7.odt

  4. • Fiche Aide du logiciel


 


Malgré la puissance des microscopes modernes, les images des molécules de la matière vivante ne sont pas assez détaillées. Par contre, on parvient, en combinant les résultats des analyses chimiques, cristallographiques et de résonance magnétique nucléaire (RMN) à fournir suffisamment d’informations à de puissants ordinateurs de centres de calcul pour qu’ils puissent calculer un modèle moléculaire en 3D que l’on peut ensuite manipuler grâce aux fonctions d’un logiciel de visualisation.


  1. A.    L’ORGANISATION DANS L’ESPACE DE LA MOLÉCULE D’A.D.N.

  2. -Lancer le logiciel RasTop.

  3. -Ouvrir le fichier Adn-hum1.pdb pour charger le modèle de la molécule d’ADN.

  4. Attention dans type de fichiers; indiquez   “Tous les fichiers”

  5. -Choisir la représentation en boules et bâtonnet. La faire tourner dans tous les sens.

  6. -Puis dans Atomes choisissez Colorer par Chaîne.

  7. 1)De combien de chaînes est constituée la molécule d’ADN ?

  8. -Puis Rubans Squelette carboné

  9. 2)Quelle est la forme en trois dimensions de cette molécule ?



  12. B.    LES ATOMES CONSTITUTIFS DE LA MOLÉCULE D’A.D.N.

  13. -Allez dans le menu Editer, puis Commande taper restrict*F

  14. - Puis Atomes Colorer par CPK et Rubans Effacer

  15. -En bas de l’écran, choisir Trans/Zoom puis actionner le curseur Z pour zoomer

  16. -En cliquant sur n’importe qual atome de la molécule d’ADN, la lettre de l’atome appraît en bas dans la fenêtre RASTOP à coté d”ATOM.

  17. 3)Quels sont les atomes présents dans la molécule (ne tenir compte que de la 1ère lettre) ?

  18. 4)Cette molécule est-elle d’origine organique ? Justifiez.



  1. C.    LES NUCLÉOTIDES

Chaque chaîne de la molécule d’A.D.N. est constituée d’une polymérisation d’unités répétitives : les nucléotides.

  1. En cliquant sur n’importe quel atome de la molécule d’A.D.N., la lettre de la base du nucléotide sélectionné apparaît dans la fenêtre RasTop .à côté de Res . Il s’agit uniquement de la lettre.

  2. - Puis Atomes Colorer par Forme

  3. 5)Combien existe-t-il de nucléotides différents ? /Lesquels ?

  4. -Editer Commande taper restrict A11

  5. -Puis Atomes, Colorer par CPK

  6. Un nucléotide est constitué par la liaison de trois éléments ; Un acide phosphorique (PO4H3), un sucre (C5=désoxyribose) et d’une base azotée (N).

  7. 6)Complétez le document A.


  9. D.L’ORGANISATION DES DEUX BRINS D’A.D.N.

  10. -Edition, sélectionnez Tout

  11. -Choisir la représentation en boules et bâtonnets.

  12. - Puis Atomes Colorer par Forme

  13. -Dans liaisons, liaisons hydrogène puis afficher

  14. 7)Précisez le nombre de liaisons H entre 2 nucléotides des 2 chaînes de la
    molécule d’A.D.N.

  15. 8) Complétez le document B.

  16. 9) Quels sont les seuls appariements possibles des nucléotides présents dans la molécule? Appelez l’examinateur pour vérification de l’écran.

Nature de la liaison: IL existe plusieurs sortes de liaisons entre atomes. Une liaison covalente entre deux atomes est une liaison de haute énergie avec mise en commun d’électrons. Il existe aussi des liaisons de faible énergie entre atomes, sans mise en commun d’électrons, que l’on appelle des liaisons hydrogène ou liaisons H.


  2. E.    BILAN.


Tableau:  % des différents nucléotides dans plusieurs ADN.


  1. 10) Expliquez en quoi les % exprimés dans le tableau ci-dessus sont en accord avec vos dernières observations.

  2. 11) Représentez par un schéma l’organisation des nucléotides de cette molécule d’A.D.N. en imaginant que l’on déroule la molécule, c'est à dire que l’on supprime les torsades.
    Utilisez les représentations ci- dessous.