1 - Comparaison des molécules
d'hémoglobine :
Les deux molécules
d'hémoglobine (affichage en bâtonnets), représentées avec les
couleurs standards : carbone = gris, oxygène = rouge, azote = bleu, soufre =
jaune, les atomes d'hydrogène colorés en blanc n'ont pas été représentés ici.
Les 2 molécules semblant identiques, proposez une ou plusieurs hypothèses
expliquant la drépanocytose.
2 - Comparaison
des chaînes bêta des hémoglobines :
Les chaînes bêta
des deux hémoglobines (affichage en bâtonnets), représentées
avec les couleurs standards : carbone = gris, oxygène = rouge, azote = bleu,
soufre = jaune, les atomes d'hydrogène colorés en blanc n'ont pas été représentés
ici. Les deux molécules semblent identiques.
L'affichage particulier de chaque globine
bêta montre que les deux molécules sont différentes
: un fragment de la chaîne peptidique, coloré ici en vert, montre
une configuration spatiale modifiée en raison de la nature différente
d'un seul acide aminé coloré ici en rouge. En cliquant, dans
chaque globine bêta, avec le bouton gauche de la souris sur cet acide
aminé modifié, identifiez le ainsi que sa position dans la séquence
peptidique.
Proposez une explication à la modification de la nature de cet acide
aminé dans chacune des globines bêta.
3 - Conséquences
sur les hémoglobines :
L'affichage des chaînes des
deux hémoglobines (chaînes alpha colorées en vert, chaînes
bêta colorées en bleu, acides aminés modifiés colorés
en rouge) montre que leur structure est identique. Ce n'est pas cela qui est
responsable de la drépanocytose.
Des études complémentaires ont montré que les molécules
d'hémoglobine drépanocytaire se polymérisent à l'intérieur
des hématies. Il se forme alors des "fibres" responsables de
la déformation en faucille des hématies qui les contiennent.
Les deux molécules
d'hémoglobine (HbS-HbS ici mais pouvant être HbS-HbA) sont
adhérentes en un point sans qu'il y ait de liaisons covalentes ni de
liaisons hydrogènes ou disulfures. L'acide aminé valine étant
un acide aminé hydrophobe, lorsqu'il remplace l'acide aminé acide
glutamique qui est hydrophile, il se crée un "point de collage"
entre l'acide aminé leucine 88 (affiché ici en sphères)
d'une chaîne alpha (du premier tétramère) et l'acide aminé
valine 6 (affiché ici en rouge et en bâtonnets épais) d'une
chaîne bêta (du deuxième tétramère) car les
molécules sont entourées par un film d'eau
. Cette liaison répétée entre de nombreuses molécules
d'hémoglobine est responsable de leur polymérisation et de la
déformation des hématies.
5 - Bilan :
Conclure sur la cause de la drépanocytose
Script original téléchargé sur le site de l'INRP - Paris
Modifications et développement de
Christian DUQUÉ
Prof de SVT
Lycée De Lattre de Tassigny
La Roche sur Yon