biologie cellulaire UE2 Flashcards
1
Q
caractéristiques du noyau
A
- compartiment subcellulaire protubérant
- délimité par enveloppe nucléaire (double membrane)
- contient chromatine (ADN + protéines) + nucléole + molécules et complexes moléculaires pour fonctionnement ADN et maturation ARN
- contient PRESQUE tout l’ADN cellulaire
2
Q
fonctions du noyau
A
- stockage des molécules d’ADN
- transports nucléocytoplasmiques
3
Q
techniques d’observation du noyau
A
- microscopie a fluorescence par coloration au DAPI (intercalant de l’ADN qui fluoresce au microscope) => souvent bleu
- MET ou on observe ribosomes, pores nucléaires, espace périnucléaire, membranes, chromatine et nucléole => plus sombre et taille importante
4
Q
enveloppe nucléaire
A
- double membrane (interne et externe) séparées par espace périnucléaire
- membrane externe en contact avec cytosol (ribosomes trouvés dedans)
- membrane interne en contact avec nucléoplasme (chromatine trouvé dedans)
- pores nucléaires se trouvent dans l’EN
- double membrane tapissée de lamina
5
Q
pore nucléaire
A
- structure multiprotéique (composée de nucléoporine = protéine du pore nucléaire)
- forme un canal aqueux permettant passage de certaines molécules entre noyau et cytoplasme
- observé en relief grâce au MEB/ tâches noires en MET
6
Q
lamina
A
- couche protéique tapissant la membrane nucléaire interne
- réseau de lamines = filaments intermédiaires
- trois types de lamines existent => A, C (issues du même gène) et B
- lamine interagit avec pores nucléaires, chromatine et protéines
7
Q
chromatine
A
- complexe d’ADN, d’histoires et de protéines non-histones dans le noyau de cellules eucaryotes
- forme les chromosomes
8
Q
technique d’étalement
A
- lyse cellulaire en plongeant cellules dans l’eau avec très faible concentration saline
- ajout détergent pour détruire enveloppe nucléaire
- ajout polyanion (charge négative) => ADN (chargé négativement) s’écarte et se déplie
9
Q
observation au MET de chromatine
A
- structure en solénoïde (plus condensée)
- structure en collier de perles (moins condensée)
10
Q
nucléosome
A
- forment le nucléofilament => succession de nucléosomes compactés
- structure de base de la chromatine
- composé:
-> d’un octamère d’histones = 2 fois histones 2A, 2B, 3 et 4
-> de l’histone H1 qui s’intercale entre les 2 brins d’ADN pour former la fibre de 30nm
-> de l’ADN faisant 2 tours de chaque octamère
11
Q
fonction histones
A
- compaction de l’ADN grâce à des interactions électrostatiques (chargés positif alors que ADN négatif)
- aident au repliement et remodelage ADN
- histone H1 (pas dans octamère) => permet d’augmenter la compaction de l’ADN en faisant croiser les brins d’ADN entrant et sortant de l’octamère
12
Q
deux types de chromatine et leurs caractéristiques
A
Hétérochromatine
- plus condensée
- expression gènes inactivé (non transcrite)
- contre la membrane nucléaire interne
Euchromatine
- peu condensée
- expression gènes active (peut subir transcription)
- dispersée dans le nucléoplasme
13
Q
types de hétérochromatine
A
hétérochromatine constitutive
- pas transcrite
- trouvée par exemple au niveau du centromère, des télomères et du chromosome X
hétérochromatine facultative
- peut se transformer en euchromatine et donc retrouver sa capacité transcriptionnelle
14
Q
chromosomes
A
- niveau maximum de condensation de chromatine
- deux régions importantes => télomères (= extrémité chromosome avec séquence caractéristique d’ADN) + centromère (= région “étranglée” d’un chromosome mitotique qui maintien chromatides sœur)
15
Q
nucléole caractéristiques
A
- structure dans noyau ou ARNr transcrit + sous unités des ribosomes assemblées
- pas de membrane (PAS ORGANITE)
- organisé autour des régions chromosomiques organisateurs nucléolaires comportant gènes des ARN 47S (séquences sur chromosomes 13,14,15,21 et 22 chez l’homme) => 10 ON dans un nucléole humain
16
Q
évolution nucléole lors du cycle cellulaire
A
- interphase => autant de nucléoles que d’organisateurs nucléaires
- grossissent et fusionnent en un
- mitose => disparaît
- se reconstitue en phase G1
17
Q
fonctions du noyau
A
- synthèse acides nucléiques
- transports nucléocytoplasmiques
- réplication de l’ADN
18
Q
étapes de la transcription
A
- formation d’un transcrit primaire par copie de certaines séquences du gène (introns + exons)
- transformation du transcrit primaire en ARNm mature (exons + coiffe GTP + queue polyA)
- export de l’ADN dans le cytosol + traduction en protéine
19
Q
deux types de transport à travers le pore nucléaire
A
- ions et petites molécules avec poids moléculaire inférieur à 40 kDa => transitent par canaux latéraux du pore sans nécessité d’énergie => diffusion passive = pas besoin d’énergie
- grosses molécules => passent par le canal central du pore => plus lent et nécessite de l’énergie => transport actif = besoin d’énergie
20
Q
transport actif nucléocytoplasmique explication
A
entree (import)
- protéines “récepteurs” = importines interagissent avec nucléoporines
- protéines fournissent énergie par hydrolyse du GTP en GDP
- pour rentrer la protéine doit porter une séquence d’entrée dite NLS
sortie (export)
- protéines “récepteurs d’exportation” interagissent avec les nucléoporines
- protéines fournissent énergie par hydrolyse GTP en GDP
- pour sortir la protéine doit porter un signal de sortie dit NES
21
Q
réplication de l’ADN
A
- pendant phase S de l’interphase
- synthèse bidirectionnelle des brins d’ADN à partir d’un œil de réplication
- enzyme ADN polymérase va re-synthétiser de l’ADN en se servant de l’ADN déjà présent dans les cellules
22
Q
définition cycle cellulaire
A
- processus fondamental par lequel une cellule-mère donne deux cellules-filles identiques entre elles et à la cellule dont elles dérivent
- succession étapes: interphase (G1,S,G2) puis mitose (M)
23
Q
horaires cycle cellulaire
A
- S et M => relativement constantes (entre 9h et 1h)
- G2 et G1 => très variables
- majorité des cellules se trouvent en G0 et G1 => étapes les + longues
- mitose => étape la plus courte
- interphase dure environ 22/23h et mitose environ 1h
24
Q
caractéristiques du cycle cellulaire
A
- prolifération cellulaire car les cellules se multiplient
- le cycle intervient dans l’homéostasie générale
- accroître le nombre de cellules permettra de constituer l’organe
- noyau + organites constituant la cellule se divisent tous en deux
25
de quoi dépend la taille d’un organe
- taille cellules
- nombre de cellules
26
diff cellules composant un tissu
- cellules qui ne se divisent pas (ex: cellules en G0/ cellules différenciées comme neurones)
- cellules qui se divisent peu (ex: cellules hépatiques - dédifférenciation)
- cellules qui se divisent beaucoup (ex: cellules épithéliales/ cellules souches)
- cellule peut entrer dans le cycle en phase G1 mais aussi en sortir en passant par l’étape G0 => ou elle se différencie/ se met en apoptose/ se prépare pour la sénescence (vieillissement)/ revient dans le cycle
27
points de contrôle + les types
pdc => permettent coordination des événements dans le temps + dans l’espace; perte de ces mécanismes de surveillance entraîne une instabilité génétique + de potentielles cellules tumorigènes
les trois points sont: **le point de restriction**, **le point de contrôle du fuseau** et **le point de contrôle d’entrée en mitose**
le pdr + le pdf => passages obligatoires alors que le pdc => active uniquement si anomalie est détectée dans l’ADN
**le point de restriction**(aussi point de contrôle G1):
- cellule doit avoir taille adaptée
**le point de contrôle d’entrée en mitose**:
- cellule vérifie que l’ADN est correctement répliqué + est en bon état
- n’a pas lieu à un moment précis du cycle cellulaire mais lorsque l’ADN est accessible
**le point de contrôle du fuseau**:
- tous chromosomes de la cellule doivent être attachés correctement
- lieu à un moment précis du cycle cellulaire
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points de contrôle + les types
pdc => permettent coordination des événements dans le temps + dans l’espace; perte de ces mécanismes de surveillance entraîne une instabilité génétique + de potentielles cellules tumorigènes
les trois points sont: **le point de restriction**, **le point de contrôle du fuseau** et **le point de contrôle d’entrée en mitose**
le pdr + le pdf => passages obligatoires alors que le pdc => active uniquement si anomalie est détectée dans l’ADN
**le point de restriction**(aussi point de contrôle G1):
- cellule doit avoir taille adaptée
**le point de contrôle d’entrée en mitose**:
- cellule vérifie que l’ADN est correctement répliqué + est en bon état
- n’a pas lieu à un moment précis du cycle cellulaire mais lorsque l’ADN est accessible
**le point de contrôle du fuseau**:
- tous chromosomes de la cellule doivent être attachés correctement
- lieu à un moment précis du cycle cellulaire
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Cdk
DEF: complexes de protéines appelés moteurs du cycle cellulaire (cyclin dependant kinase) ; la CdK est une kinase (elle phosphoryle d’autres protéines = ajoute un phosphate)
- elle est phosphorylable par d’autres kinases + déphosphorylable par des phosphatases
- la protéine CdK possède l’activité => phosphoryle des protéines cibles; elle est toujours présente dans la cellule
30
cycline
DEF: une protéine qui régule l’activité de la Cdk
- production de la cycline dans la cellule qui détermine l’activité de Cdk
- absence de cycline = Cdk ne phosphoryle rien
- cycline sont synthétisées en fonction de la phase du cycle ou la cellule se trouve (pas toujours présentes)
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cycline
DEF: une protéine qui régule l’activité de la Cdk
- production de la cycline dans la cellule qui détermine l’activité de Cdk
- absence de cycline = Cdk ne phosphoryle rien
- cycline sont synthétisées en fonction de la phase du cycle ou la cellule se trouve (pas toujours présentes)
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complexe Cdk/ cycline
DEF: forment un couple en s’associant et sont régulés à tout moment du cycle
- durée d’activation des Cdk dépend de la synthèse + protéolyse (=destruction) des cyclines
- activation complexe Cdk/Cycline => va phosphoryler des protéines cibles (substrat)
- chaque niveau du cycle => un ou plusieurs complexes Cdk/cycline retrouvés dans la cellule et d’héroïne létale du cycle
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complexe Cdk/ cycline
DEF: forment un couple en s’associant et sont régulés à tout moment du cycle
- durée d’activation des Cdk dépend de la synthèse + protéolyse (=destruction) des cyclines
- activation complexe Cdk/Cycline => va phosphoryler des protéines cibles (substrat)
- chaque niveau du cycle => un ou plusieurs complexes Cdk/cycline retrouvés dans la cellule et d’héroïne létale du cycle
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Cdk/cycline et phases du cycle
G1=> Cdk 4/ cycline D + Cd6/ cycline D
G1 + S=> Cdk2/ cycline E
S=> Cdk2/ cycline A
G2 => Cdk1/ cycline A
G2 + M => Cdk1/ cycline B
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la phase G1
une phase de croissance:
- cellule augmente en taille + constitue des réserves car en mitose elle ne fonctionne que sur ses réserves
une phase de décision:
- point de contrôle de G1 (point de restriction)
- état ADN + taille cellule vérifiés (plus cellule est grande = G1 rapide)
une phase de préparation au cycle
36
les deux phases durant G1
- phase de précoce
- point de restriction
- phase tardive
phase précoce => cellule dépendante de son environnement (= cellules autour) + facteurs mitogènes (= protéines dans milieu extra cellulaire qui fait que cellule entre en cycle ou non); assez de facteurs mitogènes = cycle continue (cas contraire = retour en G0)
phase tardive => cellule totalement indépendante de facteurs externes + ne peut pas revenir en arrière donc le cycle cellulaire dépend de ce qu’il y a à l’intérieur de la cellule
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étapes du mécanisme d’action des facteurs mitogènes
1. facteurs mitogènes (ligands) se fixent sur récepteurs membranaires
2. fixation entraîne dimerisation du récepteur => cascade phosphorylations intracellulaires => expression de protéines modifiant comportement cellulaire = voie de transduction
3. cascade active kinase MAPK qui une fois activée rentre dans noyau => phosphoryle protéines, facteurs de transcription
4. facteurs de transcription peuvent donc interagir avec l’ADN en avant d’un gène appelé Myc
5. gène Myc = facteur de transcription qui => active expression de gènes (ex: cycline D, E2F…) + inactivation expression d’autres gènes (ex: p15)
6. Myc permet synthese cycline D qui s’associe avec Cdk4 et Cdk6
7. complexes Cdk4/cycline D et Cdk6/cycline D phosphorylent la protéine Rb => l’inactive
8. Protéine Rb inactivée libère E2F = actif
9. E2F permet passage en S grâce à la synthese de Cycline E qui s’associe avec Cdk 2 + va permettre à sont tour phosphorylation de Rb pour libérer E2F => synthese Cycline A
38
qui permet le passage du point de restriction
- la phosphorylation de Rb permet le passage du point de restriction + préparation de la réplication (phase S)
- accumulation cycline E et Cdk 2 permet de passer à la cellule de passer de G1 à S
39
sortie du cycle cellulaire (G1-G0 et G0-G1)
PASSAGE G1 A G0
cellule en contact avec d’autres cellules = signal “inhibition de contact” apparaît => synthese CKI => inhibe synthese Cdk/cycline + stoppe cycle cellulaire
PASSAGE G0 A G1
- cellule doit se “débarrasser” des CKI
- assez de facteurs mitogènes en G0 = augmentation production cycline E = davantage Cdk2 active = CKI phosphorylée + détruite
- destruction CKI => CKI phosphorylée reconnue par complexe protéique SCF => SCF rajoute ubiquitine à CKI => CKI + ubiquitine reconnue par le protéasome (=complexe protéique qui peut entraîner la proteolyse (découpe) d’une protéine)
balance facteurs mitogènes + de différenciation détermine poursuite ou non du cycle cellulaire
40
autres événements de G1
- croissance cellulaire
se poursuivent en phase S:
- mise en place cohésine sur l’ADN
- première séparation centrosomes
- vérification ADN
41
processus mis en place lorsque l’ADN est endommagé
1) production d’enzymes de réparation de l’ADN + arrêt du cycle cellulaire le temps de la réparation de lésion ou cassure
2) si pas réparable = arrêt définitif cycle + mort cellule
deux phases pour bloquer l’entrée de la cellule en phase S:
- réponse immédiate
- réponse tardive
ces phases débutent simultanément mais réponse tardive est plus lente à se mettre en place car elle passe par la synthese de kinases (CKI) d’où son nom
si cellule n’est pas régulée (surtout voie de transduction) = cellule poursuit cycle même en présence d’anomalies ce qui peut provoquer des cancers
42
réponse immédiate
- Chk phosphoryle la Cdc 25 reconnue par le SCF
- SCF rajoute une ubiquitine reconnue par le protéasome = Cdc 25 détruite
- Cdc 25 permet déphosphorylation activatrice = donc inhibé
- complexe Cdk2/ cycline E = inactif + entrée en phase S est retardée
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réponse immédiate
- Chk phosphoryle la Cdc 25 reconnue par le SCF
- SCF rajoute une ubiquitine reconnue par le protéasome = Cdc 25 détruite
- Cdc 25 permet déphosphorylation activatrice = donc inhibé
- complexe Cdk2/ cycline E = inactif + entrée en phase S est retardée
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réponse tardive
- ATM phosphorylée le facteur de transcription p53 pour l’activer
- ce facteur active la synthese de la CKI p21 qui bloque le complexe Cdk2/ cycline E = empêche entrée phase S
45
résumé des kinases + cible directes + csq (phase G1 et début S)
récepteurs activité TK:
- cible directe = récepteurs activité TK
- csq = activation voie de signalisation
MAPK:
- cible directe = facteur de transcription
- csq = synthèse Myc
Cdk2/Cycline E:
- cible directe = p27
- csq = achèvement G1
Cdk4-6/ Cycline D:
- cible directe = Rb
- csq = synthèse cycline E
Cdk2/ Cycline E:
- cible directe = Rb
- csq = synthèse cycline À
Cdk2/ Cycline E:
- cible directe = nucléophosmine (voir PS)
- csq = première séparation des centrioles
46
phase S
principaux événements:
- réplication ADn + transcription active
- mise en place cohésine (débute en G1, poursuivi en phase S)
- duplication du centrosome (des centrioles)
on observe phosphorylation de cycline E puis destruction par le protéasome. cdk2 s’associe avec cycline A
- fin G1 => mise en place complexes d’initiation qui donnent origines de réplication
phosphorylation par Cdk2/ Cycline A forme complexes de pré-armocage + amorçage qui crée des boucles/ fourches de réplication => élongation ADN + réplication complète
47
cohésine
DEF: complexe protéique avec 4 sous unités formant un anneau autour des brins d’ADN
- comporte activité ATPasique lui permettant de s’ouvrir et de se fermer
- commence à être mise en place en G1 autour des chromatides sœurs, puis maintenue en S
- permet de maintenir les deux brins ensemble lorsqu’il y aura duplication de l’ADN
48
cycle centriolaire
G1 => centrioles mère et fils perpendiculaires + protéine NPM maintien cohésion entre eux
fin G1 => première séparation: centrioles s’écartent légèrement grâce à la phosphorylation de la NPM par la Cdk2/cycline E qui entraîne sa destruction
S => formation de pro-centrioles perpendiculaires par rapport aux centrioles d’origine, qui s’allongent ensuite grâce à l’action de la Cdk2/cycline E + la Cdk2/cycline A = duplication due to centriole
fin G2 => 2e séparation: le lien fibreux liant les 2 centrosomes se rompt grâce aux kinases Plk, Aurora A et Cdk1/cycline B (+ nucleation importante des microtubules)
M => 3e séparation: éloignement des deux centrosomes par allongement du fuseau toujours grâce aux kinases Plk, Aurora A et Cdk1/cycline B
fin de M => centrosomes distribués dans chaque cellule fille
49
centrosomes
DEF: composé de deux centrioles + matériel péricentrolaire + localisé à proximité du noyau + de l’appareil de Golgi
- les microtubules s’y insèrent par leur extrémité, grâce au complexe γ-TURC composé de tubuline α et β mais aussi de tubuline γ
- en interphase = centrosome permet nucleation des MT + organise la forme et polarité de la cellule
- en mitose (après duplication S) = forme deux pôles du fuseau mitotique + assure assemblage fuseau
- en G1 = centrioles mère et fils perpendiculaires + NPM (nucleophosmine) maintien cohésion entre eux
- centrioles sont composés de MT non dépolymérisables par des drogues
centriole = petite structure dense au milieu du centrosome qui se dédouble avant la mitose
- la duplication du centrosome + réplication ADN sont semi-conservatives, synchronisées mais indépendantes (contrôles par Cdk2/cycline A)
50
phase G2
principaux événements:
- débute condensation chromatine
- vérification état de l’ADN
- préparation activation Cdk1/Cycline B
- séparation centrosomes dupliqués par rupture du lien fibreux
vérification ADN se fait selon mêmes mécanismes qu’en G1 (réponse immédiate + tardive) cette fois c’est Cdk1/cycline B qui est inactivé pour empêcher l’entrée en mitose
51
G2 étapes
1. cycline B s’associe avec Cdk1
2. complexe Cdk1/cycline B importé dans noyau subit une phosphorylation activatrice par la CAK puis inhibitrice par Wee1. Cdk1/cycline B est donc inactive car inhibée par Wee1
3. Cdk1/Cycline B et Cdc25 font navette noyau-cytoplasme sans se rencontrer = activité faible car pas activation Cdk1/Cycline B
séparation centrosomes dans cytosol:
1. Plk phosphoryle Cdc25 ce qui l’active
2. Cdk1 dephosphorylée = activation couple Cdk1/cycline B
3. Lien fibreux se rompt + on aboutit à la 2e séparation du centrosome
52
techniques d’étude du cycle cellulaire
- marquage ADN pendant phase S
- technique de cytométrie en flux
- mesure quantité ADN dans toutes phases du cycle
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marquage ADN phase S deux façons
- marquage à la thymidine tritiée (radioactive) ou thymidine 3H
- marquage au BrDu
54
marquage à la thymidine tritiée (radioactive) ou thymidine 3H
- thymidine = base ADN => en marquant radioactivement elle va être incorporée au cours de réplication + on pourra la visualiser
- technique de visualisation = autoradiographie: on voit des cellules qui ont incorporé la thymidine marquée donc qui se sont répliquées pendant phase S
autoradiographie ≠ pulse chasse:
diff:
autoradiographie => cellule tuee après rayonnement = image fixe on peut pas étudier organites/protéines dans cellule mais leur position + répartition à instant donné
pulse chase => rayonnement très court = protéines radioactive + donc visibles et on peut étudier déplacement protéines dans temps
55
marquage au BrDu
BrDu = analogue thymidine mais qui n’existe pas physiologiquement dans nos cellules (ajoute pendant expérience) il permet de visualiser par immunohistochimie/ immunofluorescence cellules incorporant le BrDu
- fonctionne par biaspis d’anticorps (Ac) => usage anticorps anti-BrDu qui va le reconnaître comme antigène
- immunofluorescence repose sur méthode directe ou indirecte
- ajout marqueur fluorescent à un anticorps soit anti BrDU ou un autre qui le reconnaît comme antigène
- ce double marquage permet d’amplifier les signal par fluorescence par exemple
- immunocytochimie et plus particulièrement l’immunofluorescence reposent sur l’emploi:
de marquers vitaux (hematoxyline/ eosine)
d’anticorps spécifiques dirigés contre les constituants cellulaires (lgG)
de protéines fluorescentes (GFP)
BRDU ≠ INTERCALANT ADN
56
technique de cytométrie en flux
- permet de mesurer quantité ADN dans une cellule à n’importe quelle phase du cycle
- repose sur utilisation d’un ou plusieurs lasers pour détecter molécules fluorescentes à la surface ou à l’intérieur de la cellule avec aide d’un analyseur qui affecte une charge diff aux cellules fluorescentes + cellules non fluorescentes pour les trier grâce à champ électrique; cellules après séparées selon leur fluorescence
ON PEUT COMPTER, MESURER + TRIER CELLULES
- pour observer intérieur cellule on doit perméabiliser celle-ci (=troue la cellule pou qu’elle meure)
- pour observer protéine en extracellulaire pas besoin de la perméabiliser = cellule probablement vivante
- cette technique dépend de cellules vivantes ou mortes
- pour marquer cellules par fluorescence on peut aussi utiliser intercalant de l’ADN = intercalant interagit avec ADN + permet de le marquer
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mesure ADN dans toutes phases du cycle
quand on fait étude cellules cycle cellulaire avec un graphique du nombre de cellules en fonction de la quantité d’ADN on remarque que population est asynchrone
- graphique montre majorité cellules en G0/G1 (étapes les plus longues + le moins en mitose étape la plus courte)
- graphique ne différencie pas G0/G1 et G2/M => quantité ADN ne varie que pendant phase S (identique en G0/G1 avec 2c quantité et en G2/M avec 4c quantité)
- phase S => pas pic car augmentation progressive car cellules se répliquent à même vitesse
- pour différencier G0/G1 et G2/M => usage Ac dirigés contre protéines spécifiques présentes uniquement dans une phase
58
résumé cycle cellulaire
G1= 1 cellules à 2 paires de chromosomes (K)=2n=4K formes d’A chromatide = 2 bars chacun; 2c quantité d’ADN
S= augmentation progressive quantité ADN pour arriver à 4c quantité d’ADN en fin de S
G2= 1 cellule à 4K dupliqués formes de 2 chromatides chacun
après M= 2 cellules filles identiques contenant chacune 4K à 1 chromatide; retour à 2c quantité d’ADN en fin de mitose
59
la membrane plasmique définition et rôle
Définition : une structure qui délimite un compartiment ; elle est trouvée autour de la cellule et on trouve d’autres membranes autour du noyau et des organites de la cellule
Elle a plusieurs fonctions :
–délimitations des cellules et des compartiments
–régulation des échanges
–communication avec l’environnement
60
Proportion des types cellulaires et les constituants de leurs membranes plasmique
Hépatocytes : 50%. Lipide ; 5% glucides ; 45% protéines
–Permettent la synthèse et la sécrétion de protéines + joue un rôle dans la régulation du métabolisme
Érythrocytes : 50% lipides ; 10%, glucides ; 45% protéines
- possède des glucides et formes des déterminants antigénique
Oligodendrocytes : 80 %. Lipides ; 3 % glucides ; 18 % protéines
- accompagne les neurones et forment la gaine de myéline qui permet de protéger le neurone, mais aussi de faciliter la propagation de l’influx nerveux en jouant le rôle d’isolant
Mitochondries : 25 % en lipides ; zéro glucides ; 75% protéines.
- membrane mitochondrial possède différents complexes participants à la production d’ATP, à partir du métabolisme, des glucides et des lipides
- des perméases qui permettent aux métabolites de traverser
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Structure de la membrane
–Les membranes sont constitué d’une bicouche lipidique= deux feuillets, mais la répartition des sucres et protéines et différente entre chacun des feuillets
– feuillets cytosolique/ interne pour le côté de la membrane au contact du cytoplasme Et on parle de feuillets externes pour celui tourné vers l’extérieur de la cellule
– chez organites: feuillet cytosolique/ externe pour le côté extérieur + feuillet luminal/ interne pour le côté dirigé vers la lumière de l’organite
62
Phospholipides
– lipide amphiphile avec une région hydrophobe et une région hydrophile : forme cylindrique
– organisé en bicouche lipidique en milieu aqueux pour exposer seulement les parties amphiphiles au contact de l’eau
–Configuration plane et instable, car elle expose le cœur hydrophobe de la bicouche lipidique au milieu aqueux
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Protéines qui s’insère dans la bicouche lipidique
–Les pros transmembranaires (traversent les membranes)
–les protéines associées aux membranes par des lipides (liaison covalente)
–Les protéines périphériques
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Les protéines transmembranaire
–Possèdent un ou plusieurs domaines transmembranaires, hydrophobe
–plupart des domaines transmembranaires sont des hélices alpha
–elles peuvent être dissocié de la membrane par des détergent puissant ou par des sols organiques qui dissocie les lipides puis vont dissoudre la membrane pour enfin libérer les protéines
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Protéines associées aux membranes par des lipides
Soit ancrées sur la face cytosolique (interne) de la membrane plasmique:
Trois types de modification, post traductionnelles, catalyser par des enzymes cytologiques permettant l’ancrage de la protéine :
– N-myristolation => d’un acide myristique (14C) sur une glycine en N-terminal
= protéines acylées
- Palmitoylation => liaison d’un acide palmitique, 16 C sur une cystéine en N–ter
= protéines acylées
- Isoprenylation => fixation d’un farnésyl 15C carbone ou dun géranylgéranyl (20C) sur une cysteine en C-terminal
= protéines prénylées
Soit ancrage sur la face externe de la membrane plastique :
– Glypiation = la fixation d’une ancre GPI en C–terminale
La fixation du lipide à la protéine, se produit dans la lumière du R.E et de l’appareil Golgi
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Les protéines périphériques
Définition : elles sont en interaction indirecte avec la membrane via des liaisons faibles. Elle se situe sur la face interne ou externe de la membrane.
Elles peuvent être dissocié de la membrane par force ionique ou par pH extrême ou par chélateur ou urée.
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Les glucides membranaire
Ils sont associés aux lipides, glycolipides ou aux protéines. Parmi les complexes, sucre protéines en distingué :
–glycoprotéine : lorsque la protéine porte un ou plusieurs groupements oligosaccharides exemple = glycophorine
–Protéoglycanes : lorsque la protéine est liée à une ou plusieurs chaînes de glycosalinoglycanes exemple = syndecan
Les glucides membranaires sont exclusivement sur la face externe de la membrane.
Ils forment le glycocalyx au transport, membranaire, suite à la glycosylation dans la RE ou le Golgi c’est un manteau qui permet une protection protection mécanique des cellules.
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Fonction des glucides membranaire
–Protection mécanique : emprisonnement des molécules d’eau, rôle de « pare-chocs » face aux autres cellules
–détermination des groupes sanguins : système, ABO des érythrocytes
–Reconnaissance d’éléments : cellules, virus, toxines. Les protéines qui reconnaissent des structures glucidiques sont des lectines.
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Le globule rouge membrane
Définition globule rouge : cellule biconcave, qui ne contient aucun organe intracellulaire elle a pour fonction principale de transporter l’oxygène. Via l’hémoglobine
L’organisation de la membrane du globule rouge assure:
–la forme
–la résistance aux contraintes mécaniques du torrent sanguin
–la plasticité
Les propriétés de la membrane dépendent des protéines membranaires et du squelette sous-jacent
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Technique de lyse de cellules
Vibration : ultrasons, sonificateur
–On applique des vibrations à la cellule qui va se fragmenter
Rupture mécanique : potter, piston
–On enfonce un piston dans un tube en verre. Le diamètre du piston est très proche de celui du tube. Les cellules passent à la périphérie du piston et se fragmentent
Choc osmotique: lyse hypotonique
–On utilise un milieu hypotonique, c’est-à-dire que la concentration en molécules dissout dans le milieu est inférieur à celle intracellulaire. De l’eau va ainsi rentrer dans la cellule, provoquant un gonflement, puis un éclatement du globule rouge.
