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Biologie > Introduction et microscopie électronique > Flashcards

Introduction et microscopie électronique Flashcards

1
Q

Définition biologie cellulaire

A

sciences des lois qui régissent les phénomènes communs aux différents types de cellules

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2
Q

But biologie cellulaire

A

préciser les liens entre structure et fonction de ce qu’on observe au microscope

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3
Q

De quoi est constitué un individu de 70kg ?

A

10^13 cellules et 10^14 bactéries

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4
Q

De quoi est constitué une cellule ?

A
  • de 3.10^9 paires de bases
  • d’un ADN qui sera transcrit en ARNm puis traduit en protéines
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Q

Combien de gènes s’expriment ?

A

30 000 à 40 000

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6
Q

Quel est l’élément de fonctionnalité du génome ?

A

la protéine

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7
Q

Combien existe-t-il de protéines différentes ?

A

10 à 20 millions

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8
Q

Citez les étapes ayant permis d’arriver à 10^13 cellules

A
  • fécondation d’une cellule donnant une cellule-oeuf puis une cellule diploïde
  • multiplication et différenciation par cycles cellulaires et apoptoses
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9
Q

Définition cellule

A
  • unité structurale et fonctionnelle du vivant
  • organisme dynamique pouvant produire certaines substances qui vint influencer l’organisme
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10
Q

Caractéristiques cellule

A
  • possède sa propre homéostasie
  • doit répondre aux besoins de l’organisme et être réceptive
  • capable de se reproduire
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11
Q

Définition homéostasie

A

capacité d’un système à maintenir l’équilibre de son milieu intérieur, quelles que soient les contraintes externes

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12
Q

Qu’a permis le microscope optique ?

A

la théorie cellulaire

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13
Q

Qu’a permis le microscope électronique ?

A

définir l’ultrastructure des cellules et les organites intracellulaires

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14
Q

Théorie cellulaire

A

elle permet de classer les être vivants en procaryotes et en eucaryotes

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15
Q

Boucle de la construction d’une protéine

A

un gène code pour un message pour construire une protéine qui assure une fonction régulant le gène

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16
Q

Étapes successives nécessaires à l’isolement des cellules ?

A
  • dissociation mécanique des tissus
  • dissociation enzymatique par des protéines
  • Identification des cellules et enrichissement des différentes populations cellulaires
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17
Q

Dissociation enzymatique des cellules de la MEC

A

utilisation d’enzymes protéolytiques qui digèrent la MEC
ex. trypsine

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18
Q

Dissociation enzymatique des cellules de jonction

A

utilisation des agents chélateurs (=emprisonneurs) du Ca2+
=> dissociation chimique
ex. EDTA

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19
Q

Enrichissement des différentes populations cellulaires grâce à …

A
  • leurs propriétés physiques (taille, adhérence, densité)
  • l’utilisions d’anticorps spécifiques couplés
  • à la microdissection laser
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20
Q

À quoi peut être couplé un anticorps ?

A
  • à un support
  • à une coloration fluorescente
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21
Q

Principe centrifugation sur gradient de densité ?

A

séparer les cellules d’un tissu selon leur densité
ex. pour les lymphocytes

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22
Q

Fibroblastes

A

cellules qui réparent les tissus lésés et sont responsables des fibroses provoquées par le tabac

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23
Q

Tabac

A

détruit les alvéoles pulmonaires en épaississant leur paroi, et diminue par conséquent la diffusion d’O2, provoquant des essoufflement etc

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24
Q

Principe anticorps couplé à un support

A

l’anticorps monoclonal couplé à un support ou à un colorant fluorescent va venir reconnaître un antigène situé à l’extérieur de la cellule

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25
Q

À quoi peut-on retrouver les anticorps libres ou couplé ?

A
  • du collagène
  • une colonne de billes de polysaccharides
  • une colonne aimantée
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26
Q

CD34+

A

marqueur de surface que l’on retrouve à la surface des cellules souches hématopoïétique

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27
Q

Définition cellules souche

A

cellules peu ou pas différenciées

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28
Q

Définition hématopoïétique

A

cellules du sang qui, lorsqu’elles portent ce marqueur, se différencient en globules rouges, blancs ou en thrombocytes

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29
Q

Anticorps couplé à un support dans le cas du CD34+

A
  • l’anticorps, lié à une bille magnétique, va reconnaître le marqueur de surface CD34+ et la cellule souche va venir avec.
  • il ne restera plus qu’a venir récupérer avec un allant ce complexe associatif
    => isolation de cellules souches
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30
Q

Principe FACS

A

mesurer les propriétés optiques de cellules transportées dans un liquide vecteur jusqu’à une source d’excitation lumineuse (laser)

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31
Q

Définition FACS

A

Florescence Activated Cell Sorter

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32
Q

Que permet le FACS

A
  • analyser les cellules individuellement et de façon automatique
  • étudier le cycle cellulaire
  • isoler les sous population pures et stériles
  • quantifier et répartir les sous populations cellulaires
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33
Q

Avantages FACS

A
  • rapidité : 10 000 cellules en quelques minutes
  • application aux cellules vivantes
  • haut débit
  • intégration de plusieurs paramètres
  • marquages multiples
  • possibilité de remis en culture
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34
Q

Application du FACS aux cellules vivantes

A

on peut trier les cellules en fonction de leur activité cellulaire selon l’angle de diffraction de la lumière qui les traverse

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35
Q

Que signifie un petit angle de diffraction en FACS ?

A

cellule en pleine activité dont la complexité interne est grande => beaucoup de faisceaux déviés

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36
Q

Que signifie un grand angle de diffraction en FACS ?

A

cellule en activité calme dont la complexité interne est plus faible
=> beaucoup de lumière la traverse

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37
Q

Que permettent les marquages multiples en FACS ?

A

d’isoler des populations très spécifiques

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38
Q

Fonctionnement FACS

A
  • passage d’une population de cellules dans une chambre où il y a émissions d’un laser
  • en fonction de l’excitation et de l’incidence du laser sur la cellule, on détermine des éléments sur la cellule
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39
Q

Que se passe-t-il si on utilise un flurorochrome en FACS

A

le laser va toucher la cellule marquée et émettre une longueur d’onde d’émission dans une autre gamme de fréquence
ce qui permet le repérage des cellules

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40
Q

Quelles informations nous donnent le FACS ?

A
  • tailles cellule ; noyau ; REG
  • quantité de mitochondries
  • complexité interne
  • clusters de différenciation
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41
Q

Principe microdissection laser

A

prélèvement de quelques cellules dans une coupe de tissu ou un tissu

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42
Q

Combien de types cellulaires la microdissection laser permet-elle d’étudier ?

A

un seul
ex. épithélium, structure vasculaire)

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43
Q

Sur quel tissu est-il inutile d’utiliser la microdissection laser ?

A

sur les tissus hématopoïétiques
=> ils y sont indépendants

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44
Q

Définition culture cellulaire

A

maintien in vitro des cellules pendant une durée variable

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45
Q

Combien de type de milieu de culture existe-t-il ? Lesquels ?

A

2 :
- milieux classiques
- milieu chimiquement définis sans sérum (SVF)

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46
Q

Milieu de culture classique

A

à une température de 37°C, on peut y mettre des substances nutritives élémentaires et des suppléments pour la division

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47
Q

Milieu de culture chimiquement défini

A

on y met des substances nutritives de base et des facteurs de croissance spécifiques

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48
Q

Substances nutritives élémentaires

A
  • eau
  • acides aminés
  • glucose
  • vitamines
  • sels/ions
  • oligoéléments
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49
Q

Suppléments pour la division

A
  • sérum de veau foetal
  • hormones
  • facteurs de croissance
  • protéines
  • lipides
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50
Q

Substances nutritives de base

A
  • insuline
  • transferrine
  • albumine
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51
Q

Facteurs de croissance

A
  • EGF (endothelial growth factor)
  • NGF ( neuronal growth factor)
  • IL-2
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52
Q

Que peut-on ajouter dans ces milieux stériles ?

A

un indicateur coloré
ex. rouge phénol

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53
Q

Dans quel cas le milieu de culture est-il acide ?

A

s’il y a division

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54
Q

Que permet de détecter l’indicateur coloré ?

A

des infections bactériennes
=> les bactéries produisent de l’acide lactique qui fait diminuer le pH

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55
Q

Élevage dans la stérilité

A
  • 37°
  • CO2 à 5%
  • manipulé avec un incubateur et sous une hotte
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56
Q

Dans quel cas sont utilisés ces milieux de culture stériles ?

A
  • FIV
  • vaccins
  • thérapie cellulaire
  • production de molécules
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57
Q

Principe culture primaire

A

prélèvement d’une cellule dans un organisme pluricellulaire et cultivation in vitro

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58
Q

Limites culture primaire

A
  • non immortelle (max 1 semaine)
  • phénomène de sénescence
59
Q

Principe culture secondaire

A

repiquage des cellules dans une nouvelle boîte de culture avec un milieu de culture neuf

60
Q

Quelles propriétés expriment les cellules in vitro ?

A

celles de leur tissu d’origine

61
Q

Définition lignée

A

ensemble homogène de cellules dérivant toutes du même précurseur

62
Q

Cellules normales en culture

A
  • prolifération contrôlée
  • nombre limité de divisions voire pas de divisions (>raccourcissement des télomères)
63
Q

Cellules cancéreuses en culture

A
  • autonomisées => pas de contrôle, n’écoutent pas l’organisme
  • pas d’ancrage nécéssaire, peu de facteurs de croissance, perte d’inhibition totale
  • immortelle (télomérase)
  • métastases et migration
64
Q

Définition métastase

A

foyer de cellules cancéreuse

65
Q

Télomérase

A

enzyme ; complexe ribonucléoprotéique formé de 2 sous unités :
- TERT (protéique)
- TERC ( ARN)

66
Q

Que permettent les cellules isolées à partir de tumeur ?

A

la création de lignées cellulaires (car possibilité de nombreux repiquages)

67
Q

Comment peuvent évoluer les cellules normales ?

A

elles peuvent être transformées par des virus ou des mutations oncogènes et devenir immortelles

68
Q

À quoi seraient dus 15 à 20% des cancers selon l’OMS ?

A

à des virus

69
Q

Que permettent les cultures ?

A
  • obtenir un grand nombre de cellules
  • étudier l’influence du milieu
  • étudier les interactions cellulaires (co-culture)
  • obtenir une colonie
  • créer un modèle cellulaire (=tester des médicaments)
70
Q

Objectif clones de cellules mutantes

A
  • étudier le contrôle du cycle de division cellulaire
  • production d’anticorps monoclonaux
71
Q

Quelles cellules peut-on prendre comme modèle pour un clone ?

A
  • levures, protophytes eucaryotes
  • xénope
72
Q

Pourquoi les levures sont intéressantes en clonage ?

A

thermosensibles => possibilité d’induire ou d’inhiber les gènes avec la température

73
Q

Pourquoi le xénope est intéressant en clonage ?

A

possibilité de tester l’impact tératogène des médicaments (car gros oeufs)

74
Q

Comment est formé le phénotype ?

A

génotype + influence de l’environnement

75
Q

Types de microscopie photonique

A
  • à lumière blanche
  • épifluorescence
  • confocale
76
Q

Types de microscopie électronique

A
  • à transmission
  • à balayage
77
Q

Quelle est la différence entre microscopie électronique et photonique ?

A
  • microscope électronique = faisceau d’électrons
  • microscope photonique = faisceau de photons
78
Q

Pouvoir de résolution oeil nu

A

0,2 mm

79
Q

Pouvoir de résolution microscope optique/photonique

A

0,2 μm = 200nm

80
Q

Pouvoir de résolution microscope électronique

A
  • 2nm en MET
  • 10nm en MEB
81
Q

Quel est le facteur entre la résolution du MO et du ME

A

facteur 100

82
Q

Taille atome, virus, bactérie, mitochondrie et cellule eucaryote

A
  • atome : 0,2nm = 2Å
  • virus : 100nm
  • bactérie : 1 μm
  • mitochondrie : μm
  • cellule eucaryote : 10 à 30 μm
83
Q

Combien vaut 1 μm ?

A

10^-6 m

84
Q

Combien vaut 1 nm ?

A

10^-9 m

85
Q

Combien vaut 1Å ?

A

10^-10m

86
Q

En quelle année fut introduit le ME ?

A

1940

87
Q

Qu’a permis le MO ?

A

le développement de la théorie cellulaire en 1838

88
Q

Définition résolution

A

distance minimale entre deux objets distinguables

89
Q

Formule résolution D

A

D = 0,61 x (λ/n.sinα)
avec n : plus petit indice de réfraction du trajet optique
α : angle du cône de lumière entrant dans la lentille

90
Q

Comment évolue la résolution en fonction de la longueur d’onde ?

A

Si λ diminue, la résolution augmente

91
Q

Comment évolue la résolution en fonction de la concentration de lumière

A

Si n ou α augmente, la résolution augmente

92
Q

Que signifie augmenter le pouvoir de résolution

A

diminuer la limite de résolution D

93
Q

Principe du microscope photonique

A

augmentation du contraste grâce à des colorations avec + ou - d’immunomarquage
(possibilité de contraste de phase ou de contraste interférentiel)

94
Q

Carte préparations pour une observation au microscope (p.171)

A

par coeur

95
Q

La résolution est proportionnelle à …

A

la longueur d’onde de la radiation utilisée pour interférer avec les structures

96
Q

Longueur d’ondes des électrons

A

10^-3 à 1 nm

97
Q

Longueur d’ondes des photons

A

400 à 700 nm

98
Q

Quelle influence a la vitesse des électrons sur la longueur d’onde

A

plus la vitesse est élevée, plus la longueur d’onde diminue

99
Q

Que permet la microscopie électronique ?

A
  • voir des objets très petits
  • voir des détails
  • faire des reconstitutions 3D
100
Q

Quelle préparation nécessite le ME ?

A
  • fixation
  • coupe fine (pas de coupe pour le MEB)
  • utilisation de métaux lourds
101
Q

Que permet d’observer le MET ?

A

l’intérieur de la cellules avec les différentes structures, les différents constituants et la surface de l’échantillon

102
Q

Que permet l’observer le MEB ?

A

des représentations 3D avec relief et profondeur de champ

103
Q

Grossissement MET

A

1500 à 500 000

104
Q

Limite de résolution MET

A

2nm

105
Q

Principe MET

A

faire passer un faisceau d’électrons dans un environnement rempli de vide et à travers une coupe ultrafine d’un échantillon biologique, contrastée par un dépot métallique.
Ce faisceau est ensuite agrandi par des électroaimants et vient former une image sur un écran fluorescent ou sur un film photographique

106
Q

Que permet le vide dans un MET ?

A

l’accélération des électrons

107
Q

Grossissement MEB ?

A

20 à 400 000

108
Q

Limite de résolution MEB ?

A

≥ 10nm

109
Q

Profondeur de champ MEB ?

A

quelques millimètres

110
Q

Principe du MEB

A

les électrons sont réfléchis sur l’objet puis repris par un détecteur.
Les dessiccations se font sans rétraction et on y dépose de l’or

111
Q

Définition dessiccation

A

l’eau est retirée

112
Q

Comment se fait la préparation au MEB ?

A
  • prélèvement
  • fixation (glutaraldéhyde)
  • déshydratation (acétone)
  • métallisation (or et platine)
113
Q

Qu’est-ce qu’on observe au MEB ?

A

Une image 3D de cellules intactes et de leurs constituants cellulaires

114
Q

Principe cryofracture au MET

A
  • congélation de la cellule à -196°C
    (azote liquide)
  • séparation des hémicycles-couches de la membrane
  • application d’un ombrage et d’une réplique sur chaque moitié
115
Q

Principe fractionnement subcellulaire

A

separation, isolation et purification des organites et macromolécules pour étudier leurs fonctions

116
Q

Etapes fractionnement subcellulaire

A
  • homogénéisation
  • centrifugation
117
Q

Homogénéisation en fractionnement subcellulaire

A

rupture de la membrane plasmique par :
- choc osmotique ou ultrasons
- choc mécanique (=Potter)

118
Q

Ultrasons

A

dégraissage agissant sur les lipides

119
Q

Schémas centrifugation p.175

A

par coeur !!!

120
Q

Comment peut se faire la séparation des organites ?

A

sédimentation à l’équilibre grâce à un gradient de sucrose : on met plusieurs couches de sucrose de densités différents, les différents organites vont se placer entre les deux couches de densité voisine par ultracentrifugation

121
Q

Définition coefficient de sédimentation

A

vitesse à laquelle un constituant sédimente : loi de Stockes
> s’exprime en Svedberg (S)

122
Q

Que peut-on utiliser pour analyser la sous partie isolée ?

A

des enzymes spécifiques de cette fraction

123
Q

Avec quoi le coefficient de sédimentation est-il en relation ?

A

avec les caractéristiques de taille et de forme des objets

124
Q

Les coefficient de sédimentation sont-il additif ?

A

non

125
Q

Caractéristiques ADN

A
  • longueur démesurée (1,80m)
  • chimiquement monotone
  • 6.10^9 nucléotides = 3.10^9 pb
126
Q

Sur quoi agit la technique Southern ?

A

ADN

127
Q

Sur quoi agit la technique Northern ?

A

ARN

128
Q

Sur quoi agit la technique Western ?

A

protéines

129
Q

Étapes techniques Southern, Northern, Western

A
  • électrophorèse
  • transfert sur un filtre par capillarité (=blotting)
  • hybridation
  • révélation
130
Q

Qu’utilisation pour la révélation (Northern, Southern, Western)

A
  • une chromatographie
  • une électrophorèse sur gel de polycrymalide en 2D
  • un séquençage de protéines (forme et fonction)
131
Q

Comment peut être estimé le poids moléculaire de l’ADN, ARN et des protéines ?

A

par l’électrophorèse sur gel

132
Q

Principe hybridation des acides nucléiques

A

une sonde d’ADN est couplée à un radio-isotope ou à un marqueur chimique/fluorescent . Les sondes ne s’hybrident qu’avec les séquences complémentaires

133
Q

Définition stingence

A

sélectivité

134
Q

Comment peut on augmenter la stingence ?

A

en augmentant la température ou en diminuant la concentration du gel

135
Q

Principe des protéines chimères fluorescentes

A

on construit un gène codant pour la protéine d’intérêt en ajoutant de green fluorescent protein (GFP), permettant d’obtenir une protéine fluorescente

136
Q

Transfection des protéines chimères fluorescentes

A

on introduit le tout dans la cellule avec un vecteur (car la protéine étant chargée négativement, elle a besoin d’aide pour passer la membrane)

137
Q

Que permettent les protéines chimères fluorescentes ?

A

une visualisation cellulaire, souvent au microscope confocal

138
Q

Que permet l’utilisation de précurseurs ?

A

des études cinétiques

139
Q

Citez les différents types de précurseurs

A
  • radioactifs
  • autre
140
Q

Précurseurs radioactifs et leurs rôles

A
  • 3H-thymidine : l’ADN est synthétisé dans le noyau et y reste
  • 3H-uridine : l’ARN est synthétisé dans le noyau et migre dans le cytoplasme
  • 3H-leucine : pulse-chalse des protéines du RE vers Golgi
141
Q

Principe flux d’ions

A
  • utilisation d’une pipette en verre pour isoler un canal ionique (=patch)
  • électrodes reliés à un système d’enregistrement prenant en compte les variations de tensions
  • passage d’ion = potentiel de membrane
142
Q

A quoi sert la technique de flux d’ions ?

A

à préciser les conditions électro-physiologiques pour l’état d’ouverture ou de fermeture des canaux ioniques

143
Q

La biologie cellulaire est une discipline…

A

expérimentale
> les résultats se complètent (=combinaison)
> l’évolution est rapide
> les techniques et les connaissances se complexifient

Biologie (10 decks)

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