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.
Appareil de Golgi (rôle)
Glycolysation, Sulfatation et autres modifications post-traductionnelles des lipides et des protéines
Appareil golgi = fait tri des molécules se trouvant dans les vésicules afin de les envoyer à l’endroit approprié. Généralement, les molécules à exporter vont voyager du RE vers le cis Golgi, voyager d’une citerne à l’autre jusqu’à atteindre le trans Golgi qui va trier la destinée des vésicules
Triage des composants cellulaires dans l’appareil de Golgi
Tri s’effectue a/n face trans appareil de Golgi → les vésicules formées étant dirigées différemment selon la nature du matériel qu’elles contiennent :
Les vésicules contenant du matériel destiné à la membrane plasmique, aux lysosomes, au RE, au Golgi ou aux peroxysomes sont envoyées vers ces différents organites
Les vésicules contenant du matériel destiné à la sécrétion constitutive (ou continue) sont immédiatement transmises à la membrane plasmique pour relarguer leur contenu dans le milieu extracellulaire
Les vésicules contenant du matériel de sécrétion contrôlé sont emmagasinées dans le cytoplasme à proximité de la membrane plasmique dans l’attente de la liaison d’un ligand avec un récepteur qui déclenchera leur fusion avec la membrane plasmique
Lysosome
Système digestif de la cellule / apparence hétérogène
Les endosomes tardifs vont fusionner avec les lysosomes afin de dégrader/digérer les produits d’endocytose
Lysosome (structure)
Vacuoles sphériques limitées par une membrane unique. Le pH interne est acide (pH = 4.5)
Les lysosomes sont remplis d’enzymes hydrolytiques différentes (protéases, lipases, nucléases, glycosidases, etc.), capables de digérer les macromolécules biologiques en leurs sous-unités de base. Ces enzymes agissent avec leur maximum d’efficacité dans les conditions acides, ce qui limite les dégâts si, par inadvertance, elles sont libérées dans le milieu cellulaire ou extracellulaire dont le pH se situe entre 7 et 7.4
Lysosome (rôle)
Dégradation du matériel internalisé
Digestion des organites non-fonctionnels, un processus appelé autophagie
Avec le temps, du matériel indigeste (corps résiduels) s’accumule à l’intérieur des lysosomes formant des dépôts de lipofuscine. L’accumulation de ces dépôts est particulièrement visible chez les cellules qui vivent longtemps comme les neurones.
Peroxysome
Les peroxysomes ressemblent beaucoup aux lysosomes par leur taille. Les peroxysomes contiennent cependant des enzymes différentes : généralement des oxydases et des catalases
Peroxysome (rôle)
Le métabolisme des lipides (ex: beta-oxydation d’acides gras à très longue chaîne)
Prise en charge des déchets métaboliques
- Le peroxyde d’hydrogène (H2O2) est un sous-produit nocif de son activité métabolique. Cependant, les catalases ont pour rôle de dégrader le peroxyde d’hydrogène. Les catalases pourraient également dégrader d’autres molécules potentiellement nocives et les médicaments.
Les peroxysomes peuvent s’auto-répliquer ou provenir d’une bourgeonnement du RE+Mitochondrie
Mitochondrie (rôle)
Unité de production d’énergie de la cellule
Mitochondrie (structure)
Constituée de deux membranes :
Membrane externe : contient des protéines transmembranaires comme la porine qui permet de faire passer les petites molécules du cytosol vers l’espace intermembranaire
Membrane interne : est riche en phospholipide (cardiolipine) qui sont imperméables aux petits ions; ceci permet la formation de fort gradient électrochimique. La membrane interne est plissée et forme des crêtes qui augmentent la surface interne de la mitochondrie. L’enzyme responsable de la production d’énergie se trouve au niveau de la membrane interne: en augmentant la surface via les crêtes, cela permet d’avoir un plus grand nombre de ces enzymes et ainsi produire plus d’énergie. La forme et la fonction sont intimement liées
Espace intermembranaire : se trouve entre la membrane externe et la membrane interne
Matrice mitochondriale (un peu comme le cytosol de la cellule) contient des enzymes, de l’ADN mitochondrial et des ribosomes.
Cytosquelette
Composé de structures filamenteusees de nature protéique que l’on retourne a/n cytosol.
Permet soutien mécanique à la cellule et permet à la cellule de modifier et maintenir sa forme.
Participe à la régulation des mouvements interne et externe + transport informations
Fonctions dynamiques du cytosquelette
L’avancée des pseudopodes lors de la phagocytose
La motilité de spécialisation comme les cils et les flagelles
La contractilité des cellules (musculaires par exemple)
L’arrangement des constituants cellulaires
La division cellulaire, etc
Éléments structuraux du cytosquelette
Microfilaments
Microtubules
Filaments intermédiaires
Microfilament
Filaments d’actine et sont les filaments les plus fins (plus petit diamètre) du cytosquelette
Certains microfilaments → associés à des protéines transmembranaires et forment un solide réseau de soutien (juste en dessous de la membrane plasmique) = cortex cellulaire
Ce cortex cellulaire permet de résister aux déformations, mais permet également des modifications morphologiques
Microfilament (rôle)
Rôle fondamental dans tous les phénomène de la motilité cellulaire
Contraction cellulaire
Mouvements de la cellule (pinocytose, phagocytose)
Cytocinèse
Transport cytoplasmique
Mouvements des spécialisations cellulaires (ex: microvillosités
Microfilament (structure)
2 actines filamenteuses (actine-F) entortillées en hélices
actines-F sont constituées d’actine globulaire (actine-G) = leur unité de base
Chaque actine-G aura soit un ATP ou un ADP logée en son centre (ADP-actine ou ATP-Actine).
Les filaments sont polarisés, c’est-à-dire qu’ils ont un côté (+) et un côté (-). Cette organisation a un rôle au niveau de l’assemblage des microfilaments
Les filaments d’actine sont modifiés/assemblés selon un principe de polymérisation et dépolymérisation. Le microfilament d’actine est polarisé et croît par une seule extrémité (+) via la polymérisation. Alors que l’hydrolyse de l’ATP en ADP favorise la dépolymérisation vers l’extrémité (-)
Microvillosités (rôle)
Permettent d’augmenter la surface des cellules absorbantes
On les retrouve entre autres au niveau de l’intestin grêle où elles forment la bordure en brosse
Microvillosités (mécanisme)
Formés de microfilaments d’actines sur leur longueur → s’insèrent sur la plaque terminale (une autre spécialisation actinique sous la surface cellulaire)
la plaque terminale est une portion plus de see du cortex cellulaire
Les filaments d’actine sont fixés au sommet de la microvillosité dans une région dense aux électrons où on retrouve des protéines d’ancrage (vert pâle). Les filaments sont également fixés à la membrane plasmique par la myosine (en rouge). De plus, les filaments d’actine sont liés entre eux grâce à des protéines de liaison (ex: fimbrine, villine, etc) (en bleu).
Microtubules
Plus gros diamètre que les microfilaments, mais ils sont aussi composés de protéines globulaires l’α-tubuline et la β-tubuline (les sous-unités des microtubules)
L’α- tubuline et la β-tubuline se lient ensemble pour former des dimères. Une chaîne de ce dimère forme un protofilament et 13 protofilaments forment un microtubule.
Le microtubule est donc un cylindre creux donc la paroi est composée de 13 protofilaments
Les microtubules subissent également des cycles de polymérisation et dépolymérisation. L’ajout des dimères lors de la polymérisation se fait du côté (+). Cependant, à tout moment le microtubule pourrait passer à un stade de dépolymérisation. Particulièrement s’il ne s’attache à aucune autre structure cellulaire
Contrairement aux microfilaments, qui sont liés à l’ATP et l’ADP, la tubuline est liée à la GTP ou la GDP
La tubuline liée à la GTP s’ajoute du côté (+) et l’hydrolysation de la GTP en GDP se produit
Si l’hydrolysation se fait plus rapidement que l’ajout de tubuline, le microtubule rétrécit
Centre organisateur des microtubules
Centrosome
Pôle du fuseau mitotique
Corpuscule basal d’un cil
Centrosome
Comprend une paire de centrioles disposés perpendiculairement / matrice du centrosome (matériel péricentriolaire (PCM)) à partir de laquelle les microtubules se forment
Formation des microtubules est dirigé par le centre organisateur de microtubules = centrioles
Chaque centriole : cylindre formé de 9 triplets de microtubules parallèles / chaque triplet est relié par de fins filaments (F) formant ainsi un cylindre
Corpuscule basal d’un cil
Cils sont des structures mobiles qui se projettent à la surface de certaines cellules épithéliales
Les tubules périphériques sont reliés entre eux par une protéine (nexine).
À la base du cil :
Les doublets sont en continuité avec un corpuscule basal constitué de 9 triplets de microtubules
Chaque doublet périphérique de l’axonème est en continuité avec les deux microtubules internes du triplet
Entre chaque doublets de microtubules périphériques, on retrouve, en plus de la nexine, une protéine appelée dynéine (ATP)
Le mouvement ciliaire résulte du déplacement des doublets dans un sens puis dans l’autre créé par un processus d’activation et d’inhibition de la dynéine. Les liaisons par la nexine permettent de stabiliser le mouvement
Microtubules (rôle)
Impliqués dans la division cellulaire en contrôlant la distribution des chromosomes (grâce aux centrioles)
Rôle organisateur pour les autres éléments du cytosquelette et pour les organites cytoplasmiques
2 protéines motrices: dynéine, kinésine
Elles se déplacent le long des microtubules
Acteurs principaux du mouvement ciliaire et flagellaire
Filaments intermédiaires
Les filaments intermédiaires ont un diamètre intermédiaire entre les microfilaments et les microtubules.
Les filaments intermédiaires sont les éléments les plus hétérogènes du cytosquelette
Formés par association latérale et longitudinale de sous-unités protéiques dont la composition varie en fonction du type cellulaire considéré
Les plus rigides et les plus stables du cytosquelette
Ne sont pas polarisés → Cependant : monomère de base est polarisé avec une extrémité N- et une extrémité C-terminale (même chose pour le dimère qui conserve également une polarité
Ne se polymérisent et dépolymérisent = sont donc plus stables et c’est pourquoi on suggère qu’ils ont principalement un rôle structural permettant une certaine continuité entre le noyau, le cytoplasme et la matrice extracellulaire
Unité de base des filaments intermédiaires (FI)
Protéine longidutinale très longue et très fine (comparativement aux microtubules et filaments d’actine qui sont composés de protéines globulaires)
Filaments intermédiaires (organisation)
2 monomères s’enroulent = forme un dimère
2 dimères s’assemblent latéralement et de façon un peu décalée = former un tétramère
Ce décalage permet de lier d’autre tétramère de façon plus solide
Plusieurs assemblages de 8 tétramères forment le filament intermédiaire
Type de filaments intermédiaires (varie selon type de cellule)
Kératine Desmine NF-L, NF-M et NF-H Protéine fibrillaire acide Lamines
Lamines
Réseau indépendant de filaments intermédiaires au niveau du noyau
Protéine fibrillaire acide
unité de base des filaments intermédiaires des astrocytes et des cellules gliales
NF-L, NF-M et NF-H
Forment filament intermédialire SN
neurofilaments des neurones
Desmine
Forme les filaments intermédiaires des cellules musculaires
Kératine
(Existe une cinquantaine de sortes distinctes)
Unités de base des filaments intermédiaires retrouvés dans les cellules épithéliales et qui sont ancrés à la membrane plasmique au niveau des jonctions intercellulaires
Division cellulaire (type)
Mitose
Méiose
Mitose
Oeuf fécondé (zygote) se divise en deux cellules filles génétiquement identiques (chacune d’elles se divisant également en deux cellules filles et ainsi de suite)
Parmi ces cellules filles, certaines se spécialisent progressivement pour finalement devenir des cellules totalement différenciées des tissus matures, comme les cellules des muscles ou de la peau
Il demeure toutefois, dans les tissus, certaines cellules qui demeurent relativement indifférenciées (cellules souches), capable de se diviser et remplacer les autres cellules en cas de besoin.
Méiose
Cellules germinales mâles et femelles qui se divisent (production de gamètes)
Cellules somatiques
2n chromosomes (diploïde) Proviennent de divisions mitotiques
Cellules germinales
n chromosomes (haploïde)
Proviennent de divisions méïotiques
Gamètogenèse
Grandes phases du cycle cellulaire
Interphase : phase préparatoire à la division (se divise en 3 périodes G1/S/G2)
Mitose : phase de division
Méiose : phase de division
Cellules à division continue
Cellules continuent de se diviser tout au long de la vie de l’organisme (ex : tube digestif et peau)
Cellules à division facultative
Certaines cellules ne se divisent pas dans des conditions normales mais gardent cette capacité en cas de besoin
Mitose (interphase G1)
Phase la plus longue et variable
Duplications d’organites (en avoir assez pour 2 cellules)
Synthèse de protéines et d’enzymes (pour réplication ADN)
Mitose (interphase S)
Phase de réplication de ADN (2n à 4n)
Début de la duplication des centrosomes
Mitose (interphase G2)
Croissance de la cellule
Augmentation du cytoplasme
Mitose (prophase)
Condensation de la chromatine
Apparition de chromosomes
Formé de 2 chromatides soeurs reliées par centromère
Arrêt synthèse ARN
Kinétochore de chaque côté du centromère
Disparition du nucléole
Mouvement des paires de centrioles vers les pôles opposés de la cellule
Début de la formation du fuseau mitotique
Mitose (prométaphase)
Désintégration de la membrane nucléaire
Élongation du fuseau mitotique
- Pénétration dans la zone nucléaire
3 types de microtubules dans le fuseau
- Polaires
- Astraux (attaché à membrane plasmique)
- Kinétochoriens
Microtubules polaires
Dirigé vers le centre de la cellule
Éloignent les centrosomes vers des pôles opposés
Microtubules astraux (attaché à membrane plasmique)
Stabilise et rapproche les centrosomes de la membrane plasmique
Microtubules kinétochoriens
En association avec les chromosomes
Attachement avec les kinétochores des chromosomes
Mitose (métaphase)
Alignement des chromosomes à la plaque équatoriale (métaphasique)
Mise en tension de chaque chromosome sur la plaque
Point critique : tant que les chromatides ne sont pas alignés sur la plaque, la cellule ne se divisera par car risque de séparation inégale des chromosomes
Mitose (anaphase)
Séparation des kinétochores a/n des centromères et attraction des chromatides soeurs vers les pôles
Dépolymérisation des microtubules des kinétochores (ils se désintègrent et raccourcissent ce qui rapproche les chromatides)
Mitose (télophase)
Reconstruction de la membrane nucléaire autour des chromosomes à chaque pôle → nucléole redevient visible
Déroulement des chromosomes → réapparition de la chromatine
Dépolymérisation des microtubules
Mitose (cytocinèse)
Formation d’un sillon de clivage a/n de l’équateur du fuseau mitotique. Sous la surface du sillon de clivage = réseau de microfilaments d’actine
Reconstruction de ce réseau = formation de 2 cellules filles symétriques
Méiose (avantage)
Brassage de l’information génétique entre les chromosomes parentaux homologues: génération de nouvelles combinaisons génétiques, possiblement mieux adaptées aux conditions environnementales
Méiose (grandes étapes) réductionnelle
- Interphase
- Méiose réductionnelle
- Méiose équationnelle
Méiose réductionnelle
Mélange de l’information génétique des chromosomes sexuels
Crossing over
Première division méiotique: séparation des paires homologues
2 cellules filles (contient la moitié du nombre de chromosomes dupliqués, un de chaque paire homologue initiale)
Méiose équationnelle
(pas de réplication de l’ADN) :
2e division: clivage des chromatides-soeurs par séparation des centromères
4 cellules filles uniques
Méiose (Prophase 1)
Crossing over
Chez tout individu, chaque paire de chromosomes homologues est formée par un chromosome d’origine paternelle et maternelle
Le crossing over = mélange les allèles (forme alternative du même gène) provenant des deux parents de sorte que, non seulement le gamète haploïde ne contient qu’un seul chromosome de chaque paire, mais que chaque chromosome individuel incluent des allèles provenant des deux parents
Ce mécanisme de crossing over repose sur la formation d’un chiasma
Méiose (première division)
Métaphase 1 + Anaphase 1
Séparation des paires homologues (par des microtubules) dont les chromatides soeurs sont encores reliées
Méiose (deuxième division)
Métaphase 2 :
Clivage des chromatides soeurs par séparation des centromères
Anaphase 2 :
Migration des chromatides vers les pôles opposés du fuseau
Apoptose
Mécanisme de mort cellulaire entraînant la mort « propre » des cellules
Mort cellulaire programmée
S’oppose à la nécrose
Apoptose (implications de protéines particulières)
Bcl-2, IAP : anti-apoptotiques
Récepteur de la mort : Fas
Caspases : pro-apoptotiques
Apoptose (facteurs déclenchant)
voie extrinsèque
voie intrinsèque
Apoptose (voie extrinsèque)
Fixation d’une molécule signal sur un récepteur membranaire (le récepteur de la mort, FAS )
Apoptose (voie intrinsèque)
Signaux intracellulaires comme une lésion de l’ADN provoquant la libération, dans le cytoplasme, d’une enzyme appelée le cytochrome C par les mitochondries
Apoptose (mécanisme)
- La cellule reçoit un signal pour déclencher l’apoptose
- Pycnose : Condensation puis fragmentation de la chromatine
- Vésicularisation et bourgeonnement de la cellule
a) Perte de contact avec ses voisines dans un tissu
b) Éosinophilie du cytoplasme (plus rose)
c) Organites et membrane plasmique toujours intacts - Caryorrhexis : Le matériel nucléaire se fragmente et mb. nucléaire se désagrège
- Caryolyse : la cellule se désintègre
Boutons cytoplasmique à la surface de la cellule pour former des fragments entourés d’une membrane = corps apoptotiques - Consommation d’énergie
Processus de protection - Élimination rapide des corps apoptotiques par les macrophages ou par les cellules avoisinantes
Nécrose
Processus pathologique (activité passive)
Conditions physiques ou chimiques défavorables
Incapacité de la cellule à fournir l’énergie (ATP) au maintient de l’homéostasie
Éclatement de la cellule dans son environnement
Inflammation
Signalisation aux cellules de défense
Nécrose (mécanisme)
Dommage membranaire entraîne le gonflement de la cellule
Dommage aux membranes internes des organites
Lyse cellulaire
Réaction inflammatoire intense
