cours 12 (final) Flashcards
parles de la forme, du transport et du mouvement dans la cellule
- la forme des différentes ¢ est imputable à leurs composantes
cytoplasmiques qui constituent le cytosquelette - le transport intracellulaire dépend du cytosquelette
- les mouvements des ¢, incluant ceux associés à la ÷, dépendent
aussi du cytosquelette
Qu’est-ce que le Cytosquelette
- ensemble de tubules et de filaments
composés de protéines - synthétisées sur polysomes
libres du cytoplasme - restent dans le cytoplasme
pas incorporées à des organites
Quels sont les composantes du cytosquelette
- 3 composantes
a) microtubules (μT)
b) microfilaments (μF)
c) filaments intermédiaires (FI)
Quels sont les caractéristiques générales des microtubules (μT)
- longs, ~droits et assez rigides
- diamètre total: 25nm, diamètre interne (lumière): 12nm
- dans le cytoplasme de toute ¢: μT libres ou en complexe
- une extrémité est reliée au centrosome, près du noyau
quelle est la configuration des microtubules (μT)
- le centrosome (cytocentre) organise
- les μT libres du cytoplasme
- les μT du fuseau mitotique lors de la ÷
si on compare les ¢ Þ configurations de μT
a) irradient du centrosome vers la périphérie
* droits ou légèrement courbés
* se terminent près de la membrane plasmique
b) en parallèle dans les axones des ¢ nerveuses
* rigidité et souplesse à la fois
* transport de vésicules dans les axones
c) en fuseau dans les ¢ en ÷ (fuseau mitotique)
explique la polymérisation des microtubules (μT)
- monomère = protéine tubuline
- 2 isomères de tubuline: α et β
- en nombre égal et en alternance
- 1 α et 1 β se lient Þ dimère
- les dimères se polymérisent (par liaisons
ioniques) en chaîne, en présence de GTP
Þ protofilament - 13 protofilaments s’organisent autour
d’une lumière centrale Þ μT - polarisation du protofilament et du μT
- extrémité de tubuline α = négative (-)
- extrémité de tubuline β = positive (+)
explique les microtubules (μT): centrosome
- le centrosome est ~central dans la ¢, près du noyau
- 1 centrosome par ¢ (se dédouble à la ÷ cellulaire)
- comprend
- 2 centrioles à angle droit (diplosome)
-9 triplets de μT (diapos 15-16)
- reliés par des ponts de nexine
- 2 centrioles à angle droit (diplosome)
- matrice
- γ-TuRC: γ-Tubulin Ring Complex = complexe en anneau de tubulines γ
(un autre isomère de la tubuline)
- γ-TuRC: γ-Tubulin Ring Complex = complexe en anneau de tubulines γ
- péricentrine = protéine
explique ce qu’est les microtubules (μT): centrosome: γ-TuRC
- γ-TuRC (complexe en anneau de tubuline γ)
- 13 tubulines γ en anneau
- est responsable de la nucléation, ce
qui initie la polymérisation des dimères
de tubulines α et β en protofilaments
(qui s’assemblent en μT)
Þ l’extrémité α (-) des μT est reliée à γ-TuRC
Þ les μT sont donc en croissance à partir
des γ-TuRC du centrosome
Þ croissance des μT de l’extrémité – vers +
α vers β (ajout de dimère à l’extrémité + β)
Þ polarité
quelles sont les fonctions des microtubules (μT) libres
Confèrent une forme aux ¢
* notamment grâce à leur configuration
Positionnent les organites dans la ¢
Mobilité intracellulaire des organites
explique la fonction de Positionnent les organites des microtubules (μT)
- lors de la ÷ et dans la ¢ en développement et mature
- Ex: mitochondries, différentes vésicules (lysosomes, peroxysomes, etc)
- en lien avec la mobilité des vésicules
explique la fonction de Mobilité intracellulaire des organites des microtubules (μT)
notamment des différentes vésicules (ex: hormone à exocytoser)
* kinésine = moteur protéique qui se déplace sur μT
libres du cytoplasme de - vers + en hydrolysant l’ATP
* partie filamenteuse se lie au récepteur kinectine sur la
membrane des vésicules à transporter
* partie globulaire d’ATPase
notamment des différentes vésicules (ex: hormone endocytosée)
* dynéine = moteur protéique se déplace sur les μT libres
(cytoplasmiques) de + vers - en hydrolysant l’ATP
* se lie aux organites par le récepteur dynacHne
et d’autres protéines de leur membrane
Quels sont les 3 différents types de microtubules (μT)
- μT simple = singlet
Þ 13 protofilaments - les μT libres du cytoplasme
- 2 μT peuvent former un doublet
Þ 3 protofilaments en commun - les μT des cils et des flagelles (diapo 18)
- 3 μT peuvent former un triplet
Þ protofilaments partagés par les μT adjacents - les μT du centrosome (diapo 9) et du cinétosome
Qu’est-ce que le Complexes μtubulaires: cils & flagelles
- digitaNons mobiles de la surface cellulaire
- les cils sont + nombreux que les flagelles
- les flagelles sont + longs que les cils
- leur structure est comparable
- un axonème (❗ ≠ axone de neurone)
- recouvert de membrane plasmique
- chaque cil et flagelle prend origine
d’un cinétosome
qu’est-ce que la partie interne et externe du complexe de μT
partie externe: axonème, mb plasm
* 9 doublets de μT en cercle
* 2 singlets de μT au centre
* 2 bras de dynéine reliés à un des μT
de chaque doublet du cercle
* hydrolysent l’ATP
* agissent comme moteur
- parNe interne: cinétosome
- organise les μT du cil/flagelle
- à la base du cil/flagelle
(pas près du noyau) - 9 triplets de μT en cercle
Quels sont les différents battements des cils et des flagelles des cellules eucaryote et procaryote
eucaryote:
flagelle = sinusoïdal
cil = pendulaire
procaryote :
flagelles = mouvement circulaire
Quels sont les caractéristiques générales des microfilaments (μF)
- ou filaments d’acNne
- diamètre: 7nm
- flexibles
- dans le cytoplasme périphérique surtout (ectoplasme)
explique le cytosquelette microfilaments (μF)
- un μF ressemble à 2 rangées de perles torsadées
- polymérisation de monomères d’actine G (globulaire)
Þ actine F (fibrillaire ou filamenteuse), en présence
d’ATP Þ ADP (perte de 1 P = déphosphorilation par hydrolyse) - l’actine est la protéine la + abondante des ¢ animales
- ~50% actine G et ~50% actine F
- les μF ne sont pas reliés à un équivalent de centrosome
- se polymérisent ~ à partir de la mb plasmique
Þ réseau cortical (dans l’ectoplasme) de filaments d’actine - structure très dynamique, toujours en reconstruction
Þ se polymérisent à l’extrémité + et dépolymérisent à l’extrémité -
quelles sont les caractéristiques de la protéine d’actine G
- monomère d’actine G (globulaire)
- protéine en forme d’arachide
- 2 amas globulaires d’a.a. (total de 374 a.a.)
- l’ATP est dans le sillon entre les 2 amas
Quelles sont els fonctions des microfilaments (μF)
- les μF sont nécessaires à l’endocytose et à l’exocytose
- fonctions nombreuses, selon la protéine associée
- adhérence au substrat
diapo 27 - support mécanique
diapo 28 - gélation
diapo 29 - mobilité intracellulaire
diapos 30-32 - etc
explique la fonction de Mobilité cellulaire des microfilaments
1re manière
* marche de la myosine I sur μF
* de – vers + Þ transport de vésicules
(comme la kinésine sur les μT)
2e manière
* glissement de μF entre eux grâce à
* myosine I Þ transport vésiculaire
* myosine II Þ contraction musculaire
Þ cytocinèse
3e manière
* locomotion cellulaire chez les ¢ mobiles
* polymérisation d’actine et action de la myosine
* les μF se polymérisent à l’extrémité + et se
dépolymérisent à l’extrémité -
PolymérisaJon d’acJne G en
acJne F Þ filaments (dans les
filopodes). La dépolymérisaJon
des filaments à l’extrémité - et
la croissance (polymérisaJon) à
l’extrémité +, avec la contracJon
de la myosine (non montrée),
font avancer la ¢ sur son substrat
quelles sont les caractéristiques du Cytosquelette: filaments
intermédiaires (FI)
- diamètre: 10nm
- assez flexibles
- d’un bout à l’autre de la ¢ des Vertébrés
- résistent à la tension Þ solidité mécanique de la ¢
compare les μT et μF vs FI
μT et μF:
- dans toutes les ¢ eucaryotes
- monomère = protéine globulaire
- 1 type de protéine:
tubuline dans μT, actine dans μF
- polarisés (extrémités – et +)
- site pour un donneur d’énergie
(GTP pour μT, ATP pour μF)
- toujours en reconstruction, surtout μF
(polymérisation-dépolyméri.-poly-dépoly…)
- cytoplasmiques (absents du noyau)
FI
- chez les Vertébrés (poissons aux mammif.)
surtout ds ¢ soumises au stress mécanique
- monomère = protéine filamenteuse
- la protéine dépend du type cellulaire
(desmine, kératine, etc. – diapo 35)
- non polarisés (2 extrémités comparables)
- pas de site pour nucléotide,
poly/dépolymérisation contrôlées par PO3
- beaucoup plus stables
- cytoplasmiques, 1 type (lamine) dans noyau
Quelles sont les protéines du filaments
intermédiaires (FI)
- FI cytoplasmiques
- desmine: dans les ¢ musculaires (diapo 36)
- kératine: acide et kératine basique dans les ¢ épithéliales,
notamment l’épiderme de la peau (diapo 36) - neurofilaments dans les (axones des) neurones (diapo 37)
- vimentine dans les fibroblastes (¢ du tissu conjonctif sécrétant le collagène) et les adipocytes (diapo 37)
- nestine dans les ¢ souches du système nerveux central (pas vue)
- FI nucléaires
- lamine dans les filaments bordant la membrane nucléaire interne
Quelles sont les protéines du filaments
intermédiaires cytoplasmiques (FI)
- desmine dans les ¢ musculaires
- kératine acide et k. basique dans
les ¢ épithéliales, ex: épiderme - neurofilaments dans les neurones
- vimentine dans les fibroblastes et les adipocytes
Quelles sont les protéines du filaments
intermédiaires nucléaires (FI)
- lamine dans le nucléoplasme, bordant la membrane
nucléaire interne, mainNent l’enveloppe nucléaire (diapo 52)
seul FI qui possède une SLN (séquence de localisacon nucléaire)
explqiue la synthèse des filaments
intermédiaires (FI)
- monomère = protéine filamenteuse polarisée NH2a.a.–a.a.–a.a.COOH
- 2 monomères s’associent côte à côte
Þ dimère torsadé, polarisé - 2 dimères s’associent, tête-bêche,
avec léger décalage
Þ tétramère non polarisé - chaque extrémité a NH2 et COOH
- 8 rangées de tétramères s’associent
côte à côte de façon hélicoïdale Þ FI - la longueur dépend du nb de rangées
de tétramères mises bout à bout - région commune à toutes les protéines
= 310 a.a. en hélice α - les extrémités sont très variables
Quelles sont les grandes caractéristiques du cycle cellulaire et division
cycle cellulaire = durée de vie d’une ¢
* débute dès que la ÷ précédente s’est
terminée, i.e. avec la création des ¢ filles
* se termine à la fin de la ÷ suivante
2 grandes phases
a) interphase, entre 2 ÷ : G1, S, G2
b) mitose: M = ÷ d’une ¢ en 2 ¢ filles
si la ÷ ne se produit pas Þ la ¢ meurt
* sauf les ¢ qui ont une phase G0
= phase additionnelle possible
chez plusieurs ¢
explqiue Cycle cellulaire: a) interphase
- après la fin de la ÷ précédente et jusqu’au début de M, la ¢
- double sa masse de protéines et d’organites
- réplique son ADN
- se prépare à la prochaine ÷
- 3 sous-phases dont la durée respective varie selon l’âge et l’état de la ¢
(embryon, jeune, vieux, sain, pathologique, etc.)
explique les 3 sous-phases de l’interphase
G1 G = gap ou growth
* différenciation et croissance
* vérification des conditions en vue de la phase S
S synthèse
* réplication de l’ADN (cours du 13 oct)
* activateur de phase S dans le cytoplasme, éliminé après S
G2
* la différenciation et la croissance se terminent
* blocage de la re-réplication de l’ADN
* vérifications de l’ADN en vue de M: surveillance, réparation
explique Cycle cellulaire: phase G0
- après la phase M
- chez plusieurs ¢
- la ¢ ne fait qu’accomplir sa foncNon spécifique
- ne se ÷ pas ni ne meurt
- durée variable
- jours, semaines, années
- pour la majorité des ¢ qui ont G0
- certaines ¢ restent postmitocques
- ex: la majorité des neurones
- certaines ¢ peuvent être réaccvées à se ÷
- ex: les ¢ gliales, qui secondent les neurones,
se ÷ si besoin
explique Cycle cellulaire: b) mitose
un facteur de promotion de la phase M dans le cytosol
* a été activé à la fin de la sous-phase G2
* entraîne la condensation des chromosomes (mol d’ADN + histones)
chaque chromosome (pair) a été dédoublé durant S
* chaque moitié de chromosome double = chromatide
* les 2 chromatides-sœurs sont reliées l’une à l’autre au centromère
* séquence spécifique de nucléotides = ADN centromérique
la ¢-mère a dédoublé tout son matériel durant G1 et G2
elle devra le réparNr le + également possible entre les 2 ¢-filles
* facile pour les éléments nombreux
Þ n exact donné à chaque ¢-fille importe moins
* ex: mitochondries
* certains éléments sont en quancté limitée
* ex: 1 centrosome: une fois dédoublé, n = 2
seulement
Þ n exact donné à chaque ¢-fille est crucial
Quelles sont les contraintes de la mitose
- contraintes à la ÷ de la ¢ eucaryote
- sa taille
- son noyau et l’enveloppe nucléaire
- les organites cytoplasmiques
Þ il faut un mécanisme qui aide à la ÷
quels sont les elements qui permettent la ÷ de la ¢ eucaryote
la ÷ de la ¢ eucaryote s’effectue
grâce à la formation
* d’un fuseau fait de μT =
fuseau mitotique
* assure la ÷ du noyau = caryocinèse
* d’un anneau de μF
* assure la ÷ de la ¢ entière = cytocinèse
explique Mitose: fuseau mitotique
- les μT sont organisés par les 2 centrosomes
- qui résultent du dédoublement du centrosome-mère durant G1
- et qui se sont éloignés du centre de la ¢-mère vers les pôles
Quels sont les 3 types de μT du fuseau
μT polaires
* d’un centrosome vers l’autre
* dépassent un peu l’équateur
* reliés par des protéines à l’équateur
μT kinétochoriens
* d’un centrosome vers l’équateur
* s’attachent au kinétochore à l’équateur du fuseau (diapos 53, 56)
* servent à la migration des chromosomes vers leur pôle respectif durant
l’anaphase (diapo 55)
μT astériens
* irradient autour des centrosomes, la dynéine les lie à la memb. plasmique
Quels sont les 5 phases de la mitose?
1- prophase
2- prométaphase
3- métaphase
4- anaphase
5- télophase
explique Mitose: 1- prophase
- noyau
- la transcripcon d’ARN a cessé
- le nucléole se désassemble
- la chromacne se condense Þ chroma]des courtes, épaisses, visibles au microscope photonique
- cytoplasme
- les 2 centrosomes s’éloignent l’un de l’autre et du centre de la ¢
- le fuseau mitocque commence à s’assembler
- les μT du fuseau sont reliés aux centrosomes par leur extrémité α
explique Mitose: 2- prométaphase
- noyau
- la chromacne se condense + Þ chroma]des + courtes, + épaisses
- les FI de lamine bordant la membrane nucléaire interne se dépolymérisent
Þ les complexes des pores nucléaires (CPN) se désassemblent
Þ l’enveloppe nucléaire se vésicularise - les kinétochores s’assemblent (diapos 53 et 56) s’a^achent aux μT kinétochoriens du fuseau mito]que
- les μT kinétochoriens exercent une tension sur les chromacdes Þ les chroma]des s’orientent sur le fuseau mito]que
- kinétochore: complexe protéique qui se lie
- au centromère (diapo 46) des chromatides-soeurs
- et aux μT kinétochoriens du fuseau mitotique
- attache donc les chromatides aux μT
- exerce une tension sur les chromatides
Þ qui s’orientent sur le fuseau
Qu’est-ce que la kinetochlore
- kinétochore: complexe protéique qui se lie
- au centromère (diapo 46) des chromatides-soeurs
- et aux μT kinétochoriens du fuseau mitotique
- attache donc les chromatides aux μT
- exerce une tension sur les chromatides
Þ qui s’orientent sur le fuseau
explique Mitose: 3- métaphase
- la chromacne a terminé sa condensacon
- tous les chromosomes sont à l’équateur du fuseau mitocque
Þ forment la plaque équatoriale
explique Mitose: 4- anaphase
- [Ca++]i augmente
- les chromacdes-soeurs de chaque
chromosome pair se séparent l’une
de l’autre Þ chromosomes simples - les chromosomes simples migrent
le long des μT kinétochoriens vers
leur pôle respeccf - les μT kinétochoriens raccourcissent
- le kinétochore con]ent (entre autres)
des protéines contrac]les
(kinésine, dynéine, etc – diapo 56) - la migracon est achevée quand les
chromosomes sont rendus aux pôles - le kinétochore contient des protéines motrices: Ex. kinésine, dynéine
explique Mitose: 5- télophase
les noyaux-fils se reconstituent
* les chromosomes se décondensent
* les nucléoles se reforment
* la transcription d’ARNr s’active
* l’enveloppe nucléaire se reforme à
partir des débris de l’enveloppe-mère et du REG
* les lamines se polymérisent en FI (diapos 38-40)
* les protéines nucléaires se retrouvant à l’extérieur
des noyau-fils y sont importées grâce au signal de
localisation nucléaire: SLN
a ¢-mère se segmente en 2 ¢-filles
* grâce à l’anneau contractile d’actine et de myosine
explique Mitose: en conclusion
1.d’abord la caryocinèse = la ÷ du noyau de la ¢-mère
* dépend des μT
1.ensuite la cytocinèse = la ÷ du cytoplasme, donc de
toute la ¢-mère en 2 ¢-filles
* dépend des μF d’accne (concours de la myosine II)
* a commencé avant la fin de la caryocinèse
* ne peut se compléter avant que la caryocinèse ne soit achevée
explique les 2 types de division cellulaire
2 types de ÷ chez les organismes eucaryotes
pluricellulaires, qui praNquent la reproducNon sexuée
mitose pour toutes les ¢ (lignées germinale et somacque)
* 1 ¢-mère Þ 2 ¢-filles iden]ques, avec le même nombre de chromosomes
méiose pour les ¢ de la lignée germinale
* 1 ¢-mère Þ 4 ¢-filles, chacune avec ½ du nombre de chromosomes
* ¢ germinale mâle = spermatozoïde
* ¢ germinale femelle = oeuf (1 seule des 4 ¢-filles survit)
