La structure de la molécule d'ADN

L’ADN est une molécule présente chez tous les êtres vivants. Sa forme peut varier, mais sa structure sera toujours identique d’une espèce à l’autre.

I. L’ADN dans la cellule

Doc 1 Chromosomes à une ou deux chromatides

Chez les eucaryotes, l’ADN est situé dans le noyau : il est porté par les chromosomes. Chaque chromosome possède une ou deux chromatides contenant chacune une molécule d’ADN identique.

Chez les procaryotes, l’ADN est situé dans le cytoplasme, sous la forme d’un seul chromosome, de forme circulaire.

II. La structure de la molécule d’ADN

Repère

À noter

Nucléotide : il existe quatre sortes de nucléotides que l’on distingue selon la nature de leur base azotée.

Chaque molécule d’ADN est constituée de deux chaînes formant une double hélice. Chaque chaîne est constituée d’une succession de sous-unités appelées des nucléotides.

Chaque nucléotide est lui-même constitué de trois molécules :

– un acide, l’acide phosphorique ou phosphate ;

– un sucre, le désoxyribose ;

– une base azotée : adénine (A), guanine (G), cytosine (C) ou thymine (T).

Doc 2 Une molécule d’ADN

Les deux chaînes d’une molécule d’ADN sont associées par leurs bases azotées. Les thymines d’une chaîne sont associées aux adénines de l’autre et les cytosines aux guanines. C’est ce que l’on appelle la complémentarité des bases. Les deux chaînes d’une molécule d’ADN sont donc rigoureusement complémentaires.

Méthode

Démontrer la complémentarité des bases

La mise en évidence de la complémentarité des nucléotides a été fondamentale pour déterminer la structure en double hélice de l’ADN.

À l’aide du document suivant, montrer que les nucléotides des deux chaînes de l’ADN sont complémentaires, quel que soit l’être vivant.

Doc 3 Proportions (en %) de chaque nucléotide dans l’ADN de différentes espèces

	Adénine	Thymine	Cytosine	Guanine
Espèce humaine	30,5	29,4	19,8	19,9
Levure (champignon)	31,1	31,9	18,1	18,7
Blé	27,3	27,2	22,8	22,7

_{(note : pour les smartphones, lire le tableau en mode paysage)}

Repère

Conseils

Étape 1 Présenter rapidement le document.

Étape 2 Comparer les pourcentages des nucléotides pour chaque espèce, puis entre les différentes espèces.

Étape 3 Interpréter cette comparaison pour montrer que les nucléotides sont complémentaires quelle que soit l’espèce considérée.

Solution

Étape 1 Ce document présente les pourcentages de chaque nucléotide pour trois espèces appartenant à trois embranchements différents.

Étape 2

Au sein de chaque espèce, les pourcentages d’adénine et de thymine sont très proches, de même que les pourcentages de guanine et de cytosine.

Ces similitudes de pourcentage des nucléotides s’observent chez plusieurs espèces. Cela signifie que cette répartition n’est pas liée au hasard.

Étape 3

Si les pourcentages d’adénine et de thymine sont proches, cela signifie qu’il y a le même nombre de nucléotides portant chacune de ces bases azotées dans l’ADN. Cela peut s’expliquer si chaque adénine d’une chaîne d’ADN est associée à une thymine de l’autre chaîne.

Le même raisonnement peut être tenu avec les cytosines et les guanines.

On peut tenir ce raisonnement pour des espèces très différentes. La complémentarité des bases azotées est donc une caractéristique de l’ADN commune à tous les êtres vivants.