L’ADN porte l’information nécessaire à la synthèse des protéines : chaque molécule protéique est formée d’un assemblage d’acides aminés, dont l’ordre et la nature sont déterminés par une séquence de nucléotides de l’ADN.

II - Des l'ADN Nucléaire aux protéines cytoplasmiques

A - La transcription
La synthèse des protéines se réalise en 2 grandes étapes : chez les eucaryotes, la transcription a lie dans le noyau et permet la synthèse d’une molécule d’ARN message, composée d’une séquence de nucléotides A, U, C, G complémentaires de la séquence du brin transcrit de l’ADN.

Animation flash : la transcription

• Le brin transcrit est le brin d'ADN sur lequel est copié l'ARN messager par complémentarité des nucléotides (T étant remplacé par U); il est appelé template strand par les anglophones.
  Le brin transcrit sert de matrice pour la fabrication de l'ARNm.
• Le brin non transcrit est souvent utilisé pour trouver l'ARN messager. Il suffit en effet de remplacer les T par des U pour passer du brin non transcrit à l'ARNm, les anglophones l'appellent de ce fait coding strand.
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Le brin codant est donc le brin non transcrit

B - La traductionLa traduction assure ensuite, dans le cytoplasme le passage de l’ARN messager à la protéine : le code génétique est le système de correspondance entre triplet de nucléotides de l’ARN (codon) et acides aminés. Il est redondant à quelques exceptions près, commun à tous les êtres vivants.

Animation flash : la traduction (synthèse des protéines)

La découverte du code génétique en vidéo : 

C - La maturation des ARNm (un  même génotype mais des phénotypes différents

Dans une cellule eucaryote, l’information génétique est formée de séquences codantes séparées par des séquences non codantes. Dans de nombreux cas, la transcription produit d’abord un AN pré-messager, une maturation (épissage) assure l’élimination des parties non codantes et la formation d’un ARN messager mature qui migrera ensuite dans le cytoplasme. Certains ARNm sont directement produits par le transcription.
Un même ARN pré-messager peut subir, suivant le contexte, des maturations différentes et être à l’origine de plusieurs protéines différentes.

III - les enzymes de biocatalyseurs issus de l'expression des gènes

BILAN

Une enzyme est un catalyseur biologique. C’est une protéine traduite à partir de l’information génétique de la cellule. Sa séquence détermine sa structure spatiale qui conditionne la réaction qu’elle va catalyser.

Pour agir une enzyme se lie à son substrat au niveau de son site actif et forme un complexe enzyme-substrat. Elle va faciliter la transformation de ce substrat en un produit sans être modifié elle même par la réaction. Elle peut continuer la catalyse tant que le substrat est disponible.

Elle possède une double spécificité de substrat (= une enzyme ne peut agir que sur un substrat) et d’action (= ne peut catalyser qu’un seul type de réaction).

La vitesse de réaction est optimale au début de la réaction, c’est le moment où les concentrations en enzymes et en substrat sont maximales. Les variations de quantités d’enzymes et de substrat disponibles vont affecter les vitesses de réactions.

Les facteurs de l’environnement comme la température ou le pH peuvent accélérer ou ralentir la cinétique enzymatique. Ces paramètres sont utilisés pour la conservation des aliments en inhibant  les réactions enzymatiques.

L’équipement enzymatique d’une cellule détermine les réactions possibles qui sont responsables de sa spécialisation.

Les enzymes sont donc indispensables à tout être vivant, car elles lui permettent de réaliser l’ensemble des réactions qui caractérisent son métabolisme.