Cellule et organites Flashcards
Cellule
unité structurale et fonctionnelle de base de tout organisme
Cellule eucaryote
Animaux / Végétaux / Champignons
Cytoplasme avec membrane plasmique
Noyau entouré d’une membrane nucléaire
Présence d’organites dans le cytoplasme
Cellule procaryote
Bactéries / Archées
Matériel génétique n’est pas entouré d’une membrane nucléaire = pas de noyau
Organites
structures cellulaires délimitées par une membrane (membrane interne). Chacun ont une fonction cellulaire différente
Quels sont les organites ?
AJOUTER SI Y'EN MANQUE Noyau Mitochondries Réticulum endoplasmique (lisse / rugueux) Appareil de Golgi Lysosomes Peroxysomes
Cytoplasme
désigne contenu d’une cellule entre membrane plasmique et noyau (membrane nucléaire)
= organites + cytosol
Cytosol
Liquide du cytoplasme dans lequel baigne les organites et molécules
Noyau (structure et fonction)
Organite le plus volumineux
Contient informations génétiques nécessaire à synthèse protéines (ADN) et ARN
Nucléoplasme est entouré membrane nucléaire
Forme varie selon la cellule (ronde, allongée, lobulée)
Grande majorité des cellules ont un seul noyau
- Certaines en ont pas (anucléée) : globule rouges matures
- Certaines en ont plusieurs (multinucléée) : hépatocytes, ostéoclastes, cellules musculaires squelettiques
Le noyau peut être centré ou plus périphérique dans la cellule
Cellule multinucléée
mécanismes possibles
Syncytium
Coenocyte
Syncytium
Cellule multinucléée provenant de la fusion de plusieurs cellules (ex : fibres musculaire squelettique, ostéoclastes)
Coenocyte
Cellule qui devient multinuclée lorsque la mitose se produit sans cytokinèse (division du cytoplasme) (ex : hépatocyte)
Membrane nucléaire
Sépare nucléoplasme du cytoplasme
Constitué d’une double bicouche lipidique :
Membrane nucléaire interne : lamina interne est composée de filaments intermédiaires nommées lamina. Les lamines font la liaison entre les protéines de la membrane interne de l’enveloppe nucléaire et l’hétérochromatine
Membrane nucléaire externe : en continuité avec RE rugueux du cytoplasme et recouverte de ribosome
Entre les 2 membranes = espace périnucléaire
Membrane est percée par des pores nucléaires où les 2 feuilles de la membrane nucléaires sont en continuités
Pores nucléaires
Constitué de 30 nucléoporines qui forme le complexe du pore nucléaire
Seul canal capable de laisser passer autant les ions, petites molécules et macromolécules (protéines et ARN)
ex : les protéines nucléaires sont fabriquées dans les ribosomes, sur la membrane externe de la membrane nucléaire (dans le cytoplasme) qu’elles doivent traverser via les pores nucléaires pour se rendre dans le noyau. L’ARN, quant à lui, est synthétisé dans le noyau et doit se déplacer vers le cytoplasme
ADN
Molécule très longue qui doit être repliée de plusieurs façon afin d’avoir suffisamment d’espace dans le noyau
ADN s’enroule donc autour d’histones (type de nucléoprotéine)
Complexe ADN-histone = nucléosome
Chaîne nucléosome = chromatine → qui peut être plus ou moins condensée dépendamment de l’activité cellulaire
Hétérochromatine
Forme de chromatine fortement enroulée et condensée est plutôt inactive (chromatine enroulée empêche l’accès aux protéines de transcription)
Elle est étroitement associée à la membrane nucléaire
Comme elle est plus dense = plus foncée sur les coupes histologiques
Euchromatine
Région plus centrale du noyau et moins dense → porton ADN qui est transcrite en ARN
Forme active de la chromatine
Apparaît plus claire, voire transparente sur les coupes histologiques
Sous quelle forme retrouve-t-on l’ADN dans les cellules en interphase ?
chromatine
Chromosome
Niveau ultime d’organisation ADN
Autant de chromosome que de molécules d’ADN dans le noyau
Chez humain : 23 paires de chromosomes
22 paires d’autosomes
1 paires chromosomes sexuels
Jusqu’à ce que l’information génétique soit distribué également entre les 2 cellules-filles au cours de division cellulaire → chromosomes sont constitués de 2 molécules identiques d’ADN fortement enroulées et individualisées, mais reliées sur une courte distance = chromatides-soeurs (leur région de contact = centromère)
position du centromère le long du chromosome
Métacentriques : centromère en position centrale
Sub-métacentriques : centromère décalé du centre
Acrocentriques : centromère près d’une extrémité
Télocentriques : centromère à l’extrémité
Nucléole
Pas un organite parce que pas entouré par une membrane
Composé d’agrégat ADN et ARN et de protéines qui permettront entre autre la formation de ribosome
Nucléole généralement composé de 3 sections
- Centres fibrillaires (FC) (plus pâle)
- Composant fibrillaire dense (DFC) (plus foncé)
- Composant granulaire (G)
Pas toujours visible sur coupes histologiques : coupes sont très fines et peuvent passer à côté
Aspect du nucléole va également dépendre de l’activité de la cellule → plus cellule = active → plus nucléole = proéminent
Nucléole (rôle)
Régions fibrillaires (FC + DFC) = les lieux de synthèse ARNr
Composant granulaire = lieu assemblage des sous-unités ribosomiques (pré-ribosomes)
Synthèse protéines (étapes)
Transcription
Traduction
Transcription (but)
Segment ADN est «copié» en ARN pré-messager par une enzyme = ARN polymérase
Transcription (lieu)
se déroule dans le noyau des cellules
Transcription (mécanisme)
- ARN polymérase ajoute des nucléotides ARN complémentaires à un brin d’ADN modèle (brin matrice)
- Brin ADN synthétisé = identique à l’autre brin d’ADN (brin codant) (seule différente T sont remplacé par U)
- Molécules vont se lier aux 2 extrémités et continuer la maturation du brin pré-ARNm afin de :
a) Stabiliser le brin et éviter qu’il soit dégradé
b) Pouvoir être reconnu par les pores nucléaires et quitter le noyau
c) Être reconnus par ribosomes dans cytoplasme - Afin que ARN polymérase se fixe à ADN et commence la transcription, facteurs de transcription (protéines) se fixent à ADN sur un site promoteur de la transcription
- Ces facteurs de transcription permettent à ARN polymérase de bien fixer sur ADN et commencer transcription
- ARN polymérase = ajoute nucléotide complémentaire au brin ADN transcrit jusqu’à atteinte du site de terminaison sur ADN
Transcription donne un ARN-prémessager
- ARN-prémessager subit une maturation dans noyau
Une coiffe est ajouté du côté 5’ et une queur poly-A du côté 3’
Subit également un épissage : opération où on coupe et recolle certaines portions de ARN
On coupe les introns
On recolle les exons bout à bout
Après ces modifications de ARN-prémessager → on obtient ARN messager
ARNr : ARN ribosomique
ARNt : ARN transfert
Les deux sont dans le noyau et vont dans le cytosol pour faire la traduction
Traduction (lieu)
Lieu dans cytosol ou RE rugueux
Traduction (nécessite quoi)
Ribosomes (protéines ribosomiques + ARN ribosomique)
Particules denses aux électrons
Rôle fondamentale dans traduction du message génétique en protéines
Composé de 2 sous-unités : une petite + une grosse
3 sites de liaisons pour ARNt A , P , E
ARNm
ARNt
Nucléotide → aa
Traduction (mécanisme)
- ADN codant pour les ARNr est transcrit dans la zone fibrillaire du nucléole
- En même temps = ADN codant pour les protéines constitutives des ribosomes est transcrit en ARNm (dans le nucléoplasme → euchromatine)
- ARNm est traduit en protéines dans le cytoplasme → une fois traduite = protéines entrent dans le noyau puis dans nucléole (a/n composant granulaire) → où elle s’Associe avec ARNr pour former pré-ribosome
- Pré-ribosomes quittent le noyau pour aller dans cytoplasme → terminaison maturation avec de s’associer et former ribosome mature
Un nouvel ARNt reconnaît codon d’ARN du site A du ribosome = s’y fixe en apportant avec lui un a.a correspondant
Liaison peptidique lie l’a.a de ARNt du site P à l’a.a du site A. Chaîne a.a est donc transférée à a.a du site A
Grosse sous-unité du ribosome se déplace de 1 codon → déplace ARNt qui était sur le site A vers le site P et celle du site P vers le site E
Petite sous-unité du ribosome avance à son tour le long ARNm afin de continuer à le décoder → amène ARNt (maintenant libre) du site P au site E (expulsion de ARNt libre)
Et ça recommence ..
Fin de la traduction
Fin de la traduction :
Le processus se répète jusqu’à atteinte du codon d’arrêt (UAA, UAG ou UGA)
Codon arrêt n’est pas reconnu par ARNt
Facteur de terminaison se fixe alors sur site A
Liaison entraîne hydrolyse de liaison entre le dernier a.a du polypeptide de ARNt du site P
Polypeptide est alors libre dans le cytoplasme
Différentes composantes du complexe de traduction se dissocient
ARNm peut être retraduit à nouveau ou alors hydrolysé afin de recycler les nucléotides qui seront retournés dans le noyau
Ribosomes libres dans le cytoplasme vont synthétiser les protéines destinées au
cytoplasme, au noyau et aux mitochondries
Réticulum endoplasmique (RE
Organite cellulaire constitué de canaux membranaires anastomosés qui parcourent le cytoplasme
RE rugueux
RE lisse
RE rugueux
RER est spécialisé dans la synthèse et la sécrétion des protéines
- Lien étroit avec la bicouche lipidique externe de la membrane nucléaire (en continuité)
Ribosomes sont nombreux à la surface du RER, ce qui donne apparence granuleuse
RER dans les neurones = corps de Nissl
Lieu de traduction de certaines protéines
Protéines de la membrane plasmique
Protéines de sécrétion (continue ou contrôlé)
Protéines de certains organites cellulaires
RE
Appareil de Golgi
Lysosome
RE rugueux (lieu de traduction)
- Protéines synthétisé dans RER sont reconnaissable par séquence particulière de 20 a.a = peptide signal → permet à cellule identifier ARNm devant être traduits dans RER
- Traduction de ces ARNm s’amorce normalement sur les ribosomes libre du cytoplasme
- Peptide signal émerge rapidement du ribosome et est reconnu par complexe protéine-ARN appelé particule de reconnaissance de signal (SRP)
- En s’attachant au peptide signal, la SRP va interrompre la traduction
- Ce SRP interagit avec un récepteur SRP de la membrane du RER = ancrer ribosome et son ARNm à la surface du RER
- Récepteur SRP dirige tout le complexe (récepteur/SRP/ribosome/ARNm) vers un canal de translocation dans lequel vient s’insérer le peptide signal
- SRP et récepteur se détachent et traduction ARNm continu
- Traduction de la protéine est traduite à l’intérieur du canal (se retrouvant dans lumière RER)
- Plus souvent = peptide signal est éliminé par hydrolase : il n’aura servi qu’à diriger la traduction a/n du RER et ne se retrouvera pas dans la protéine finale
RE rugueux (lieu de modifications post-traductionnelles)
- Formation des ponts S-S (afin de stabiliser la protéine qui pourrait être en contact avec différentes enzymes et changement de pH)
- Addition de résidus sucrés : glycolysation
- Association à d’autres polypeptides par des chaperonnes
- Une grande partie des protéines produites a/n RE se retrouveront en bout de ligne insérées dans la membrane (plasmique ou autre organite) ou libérées dans le milieu extracellulaire par voie exocytose
- Il s’en suit que les régions des protéines qui sont exposées à la lumière du RE pendant la formation seront finalement exposées au milieu extracellulaire
- Ceci est en conformité avec le fait que les résidus sucrés des protéines membranaires ou les ponts S-S ne sont observés que dans les régions extracellulaires des protéines membranaires
Association à d’autres protéines
Un bon nombre de protéines synthétisées a/n du RER sont des protéines multimériques. Or, chaque chaîne polypeptidique étant fabriquée individuellement, il faut pouvoir assembler convenablement les différents éléments de façon à former une protéine fonctionnelle. Le processus se produit dans la lumière du RER sous l’influence de protéines spécialisées appelées chaperons
RE lisse
Région du réticulum en continuité avec le RER, mais dont la face cytoplasmique est dépourvue de ribosomes
REL a une apparence tubulaire
RE lisse (fonctions)
Biosynthèse des lipides, synthèse des membranes et leur réparation
Détoxification de dérivés métaboliques nocifs variés, médicaments et alcool. Particulièrement a/n des cellules du foie (hépatocyte)
Libération du Ca2+, particulièrement a/n des cellules musculaires où on l’appelle réticulum sarcoplasmique. Active la contraction musculaire.
Synthèse hormones stéroïde
Synthèse phospholipide (REL)
Les enzymes permettant la synthèse des phospholipides se trouvent sur la couche externe du REL → les phospholipides sont ajoutés d’un côté de la membrane du REL
Dans le REL et la synthèse des phospholipides, les scramblases font quoi ?
Permettent de basculer les phospholipides de l’autre côté de la bicouche lipidique et ainsi d’équilibrer la membrane.
Processus similaire à ce qu’on avait vu dans la membrane plasmique avec les flippases, mais ici ça se passe beaucoup plus rapidement et fréquemment.
Appareil de Golgi
Organite cellulaire formé par un empilement de saccules (citernes), longues vésicules aplaties minces en leur centre et plus épaisses à leurs extrémités.
Généralement au nombre de 4-6 citernes
Régions morphologiquement de l’appareil de Golgi
Le Golgi cis dont les saccules sont près du RE et reçoit les vésicules de transport
Le Golgi trans dont les saccules présentent une courbure vers la membrane plasmique
Le Golgi intermédiaire qui est situé entre le cis et le trans
Circulation
Se fait librerment entre RER et REL
Entrée dans le Golgi à la face cis et le passage d’une région à l’autre du Golgi ne peut se faire de la même manière puisque les lumières (l’intérieur) des différentes régions golgiennes sont séparées les unes des autres
Pour entrer dans le Golgi à partir du RE et pour circuler d’une région à l’autre du Golgi, les protéines et les lipides synthétisés seront emmagasinés à l’intérieur de vésicules formées par un bourgeonnement membranaire
Les bourgeons finiront par se détacher et par former des vésicules indépendantes qui viendront fusionner avec la membrane d’un autre compartiment
Protéines spécialisées (bourgeonnement)
COPI : utilisé pour les vésicules circulant entre les citernes de l’appareil de Golgi
COPII : entoure généralement les vésicules provenant du RE. Les clathrines (rappelez-vous de l’endocytose) transportent les vésicules provenant de la membrane plasmique et aussi celles entre les endosomes et l’appareil de Golgi.
Clathrine
La circulation se fait dans les 2 sens ? V ou F
V
La circulation se fait dans les deux sens. Des protéines du RE qui se retrouveraient par erreur au niveau de l’appareil de Golgi peuvent être retournées au RE. Dans le Golgi, ces protéines se lient à un récepteur transmembranaire. Ce récepteur permet la fixation de COPI indiquant son retour vers le RE.