Cours 2 Flashcards
Quelle est la structure cellulaire?
- Noyau: contient le matériel génétique
- Réticulum endoplasmique (RE)/appareil de Golgi: sécrétion de protéines
- Lysosomes/endosomes: dégradation de composantes cellulaires
- Mitochondries: Production d’énergie/métabolisme du fer
- Membrane plasmique: régulation des échanges avec le milieu extracellulaire
Comment varie les structures de la cellule?
Varie d’un type cellulaire à l’autre selon leur fonction
Quelles sont les caractéristiques de la membrane plastique?
Cellules délimitées par une membrane qui limite les échanges avec le milieu extracellulaire
La membrane plasmique est composée de quoi?
Lipides: rôle structurel (imperméable, fluide) mais aussi fonctionnel
Protéines: permettent les différentes fonctions des membranes
Décrivez le modèle de la mosaïque fluide
- Composée de lipides et de protéines (environ 50% chaque selon la membrane)
- La composition en lipides détermine la fluidité de la membrane
Quelle est le rôle d’imperméabilité des membranes biologiques?
• Permet d’isoler le milieu intracellulaire
• Rend nécessaire divers systèmes de transport actif (nécessitant de l’énergie – gradient ionique,
ATP)
• Rend nécessaires certaines adaptations pour la communication entre cellules (jonctions serrées
par exemple)
• Permet la création d’un gradient ionique
Le gradient ionique est important pour?
- la signalisation cellulaire (Ca2+)
- La régulation des échanges avec le milieu extracellulaire
- L’activité des cellules excitables (cellules musculaires, neurones)
Quelles sont les caractéristiques de la perméabilité des membranes biologiques?
La membranes imperméables aux ions sont comment?
- Membrane perméable aux molécules hydrophobes
- Membranes imperméables aux ions
- Hydratés
- Chargés
- Potentiel membranaire pouvant être utilisé pour la signalisation (K+ intracellulaire; Na+ extracellulaire)
Les protéines membranes sont regroupées où?
Quel est leur rôle?
Dans les radicaux lipidiques
• Enrichi en sphingolipides (longues chaînes aliphatiques) et cholestérol
• Organise et regroupe des protéines fonctionnant ensemble
• Permet d’accommoder de longs domaines transmembranaires
Quel est le rôle des protéines membranaire?
- Transport: canaux ioniques, transporteurs
- Récepteur pour la transduction de signal: activent un second messager à l’intérieur de la cellule
- Fixation au cytosquelette et à la matrice extracellulaire
- Activité enzymatique
- Formation de jonctions intercellulaires: jonctions serrées, desmosomes, jonctions ouvertes
- Reconnaissance entre cellules: rôle important dans le système immunitaire
Quels sont les rôles physiologiques de la perméabilité membranaire sélective du système digestif?
- Acidité de l’estomac
- Protection
- Absorption des nutriments
Quels sont les rôles physiologiques de la perméabilité membranaire du système endocrinien?
- Régule les propriétés des hormones et de leur sécrétion
- Permet l’entrée sélective de nutriments dans les cellules
Quels sont les rôles physiologiques de la perméabilité membranère du système nerveux?
- Constitue la base fondamentale du fonctionnement des neurones
- Gradient ionique, polarisation, dépolarisation
Quelles autres molécules jouent un rôle important dans la signalisation?
Lipides membranaires
Quel est le rôle du noyau?
Contient le matériel génétique nécessaire à la production des protéines et divers ARN
Décrivez l’enveloppe nucléaire
• Enveloppe nucléaire:
-Membrane double en continuité avec le RE
-Lamina nucléaire: réseau de protéines formant
la structure interne du noyau
(lamines – filaments intermédiaires)
-Pores nucléaires: régulent les échanges entre le noyau et le cytoplasme (transport actif vs diffusion)
-S’assemble et se désassemble au cours du cycle cellulaire
Décrivez les nucléoles
Région du noyau retenant bien le colorant
Site de formation des sous-unités des ribosomes
Régions organisatrices du nucléole (ARNr)
généralement 1 ou 2 par cellule
Caractériser la chromatine
- Structure compacte de l’ADN dans le noyau
- Chromatine: ADN et protéines associées
- Nucléosome: ADN associé aux histones
Comment régularise t-on la chromatine?
Méthylation des histones
Acétylation des histones
Méthylation de l’ADN
Qu’est-ce que l’euchromatine?
Transcription active
Qu’est-ce que l’hétérochromatine?
Segments d’ADN inactifs (méthylés)
Décrivez les étapes de transcription
- Initiation: Avec l’aide des facteurs de transcription. l’ARN polymérase se lie au promoteur, détache les deux brins d’ADN et commence la synthèse de l’ARNm au point de départ de la matrice
- Élongation: Transcription d’une base à la fois, ouvre la double hélice d’ADN
- Terminaison: Fin de la synthèse, ARN polymérase et l’ARNm transcrit terminé sont libérés
Quel est le rôle de l’ARN messager
ARN contenant l’information pour la synthèse d’une protéine
Exons (codant) et introns (non codant – épissage)
Coiffe à l’extrémité 5’ (stabilité, export, traduction)
Arn ribosomal
S’associe avec des protéines pour former les ribosomes
ARN de transfert
Associés à un acide aminé
microARN
Régulent la stabilité et l’expression des ARNm
Décrivez la traduction de l’information génétique
• Protéines nécessaires pour accomplir la vaste majorité des activités de l’organisme
Métabolisme
Transmission nerveuse Immunité
Communication (ex. hormones)
• L’information génétique est transcrite en ARNm
dans le noyau (quelques gènes dans les mitochondries)
• ARNm édités et transférés dans le cytoplasme
• Traduction dans les ribosomes
Quels sont les 2 contraintes à la transcription?
- Identification du gène à transcrire
2. Relaxation de la structure de l’ADN
Quels sont les facteurs de transcription?
- Généraux: nécessaires pour recruter l’ARN polymérase
- Spécifiques: régulent l’expression de gènes particuliers (séquence d’ADN spécifique)
- S’associent à des promoteurs
- Séquences spécifiques d’ADN généralement situés en amont du gène à transcrire
Une fois associés à leur promoteur, les facteurs de transcription recrutent quoi?
ARN polymérase
histone acétyltransférases
Autres facteurs nécessaires à la transcription
Qu’est-ce que l’épigénétique?
Phénotype héritable qui ne résulte pas d’une altération de la séquence d’ADN génomique
Quels sont les mécanismes moléculaires?
méthylation de l’ADN empêche sa transcription (ilots CpG) méthylation des histones
Quelles sont les conséquences de l’épigénétique?
Changement à long-terme l’expression génique
Développement
Cancer
Quelle est l’influence environnementale de l’épigénétique?
Transmission intergénérationnelle
Jumeaux
Quelle est la complexité de l’expression génique?
Génome « petit » par rapport à la complexité de l’organisme
Variété de structures et fonctions au niveau cellulaire
Quelques raisons:
• Interaction complexe entre les différents facteurs de transcription
• Euchromatine et hétérochromatine (méthylation/acétylation histones et ADN)
• Épissage alternatif
• microARN
Décrivez le repliement des protéines
• À leur sortie du ribosome, les protéines doivent:
-Être repliées correctement
-Être envoyées à leur destination finale
• Repliement aidé par des chaperonnes (HSP)
• À l’exception de quelques protéines mitochondriales, les protéines sont toutes synthétisées par des ribosomes dans le cytosol
Nécessité d’avoir un système pour la distribution appropriée des protéines
Décrivez les signaux de tri
- Séquence régulant la localisation des protéines
- Importance des charges et des acides aminés hydrophobes
- Continu ou discontinu (structure 3D)
- Généralement N-terminal (mito, RE) mais aussi à l’intérieur de la protéine ou extrémité C- terminale
Quelles sont les caractéristiques du noyau dans les signaux de tri?
Pore nucléaire large
Protéines repliées dans le cytosol puis importées
Permet la régulation par la localisation (ex. récepteurs nucléaires – œstrogène)
Quelles sont les caractéristiques du système endomembranaire dans les signaux de tri?
- Protéines doivent traverser la membrane
- Petits ports protéiques (translocase)
- Protéines non repliées
- Signaux spécifiques pour déterminer l’orientation des protéines transmembranaires Le signal peptide est généralement enlevé (ex. insuline, protéases intestinales)
Comment varie le système de contrôle de la qualité?
Mal compris pour les mitochondries
Système élaboré pour le repliement et le tri des protéines dans le RE (ex. CFTR)
Définissez le cytoplasme
Ensemble des substances contenues entre la membrane plasmique et le noyau
Définissez le cytosol
liquide contenant macromolécules et divers autres solutés
les autres éléments du cytoplasme s’y trouvent en suspension
Quelles sont les caractéristiques des organites cytoplasmiques
délimités par une membrane ou non membraneux
Quels sont les organites non-membraneux?
ribosome, centrioles, cytosquelette
Quels sont les organites membraneux?
Mitochondries Peroxysomes Réticulum endoplasmique Appareil de Golgi Lysosomes
Quelles sont les fonctions de la mitochondrie?
Production d’ATP (phosphorylation oxydative) Métabolisme du fer
Régulation du Ca2+
Signalisation cllulaire
Espèces réactives d’oxygène (signalisation et toxicité)
Production d’ATP (muscles, neurones)
Régulation du calcium (muscles, neurones) Excitotoxicité
Synthèse de précurseurs des hormones stéroïdiennes
Quelle est la structure de la mitrochondrie?
Membrane externe
Membrane interne repliée sous forme de crêtes
Extrêmement dynamique
ADN mitochondrial
Associé avec le réticulum endoplasmique
Quelles sont les maladies mitochondriales
Atteintes nerveuses et musculaires
Mutations mitochondriales
Mutations nucléaires
Mutations protéines de dynamique Altérations dans la fonction
Quelles sont les fonctions des peroxysomes?
Oxydation d’acide gras à longue chaines
Détoxification de substances nocives (alcool, formaldéhyde)
Détoxification des radicaux libres
• Contiennent diverses oxydases et catalases
• Se multiplient par division et par synthèse à partir du RE
• Liens étroits avec les mitochondries
Que comprend le système endomembranaire?
Réticulum endoplasmique Appareil de Golgi Lysosomes Endosomes Vésicules de sécrétion Réseau continu de vésicules membranaires entre le réticulum endoplasmique et la membrane cellulaire
Quelles sont les fonctions du système endomembranaire?
Production, stockage et export de protéines/peptides
Dégradation de diverses substances (nutriments, pathogènes)
Régulation du Ca2+ (réticulum endoplasmique)
Quelles sont les maladies associées au système endomembranaire?
Fibrose kystique
Maladies lysosomales
Infections intracellulaires
Définissez le RE
• Réseau de tubules interconnectés s’étendant dans l’ensemble du cytoplasme
• Continu avec la membrane nucléaire
• Constitue environ la moitié des membranes
cellulaires
• Deux types: Rugueux et lisse
Définissez le RE rugueux
Associé à des ribosomes
Début de la voie sécrétoire
Synthèse, glycosylation et contrôle de la
qualité des protéines
Rôle majeur dans la régulation du Ca2+
Synthèse des composantes des membranes cellulaires (protéines membranaires, phospholipides, cholestérol)
Définissez le RE lisse
Métabolisme des lipides, synthèse de cholestérol et phospholipides
Synthèse d’hormones stéroïdes
Absorption et transport des lipides (intestin)
Détoxification (foie et reins)
Dégradation du glycogène (surtout foie)
Décrivez le rôle de l’appareil de Golgi
• Rôle: modifications, emballage et tri des protéines et phospholipides produits dans le RE en vue de leur export
• Formé d’un empilement de vésicules aplaties
• Face cis: arrivée des vésicules en provenance du RE
• Face trans: départ des vésicules vers la membrane plasmique et les lysosomes
• Réseaux cis-golgien et trans-golgien: réseaux de canalicules
Golgi (Syntaxin 6) / Cytosquelette d’actine / Noyau
Quel est le rôle des lysosomes?
dégradation de diverses molécules biologiques
-Particules ingérées par endocytose
-Organites usés ou dysfonctionnels
-Macromolécules intracellulaires Autophagie
Libération de Ca2+ dans le sang (os) Signalisation cellulaire/régulation métabolique
Quelle est la conséquence d’une rupture de la membrane des lysosomes?
Mort cellulaire
Le transport entre le RE, le Golgi, les lysosomes et la membrane plasmique comprend quoi?
Exocytose (vers l’extérieur de la cellule)
Endocytose (vers l’intérieur de la cellule)
Transport entre les composantes du système endomembranaire
-Nécessite de l’énergie (ATP et GTP)
-Régulé et spécifique
Quelles sont les différentes formes d’endocytoses?
Phagocytose: cellules spécialisée grosses vésicules (bactéries, cellules)
Pinocytose: endocytose de vésicules avec clathrine caveola (caveolines)
Endocytose par récepteur interposé (Transcytose)
Qu’est-ce que l’exocytose permet?
- Libérer des substances dans le milieu (exemple: neurotransmetteurs)
- Exprimer divers récepteurs transmembranaires à la surface de la cellule
- Recycler la membrane plasmique
- Le trafic entre les composantes du système endomembranaire est régulé de manière similaire à l’endocytose et l’exocytose
Que permet le système digestif?
Absorption des lipides
Que permet le système endocrinien?
- Sécrétion d’hormones peptidiques
- Signalisation cellulaire
- Cholestérol pour la production d’hormones
Que permet le système nerveux?
- Neurotransmission
* Maladies neurodégénératives (lysosomes)
L’organisme est mobile grâce à quoi?
Muscles squelettiques (striés)
Muscle cardiaque
Muscles lisses (associés aux organes internes)
• Les cellules sont également mobiles
• Les mêmes structures cellulaires régulent les mouvement cellulaires et les mouvements de l’organisme
Qu’est-ce que le cytosquelette?
Cellule et organelles dynamique
Quels sont les mouvements cellulaires dans le cytosquelette?
Motilité cellulaire (ex. cellules immunitaires)
Division cellulaire
Mouvement des organelles et des vésicules (ex. transcytose dans le
système digestif) Contraction musculaire
Cils (ex. système respiratoire)
Les mouvements dans le cytosquelette sont possibles grâce à quoi?
Cytosquelette dynamique
Présence de moteurs moléculaires
Quels sont les 3 types de filaments dans le cytosquelette?
Actine: Mouvement cellulaire
Microtubules: Position et mouvement des organelles, division cellulaire
Filaments intermédiaires: force et résistance mécanique
Décrivez les microfilaments
Minces et flexibles
Nécessaire aux mouvements cellulaires
Contraction musculaire
Décrivez les intermédiaires
- Flexibles et résistants
- Résistance mécanique
- Filaments intermédiaires variés
- Stables
- Pas associés à un nucléotide
Décrivez les microtubules
• Forment à partir du centrosome • Rigides et droits • Déterminent la forme de la cellule et l’emplacement des organites • Fuseau mitotique
Comment se caractérise le protéine moteur?
- Utilisent l’hydrolyse de l’ATP pour déplacer un cargo le long du cytosquelette
- Peuvent déplacer vésicules, organelles ou un microfilament par rapport à l’autre (muscle)
- Rôle des protéines motrices associées au microtubules particulièrement important dans les neurones
Quels sont les 3 types majeurs de protéines moteurs?
Myosines (microfillaments): muscle
Dynéines (microtubules, vers extrémité moins)
Kinésines (microtubules, vers extrémité plus)
Qu’est-ce qu’un centrome?
Région voisine du noyau servant de centre d’organisation des microtubules
Composé d’une matrice et de deux centrioles perpendiculaires
Qu’est-ce qu’un centrioles?
Composés de neuf triplets de microtubules formant un tube creux
Associé à plusieurs protéines accessoires
Qu’est-ce qu’un matrice
Production des microtubules
Formation du fuseau mitotique
Quel est le rôle des jonctions membranaires?
• Permettent l’association de cellules adjacentes et, selon le type de jonction, leur communication
Définissez une jonction serrée
• Jonction serrée: Imperméables, empêchent les molécules de s’infiltrer entre les cellules
adjacentes. Exemple: intestin
Définissez une desmosomes
Ancrage reliant entre elles les cellules adjacentes et constituant un réseau de fibres internes réduisant la tension. Exemple: coeur
Définissez une jonction ouverte
Jonctions communicantes permettant le passage des ions et des petites molécules d’une cellule à l’autre ce qui assure
la communication. Exemple: coeur
