BIO 2 - cellules eucaryotes

Question 1

Quelle est la dimension d’une cellule ?

Answer 1

• 10-100 µm de diamètre
• Structure petite afin de faciliter la diffusion de substances entre l’intérieur et l’extérieur (surface/volume élevé)
• Visualisation : microscope
  1) Photonique : utilise la lumière, a une résolution de 200 nm et produit des images à couleur
  a. Colorants
  b. Marqueurs spécifiques fluorescents
  2) Électronique : utilise un faisceau d’électrons, a une résolution de 0,2 nm et images en blanc et noir
  a. Transmission : images en 2D
  b. À balayage : images en 3D

Question 2

Quelles sont les caractéristiques des cellules procaryotes ?

Answer 2

• Bactéries et archées
• Taille : 1 à 8 µm
• Pas de compartiments, noyau, organites
• Paroi rigide

Question 3

Quelle est la structure du noyau ?

Answer 3

Enveloppe nucléaire :
* Deux membranes (2 bicouches lipidiques)
* En continuité avec le réticulum endoplasmique
Lame nucléaire :
* Réseau fibreux (filaments intermédiaires)
* À l’intérieur de l’enveloppe nucléaire
* Donne la forme au noyau
Pores nucléaires :
* Constitués de protéines disposées en cercles
* Circulation libre des petites molécules (nucléotides, ions)
* Passage contrôlé de macromolécules (ARN, protéines)
Chromatine : euchromatine (claire) + hétérochromatine (sombre)
* Longs filaments emmêlés qui portent l’information génétique
* ADN associé à des protéines en plusieurs morceaux (chromosomes)
Nucléole:
* Tache sombre dans le noyau
* Site d’assemblage des sous-unités ribosomales (complexes ARN-protéines)

Question 4

Quelle est la structure des ribosomes ?

Answer 4

• Nature : complexes protéines-ARN en deux sous-unités
• Fonction : synthèse des protéines sur base des ARN messagers
• Localisation : cytosol et membranes internes (RER, noyau)

Question 5

Qu’est-ce que le système membranaire interne ?

Answer 5

• Fonction : assure une compartimentalisation par rapport au cytosol (liquide du cytoplasme)
• Organites : RER, REL, ADG, lysosomes, peroxysomes (tous entourés par une bicouche lipidique)
  o Exécutent des réactions biochimiques spécifiques
  o Canalisent le déplacement de molécules dans la cellule

Question 6

Quelles sont les fonctions du réticulum endoplasmique ?

Answer 6

RE rugueux : sacs aplatis dont les ribosomes qui produisent protéines
* Exportées hors de la cellule
* Exportés dans la cellule : lysosomes ou intégrées à la M. plasm
RE lisse : tubules en continuité avec le RER, sans ribosomes
* Synthèse des lipides (stéroïdes et phospholipides)
* Stockage du Ca+2 impliqué dans des voies de signalisation
* Détoxication : modification de substances étrangères

Question 7

Quelle est la fonction de l’appareil de Golgi ?

Answer 7

• Nature : un ou plusieurs dizaines par cellules, empilement de saccules/citernes
  o Réception des sécrétions de la face cis via fusion des vésicules
  o Glycosylation : addition de courtes chaines glucidiques (glyco-protéines/lipides)
  o Expédition des sécrétions de la face trans via bourgeonnement des vésicules
• Fonction : collecte, modifie et redistribue les molécules synthétisées dans les RE

Question 8

Quelle est la fonction des lysosomes ?

Answer 8

• Nature : vésicules émanant du Golgi contenant des enzymes digestives
• Chimie : pH acide (4,5) nécessaire pour l’activité des enzymes lysosomiales
• Fonction :
  o Digestion et recyclage des organites âgés
  o Digestion des composés ingérés à partir du milieu extra-cellulaire (protéines, lipides, glucides, AN)
  o Destruction de bactéries captées par phagocytose

Question 9

Qu’est-ce que la maladie de Tay-Sachs?

Answer 9

Maladie de Tay-Sachs : défaut de fonction d’une enzyme lysosomiale due à l’accumulation d’un glycolipide dans des cellules nerveuses et conséquente détérioration progressive du tissu nerveux dans le cerveau. Symptômes : affaiblissement musculaire, perte de capacité de déglutition, dégradation de la vue, convulsions, crises d’épilepsie, mort.

Question 10

Quelle est la structure des mitochondries ?

Answer 10

• 2 membranes (interne et externe)
• Propre ADN et ribosomes : synthèse de certaines protéines, les autres sont encodées à partir de l’ADN nucléaire
• Fonction : respiration cellulaire
• Division mitochondriale qui nécessite l’intervention de protéines encodées par le noyau cellulaire

Question 11

Quelle est l’origine des mitochondries et chloroplastes ?

Answer 11

Théorie de l’endosymbiose :
* Phagocytose par une cellule originelle d’un protobactérie (mitochondrie) et une cyanobactérie (chloroplaste)
* Naissance de symbiose : association étroite entre deux espèces différentes par un bénéfice mutuel
* Cette théorie explique la double membrane et l’ADN propre

Question 12

Qu’est-ce le cytosquelette ?

Answer 12

3 types de fibres :
* Microfilaments : 7nm
o Nature : 2 chaines protéiques entrelacées d’actine
o Fonction : mouvements cellulaires, contraction musculaire
* Filaments intermédiaires : 8-10 nm
o Nature : câbles formés de protéines fibreuses entrelacées de vimentine, kératine, lamine…
o Fonction : structure cellulaire, lamina, cheveux et ongles
* Microtubules : 25 nm
o Nature : tubes creux formés de 13 protofilaments de tubuline α et tubuline β
o Fonction : mouvements cellulaires (cils et flagelles) et intra-cellulaires
o Centriole : assemblage cylindrique de 9 triples microtubules formant le centrosome (c. animales)
 Site d’initiation de la polymérisation des microtubules
 Réorganisation des microtubules lors de la division cellulaire

Question 13

Quels sont les mouvements intracellulaires ?

Answer 13

microtubules:
* Répartition des chromsomes lors de la division cellulaire (microtubules)
* Mouvement de vésicules (microtubules)
microfilaments d’actine/myosine:
* Séparation des cellules filles lors de la division cellulaire (microfilaments)
* Contraction des cellules musculaires (microfilaments -myosine-)
* Positionnement d’enzymes au sein de la cellule (microfilaments)

Question 14

Quels sont les moteurs moléculaires ?

Answer 14

Couple dynactine-dynéine
* Dynactine : fixation des vésicules
* Dynéine : moteur (+ ATP énergie)
* Microtubule : “rail“ traversé par la dynéine
* Orientation : pole + à –
Couple kinectine-kinésine
* Kinectine : fixation des vésicules (RE)
* Kinésine: moteur (+ ATP énergie)
* Microtubule: “rail“
* Orientation: pole – à +

Question 15

Quels sont les déplacements cellulaires ?

Answer 15

 Reptation
* Qui ? Microfilaments
* Allongement (polymérisation des molécules d’actine) dans la région frontale, contraction dans la région opposée
* Exemples : cicatrisation, métastases de tumeurs cancéreuses
 Flagelles et cils :
* Extensions longues (flagelles) ou plus courtes (cils) du cytoplasme, délimitées par la membrane plasmique
* Contiennent une structure formée de microtubules (9 paires en périphérie + 2 au centre)
* Exemples: spermatozoïdes (flagelles), cellules de la surface interne de la trachée (cils)

Question 16

Qu’est-ce que la matrice ? Quelles sont ses fonctions ?

Answer 16

La matrice est un ensemble de glycoprotéines sécrétées par la cellule forme la matrice extracellulaire
* Elles se présentent :
o Sous forme de fibres solides (collagène, élastine, fibronectine)
o En solution gélatineuse (protéoglycans)
* Elles peuvent se fixer à la membrane plasmique via des fibronectines (autres glycoprotéines), elles-mêmes liées aux intégrines (protéines de la membrane plasmique)
* Les intégrines sont connectées aux microfilaments du cytosquelette : la matrice peut influencer le comportement de la cellule
Ses fonctions :
* Cohésion des cellules dans le tissus
* Soutien élastique (peau) ou rigide (cartilage, tendons, ligaments)
* Guidage dans les mouvements cellulaires (développement embryonnaire, cicatrisation, cellules immunitaires)
* Contrôle de l’hydratation et la composition dans le milieu extracellulaire (ions, protéines)

Question 17

Quelles sont les jonctions cellulaires dans un organisme pluricellulaire ?

Answer 17

Quelles sont les jonctions cellulaires dans un organisme pluricellulaire ?
Les cellules s’associent avec leurs voisines à travers des jonctions pour former un tissu structuré :
 Jonction étanche/serrée/zonula occludens :
* Constituée par un assemblage de protéines membranaires (ex : claudines) qui induisent une fusion partielle des deux membranes cellulaires contiguës
* Assure une étanchéité (imperméabilité), même pour les petites molécules
 Jonction adhérente :
* Constituée de protéines transmembranaires, les cadhérines, associées à la face intracytoplasmique de la membrane à une plaque protéique (composée de différentes protéines), elle-même rattachée aux microfilaments (actine)
* Les cadhérines s’associent entre-elles, assurant un attachement entre cellules connecté au cytosquelette
* Le desmosome est une variante plus rigide de la jonction adhérente (surtout présente dans l’épiderme et le cœur), contenant une protéine spécifique dans la plaque protéique, la desmoplakine, qui rattache la jonction aux filaments intermédiaires (kératine, vimentine)
* Kératodermie palmoplantaire striée héréditaire :
o Défaut de la desmoplakine
o Épaississement et fissures dans la peau au niveau des paumes de la main et des plantes des pieds, cheveux d’aspect laineux, risque d’affections cardiaques
 Jonctions communicantes :
* Constituées de complexes protéiques transmembranaires (connexons), formant des petits canaux
* Une jonction s’établit quand deux connexons se font face
* Fonction :
o Assurent la circulation de petites molécules (ions, acides aminés, sucres, mais pas protéines) entre deux cellules voisines
o Peut servir pour la propagation d’une signalisation dans un tissu de cellules connectées
o Multiplication dans les cellules musculaires de l’utérus en préparation à l’accouchement pour favoriser la contraction