Logo du site

Sciences de la vie et de la Terre

La biosynthèse des protéines

01 / 11 / 2002 | Sacha Touille | Jean-Claude Lehir

Une
cellule réalise la synthèse de nombreuses protéines
par assemblage d’acides aminés variés selon une séquence
caractéristique sous le contrôle de l’information génétique
qu’elle renferme.

Pour
déterminer les organites cellulaires impliqués
dans ce processus de biosynthèse des protéines, il faut
repérer
in situ les principaux acteurs de la biosynthèse dans l’ordre
de leur entrée en action au sein de la cellule.

Pour
y parvenir, des
expériences d’autoradiographie et de marquage cellulaire à
l’aide d’isotopes radioactifs ont été réalisées
en particulier sur les cellules acineuses du pancréas.

Principe de la technique d’autoradiographie :

Consulter
l’animation

Résultats obtenus avec la leucine radioactive :

On
prélève des tranches de pancréas de cobaye épaisses
de 0,5 mm et on le met en culture. Pendant les 3 premières
minutes, ces tranches sont mises en présence d’un acide aminé
radioactif : la leucine tritiée (isotope 3H). Ce séjour
en milieu radioactif est appelé "pulse". Ces coupes
sont ensuite placées, pendant des temps variables, dans un
milieu renfermant de la leucine non radioactive. À la fin de
ce séjour appelé "chase", les tranches de
pancréas sont fixées et débitées en coupes
sur lesquelles la radioactivité est localisée par autoradiographie.

Lancer
l’application "Biosynthèse
protéique
".

(NB : pour une meilleure lisibilité, les traces laissées
par la radioactivité sont représentées en couleur)

Repérer et nommer les ultrastructures cellulaires auprès
desquelles la radioactivité se localise aux différents
temps de l’expérience.

Temps en min.Localisation cellulaire
0 ...
3 ...
7 ...
30 ...
120 ...

Résultats obtenus par marquage sur des fractions cellulaires

Après avoir homogénéisé des cellules au
mixer, on les soumet à des centrifugations successives à
vitesses de plus en plus élevées (g1, g2, g3) permettent
ainsi de séparer progressivement des "fractions cellulaires"
c’est à dire des ensembles d’organites cellulaires de plus
en plus petits et légers jusqu’à un surnageant final
dépourvu d’organites : le cytosol.

Pour
éprouver les capacités de synthèse in vitro des
différentes fractions cellulaires obtenues par centrifugation,
on ajoute à chacune d’elles des acides aminés radioactifs.

Après une
incubation d’une durée convenable, on mesure la radioactivité
des protéines de chacune des fractions.

Fractions cellulairesRadioactivité des protéines (coups.min-1.mg-1)
Homogénat complet 10,8
Mitochondries 1,3
Ribosomes 1,1
Cytosol 0,4
Mitochondries + ribosomes 10,2
Mitochondries + cytosol 1,5
Ribosomes + cytosol 1,2

Bilan : Proposer une hypothèse permettant la mise en relation logique
des informations récoltées.

Résultats obtenus avec l’uracile radioactive

Même principe d’expérience qu’avec la leucine radioactive
mais cette fois le marqueur employé est un nucléotide : l’uracile tritiée (isotope 3H).

Lancer
l’application "Biosynthèse
protéique
".

(NB : pour une meilleure lisibilité, les traces laissées
par la radioactivité sont représentées en couleur)

Repérer et nommer les ultrastructures cellulaires auprès
desquelles la radioactivité se localise aux différents
temps de l’expérience.

Bilan : Compléter l’hypothèse antérieure permettant
l’intégration de ces nouvelles données.

Conclusion

Compléter le schéma
pour mettre en place les différentes phases de la synthèse
protéique.


Télécharger
les 2 applications Flash
pour un travail autonome hors connexion
( fichier biosynprot.zip 1,1
Mo)

Post Scriptum :

Diverses
électronographies de cellules acineuses sont disponibles sur
le site de l’Atlas de microscopie électronique des tissus de
Mammifères de l’Université de Mayence -Allemagne. (Voir
un exemple
d’un acinus
2,9 Mo )

 

Articles les plus lus

réflexion et proposition pour une séance de TP de 2nde sur le plan d’organisation des Vertébrés

Etude, en seconde, de l’unité fonctionnelle et structurale des êtres vivants. Proposition concernant cette séance impliquant la mise en oeuvre de connaissances, de capacités et d’attitudes.

Permettre aux élève d’analyser et interpréter des (représentations) graphiques présentant des
"courbes"

Animation présentant les principales étapes de la technique d’autoradiographie.