Histology Flashcards
Définir ce qu’est l’histologie et comprendre la relation entre la structure et la fonction d’un(e) cellule/tissu.
Science qui étudie la structure microscopique des tissus et des organes de l’animal en santé.
La fonction dicte la structure et la structure détermine la fonction (deux facettes de la même réalité).
Voir et reconnaître la structure particulière de chaque tissu et comprendre comme la forme permet de désservir la fonction.
Comprendre le concept de la différenciation cellulaire et connaître les 4 tissus de base de l’organsime.
Cellule (eucaryote)= unité structurelle et fonctionnelle de base des animaux et chaque cellule est produite à partir de cellules déjà existantes.
Toutes les cellules somatiques d’un animal = mm génome (dérivent toutes de la mm cellule, le zygote),mais chaque type cellulaire n’exprime qu’une fraction de ce génome (DIFFÉRENCIATION), ce qui confère à chaque des caractéristiques/capacités spécifiques.
Tissu épithélial:
- Cellules polarisées et liés intimement
- Surface externe et tapisse cavités internes et glandes
- Protection mécanique, absorption, sécrétion
Tissu conjonctif:
- Relie structurellement et métaboliquement les autres tissus
- Nbre limité de cellules, matrice EC abondante
- Embryonnaires, proprement dits et spécialisés (adipeux, cartilages, os et tissu hématopoïétique)
- Ancrage, échanges, protection, défense, stockage d’énergie, etc.
Tissu musculaire:
-Capacité de se contracter (mouvements) grâce à protéines actine et myosine
Tissu nerveux:
- Reçoit, intègre et transmet informations pour réguler fonctions de l’organisme
- Neurones et cellules gliales
Décrire les niveaux d’organisation entre la cellule et l’animal entier.
Cellules et matériel EC
Tissu
Organe (au moins deux tissus, souvent les quatre)
Système (organes ayant fonctions apparentées, pas toujours en continuité physique)
Animal
Expliquer les principales étapes de la préparation des lames histologiques pour la microscopie optique.
Fixation immédiatement après prélèvement (préserver structure) – Formaldéhyde = se lie aux protéines et inhibe leur activité enzymatique (arrêt du métabolisme cell., prévention de la dégradation du tissu et durcissement du tissu)
Inclusion et enrobage dans un matériel de support rigide (souvent paraffine) pour faciliter la coupe. Paraffine = pas hydrosoluble, donc morceux sont d’abord déshydratés dans des bain d’éthanol, puis solution de xylène, puis solution de parafinne chaude (durcissement de la paraffine)
Coupe au microtome (3 à 9micromètres d’épaisseur)
Montage sur une lame de verre enduite d’une substance adhésive, coloration et lamelle sur le dessus.
Comprendre l’objectif et les concepts de base de la coloration des lames histologiques et connaître la coloration standard utilisée en histologie et ses particularités.
Sinon: coupes = transparentes et sans couleur, et densités optiques des composantes = trop similaire pour microscopie photonique
Colorants = hydrosolubles DONC coupes déparaffinées et réhydratées
Substances acides colorent composantes tissulaires basiques ou acidophiles (filaments intracytoplasmiques, organites membranaires fibres extracellulaires) et substances basiques colorent composantes acides ou basophiles (acides nucléiques du noyau comme la chromatine (adn), le nucléole (arn), cytoplasme (ribosomes ; ARN)
Standard = hématoxyline-éosine Hématoxyline = colorant basique (acidophile), bleu/violet Éosine = colorant acide (basophile), rose/rouge
Définir le pouvoir de résolution en microscopie, identifer ses déterminants et comparer le pouvoir de résolution de l’oeil humain et de la microscopie optique et électronique.
Capacité à produire des images séparées de deux éléments situés très près l’un de l’autre.
Système optique (les objectifs) et la longueur d’onde de la source lumineuse.
Oeil = 0.2 mm
MO: 0.2 micromètres (image grossie 1000 fois)
MET: 1.0 nm
MEB: 2.5 nm
Connaître les éléments clés d’un microscope optique et leur rôle respectif.
Source lumineuse (lampe électrique): éclairer le spécimen
Condenseur: concentre la lumière sur le spécimen
Diaphragmes: régler quantité de rayons lumineux arrivant sur spécimen
Plateau: déposer la lame
Objectifs: rassemblent rayons lumineux qui ont traversé l’échantillon et génèrent une image intermédiaire aggrandie
Occulaires: aggrandissent l’image intermédiair et la présente aux yeux
Différencier microscopie optique et microscopie électroniqe à transmission et à balayage.
Électronique: Faisceau d’électrons (pas photons)
Plus petite longueur d’onde = plus grand pouvoir de résolution
MET: Faisceau dans condenseur, traverse échantillon et signal généré est agrandie 100 000x (série d’objectifs électromagnétiques), image bidimensionnelle sur moniteur
Coupes ultra minces! (pouvoir limité de pénétration du faisceau)
MEB: Faisceau ne traverse pas l’échantillon mais le balaye de manière séquentielle, génère é secondaires captés par un détecteur , signal amplifié et transformé, image tridimensionnelle sur moniteur.
Ne requiert pas de coupe
Surface doit être conductrice d’électrons (film de carbone, or…).
Expliquer les grands principes de la technique d’immunohistochimie directe et indirecte.
Détecter une protéine spécifique dans un tissu en utilisant un anticorps dirigé spécifiquement contre elle (donc la protéine a préalablement été isolée et utilisée pour générer l’ac chez le lapin ou la souris)
Coupe est recouverte d’un film d’une solution contenant l’anticorps
Période d’incubation (établissement de liens entre ac et prot.)
Rinçage de la lame et examen en microscopie pour révéler présence et localisation de la prot. (ac sont conjugués à un colorant fluo., et la coupe est observée avec microscope à fluorescence, ou conjugué à une enzyme qui convertit un substrat incolore en un précipité brun au site de la réaction enzymatique)
Directe: Ac marqué directement avec fluorescéine ou peroxydase.
Indirecte: Ac primaire généré contre prot. d’intérêt et incubé avec la coupe, puis la coupe est incubée avec un second anticorps marqué qui est produit chez une espèce différente
Ac secondaire = amplifie le signal obtenue (technique plus sensible)
Ac secondaire peut être utilisé contre bcp d’ac primaires (et de prot. spécifiques) différents!
Comprendre l’utilité des coupes congelées et du cryomicrotome pour l’examen des tissus.
Méthode traditionnelle peut altérer certaines composantes intracellulaires/ne convient pas à certaines procédures diagnostiques.
Solution: coupes congelées
Morceau de tissu non fixé placé dans un milieu d’enrobage visqueux (OCT optimal cutting temperature compound) et rapidement congelé (azote liquide)
Cryomicrotome: sections de 5 micromètres
Montage et coloration
Procédure de moins de 10 minutes (vs un jour) mais coupes de moindre qualité
Apprécier en quoi la reconnaissance visuelle des formes et l’intégration de la structure tridimensionnelle des tissus sont importantes à la maîtrise de l’examen histologique.
Extraire traits distinctifs d’un(e) cellule/tissu, en faire une image type et l’emmagasiner dans mémoire à long terme pour reconnaître la structure lors des prochaines observations.
Identifer et nommer de façon précise des structures microscopiques particulières parmi des champs d’observation complexes.
Des composantes manquantes se projettent à l’avant et à l’arrière des images produites (structures tubulaires, villosités…)
Nommer les principaux compartiments de la cellule et identifier ses organites intracytoplasmiques membranaireset non-membranaires.
Noyau et cytoplasme (organites baignant dans le cytosol et cytosquelette)
M:
RER, REL, mitochondires, appareil de Golgi, vésicules, lysosomes, peroxysomes
NM:
Cytosquelette, centrioles, ribosomes, protéasomes
Décrire le rôle de la membrane cytoplasmique, identifer ses composantes et connaître ce qu’est le glycocalyx.
Barrière sélective
Phospholipides (couche sombre, claire, sombre), cholestérol (fluidité), protéines (intrinsèques vs périphériques)
Prot.:
Interne = attacher membrane au cytosquelette
Externe = attacher membrane à matrice EC, récepteurs spécifiques à signaux chimiques EC
Transport (transporteurs, canaux, pompes)
Activités enzymatiques
Courtes chaînes glucidiques à l’externe liéesà des prot. et des lipides = revêtement nommée glycolalyx
- Reconnaissance
- Adhésion
- Protection
- Communication
Expliquer rôle des ribosomes, leur structure, leur synthèse et les formes sous lesquelles ils sont présents dans la cellule.
Dirigent la synthèse protéique: assemblent chaînes polypeptidiques à partir d’a.a. couplés à des ARNm
Coordonnent alignement des ARNt avec l’ARNm
Deux sous-unités
- 40S: plus petite, une molécule ARN ribosomal et d’une trentaine de protéines
- 60s: plus grande, 3 ARNr, cinquantaine de protéines
Protéines synthétisées dans le cytoplasme, puis transportées dans le noyau, se joignent au ARNr pour former sous-unités, assemblage dans le cytoplasme
Basophiles (ARN) (cellules qui font bcp de prot. = cytoplasme bleuté)
Un ARNm = plusieurs ribosomes attachés (groupements nommés polyribosomes)
PR:
-Forme libre dans le cytoplasme (protéines destinés à l’intérieur du cytosol ou du noyau
-Forme liée au RER (protéines membranaires (RE, Golgi, membrane cyto), enzymes pour lysosomes et prot. à exporter)
Décire la structure du réticulum endoplasmique, ses formes et leur rôle respectif.
Vaste réseau membranaire de feuillets, saccules et tubules anastomosés les uns aux autres (espaces internes = citernes) Membrane en continuité physique avec membrane externe de l’enveloppe nucléaire.
RER= polyribosomes à sa surface, cellules activement engagés dans la synthèse protéiques
REL = cellules produisant lipides, stéroïdes, détoxification, membranes, stockage Ca2+ (ovaires, testicules, surrénales., hépatocytes pour métabolisme du glycogène et inactivation de toxine…)
Réseau membranaire tubulaire, continuité physique avec RER
Connaître les étapes de la synthèse protéique impliquant les polyribosomes et le RER.
Début sur polyribosomes libres par production du peptide signal (région de 30 a.a. à l’extrémité NH2 de la prot.) qui est reconnu par un complexe protéique qui lie le peptide signal et interrompt la traduction. Le tout s’associe au RER.
Libération de la particule cytoplasmique (complexe protéique) et reprise de la synthèse ds le RER.
Peptide signal clivé par peptidase dans la citerne
Prot. membranaires demeurent associées la membrane du RER et celles destinées à l’exportation sont libérés dans la citerne
Les protéines convergent vers l’appareil de Golgi (vésicules de transport)
Résumer la structure de l’appareil de Golgi et identifier ses fonctions.
Un ou plusieurs
Près du noyau et des centrioles
Empilement de saccules applaties associés à des vésicules et répartis en trois principaux compartiments
-Côté cis d’entrée convexe: reçoit vésicules de transport
-Côté trans de sortie concave: emballe et expédie les produits matures vers la membrane cyto./autres organites
-Région médiale: modification des macromolécules
Emballage, maturation (durant transit des vésicules formés par événements successifs de bourgeonnements/fusions entre RER et Golgi, enzymes dans saccules qui catalysent maturation: gycolisation, phosphorylation, hydroxylation, sulfatation, protéolyse – modifications post-traductionnelles) et tri des protéines produites par RER
Synthèse de lipides (membranaires)
-Transport antérograde: RE vers Golgi (vésicules et vacuoles destinées à différents endroits dans la cellule)
Formation de lysosomes
-Transport rétrograde: Golgi vers RE (prot. et fragments membranaires lui appartenant)
Tri destination des vésicules via insertion de marqueurs à leur surface.
++plasmocytes, ostéoblastes, cellules épithéliales de l’épididyme (cellules fortement sécrétrices)
Nommer le rôle des lysosomes, identifier principaux constituants et décrire les différentes voies cellulaires impliquées dans livraison d’éléments aux lysosomes.
Système digestif et centre de recyclage
++enzymes hydrolytiques acides pour dégradation de particules et de différentes macromolécules (protéases, phosphatases, sulfatases, nucléases, phospholipases, glycosidases) activées par env. acide causé par pompes H+ dans membrane du lysosome
Différents transporteurs; molécules résultantes de la digestion (a.a., acides nucléiques, glucides) retournent dans le cytosol
Phospholipides membranaires particuliers et sucres à la face interne: lysosome résiste à la dégradation
++ dans cellules impliquées dans phagocytose (macrophages, neutrophile)
Primaires: encore inactifs, apparence homogène
Secondaires: actifs, apparence hétérogène
- Phagocytose: matériel ingéré ds phagosome qui fusionne avec un lysosome pour former un phagolysosome (secondaire!)
- Endocytose: matériel ds endosomes précoces suite à invagination membranaires, puis ds endosomes tardifs (pompes H+), fusion avec lysosome pour former endolysosome (secondaire!)
- Macro-autophagie: une composante non-fonctionnelle ou en surplus est entouré d’une membrane (dérivée du RE) pour former autophagosome, fusion avec lysosome pour former autolysosome
Résidus non-digérés=condensation dans vésicules nommés corps résiduel (cellules vieillissantes)
Identifer le rôle principal et les fonctions secndaires des mitochondries, décrire structure et différencier particularités des membranes mitochondriales externe et interne.
Génèrent et emmagasinent énergie (ATP)
Sphérique/cylindrique
Hautement mobiles
Produites suite au dév. et fission de mitochondries existantes
Synthétisent 1% de leurs prot.
Enveloppe double
-Externe: épouse contour, perméable (porines mitochodriales pour sucres, ions, a.a.)
-Interne (intérieur = matrice mitochondriale): replis/crêtes en forme de sacs applatis/tubules (++ surface), hautement imperméable (gradients électrochimiques essentiels à synthèse de métabolites énergétiques)
Fonctions de interne:
-Oxydation de la chaîne respiratoire (transport d’é)
-Synthèse d’ATP à partir d’ADP (ATPsynthéase)
-Transport métabolite
Entre=espace intermembranaire
Matrice mitochondriale: ADN, ARN, ribosomes, enzymes du cycle de Krebs et de la B-oxydation des acides gras, granules qui emmagasines Ca2+
++cellules qui consomment bcp d’énergie (musculaires, épithéliales avec transport actifs…)
GR = aucune
Synthèse ATP:
- Glycolyse anaérobique: glucose - pyruvate
- Cycle de Krebs: pyruvate - acétyl-CoA - oxydation par cycle)
- Phosphorylation oxydative: énergie de réactions oxydatives de chaîne resp. - liens phosphates via formation d’ATP
Régulation calcium IC
Stéroïdogénèse
Apoptose
Thermorégulation (découplage: énergie libérée par oxydation convertie en chaleur) Adipocytes bruns!
Expliquer fonction première des peroxisomes, connaître structure et rôle des deux principales classes d’enzymes qu’ils contiennent.
Production du péroxyde d’hydrogène
Détoxification
Oxydation acides gras (prod. acétyl-CoA, qui est acheminé aux mitochondries)
Métabolisme de l’acide urique (dégradation des purines)
Métabolisme des acides biliaires
Synthèse de cholestérol/phospholipides spécialisés
Membrane phospholipidique simple
Oxydases: Formation d’H2O2, ultimement toxique pour la cellule
Catalase: Dégradation du H2O2
++ dans cellules hépatiques et rénales
Formation:
- Fission binaire (péroxysome se divise en 2)
- Génération de nova (bourgeonnement et fusion vésicules pré-péroxysomales du RE)
Protéines péroxisomales: PTS reconnu par peroxines
Décrire structure des protéasomes, identifer fonction principale et les 2 étapes de la protéolyse.
Dégradation des protéines anormales (mal repliées, dénaturées, non-fonctionnelles, aberration ds séquence…) ou protéines inutiles
Structure cylindrique, complexe 26S
Groupe d’enzymes (pas de membrane) qui coupent liaisons peptidiques
1) Polyubiquitination: protéines marquées par fixation d,une ubiquitine (prot.) à l’aide de ligases spécifiques
Se répète pour créer chaîne comportant au moins 4 ubiquitines
2) Dégradation par le complexe 26S: protéines polyubiquitines captés puis hydrolysés par protéases à mesure qu’elle chemine à travers la structure cylindrique
Définir ce qu’est le cytosquelette, indiquer sa fonction et nommer ses trois principales composantes.
Réseau tridimensionnelles complexe de protéines filamenteuses
- Microfilaments
- Filaments intermédiaires
- Microtubules
Morphologie cellulaire
Transit intracellulaire
Décrire structure des microfilaments, reconnaître leur nature dynamique vs existence de microfilaments stables, indiquer localisation préférentielles et énumérer fonctions.
Deux filaments d’actine F (hélice) et ajout consécutif de molécules d’active G (globulaire)
Polaires:
- Extrémité +: polymérisation (dépend de ATP, peut être très dynamique lorsque assemblage/désassemblage modifie conformation de la cellule - stables = faisceaux d’actine responsables des microvilosités/stéréocils)
- Extrémité -: Désassemblage
Concentrés en faisceaux à la face interne de la membrane cyto. (cortex cellulaire)
Support physique
Contraction cellulaire, transport vésicules/organites, endocytose et phagocytose, anneau contractile (interactions avec myosines)
Adhérance intercellulaire et à la matrice EC (jonctions adhérantes, adhérences focales)
Expliquer structure filaments intermédiares, reconnaître nature à la fois hétérogène et très stable et indiquer rôles dans la cellule.
Non-polaires
Pas de cycle polymérisation/dépolymérisation
Sous-unités linéaires (tiges) s’assemblent et s’enroulent = forte résistance
Hétérogène
Stable
Structure/morphologie de base de la cellule
Stabilité physique (résistance aux stress mécaniques)
Adhérance et résistance des épithéliums: desmosomes et hémidesmosomes
Types p.47
Connaître structure des microtubules et leur nature hautement dynamique, indiquer origine de leur développement dans la cellule et identifier fonctions.
Hétérodimères de tubuline alpha et bêta qui se polymérisent pour former protofilament
13 protofilaments s’alignent en tube
Les plus dynamiques (constamment polymérisation/dépolymérisation)
Polaires (+ vers la périphérie)
Dév. à partir de centres d’organisation des microtubules (MTOC) - Centrosome! (riche en éléments/facteurs nécessaires à la polymérisation (GTP, centrioles, protéines accessoires)
Structure des centrioles et de l’axonème (partie axiale des cils et des flagelles)
Décrire rôle, localisation et composition du centrosome et identifier structure et organisation des centrioles dans le MTOC.
Principal MTOC dans la cellule
Centre de nucléation pour polymérisation des microtubules
Pas de membrane
Près du noyau (liens d’attache avec enveloppe nucléaire et interactions avec Golgi)
Paire de centrioles perpendiculaires entourées d’une matrice péricentriolaire (200+ prot. qui participent à polymérisatio initiale/organisation des mt)
Se dupliquent avant mitose, migrent aux pôles (fuseau mitotique)
Formation de corps basaux (MTOC satellitaires à la base des cils/flagelles)
CENTRIOLES:
Assemblage circulaire de 9 triplets de microtubules plus stable que mt du cytosquelette
Tubuline
Reconnaître les différents types d’inclusion dans la cellule.
Accumulation de substances temporaires ou permanentes et membranaires ou non.
Inclusions nutritives (lipides, glycogène): Sources d'énergie relâchés lorque nécessaire Lipides (tryglycérides, cholestérol) = vacuoles sans membrane, temp. dans cellules de l'intestin età long terme dans adipocytes, hépatocytes (synthèse cholestérol), dans cortex surrénalien, ovaires, testicules (synthèse hormones stéroïdiennes), dissouts lors dela prép. des lames Glycogène = forme polym. de glucose (stocké sous cette forme lorsque en excès), ++ dans foie, muscles
Inclusions issues du métabolisme et pigmentaires:
Lipofuscine: dérivé de l’oxydation/réduction d’organites/éléments phagocytés (résidus non-digestibles), membrane, cellules vieillissantes… ++ cellules cardiaques, neurones, adipocytes, macrophages, neutrophiles
hémosidérine, protéines, mucus…
Hémosidérine: pigment insoluble brun, fer, résidus indigestes des érythrocytes (hémoglobine), ++ds macrophages du foie et de la rate
Mélanine: brun/noir, produit par mélanocytes de la peau, oeil, cerveau
Indiquer le rôle et l’apparence du noyau et décrire la structure de l’enveloppe nucléaire tout en soulignant le rôle des pores nucléaires.
Centre de contrôle (renferme génome codant pour l’ensemble des protéines et enzymes exprimées)
Sphère
Double membrane Espace périnucléaire M. externe en continuité avec RER M. interne = protéines intrinsèques (attachement de la lamina nucléaire (filaments intermédiaires) qui maintient la forme, participe au cytosquelette et interagit avec la chromatine. Pores = fusion localisé des membranes et nucléoporines Transport bidirectionnel passif et actif -Enzymes -Facteurs de transcription -Histones -Protéines ribosomales
- ARN
- Sous-unités ribosomales
Expliquer l’organisation de l’ADN dans le noyau, différencier euchromatine et hétérochromatine, décrire niveaux de de compaction de la chromatine en interphase et en métaphase.
Nbre de molécules ADN dans la cellule varie d’une espèce à l’autre (diviser par 2 pour nbre de chromosomes)
ADN + histones (protéines) et enroulement = chromatine
- Euchromatine: moins compacte, plus activement transcrite en ARN
- Hétérochromatine: plus dense, relativement inactive, souvent près de l’enveloppe nucléaire
*Femelles: un des chromosomes x est tjrs inactif - apparaît comme hétérochromatine dans la plupart des cellules somatiques (corps/corpuscule de Barr) ou comme bâton de tambout à la périphérie des noyaux de certains leucocytes
Enroulement du double brin autour des histones = nucléosome
Repliement du nucléosome
Établissement de boucles de chromatine (euchromatine)
Compaction suplémentaire = hétérochromatine
Métaphase:
Chromosomes = compaction ultime
Décrire structure du nucléole, localisation et fonction.
Dense
Non membranaire
Sphérique
Plus gros/plusieurs dans cellules plus actives
Site de la synthèse des ARN ribosomaux et de leur assemblage avec des potéines ribosomales en petites et grandes sous-unités