Bonjour à tous
Je cherche à comparer la masse des différentes molécules que l'on trouve dans une cellule humaine, et je me demande s'il existe des macromolécules plus lourdes que la molécule d'adn nucléaire.
Par exemple l'appareil de Golgi ? Le centrosome ? Ou autre ?...
Merci d'avance pour vos réponses
La grossièreté et l'invective sont les armes préférées d'une pensée impuissante.
je ne sais pas, en trichant on inclut les complexes protéiques multimériques ? Parce que ça change tout.
Néanmoins, n'oubliez pas que l'ADN nucléaire n'est pas une seule molécule. C'est autant de molécules que de chromosomes.
La vie trouve toujours un chemin
Ca dépend aussi de si on compte les polymères, comme les polysaccharides, comme des molécules.
Je ne sais pas ce qu'est un complexe protéique multimérique... Pouvez-vous svp donner un exemple ?Envoyé par Flyingbike
Mais est-ce que selon vous l'appareil de Golgi et le centrosome sont des macromolécules ? Ou pas ?
En effet, merci de préciser.
La grossièreté et l'invective sont les armes préférées d'une pensée impuissante.
En effet, les polymères sont des molécules. Cependant, je pensais plutôt à des molécules protéiques.
Aussi je souhaiterais reformuler ma question : Existe-t-il dans la cellule des molécules protéiques plus lourdes que la chromatine ?
La grossièreté et l'invective sont les armes préférées d'une pensée impuissante.
Salut,
Beaucoup de trucs comme l'appareil de Golgi sont des complexes moléculaires. Avec pleins de molécules.
Si on s'en tient à la définition habituelle des molécules stricto sensus (donc en excluant les liaisons de van der Waals, les liaisons hydrogènes (*)) alors les plus grosses molécules sont celles de l'ADN. (**) (***)
(*) on exclut aussi généralement les liaisons des solides comme les liaisons ioniques cristalline, les liaisons métalliques... Sinon un simple cristal de sel gemme serait une "molécule" bien plus grosse que l'ADN. Mais on ne classe habituellement pas les structures de ce type comme "molécule" !!!!
(**) Comme MissJenny l'a signalé il y a les polymères comme les polysacharides. Donc voir si la cellulose, la lignine ou d'autres du style ne sont pas encore plus gros.
(***) et dans certaines bactéries ou encore plus dans les adénovirus, l'ADN n'est pas nécessairement très gros
EDIT on s'est croisé, non, il n'y a pas de protéine plus lourde que les plus grosses molécules d'ADN. P.S. : la chromatine est juste un état de l'ADN
Dernière modification par Deedee81 ; 06/05/2021 à 15h45.
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Merci pour ta réponse.
Et à ton avis un engin comme l'ATP-synthase peut-il être considéré comme une molécule géante ? Et si oui, contient-elle plus d'atomes que la chromatine ?
La grossièreté et l'invective sont les armes préférées d'une pensée impuissante.
C'est un complexe de plusieurs molécules, comme beaucoup d'autres.
Elle est plus grosse que certains ADN (comme ceux des adénovirus ou même des mitochondries, à vérifier) mais plus petite que beaucoup d'ADN (comme l'ADN humain). De l'ordre de 650 kDa . L'ADN peut atteindre des millions de Daltons
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
L'ADN est un polymère.
L'ATP synthase est un exemple de complexe protéique. Plusieurs sous unités protéiques rassemblées sous forme de complexe, maintenues par des liaisons non covalentes.
La vie trouve toujours un chemin
Est-il vrai que l'ATP-synthase est plus lourd que le génome mitochondrial, et que c'est le génome mitochondrial qui le fabrique ?
La grossièreté et l'invective sont les armes préférées d'une pensée impuissante.
l'ATP synthase fait environ 600kDa. Le génome mitochondrial à peu près 10kDa. Le chromosome 1 humain, environ 150 000 kDa
Seulement une partie des sous unités de l'ATP synthase est codée par le génome mitochondrial. Le reste est nucléaire.
Dernière modification par Flyingbike ; 06/05/2021 à 16h21.
La vie trouve toujours un chemin
Ok, merci Flyingbike
Et l'ATP-synthase est-il le complexe protéique le plus lourd dans la cellule humaine (après le génome nucléaire) ?
La grossièreté et l'invective sont les armes préférées d'une pensée impuissante.
on ne voit pas comment une protéine pourrait être plus lourde que la séquence génomique qui la code, puisqu'un acide aminé c'est environ 100 Da et 1 codon (3 paires de bases) environ 1800 Da.
C'est précisément ce que je voulais éclaircir.
Mais du coup, pour fabriquer une ATP-synthase, le génome mitochondrial doit se coordonner avec le génome nucléaire (et réciproquement), c'est hallucinant ! Comment s'opère cette coordination ?
La grossièreté et l'invective sont les armes préférées d'une pensée impuissante.
Salut,
Quelques explications d'un non spécialiste (je connais les grandes lignes mais pas tous les détails).
Ce n'est pas si fantastique que ça en fait car c'est dû à un mécanisme évolutif. Au départ, les mitochondries étaient de petites bactéries aérobies qui ont été avalées/endocytées par les précurseurs des eucaryotes. Cela s'est produit très tôt dans l'évolution (et de fait on retrouve les mitochondries chez tous les eucaryotes : plantes comme animaux). Chacun y trouvait son avantage (la mitochondrie trouvait protection et et des métabolites et la cellule gagnait la possibilité d'utiliser l'oxygène qui au tout début n'était qu'un décher des premières bactéries photosynthétiques et un vrai poison pour la plupart des cellules). On peut presque dire que c'est la mère de toutes les symbioses (il y en a eut d'autres même au niveau cellulaire, comme les chloroplastes, bactéries photosynthétiques, avalées par des eucaryotes qui sont à la base du règne végétal).
Très rapidement, la mitochondrie a perdu une partie de ses gènes qui se sont retrouvés dans le génome. Là je ne connais pas le mécanisme (peut-être des transferts de plasmides ? Un peu comme le ferait aussi un adénovirus ?) mais on comprend facilement pourquoi l'évolution à sélectionné ces changements : la mitochondries se voit soulagée de la charge de gérer/dupliquer/transcrire une partie de l'ADN (ça coûte) alors qu'elle n'a quasiment plus qu'une fonction (le cycle de Krebs = respiration avec ce qu'il faut autour : protéines, membrane...) et la machinerie génétique d'un eucaryote est très grosse (un gène de plus c'est pas le Pérou) et très efficace (mécanismes sophistiqués de réparation des erreurs de transcription et copie).
On se retrouve donc dans la situation où les gènes de la mitochondrie sont à deux endroits.
Mais ça ne change rien du point de vue de la "coordination" car c'est exactement comme avoir des gènes sur plusieurs chromosomes. Peu importe où ils sont. Ce qui compte c'est qu'il y a divers signaux chimiques qui disent "ça manque de X" ce qui enclenche un promoteur dans l'ADN : et peu importe où il soi, et de là transcription, protéine etc... En simplifiant à outrance (car il y a de nombreux mécanismes régulateurs, la séparation des brins d'adn qui doit se désentortiller, des mécanismes de transports et maturations de protéines, comme le réticulum endoplasmique qui a une partie contenant aussi les ribosomes qui synthétisent les protéines), c'est extrêmement complexe mais l'évolution a eut le temps de tout mettre en place petit à petit. La maturation des protéines implique la gestion de leur repliement complexe, par exemple avec des molécules chaperonnes, et leur assemblage (là je ne sais pas trop non plus comment ça marche).
Donc, fantastique, non, mais fabuleux, ouiLa mécanique interne de la vie est extrêmement passionnante.
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Merci Deedee pour tes explications !
Est-ce que tu veux dire que lors de la division cellulaire, les nouvelles mitochondries sont générées par le génome nucléaire et pas par le génome mitochondrial (celui-ci ne servant plus qu'à produire l'ATP) ?
Cela signifierait que les plans de la mitochondrie et de tous ses organites sont contenus dans le génome nucléaire !?
Mais combien pèse en kDa une mitochondrie ?
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Le "plan" de construction d'une mitochondrie est en partie dans son ADN et en partie dans le génome nucléaire.
On peut dire que c'est une symbiose définitive. Une mitochondrie ne saurait plus vivre du tout de manière autonome (hors de la cellule).
Par contre la reproduction de mitochondries ne se fait pas au moment de la division cellulaire. C'est progressif pendant la croissance de la cellule et lorsque celle-ci se divise, il y a répartition à peu près moitié-moitié des mitochondries.
La masse de son génome a été donné plus haut par Flyingbike. La masse de son cytoplasme et de sa membrane, je ne sais pas mais ça ne doit pas être beaucoup plus. Mais ça n'a guère d'importance puisque de toute façon c'est un grand nombre de protéines identiques et d'eau.
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Ok mais j'ai toujours un petit souci !...
D'un côté nous avons nos chromosomes qui pèsent chacun en moyenne 150.000 kDa.
Or : "la majorité du génome humain est composée de séquences ne codant pas des protéines. Ces séquences correspondent notamment à des régions régulatrices de l'ADN. En effet, ces gènes codants ne représentent qu'environ 1,1% du génome (35 Mb), en ne tenant compte que les régions codantes (exclusion des régions régulatrices)."
https://fr.wikipedia.org/wiki/G%C3%A..._de_g%C3%A8nes
Donc la partie "utile" de chaque chromosome pèse 150.000 x 1,1% = 1.650 kDa
Soit au total : 1.650 x 23 chromosomes = 37.950 kDa (que l'on va arrondir à 50.000 kDa)
Et d'un autre côté nous avons tous les complexes protéiques que l'on trouve à l'intérieur d'une cellule tels que l'ATP-synthase (600kDa), l'appareil de Golgi, le centrosome, la mitochondrie, le ribosome, l'hémoglobine, toutes les enzymes, toutes les hormones, les lymphocytes, etc, etc, etc...
Existe-t-il éventuellement une table indiquant la masse en kDa des différents complexes protéiques ?
Est-il possible d'estimer la masse des 10 complexes protéiques les plus lourds ?
En principe la somme des masses des complexes protéiques ne devrait-elle pas être inférieure ou égale à la masse des gènes codants, soit environ 50.000 kDa ?
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Les masses ne t'aideront pas car c'est plus compliqué que ça :
- A cause de l'épissage alternatif, un seul gène peut coder plusieurs protéines
- les protéines peuvent subir diverses transformations, ce qui multiplie d'autant le nombre de protéines possibles
- un complexe est formé de nombreuses protéines identiques mais un seul gène suffit évidemment à les coder
- la masse d'un acide aminé est très variable et certains sont plus lourd qu'une base nucléique
- EDIT j'oubliais que nous ne sommes pas des créatures autotrophes : beaucoup d'éléments ont une origine externe. Il est d'ailleurs étonnant de voir que certaines plantes ont un génome bien plus gros que le nôtre (bien que je ne jurerais pas que c'est dû à ça, les plantes démultipliant les chromosomes assez facilement, comparer le blé domestique et le blé sauvage par exemple, contrairement aux animaux où un chromosome en trop peut être grave comme la trisomie 21 ou fatal comme la plupart des autres trisomies)
Ce qu'il faut n'est pas une table des masses mais le lien code génétique => protéine pour l'ADN humain par exemple. Et ça existe mais c'est des milliers de données dans la table, tu n'arriveras pas à exploiter ça.
Bref tu as une vision trop simpliste de la situation.
La réponse a ta question finale est : non, cent fois non. Et d'ailleurs les réponses qui précédaient t'auraient déjà dû très facilement te le faire comprendre. Tu ne lis pas les réponses avec assez d'attention.
Dernière modification par Deedee81 ; 07/05/2021 à 12h29.
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oui. Il y a des banques de données de protéines avec pour chacune sa séquence, à l'aide de laquelle tu peux calculer le poids moléculaire, soit exactement, soit à la louche en fonction de la longueur de la séquence.
Tiens, là dessus c'est moi qui ait une question
Ces banques de données sont d'accès libre ou bien est-ce payant ?
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Les mitochondries sont-elles fabriquées par dédoublement comme l'adn nucléaire ou le centrosome ? Ou sont-elles construites pièce par pièce (à l'exception de son adn qui est obtenu par dédoublement, je suppose) ?
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Par dédoublement. Elle grossit, l'adn se dédouble et elle se scinde en deux. C'est une mitose tout ce qu'il y a de plus classique.
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Mais qu'en est-il de l'ATP-synthase ? Il se dédouble également ???
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c'est en accès libre. La plus connue est celle-ci : https://www.ncbi.nlm.nih.gov/protein/
Salut,
Comme pour la physique des particules (que je connais mieux)
Je te remercie,
Non, ce n'est pas de l'ADN.
Plusieurs complexes sont synthétisés au cours du temps et ils partent "avec les mitochondries" dans les cellules filles lors de la division.
La synthèse se fait comme pour n'importe quelle protéine : transcription de puis l'ADN en ARNm puis transformations en protéine avec les ribosomes puis maturation et assemblage (grâce à divers mécanisme de transport, interventions d'enzyme, ...).
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Donc la molécule d'adn est bien la plus lourde...
Merci pour vos réponses
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Bonjour
Je vais faire quelques précisions sur ce qui a été dit
La mitochondrie se divise par scission, en effet. Cependant, c'est très très différent de la mitose pour plusieurs raisons :
-ce n'est pas calqué sur le cycle cellulaire (du moins chez les mammifères), et la division des mitochondrie répond au besoin énergétique de la cellule
-l'ADN mitochondrial est présent en multiples copies dans chaque mitochondrie, il n'y a pas de notion de ploïdie (et donc pas de ségrégation "précise)
-il n'y a pas non plus de dynamique de compaction de l'ADN, de notion de chromatine, de nucléosomes, etc.
Et juste pour le fun :
-le code génétique mitochondrial est légèrement différent du nucléaire
-dans une cellule, il y a environ 7cm de chromosomes, mais condensés ils sont contenus dans le noyau de 5µm de diamètre
