Cours 4 Flashcards
Cellule:
-Plus petite unité de la vie
-Unité de base de tous les êtres vivants
-3 constituents cellule
Membrane plasmique
Cytoplasme contenant des organites
Matériel génétique (ADN, ARN)
Pourquoi la petite taille des cellules favorisent les échanges à travers de la membrane?
-un rapport surface/volume élevé → facilitent les échanges cellulaires via membrane plasmique
2 types de cellule:
-Procaryotes: bactéries et archées
-Eucaryotes: Animaux, végétaux, champignons (eumycètes) et protiste (unicellulaire)
Points communs des 2 types de cellules
membrane plasmique, cytosol, chromosomes, ribosomes, certains mécanisme biochimique
Differences des 2 types de cellules
-Procaryotes: unicellulaire, n’ont pas de noyau (ADN, chromosome bactérien cellulaire, baigne dans le cytosol)
-Eucaryotes: unicellulaire ou pluricellulaire, ont un noyau (n ou 2n chromosome) baigne dans le nucléoplasme délimité par membrane nucléaire, organites membraneux
Constituants de cellule eucaryote:
1- Membrane plasmique
2- Organites membraneux/organelles:
-structure entouré de une ou 2 bicouche de
phospholipides
-ont des fonctions particulières
3- Organites non membraneux
-Ribosome
4- Cytoplasme
-Cytosol
-Organelles
examples organelles de cellule eucaryote
Examples organelles:
-Noyau (double bicouche)
-Mitochondries (double bicouche)
-Chloroplastes (double bicouche)
-Réticulum endoplasmique (une seule bicouche)
-Appareil de Golgi (une seule bicouche)
-Lysosomes (une seule bicouche)
-Jonction Gap
-Cytosquelette
-Peroxisomes
-Noyau et nucleole
NOYAU et processus de synthèse de proteine
-Organite qui contient le matériel génétique (ADN) de la cellule eucaryote
-ADN est associé avec des protéines pour faire la chromatine
-La chromatine se condense pour former chromosome, au moment de division cellulaire
-Envelopper de l’enveloppe nucléaire (membrane double) avec des pores
→protéines dans les pores forment les complexes du pore nucléaire
-Une structure appelée nucléole génère ARNr des ribosomes
-Liés à un réseau de membranes intracellulaires: réseau endomembranaire
→Réticulum endoplasmique (lisse et rugueux) →Appareil de Golgi -Structure du noyau en fonction du cycle cellulaire
2- Réticulum endoplasmique (RE)
-Réseau de tubules et sacs membraneux (citernes), à continuité de l’enveloppe nucléaire
Rugueux (RER):
-Ribosomes liés = aspects granuleux
-Synthèse des protéines sécrétées
(glycoprotéine, protéine liées à un sucre via liaison covalente) ou transporté à travers membrane plasmique
-Protégées du cytoplasme, puis secretion via vésicule
-Site de formation et de départ des vésicules de transports
Lisses (REL):
-Sans ribosomes
-Synthèse des lipides (hormones, phospholipides membranaires)
-Stockage de Calcium (Ca2+)
-Détoxification (ex: médicaments, drogues)
3- Ribosomes
-Complexe ribonucléoprotéiques composés d’ARN ribosomique (ARNr) et de protéines
-Sont responsables de la synthese des proteines
-Pas de ribosomes= pas de protéines
Deux types de ribosomes:
1- Ribosomes libres: synthétisent protéine complètement dans le cytosol. Ceux sont des protéines qui restent dans le cytosol ou vont au noyau, mitochondries et chloroplastes
2- Ribosomes associé au réticulum endoplasmique: commence dans le cytosol et finissent dans le RER
-Protéines synthétisés sont transférées à l'intérieur du RER ou insérer dans la membrane du RER
4- Appareil de Golgi et vesicules
-Les protéines du RER sont ensuite acheminés par des vésicules vers leurs destinations finales, passant par l’appareil de Golgi
-Centre de tri de proteines:
-Leur maturation -Triage -Emballage (vesicule) -Distribution
Proteines vont de la face cis (cote du RER) a la trans (loin du RER):
1- Les vésicules se déplacent du RE à l’appareil de Golgi
2- Les vésicules se combinent pour former de nouveaux saccules à la face cis (coté du RER)
3- Maturation des saccules: les saccules se déplacent de la face cis à la face trans (loin)
4- Des vésicules se forment et quittent l’appareil de Golgi en transportant des protéines spécifiques vers d’autre endroits ou vers la membrane plasmique pour secretions
5- Des vésicules rapportent certaines protéines vers place de Golgi moins matures
6- Rapporte des protéines dans le RE
Cis (reception) → Trans (expedition)
→ Processus de maturation produits des vésicules
5- Mitochondrie
-Centre de production d’énergie pour la cellule eucaryote (100 ou plus par cellule)
-Site de la respiration cellulaire (O2)(cycle de Krebs) → Production d’ATP, source principale d’énergie pour la cellule
6- Cytosquelette et composants
-Réseaux de fibres formées de protéines: microtubules, microfilaments et filaments intermédiaires
-Rôle dans l’organisation des structures cellulaire (ancrage) et des activités de la cellule
-Cytosquelette mobilise vésicules et les organites
(Protéine motrices fixer au récepteurs des organites font glisser le long du microtubule et parfois microfilaments grâce à ATP)
-Microtubules et microfilaments très dynamiques
→ ils se forment et se dissocie continuellement
Microtubules: (tubuline a et tubuline b)
-Cylindre creux
-Maintien forme cellulaire
-Motilité cellulaire (composants de cils et
flagelles)
-Mouvements des chromosomes lors de
division cellulaire
-Mouvements des organites
-Microfilaments: (actine)
-Deux brins d’actine entrelacés
-Maintien forme cellulaire
-Contraction musculaire
-Motilité cellulaire
-Cyclose dans cellule vegetale
-Division des cellules animals
-Filaments intermédiaires: (une protéine comme dans famille des kératines)
-Maintien forme cellulaire
-Fixation du noyau et de certains organites
-Formation de la lamina nucléaire
8- Le centrosome
-Organite situé près du noyau, essentiel dans le développement de la cellule animale et sa division
-Formé de 2 centrioles formés de 9 triplets de microtubules
-Les microtubules du cytosquelette se forment et s’organisent à partir du centrosome
9- Peroxysome
-Centre de destruction et recyclage de déchets
-Riches en enzymes oxydases
-Jonction Gap
-Lylosomes
CELLULE VEGETALE (unique a elle)
1- Chloroplastes
-Chez cellules végétales seulement
-Site de la photosynthese (fixation du
carbone)
2- Lipides membranaires
-Amphipatiques
-Degré d’insaturation: plus élevé que dans les lipides des cellules animales
-MGDG et DGDG → principaux lipides des membranes chloroplastiques
-Ratio entre les acides gras insaturés/saturés
Phytosterols:
-Sitosterol: le plus abondant
-Cholesterol:
-100x moins de cholestérol que animaux
-intermédiaire pour produire d’autres
sterols
cellule vegetal constituer de quoi
-Chloroplastes
-Lipides membranaires
-Réticulum endoplasmique
-Appareil de Golgi
-Membrane plasmique
-Mitochondries
-Noyau et Nucleole
-Peroxisme
-Plasmodesmes
-Vacuoles
-Ribosome
-Glyoxysomes
-Paroi cellulaire
Qu’est ce que la cellule végétale n’a pas : jonctions gap et lysosomes
les points communs entre les mitochondries et les chloroplastes
Les mitochondries et les chloroplastes ont plusieurs caractéristiques du procaryote:
-Ils ont leur propre génome (ADN mitochondriale) de forme circulaire
-Ils ont leur propres ribosomes
-Sont capable de se diviser de façon autonomes
-Seuls organites qui ont une membrane double
ÉVOLUTION DES EUCARYOTES PAR ENDOSYMBIOSE
ACQUISITION DES USINES D’ÉNERGIE
1-Engloutissement d’une bactérie aérobie:-cellule à absorber bactérie capable de respirer de l’oxygène pour produire energie
2- Engloutissement d’une cyanobactérie
-Certaines cellules eucaryotes ont absorbé des cyanobactéries capables de
réaliser photosynthese , ses bactéries on devient chloroplastes
Cooperation entre cellule et organites:
-Mitochondries fournissent ATP a la cellule en réalisant la respiration cellulaire, en retour la cellule fournit les nutriments nécessaires
-Chloroplastes produisent l’énergie sous forme de sucre par photosynthèse, en retoure, elle protège chloroplastes
Composition de membrane plasmique eucaryote
-30% phospholipides
-30% proteines
-4-25% cholesterol
Phospholipides: forme bicouche ou vésicule si mélanger avec eau
Protéines membranaires:
2 types:
1- Protéine membranaire intrinsèque (intégrales, intramembranaires):
-Protéine ancrées dans la membrane grâce à leurs interactions hydrophobes
-Protéine transmembranaire: protéines peuvent traverser complètement la membrane
→ créer des canaux hydrophiles qui permettent au molecule hydrophiles de passer à travers la membrane
Exemple d’une protéine intrinsèque:
-Glycosylation de residus (Ser, The, Asn)
-Régions hydrophobes riche en Leu, Ala, Phe, Ile, Gly, Val)
-Résidus hydrophiles au extremities extracellulaires et intracellulaires (cytosoliques)
2- Protéines membranaires extrinsèques ou périphériques:
-Associées à la surface de la membrane (externe ou interne) par une autre molécule (protéine ou lipide) → pénètre pas la membrane
Structure de la membrane plasmique
-Bicouche de phospholipide (amphipatiques: têtes hydrophiles, queues hydrophobes)
-Distribution inégale des lipides dans ses deux feuillets: membrane asymétrique
-Présence des chaînes glucidiques à la surface
-Implications des interactions électrostatiques (molécules ou ions ayant des charges opposées, liaison ionique) et des ponts d’hydrogène
Les propriétés de la membrane plasmique
-permeabilité selective
-fluidité membranaire
Perméabilité sélective
toutes les substances ne traversent pas: la cellule à la capacité d’admettre certains ions et petites molécules, et de refuser l’accès à d’autres
-Possède faible perméabilité vis-a-vis les molécules hydrophiles
-Certaines molécules passent en fonction de leurs concentrations (O2, C02, molécules hydrophobes)
-Gaz passent facilement -Molécules hydrophobes (non polaires) traversent
-D’autres passant de manière régulées (grosses molécules polaires, ions)
-Des petits ions inorganiques (H+, Na+, K+, CA2+, CL-) passent de manière contrôlée
-Petites molécules polaires et macromolecules nécessitent canaux ou
transporteurs membranaires
La fluidité membranaire
-Membrane est mosaique fluide de lipides et protéines
-Phospholipides se déplacent latéralement
-Sont en perpétuel mouvement (4 types)
Mouvement de balancier
Mouvement de rotation
Mouvement de translation
Mouvement de retournement “flip flop”
-La fluidité de la membrane dépend de la composition de ses phospholipides, de leur longueur et de leur degré de saturation
+ acide gras saturés: - fluidité (plus interactions stabilisatrices)
+ acide gras insaturés: + fluidité (moins interactions)
+ cholestérol: - fluidité, prévient solidification de membrane
+ acide gras long: - fluidité et inversement
Chaines insaturés:
-queues hydrocarbonées empêchés les molécules de s’entasser, ce qui augmente la fluidité
Chaines saturés:
-Queues hydrocarbonées sont entassés les une les autres qui augmente la viscosité membranaire (- fluide)
Role de cholesterol dans membrane de cellule animale
-Température élevée → cholestérol réduit fluidité en restreignant les mouvements des phosphoglycerol lipides
-Température basse → prévient solidification en empêchant les phosphoglycerol lipides de s’entasser
6- Fonctions de la membrane plasmique
-Intégrité de cellule
-Contrôle les échanges cellulaires
-Transport de différentes molécules
-Signalisation cellulaire
-Reconnaissance et adhérence intercellulaire
-Des cellules servent à reconnaître d’autres
cellules
-Adhérence intercellulaire: permettent au
cellules de rester connecter entre-elles
FONCTION DES PROTÉINES INTRAMEMBRANAIRES
-Reconnaissance intercellulaire
-Adhérence intercellulaire:
-Fixation au cytosquelette et à la matrice extracellulaire
Reconnaissance intercellulaire?
-Certains glycoprotéines servent à identifier cellules et sont reconnues par les autres cellules
-Type de lien intercellulaire plus courte durée → ex: SI, VIH
Adhérence intercellulaire?
-Protéines intramembranaires des cellules adjacentes se lie par l’intermédiaire de plusieurs types de jonctions (ouverts ou serrées)
-Permet formation de tissus
-Types de lien plus durable que reconnaissance intercellulaire
Fixation au cytosquelette et à la matrice extracellulaire
-Microfilaments ou d’autre éléments du cytosquelette s’unissent et établissent des liens non covalente avec les protéines membranaires
-Contribue au maintien de la forme cellulaire et la stabilité de certains protéines intramembranaires
-Les protéines qui adhérent à la matrice extracellulaire peuvent coordonner des changements extracellulaires ou intracellulaires
Transport membranaire
-Permeabilité selective
-Diffusion simple et facilité
-Transport actif
-Mecanismes
Diffusion
Déplacements des molécules d’une région à concentration élevée vers une région de concentration faible
Vitesse de diffusion
+ à - : vitesse de diffusion en ordre (1=plus)
1- Gaz et petites molécules hydrophobes (02, C02) –> Perméabilité élevée
2- Petites molécules polaires non chargés (H20) –> Perméabilité moyenne
3- Grosse molécules polaires non chargés (glucose)
Molécules polaires chargées (AA polaires ou chargés) –> Très faible perméabilité
4- Ions –> Imperméable
(plus permeable= plus peut traverser membrane)
-Diffusion de l’eau et des solutés à travers une bicouche lipidique (membrane polaire constitué de lipides):
-Plus une molécule est hydrophobes (lipophile) et petite, plus elle diffuse rapidement à travers la membrane
-Pour les molécules hydrophiles (polaires) non chargés, seules les petites diffusent
avec une vitesse significative
-L’eau (de façon surprenante) diffuse facilement via les bicouches
Diffusion des solutés
-Substances se distribuent en suivant leur gradient de concentration (plus concentrée au moins concentrée)
-Jusqu’à atteinte d’un état d’équilibre ou concentrations égales des deux côtés de la membrane
Osmose (eau)
-Eau veux diluer les choses
-Passe de la concentration en molécules d’eau libres → vers la plus basse
1- Molécules de glucoses ne peuvent pas traverser la membrane, mais les
molécules d’eau le peuvent, - de molécules de solutés, + de molécules d’eau libres
2- Osmose: eau se déplace de la solution dont la concentration d’eau libre est la
plus élevée vers la solution dont la concentration d’eau libre est la moins élevée
3- Molécules d’eau s’agglutinent autour des molécules de glucoses, + de
molécules de soluté, - de molécules d’eau libres
C’est quoi l’équilibre hydrique?
Osmose –> s’applique pour les solutés incapables de diffuser à travers la membrane plasmique: l’eau diffuse vers le compartiment (intracellulaire ou extracellulaire) qui est le plus concentré en soluté pour le diluer → Équilibre hydrique
Qu’est ce qui se passe si les solutés peuvent diffuser a travers la membrane?
Si les solutés peuvent diffuser à travers la membrane, leur concentration s’égaliser sans phénomène d’osmose
Équilibre hydrique dans cellules
Cellule animale
-Contient pas de paroi
-Ne peut pas compenser son gain ou perte d’eau par osmose
-Se comporte mieux dans milieu isotonique (degrés celcius égale exterieur et interieur de cellule) → eau sort et rentre
Cellule végétale
-Entrée d’eau est contrebalancée par pression de paroi élastique qui s’exerce sur la membrane plasmique et sur le cytoplasme
-Solution hypotonique (degrés celsius élevée extérieur mais faible intérieur)
2 types de diffusions
2 Types de diffusion:
Diffusion simple: molécules qui passent à travers de la membrane sans aide
Diffusion facilitée: passage à travers un canal ou une pompe
→ suit gradient de concentration
canaux de diffusion
-les canaux et les perméases interviennent
a) Un canal permet au molecules d’eau (aquaporine) ou soluté de se diffuser
b) Transporteur oscille (2 conformations, l’un prend molécule d’un côté, l’autre les relâche dans lautre cote) (changement de conformation)
-ex: transporteurs GLUT
-transporteurs actif: contre gradient de concentration
-Necessite ATP
Transportation actif: pompe sodium et potassium
Transportation actif: pompe sodium et potassium
-Na + cytoplasmique se lie à la pompe à sodium et potassium
-Ceci stimule la phosphorylation par L’ATP
Phosphorylation entraîne changement de forme de la protéine (donc prend 3 Na+)
-Nouvelle forme de protéine donne 2 K+, qui va au côté extracellulaire de déclenche le groupement phosphate
-Perte du groupement phosphate → rétabli forme initial de protéine
-K+ est libéré et les sites de Na+ deviennent réceptifs
-Phosphorylant → cedant un groupement phosphate
Transport de macromolécules et de particules
-utilise des vésicules
-Entree de vésicules (+ macromolecules)= endocytose
-Sortie de vesicule (+ macromolecule)= exocytose
