Tu as très probablement déjà entendu parler de l'ADN, mais as-tu entendu parler de l'ARN ? Ces deux macromolécules essentielles à l'hérédité dans toutes les cellules vivantes sont l'ADN (acide désoxyribonucléique) et l'ARN (acide ribonucléique). L'ADN et l'ARN sont tous deux des acides nucléiques importants car ils remplissent des fonctions vitales pour le maintien de la vie.
Merci de votre intérêt pour les préférences d’apprentissage !
Merci pour ton intérêt pour les différentes méthodes d’apprentissage ! Quelle méthode préfères-tu ? (par exemple, « Audio », « Vidéo », « Texte », « Pas de préférence »)
(optionnel)
Un acide nucléique est une molécule essentielle présente dans les cellules des organismes vivants. Il existe deux principaux types d'acides nucléiques : l'ADN (acide désoxyribonucléique) et l'ARN (acide ribonucléique).
Fonctions de l'ADN
La principale fonction de l'ADN est de stocker l'information génétique dans des structures appelées chromosomes. Dans les cellules eucaryotes, l'ADN se trouve dans le noyau, la mitochondrie et le chloroplaste (chez les plantes uniquement). Chez les procaryotes, l'ADN se trouve dans le nucléoïde, qui est une région du cytoplasme, ainsi que dans les plasmides.
Fonctions de l'ARN
L'ARN transfère l'information génétique de l'ADN situé dans le noyau aux ribosomes, des organites spécialisés composés d'ARN et de protéines. Les ribosomes sont particulièrement importants, car c'est là que se produit la traduction (l'étape finale de la synthèse des protéines). Il existe différents types d'ARN, tels que l'ARN messager (ARNm), l'ARN de transfert (ARNt) et l'ARN ribosomal (ARNr), chacun ayant une fonction spécifique.
Chez les eucaryotes, l'ARN se trouve dans le nucléole, un organite situé dans le noyau, et dans les ribosomes. Chez les procaryotes, l'ARN se situe dans le nucléoïde, les plasmides et les ribosomes.
Fonctions de l'ARN messager
L'ARNm est le produit final de la transcription, la première étape de la synthèse des protéines, qui a lieu dans le noyau. Ces molécules sont plus courtes que l'ADN et stockent la séquence de base d'un gène spécifique sous forme de nucléotides d'ARN. L'ARNm peut migrer hors du noyau vers un ribosome, où il sert de matrice pour l'étape suivante de la synthèse des protéines. Sa fonction première est donc de transférer l'information génétique des protéines aux ribosomes, où elle est utilisée pour déterminer la séquence d'acides aminés d'un polypeptide.
ARN messager : molécule monocaténaire qui transporte le code génétique de l'ADN aux ribosomes.
Pendant tes études, tu verras certainement le pré-ARNm, qui est le type d'ARN fabriqué dans les cellules eucaryotes. Les eucaryotes contiennent des introns et des exons (des séquences nucléotidiques au sein d'un gène). Par conséquent, ce pré-ARNm doit subir un épissage (coupe et réarrangement de sections d'ARNm), qui élimine les introns indésirables. Les cellules procaryotes ne possèdent pas d'introns.
Fonctions de l'ARN de transfert
L'ARNt participe à la traduction, qui a lieu au niveau des ribosomes. Ces molécules intéressantes en forme de trèfle (voir la figure 1 ci-dessous) ont pour fonction de livrer l'acide aminé correct aux ribosomes pour construire la chaîne polypeptidique. Penses-y comme à des facteurs ; les ARNt transportent le courrier (qui est constitué d'acides aminés) vers les foyers (qui sont les ribosomes).
ARN de transfert : ARN qui transporte les acides aminés du cytoplasme de la cellule aux ribosomes.
Rappelle-toi que les ribosomes se trouvent dans le cytoplasme des cellules et sur le réticulum endoplasmique rugueux (RER).
Envie de voir ce contenu et d’autres visuels trop cools?
L'ARN ribosomal travaille spécifiquement avec la synthèse des protéines. Il aide à créer des protéines en se liant à l'ARNm et à l'ARNt.
Acide nucléique : structure
L'ADN et l'ARN sont des polynucléotides, c'est-à-dire des polymères constitués de monomères. Ces monomères sont appelés nucléotides. Nous allons explorer ici leurs structures et leurs différences (l'acide nucléique et sa structure, et l'acide nucléique et sa composition).
Structure des nucléotides de l'ADN
Un seul nucléotide d'ADN est constitué de 3 composants :
un groupe phosphate ;
un sucre pentose (désoxyribose) ;
une base organique azotée.
Envie de voir ce contenu et d’autres visuels trop cools?
Dans la figure 2 ci-dessus, tu verras comment ces différents composés sont organisés au sein d'un seul nucléotide. Il existe quatre différents types de nucléotides de l'ADN, tout comme il existe quatre types différents de bases azotées : l'adénine (A), la thymine (T), la cytosine (C) et la guanine (G). Ces quatre bases différentes peuvent être divisées en deux groupes : les pyrimidines et les purines.
Les bases pyrimidiques sont les plus petites, car elles sont composées d'une structure cyclique à un carbone. Les bases pyrimidiques sont la thymine et la cytosine. Les bases puriques sont les plus grandes, parce qu'elles sont composées de structures cycliques à deux atomes de carbone. Les bases puriques sont l'adénine et la guanine.
Structure des nucléotides de l'ARN
Un nucléotide d'ARN a une structure très semblable à celle d'un nucléotide d'ADN (voir la figure 3 ci-dessous illustrant la structure de l'ARN) et, comme l'ADN, il est composé de trois éléments :
un groupe phosphate ;
un sucre pentose (ribose) ;
une base organique azotée.
Envie de voir ce contenu et d’autres visuels trop cools?
Tu verras la structure d'un seul nucléotide d'ARN ci-dessus dans la figure 3. Un nucléotide d'ARN peut contenir quatre types différents de bases azotées : adénine, uracile, cytosine ou guanine.
L'uracile, une base pyrimidine, est une base azotée exclusive à l'ARN et ne se trouve pas dans les nucléotides de l'ADN.
Comparaison des nucléotides de l'ADN et de l'ARN
Les principales différences entre les nucléotides de l'ADN et de l'ARN sont les suivantes :
les nucléotides de l'ADN contiennent un sucre désoxyribose, tandis que les nucléotides de l'ARN contiennent un sucre ribose ;
seuls les nucléotides de l'ADN peuvent contenir une base thymine, tandis que seuls les nucléotides de l'ARN contiennent potentiellement une base uracile.
Les principales similitudes entre les nucléotides de l'ADN et de l'ARN sont les suivantes :
les deux nucléotides contiennent un groupe phosphate ;
les deux nucléotides contiennent un sucre pentose ;
les deux nucléotides contiennent une base azotée.
Structure de l'ADN et de l'ARN
Les polynucléotides de l'ADN et de l'ARN sont formés par des réactions de condensation entre des nucléotides individuels. Une liaison phosphodiester est formée entre le groupe phosphate d'un nucléotide et le groupe hydroxyle (OH) du carbone en position 3 du sucre pentose d'un autre nucléotide. Un dinucléotide est créé lorsque deux nucléotides sont reliés par une liaison phosphodiester. Un polynucléotide d'ADN ou d'ARN est créé lorsque de nombreux nucléotides sont reliés entre eux par des liaisons phosphodiester. Le schéma de la figure 4 ci-dessous montre où se situe la liaison phosphodiester entre 2 nucléotides. Une réaction d'hydrolyse doit avoir lieu pour rompre les liaisons phosphodiester.
Un dinucléotide est constitué de seulement 2 nucléotides alors qu'un polynucléotide est constitué d'un grand nombre de nucléotides !
Envie de voir ce contenu et d’autres visuels trop cools?
La molécule d'ADN est une double hélice antiparallèle formée de deux brins de polynucléotides. Elle est antiparallèle, car les brins d'ADN vont dans des directions opposées l'un à l'autre. Les deux brins de polynucléotides sont reliés entre eux par des liaisons hydrogène entre des paires de bases complémentaires, que nous étudierons plus tard. La molécule d'ADN est également décrite comme ayant un squelette désoxyribose-phosphate — certains manuels peuvent également l'appeler « squelette sucre-phosphate ».
Structure de l'ARN
La molécule d'ARN est un peu différente de l'ADN dans la mesure où elle est constituée d'un seul polynucléotide, plus court que l'ADN. Cela l'aide à remplir l'une de ses principales fonctions, qui est de transférer l'information génétique du noyau aux ribosomes — le noyau contient des pores que l'ARNm peut traverser en raison de sa petite taille, contrairement à l'ADN, une molécule plus grosse. Dans la figure 5 ci-dessous, tu peux voir comment l'ADN et l'ARN diffèrent l'un de l'autre, tant par leur taille que par le nombre de brins de polynucléotides.
Envie de voir ce contenu et d’autres visuels trop cools?
Les bases peuvent s'apparier en formant des liaisons hydrogène, c'est ce que l'on appelle l'appariement des bases complémentaires. Cela permet de maintenir ensemble les deux molécules polynucléotidiques de l'ADN et c'est essentiel à la réplication de l'ADN ainsi qu'à la synthèse des protéines.
L'appariement complémentaire des bases nécessite la liaison d'une base pyrimidine à une base purine par des liaisons hydrogène. Dans l'ADN, cela signifie :
l'adénine se couple à la thymine par 2 liaisons hydrogène ;
la cytosine se couple à la guanine par 3 liaisons hydrogène.
Dans l'ARN, cela signifie que :
l'adénine s'associe à l'uracile par 2 liaisons hydrogène ;
la cytosine s'associe à la guanine par 3 liaisons hydrogène.
Envie de voir ce contenu et d’autres visuels trop cools?
La figure 6, présentée ci-dessus, doit t'aider à visualiser le nombre de liaisons hydrogène formées lors de l'appariement de bases complémentaires. Bien que tu n'aies pas besoin de connaître la structure chimique des bases, tu dois connaître le nombre de liaisons hydrogène formées.
En raison de l'appariement complémentaire des bases, il y a des quantités égales de chaque base d'une paire dans un acide nucléique. Par exemple, s'il y a environ 23 % de bases guanine dans une molécule d'ADN, il y aura également environ 23 % de cytosine.
Stabilité de l'ADN
Comme la cytosine et la guanine forment 3 liaisons hydrogène, cette paire est plus forte que l'adénine et la thymine qui ne forment que 2 liaisons hydrogène. Cela contribue à la stabilité de l'ADN. Les molécules d'ADN présentant une proportion élevée de liaisons cytosine-guanine sont plus stables que les molécules d'ADN présentant une proportion plus faible de ces liaisons.
Un autre facteur qui stabilise l'ADN est le squelette de désoxyribose-phosphate. Celui-ci maintient les paires de bases à l'intérieur de la double hélice, et cette orientation protège ces bases, qui sont très réactives.
Différences et similitudes entre l'ADN et l'ARN
Il est important de savoir que même si l'ADN et l'ARN travaillent en étroite collaboration, ils sont différents. Utilise le tableau ci-dessous pour voir les différences et les similitudes entre ces acides nucléiques.
Tableau 1. Différences entre l'ADN et l'ARN
ADN
ARN
Fonction
Stocke l'information génétique
Synthèse des protéines — transfert de l'information génétique aux ribosomes (transcription) et traduction
Taille
2 grands brins polynucléotidiques
1 brin polynucléotidique, relativement plus court que l'ADN
Structure
Double hélice antiparallèle
Chaîne simple brin
Localisation dans la cellule (eucaryotes)
Noyau, mitochondries, chloroplaste (chez les plantes)
Nucléole, ribosomes
Localisation dans la cellule (procaryotes)
Nucléoïde, plasmide
Nucléoïde, plasmide, ribosomes
Bases
Adénine, thymine, cytosine, guanine
Adénine, uracile, cytosine, guanine
Sucrepentose
Désoxyribose
Ribose
Les acides nucléiques en cours, c'est fini ! Cela devrait t'aider à réussir un test sur les acides nucléiques !
Acide nucléique - Points clés
L'ADN stocke l'information génétique tandis que l'ARN transfère cette information génétique aux ribosomes pour la traduction.
L'ADN et l'ARN sont constitués de nucléotides qui se composent de 3 éléments principaux : un groupe phosphate, un sucre pentose et une base organique azotée.
L'ADN est une double hélice antiparallèle composée de deux brins de polynucléotides, tandis que l'ARN est une molécule à chaîne unique composée d'un brin de polynucléotide.
L'appariement complémentaire des bases se produit lorsqu'une base pyrimidine s'apparie avec une base purine par des liaisons hydrogène.
References
Fig. 1 - Schéma de l'ARNt en forme de trèfle. Auteur : Pixeltoo. Source : Wikipedia Commons. Licence : https://www.gnu.org/licenses/gpl-3.0.html
Apprends plus vite avec les 14 fiches sur Acide nucléique
Inscris-toi gratuitement pour accéder à toutes nos fiches.
Questions fréquemment posées en Acide nucléique
Pourquoi l'ADN est un acide nucléique ?
L'ADN (acide désoxyribonucléique) est un acide nucléique en raison de sa composition chimique. Il est constitué de nucléotides, qui sont des molécules composées d'une base azotée, d'un sucre désoxyribose et d'un groupe phosphate. L'ADN joue un rôle essentiel dans le stockage, la transmission et l'expression de l'information génétique chez les organismes vivants.
Quel est le rôle des acides nucléiques ?
Les acides nucléiques jouent un rôle crucial dans la cellule. L'ADN est responsable du stockage et de la transmission de l'information génétique d'une génération à l'autre. L'ARN (acide ribonucléique), un autre type d'acide nucléique, est impliqué dans la synthèse des protéines, la régulation de l'expression des gènes et la transmission de l'information génétique à l'intérieur de la cellule.
Quels sont les acides nucléiques ?
Les principaux acides nucléiques sont l'ADN (acide désoxyribonucléique) et l'ARN (acide ribonucléique). L'ADN est responsable du stockage de l'information génétique, tandis que l'ARN joue un rôle dans la synthèse des protéines et d'autres processus cellulaires. Il existe également des acides nucléiques plus spécialisés, tels que l'ARNt (ARN de transfert) et l'ARNr (ARN ribosomique), qui sont impliqués dans la traduction de l'information génétique en protéines.
Où se trouvent les acides nucléiques ?
Les acides nucléiques se trouvent à l'intérieur des cellules des organismes vivants. L'ADN est généralement localisé dans le noyau des cellules eucaryotes, où il est stocké et répliqué. Cependant, il peut également être présent dans les mitochondries et les chloroplastes. L'ARN, quant à lui, peut être trouvé dans différentes parties de la cellule, y compris le noyau, le cytoplasme et les ribosomes, selon son rôle spécifique dans la cellule.
Comment tu t'assures que ton contenu est précis et digne de confiance ?
Chez StudySmarter, tu as créé une plateforme d'apprentissage qui sert des millions d'étudiants. Rencontre les personnes qui travaillent dur pour fournir un contenu basé sur des faits et pour veiller à ce qu'il soit vérifié.
Processus de création de contenu :
Lily Hulatt
Spécialiste du contenu numérique
Lily Hulatt est une spécialiste du contenu numérique avec plus de trois ans d’expérience en stratégie de contenu et en conception de programmes. Elle a obtenu son doctorat en littérature anglaise à l’Université de Durham en 2022, a enseigné au Département d’études anglaises de l’Université de Durham, et a contribué à plusieurs publications. Lily se spécialise en littérature anglaise, langue anglaise, histoire et philosophie.
Gabriel Freitas est un ingénieur en intelligence artificielle possédant une solide expérience en développement logiciel, en algorithmes d’apprentissage automatique et en IA générative, notamment dans les applications des grands modèles de langage (LLM). Diplômé en génie électrique de l’Université de São Paulo, il poursuit actuellement une maîtrise en génie informatique à l’Université de Campinas, avec une spécialisation en apprentissage automatique. Gabriel a un solide bagage en ingénierie logicielle et a travaillé sur des projets impliquant la vision par ordinateur, l’IA embarquée et les applications LLM.
StudySmarter est une entreprise de technologie éducative mondialement reconnue, offrant une plateforme d'apprentissage holistique conçue pour les étudiants de tous âges et de tous niveaux éducatifs. Notre plateforme fournit un soutien à l'apprentissage pour une large gamme de sujets, y compris les STEM, les sciences sociales et les langues, et aide également les étudiants à réussir divers tests et examens dans le monde entier, tels que le GCSE, le A Level, le SAT, l'ACT, l'Abitur, et plus encore. Nous proposons une bibliothèque étendue de matériels d'apprentissage, y compris des flashcards interactives, des solutions de manuels scolaires complètes et des explications détaillées. La technologie de pointe et les outils que nous fournissons aident les étudiants à créer leurs propres matériels d'apprentissage. Le contenu de StudySmarter est non seulement vérifié par des experts, mais également régulièrement mis à jour pour garantir l'exactitude et la pertinence.
Resumes 
Flashcards 
StudySmarter IA 
Notes de cours 
Planning de révision 
Dossiers 
Examens 
Magazine 
Faire carrière 
App mobile 
