CM3 Flashcards
Le système endomembranaire :
-Organites délimités par une membrane à trois feuillets (optiquement)
-réseau cavitaire
Un des organites : Le réticulum endoplasmique :
On a un réticulum endoplasmique rugueux (il est rugueux car il est recouvert de ribosomes). On a aussi un réticulum endoplasmique lisse (lisse car pas recouvert de ribosomes).
A quoi sert le réticulum endoplasmique rugueux ?
-> fonction de synthèse
Réticulum endoplasmique rugueux : sert à la synthèse de protéines car il a des ribosomes à sa surface.
A quoi sert le réticulum endoplasmique lisse ?
Réticulum endoplasmique lisse : Va fabriquer et assembler différents types de lipides (ex : hormones stéroïdes qui sont dérivées du cholestérol)
-> fonction de maturation
Modifications morphologiques des protéines
-> Fonction de concentration
Concentration de molécules provenant
- du milieu intracellulaire
- du milieu extracellulaire
-> fonction de transport
Transfert de molécules (vers autres compartiments cellulaires)
- du milieu extracellulaire (captées par endocytose)
- du milieu intracellulaire
-> fonction de détoxification
Surtout réticulum endoplasmique lisse
Exemple d’enzyme dans le foie : ALCOOL DESHYDROGENASE qui dégrade l’alcool
Deuxième organite faisant partie du système endomembranaire (=membranaire interne) : L’appareil de Golgi
On a des petits sacs de membrane (saccules). Elles ne semblent pas être directement connectées. Empilement de saccules= dictyosome. Chez l’Homme : 4 à 6 saccules dans un dictyosome. L’appareil de Golgi, c’est l’ensemble des dictyosomes dans la cellule.
Le dictyosome va être orienté d’une certaine manière : on va avoir deux faces : la face cis, où les éléments vont rentrer. Cette face est orientée vers le réticulum endoplasmique. Les éléments de la face cis ne vont pas rester là : ils vont aller de saccule en saccule. Le transport va se faire par bourgeonnement de vésicule. Face trans= face de sortie. C’est là que les éléments vont sortir du dictyosome. Cette face est orientée vers la membrane plasmique.
Appareil de Golgi +/- développé selon le type de cellule. Très développé dans les neurones.
Quelles sont les fonctions de l’appareil de Golgi ?
les fonctions sont diverses, dont :
-Concentration de protéines (plein de protéines sont stockées) (diapo 34 : plus c’est sombre, plus les éléments seront concentrés. On remarque effectivement que plein de choses s’accumulent à la porte de sortie).
-Glycosylation. Ajout de glucides sur protéines. (Voir schéma diapo 34)
-Source de transports vésiculaires (l’appareil de Golgi adresse les vésicules à des endroits précis dans l’organisme)
Fonctions de sécrétion. (Ex. cellules acineuses du pancréas, cellules principales de l’estomac)
Fonctions du système endomembranaire ?
Le système endomembranaire (et par extension, l’appareil de Golgi) a des fonctions :
-fonction de nutrition
-protection
Autre organite : les lysosomes
Radical “lys” = signifie “dégrader”
Provenance des lysosomes : appareil de Golgi
Quels sont les 3 états fonctionnels des lysosomes ?
-> 1er état : lysosome primaire. Contenu : hydrolases (enzymes). Ils sont remplis d’enzymes. On a un milieu très acide.
(Voir schéma diapo 37)
-> 2ème état : Lysosome secondaire : la vésicule va fusionner avec le lysosome primaire sortant de l’appareil de Golgi
Puis, les lysosomes secondaires vont être digérés.
-> Corps résiduel : Contient les déchets issus de la digestion/ dégradation. Ces déchets cellulaires vont être exocytés.
Fonctions des lysosomes :
-Digestion des particules endocytées (hétérophagie ; cf. diapositive précédente) (hétérophagie= la cellule digère des choses différentes d’elle-même)
Autophagie => renouvellement des constituants cellulaires (la cellule va digérer des éléments venant d’elle-même)
La cellule peut décider de manger une très grande partie de ses constituants : mort par autophagie (elle se mange elle-même)
-Autophagie sert aussi à la régulation des secrétions (ex : neurotransmetteurs peuvent êtres dégradés)
organite suivant : le cytosquelette
(pas dans la membrane)
Cytosquelette : assemblage particulier et ordonné de protéines.
- « Armature » protéique de la cellule
-donne la forme de la cellule, permet le déplacement de la cellule, permet la déformation de la cellule…
3 filaments du cytosquelette :
-le plus gros : Les microtubules (diamètre de 25 nm)
-filaments intermédiaires (diamètre 5-10 nm)
-microfilaments (diamètre 6-8 nm)
Les microtubules :
Tubes cylindriques 25 nm de diamètre (constitués de protéines)
Protéine : Tubuline (α et β)
« Hétérodimère » =association des deux types de tubuline. Constitué de deux protéines différentes. (Dimère : constitué de deux choses différentes)
Les microtubules rentrent dans la constitution des cils : certains cils sont ciliés (au niveau de la membrane plasmique, on a des microtubules)
Ils rentrent aussi dans la constitution des flagelles (queues des spermatozoïdes): Cela permet aux spermatozoïdes de se déplacer.
=> Agitation du milieu extérieur
=>Mouvement (ex. spermatozoïdes)
=> dans des cellules réceptrices.…
Ex : cellules ciliées de l’audition, cellules ciliées de l’olfaction (voir schéma diapo 6)
*Entrent aussi dans la composition : du centrosome => comprend une paire de centrioles, entourée d’un nuage de matériel amorphe : le matériel péri centriolaire (MPC) dans lequel sont enchâssés d’autres microtubules
Les centrioles sont des formes un peu différentes de microtubules.
Deux types de transports au niveau de l’axone :
Transport par des protéines transportrices, sur une route constituée de cytosquelette (meme du truc qui avance)
les filaments intermédiaires :
Non contractiles.
Servent à donner sa forme a la cellule.
Les protéines constituant les filaments intermédiaires sont différentes selon le type de cellule impliquée (ex : peau, cheveux…).
-> Kératine dans les cellules épithéliales (rappel : les desmosomes)
-> neurofilaments dans les neurones
les microfilaments :
Composées d’actine. Actine (dans toutes les cellules) => servent aux courants membranaires, aux déformations membranes…
L’actine se lie à la myosine (“myo” = “muscle) => pour la contraction musculaire
Myosine met en mouvement les filaments d’actine. C’est comme ça que se fait la contraction musculaire. Cette association actine/myosine permet aussi la déformation de la membrane. Tout cela consomme de l’énergie.
L’actine se lie à la myosine => pour l’endocytose
Autre organite : les Mitochondries
Bâtonnets longueur 1-6 µm (parfois sphériques)
Nombre variable (jusque 1800 / cellule) – environ 20% de la masse cellulaire. Plus une cellule consomme d’énergie, plus il va y avoir de mitochondries dans la cellule.
Morphologie des mitochondries :
-Membrane externe
-> Espace intermembranaire
-Membrane interne (la plus fine) :
-> replis = crêtes mitochondriales
-> ATPosomes = ATP synthase (va synthétiser l’adénosine triphosphate =ATP)
Matrice :
->ADN mitochondrial
->mitoribosomes, ARNm, ARNt
Protéines, enzymes…
Fonctions des mitochondries :
Au sein de la mitochondrie : Cycle de Krebs. C’est une succession de réactions biochimiques qui consiste à enlever des carbones a des molécules.
Cela va rejeter du carbone sous forme de dioxyde de carbone (CO2). Réactions de dégradation : vont donc libérer de l’énergie. Cette énergie va être utilisée pour une réaction biochimique consommant de l’énergie : la phosphorylation (on colle un phosphate sur quelque chose). On va coller le phosphate sur l’ADP (adénosine diphosphate), qui va donc devenir de l’ATP. Cette phosphorylation est dite oxydative car elle consomme du dioxygène et rejette du CO2.
On appelle ce mécanisme la Respiration cellulaire (oxydation des sucres et des acides gras).
Produit la plus grande partie de l’énergie nécessaire au fonctionnement de la cellule
Quelles peuvent être les autres fonctions de la mitochondrie ?
-Réservoir de calcium
-En interaction avec le réticulum, les mitochondries interviennent dans la synthèse des phospholipides et des hormones stéroïdes.
-Activité de synthèse de protéines (machinerie de synthèse) : ADN, ARNm, ARNt, ARNr.
Les mitochondries se reproduisent par division.
Les structures secondaires des protéines :
(4 types)
Repliements de protéines : interaction entre de courts et proches fragments de séquence.
Différents types de repliements de protéines : hélice alpha, feuillet beta, pelote statique, coude.
Les deux structures que l’on va voir (ternaire et quaternaire) donne aux protéines leur activité biologique.
Les structures tertiaires (des protéines) :
Repliements de la protéine : interaction entre des AA très éloignés dans la séquence
Certaines protéines ont besoin de former une structure quaternaire car elles ne peuvent pas fonctionner sou forme ternaire
Structure tertiaire : monomère
la structure quaternaire :
Association de plusieurs monomères : dimère ou tétramère
Régulation et perte de l’activité des protéines :
->Sur certains acides aminés (modifications post-traductionnelles) :
-ajout d’un phosphate : phosphorylation
-ajout d’un ose : glycosylation
(! Ne pas confondre dégradation protéique et dénaturation protéique !)
->Perte de l’activité des protéines :
-dégradation : atteinte de la séquence (on coupe les liaisons peptidiques entre les Acides aminés)
-dénaturation : Dans la dénaturation, on ne touche pas à la structure des acides aminés. Destruction des structures II, III et IV. Ex : dénaturation par déploiement des structures III et II= on déroule les structures (voir schéma)
Quelle est la dernière molécule organique de la biochimie ?
les nucléotides.
les nucléotides :
éléments de base des acides nucléiques
Composés quaternaires : C, H, O et N
Les nucléotides ont 3 parties : pentose (ribose ou désoxyribose), 1 base azotée, phosphates
Un nucléotide est orienté : une orientation 5’Phosphate (5 prime phosphate) et une orientation 3’OH (3 prime OH)
Les nucléotides ne contiennent pas tous les mêmes bases azotées : Adénine (A), Thymine, Cytosine, guanine
Il y a des bases puriques et des bases pyrimidiques. Pyrimidiques : C, T et Uracile. Purique : Adénine et Guanine.
Les acides nucléiques sont issus de la polymérisation de nucléotides.
les acides nucléiques :
Polymérisation de nucléotides : liaisons phosphodiesters (Entre la face 3’OH et la face 5’P de deux nucléotides différents)
l’ADN :
acide désoxyribonucléique (dans noyau des cellules).
Structure primaire de l’ADN :
structure primaire : un brin d’ADN (monocaténaire)
Assemblage de désoxyribonucléotides triphosphates -> monophosphate
ADN polymérase
Structure secondaire de l’ADN :
Assemblage de 2 brins d’ADN : structure plane au début
Complémentarité des bases azotées : Thymine avec Adénine, Cytosine avec Guanine.
Brins antiparallèles
Double hélice d’ADN (Watson et Crick, 1953) : structure tridimensionnelle hélicoïdale
Structure tertiaire de l’ADN :
Structure tertiaire (EUCARYOTE) : ADN énorme
Condensation de l’ADN (chromatine) dans le noyau : protéines (histones) + superenroulements d’ADN
ADN condensé : Chromatine des chromosomes
Réplication de l’ADN :
dans noyau des cellules
1 ADN : brins parentaux dans une cellule mère. Puis mitose : 2 cellules filles= 2 molécules d’ADN identique.
On dit que la réplication est un processus semi-conservatif car chaque cellule fille ne conserve qu’un brin d’ADN parental. L’autre est néoformé (nouvellement synthétisé).
Sur l’ADN, on a certains endroits appelés des origines de réplication : Bulle de réplication. (Voir un schéma)
Bulle de réplication possède 2 fourches de réplication.
La réplication est bidirectionnelle car elle se fait dans les 2 directions.
Pour les procaryotes : 1 origine de réplication. Pour les eucaryotes : plusieurs origines de réplication.
Les ARN vont être transcrits, fabriqués dans le noyau des cellules. C’est ce qu’on appelle une transcription. Il n’y a qu’un seul brin d’ADN qui sert de modèle pour fabriquer L’ARN. Les ARN vont ensuite être transférés dans le cytoplasme (transfert de l’information génétique). La traduction va se dérouler dans le cytoplasme.
Gènes :
Gènes= séquences d’ADN transcrites
Ils codent des ARN ou des protéines.
ADN (information génétique) = Plein de gènes les uns à côté des autres.
Espaceurs : Se trouvent entre les gènes. Ce sont des séquences d’ADN non transcrites en ARN.
Tous les gènes ne codent pas pour des protéines :
-certains codent (sont transcrits) pour des ARNt ou des ARNr
-les gènes qui codent pour des protéines sont transcrites en ARNm.
les ARN :
ARN= acide ribonucléique
Assemblage de ribonucléotides mono-phosphate à partir des tri-phosphates.
Thymine remplacée par l’uracile
Les ARN sont monocaténaires
Il existe 3 types d’ARN.
Les ARN messagers : ARNm
Porte le code génétique : enchainement de codons.
Sert à la synthèse de protéines.
Codon= triplé de nucléotides.
Le code universel et redondant. 64 codons possibles. Chaque codon code un acide aminé sauf codons STOP (il y en a 3).
Enchainement de codons dans l’ARNm détermine la séquence d’un peptide ou d’une protéine.
Les ARN de transfert : ARNt
Décodent le code génétique porté par l’ARNm ; Structure tridimensionnelle en forme de trèfle (voir schéma).
En bas du trèfle, on a un triplé de nucléotides : c’est un anticodon. Chaque anticodon va être complémentaire d’un codon sur l’ARNm.
Les ARN ribosomiaux : ARNr
Organites intracellulaires : les ribosomes
Lisent le code génétique porté par l’ARNm= tête de lecture (associe ARNm et ARNt)
La transcription (noyau des cellules) :
Un seul brin d’ADN (matrice) -> ARN
Brin d’ARN matrice : 3’OH gènes à transcrire codant pour une protéine 5’P
Commence à une séquence au début du gène : promoteur. Fin de la transcription à la fin du gène : terminateur
Chez les procaryotes :
-un promoteur/plusieurs gènes : Opéron
Chez les eucaryotes :
-un promoteur/ un gène
L’ADN va s’ouvrir au niveau des promoteurs : les 2 brins d’ADN vont s’écarter.
Fin de la transcription : on va avoir un transcrit primaire d’ARN ou pré-ARN.
Puis Maturation (par différents mécanismes dans NOYAU) : concerne tous les ARN (sauf ARNm des procaryotes).
Ex : Maturation primaire d’un ARNm (eucaryote)
L’ARN contient des exons (codants) et des introns (non-codants). On va éliminer les introns qui ne servent pas et on va relier les exons.
Sites d’épissages (limites intron/exon)
Reconnaissance par des particules d’épissage : Spliceosome.
On forme des boucles d’introns, ce qui rapproche les exons. Puis les introns sont éliminés : on obtient des transcrits matures d’ARN. Ce sont ces transcrits qui vont passer dans le cytoplasme.
Maturation de l’ARNm : Excision des introns, épissage des exons.
La traduction : synthèse des protéines
Eléments nécessaires : ARNm, ARNt, ribosome, acides aminés
Caractéristiques de la traduction :
-cytoplasme des cellules
-débute sur l’ARNm au codon initiateur (méthionine)
-elle se termine sur l’ARN aux Codons STOP
-le code génétique de l’ARNm est lu dans le sens 5’P/ 3’OH
Quelles sont les 3 étapes de la traduction ?
-L’initiation
-L’élongation
-La terminaison
Initiation :
Codon initiateur AUG (méthionine : Met). Accommodation entre codon et méthionine. Puis grande sous-unité va arriver. Met va occuper le site P. le site A est vide pour l’instant (voir schémas).
Elongation :
Un ARNt (avec un autre acide aminé) va occuper le site A.
Déplacement du ribosome le long de l’ARNm d’un seul codon.
Le ribosome va avancer d’un seul codon.
Déplacement du ribosome d’un seul codon à la fois : Translocation.
Un troisième ARNt va reconnaitre le 3eme codon et va occuper la deuxième place car elle sera vide.
Donc au fur et à mesure, un acide aminé se rajoute à chaque fois. On a des liaisons peptidiques qui se forment.
La protéine se replie au fur et à mesure que le ribosome avance.
Un ARNm peut être traduit par plusieurs ribosomes à la fois ;
L’ensemble ARNm + ribosomes= polysome.
Terminaison :
Codons Stop
-UAA
-UAG
-UGA
L’ensemble va se détacher. Le ribosome va se détacher de l’ARNm.
