Organisation De La Cellule : Généalité S1-3

Question 1

Définition de la cellule

Answer 1

Plus petite unité vivante.
Entité limité par une membrane qui forme une barrière entre l’intérieur et l’extérieur.
Tous les êtres vivants sont constitués de cellules qui ont toutes la même structure.
On trouve plusieurs type de cellule chez les êtres pluricellulaires et celles ci forment des tissus.

Question 2

La composition chimique de la cellule ?

Answer 2

Les 4 composants chimique principaux de la cellules sont :

-le carbone
-l’hydrogène
-l’hoxygène
-l’azote.

Question 3

Définition être vivant

Answer 3

Tous les êtres vivants sont constitué de cellule ayant toutes la même structure.

Les êtres pluricellulaires sont composé de plusieurs types de cellules qui formant des tissus

Question 4

Définition unité vivante

Answer 4

La cellule est la plus petite unité vivante
C’est une entité limitée par une membrane constituant une barrière entre l’intérieur et l’extérieur de la cellule

Question 5

Composition macroscopique de la cellule

Answer 5

Ces atomes s’assemblent pour donner des macromolécules représentant 30% du contenue cellulaire, réparties de la manière suivante :
- Protéine (15%)
- Lipides (2%)
- Sucres (2%)
- ADN (1%)
- ions et petites molécules

L’eau représente les 70% restants du contenue cellulaire.

Question 6

Rôle de la membrane cellulaire ?

Answer 6

Délimite le milieu intracellulaire et extra cellulaire

Question 7

Rôle du cytoplasme ?

Answer 7

Le cytoplasme constitue le milieu intracellulaire

Question 8

Le rôle du cytosquelette dans la cellulaire ?

Answer 8

Le cytosquelette participe a la forme de la cellule

Question 9

C’est quoi centrosome ?

Answer 9

C’est une organisation des microbes et formation du fuseau mitotique
Centrosome (= centriole + protéine périphérique)

Question 10

Quels sont les différents organites dans la cellule ?

Answer 10

• Appareil de golgi
• Réticulum endoplasmique lisse et rugueux
• Lysosomes
• Mitochondrie
• Vacuoles

Question 11

Que constitue constitue les organites ?

Answer 11

Le trafic intracellulaire

Question 12

Quel est le rôle du noyau dans la cellule ?

Answer 12

De faire la division cellulaire

Question 13

Spéficités cellulaire

Answer 13

Chaque cellule aura ses propres spécificités malgré une composition semblable

Question 14

Exemple de spécificité cellulaire

Answer 14

Hématie (= Glubules rouges ou érythrocyte) on une forme ronde et permettent un transport facile dans le sang

Entérocyte : C’est une cellule épithéliale intestinale avec microvillosités au pôle apical, permettant l’augmentation de l’absorption des nutriments

Question 15

Principales fonction cellules ?

Answer 15

• Fabrication et dégradation de molécules
• Production d’énergie
• Echanges avec le milieu extérieur
• Réponse aux stimuli
• Communication avec les cellules environnantes
• Transport de molécules à l’intérieur de la cellule

Question 16

Étapes de la vie cellulaire assurées par ces fonction ?

Answer 16

• Croissance cellulaire
• Division cellulaire
• Différenciation cellulaire
• Migration cellulaire
• Mort cellulaire

Question 17

Étude de ces mécanisme ( des fonction cellulaires) ?

Answer 17

• Isoler les cellules hors de l’organisme grâce à la culture cellulaire in vitro

• Identifier et localiser les molécules participant à ces processus grâce à
des marqueurs moléculaires

Question 18

Culture cellulaire définition ?

Answer 18

• La culture cellulaire permet le maintien et la multiplication, dans un milieu nutritif artificiel, de cellules isolées de leur environnement naturel

• Exemple : culture de cellules épithéliales adhérentes.

Question 19

Quels sont les outils de la culture cellulaire ?

Answer 19

• Millieu de culture
• Microscope optique inversé
• Incubateur
• Poste de Sécurité Microbiologique (PSM)
• Crythèque

Question 20

C’est quoi le milieu de culture ?

Answer 20

Contient tous les éléments nutritifs nécessaires à la survie
cellulaire mais aussi, pour certaines d’entre elles, d’un support en polycarbonate ou en verre permettant leur développement.

Question 21

En quoi consiste la microscopie optique inversé ?

Answer 21

L’observation des cellules en culture

Question 22

En quoi consiste l’incubateur ?

Answer 22

Lorsque les cellules sont utilisées, elles sont placées dans un incubateur à 37°C, 5% de CO2 et 80-85% d’humidité.

Question 23

En quoi consiste le poste de sécurité microbiologique ? (PSM)

Answer 23

Lorsqu’elles sont manipulées, les cellules sont mises sous un PSM : un flux d’air protège le manipulateur de contaminations éventuelles.

Question 24

En quoi consiste la cryothèque ?

Answer 24

Lorsqu’elles ne sont plus utilisées, les cellules sont stockées dans une cryothèque : cela n’affecte pas leur potentiel multiplicatif ou leur patrimoine génétique.

Question 25

Quels sont les avantages de la culture cellulaire ?

Answer 25

• Source continue et homogène de cellules utilisables dans le domaine de la santé.
• Cellules manipulables très facilement et de diverses façons par rapport à des cellules étudiées ni vivo

Question 26

Deux types cellulaire ?

Answer 26

• cellules libres
• cellules en cohésion les une avec les autres (tissus)

Question 27

Cellule libre c’est ?

Answer 27

-Prélèvement sanguin
-Centrifugation pour les récupérer

Question 28

Cellules en cohésion les unes avec les autres c’est quoi ?

Answer 28

Tissus provenant d’une exérèse chirurgicale de tissus normaux ou tumoraux

Question 29

Culture primaire c’est quoi ?

Answer 29

A partir d’une dissociation de tissus ou à partir de cellules circulantes , on obtient des cellules qui, mises en culture, donnent une culture primaire (humaine
ou animale)

Question 30

Le repiquage ( repassage) c’est quoi ?

Answer 30

• Lorsque ces cellules primaires isolées prolifèrent, elles arrivent à confluence : elles se touchent les unes les autres.

• Si on ne les sépare pas, elles vont dépérir.

• Il est donc nécessaire de repiquer :
- Ce repiquage (= passage) est réalisé en décollant les cellules par action enzymatique
- Puis un petit nombre de ces cellules est ensemencé dans une nouvelle boîte de culture

• Les cellules prolifèrent à nouveau avant d’arriver à confluence : il faudra alors réaliser un nouveau passage.

Question 31

Culture secondaire de cellule normales c’est quoi ?

Answer 31

• Après plusieurs passages, si les cellules sont issues de tissus normaux, il y aura mort cellulaire.
• Les cultures de cellules normales ont une durée de vie assez courte de l’ordre de quelques semaines.

Question 32

La culture secondaire sur des cellules tumorales c’est quoi ?

Answer 32

• Les cellules provenant de tissus tumoraux vont donner des lignées cellulaires après plusieurs passages, dont la capacité de division est illimitée : elles sont dites immortelles.
• Les lignées cellulaires peuvent provenir de la transformation d’une cellule normale par un oncogène

Question 33

Définition explants ?

Answer 33

• Un fragment de tissu peut être déposé directement dans une boîte de culture dans l’optique de le laisser croître.

• On obtient alors une excroissance de cet explant au bout de 48 heures.

• Exemples : lambeau cilié après brossage nasal et explant de fragments de vaisseaux
sanguins.

Question 34

Les avantages des explants ?

Answer 34

Gain de temps pour observer des phénomènes biologiques et cliniques.

Exemples : battements ciliaires dans la dyskinésie ciliaire, effet de drogues au niveau de vaisseaux sanguins…

Question 35

Quels sont les différents modèles cellulaires ?

Answer 35

• Modèle 2D
• Modèle 3D
• Modèle culture air/liquide 3D

Question 36

Propriétés du modèle cellulaire 2D ?

Answer 36

Monocouche en boîte de culture → observation des cellules

Question 37

Propriétés du modèle cellulaire 3D ?

Answer 37

Sphéroïde : cellules placées dans une matrice extracellulaire ® ou sous agitation perpétuelle→formation de structures identiques à celles in vivo

Les sphéroïdes sont également appelés organoïdes

Question 38

Propriétés du modèle de culture air/liquide 3D ?

Answer 38

Cellules cultivées dans des puits jusqu’à confluence → interface air/liquide pour mimer les conditions physiologiques réelles → obtention d’un épithélium différencié au bout de quelques jours

Question 39

Donc a quoi sert la culture cellulaire ?

Answer 39

L’utilisation de la culture cellulaire de permet d’étudier l’ensemble des étapes de la vie cellulaire (prolifération, migration, différenciation et mort cellulaire)

Question 40

A quoi sert le marquage cellulaire ?

Answer 40

Les marquages moléculaires permettent l’identification et la localisation de molécules dans les cellules

Question 41

Quel sont les différents méthodes de marquage cellulaire ?

Answer 41

• Immunomarquage
• Hybridation in situ
• Protéine auto-fluorescente
• Micro-injection de protéines marquées

Question 42

Principe de l’immunomarquage ?

Answer 42

Repose sur l’affinité naturelle de molécules de notre organisme pour des molécules cibles

Exemples : anticorps ayant une affinité et reconnait spécifiquement un antigène

Question 43

Prince de l’hybridation in situ ?

Answer 43

Affinité d’une séquence nucléotidique pour une séquence nucléotidique complémentaire

Question 44

Remarque sur l’immunomarquage et l’hybridation in situ ?

Answer 44

Ces deux méthodes nécessitent de figer la cellule au temps T de l’exploration, sans savoir ce qu’il se serait passé directement après ni ce qu’il s’est passé directement avant.

Question 45

Principe de la méthode de la protéine auto-fluorescentes et de la micro-injection de protéines marquées ?

Answer 45

Visualisation des protéines dans des cellules vivantes et l’étude de leur changement de répartition au cours du temps

Question 46

Définition de l’immunomarquage ?

Answer 46

Technique reposant sur la grande affinité d’un anticorps pour un antigène : un anticorps anti-X se lie spécifiquement à une petite partie (= épitope) de l’antigène X.
Structure de l’anticorps :
- La partie Fab permet la reconnaissance spécifique de l’épitope de l’antigène par l’anticorps
- La partie Fc est la partie constante, identique pour tous les anticorps, sur laquelle est couplé le marqueur.

Question 47

Obtention d’anticorps anti-protéines humaine pour l’immunomarquage ?

Answer 47

• On injecte cette protéine (ou un antigène de cette protéine) dans une espèce différente, par exemple le lapin.
• On répète plusieurs fois l’injection pour immuniser l’animal.
• On récupère ensuite le plasma et on purifie les anticorps qui auront des sites de reconnaissance spécifiques des épitopes des antigènes de la protéine injectée.

Question 48

Différents types de marqueurs

Answer 48

• Fluorochrome
• Or colloïdal

Question 49

Le fluorochrome

Answer 49

Molécule excitée par une longueur d’onde spécifique et qui émet, en réponse, une autre longueur d’onde spécifique.

Exemple de l’Alexa 488 :

Question 50

L’Or colloïdal

Answer 50

Suspension de billes d’or de taille homogène de 2 à 12 nm sur lesquelles sont adsorbées les parties Fc des molécules d’anticorps.

Question 51

Principe de fixation des cellules pour l’immunomarquage ?

Answer 51

• L’immunomarquage se réalise sur cellule fixée ® :
- La fixation permet d’immobiliser les molécules in situ et de préserver l’aspect structural de la cellule
- On a également une perméabilisation partielle de la membrane plasmique permettant aux anticorps de rentrer dans la cellule (naturellement, ils ne peuvent pas diffuser à travers la membrane plasmique d’une cellule vivante)

• On dépose ensuite une solution d’anticorps, marqués à l’Alexa, spécifiques de la protéine recherchée.

• Les anticorps diffusent dans la cellule et se lient aux molécules portant les antigènes dont ils sont spécifiques.

• Les anticorps non liés (en excès) sont éliminés par lavages.

• On observe ensuite les cellules par microscopie à fluorescence : on pourra ainsi localiser la protéine d’intérêt.

Question 52

Principe de l’hybridation in situ ?

Answer 52

• Cette technique repose sur la complémentarité des séquences nucléotidiques
• Elle permet de mettre en évidence une séquence nucléotidique cible à l’intérieur de la cellule grâce à son hybridation avec une séquence nucléotidique appelée sonde (couplée préalablement à des marqueurs comme pour l’immunomarquage)
Exemple: la sonde est marquée à l’aide d’un marqueur fluorescent ou colorimétrique.

• L’hybridation de ces deux séquences permet la localisation du gène dans l’ADN de la cellule.

Question 53

Caractéristiques de l’hybridation in situ

Answer 53

• L’hybridation in situ se réalise sur cellule fixée
• On peut donc localiser le gène ou ARN avec le microscope à fluorescence ou électronique à transmission.
  Exemple : identification de marqueurs tumoraux.

Question 54

Principe de la protéine auto-fluorescente ?

Answer 54

• C’est une stratégie qui permet de faire exprimer, par des cellules vivantes, une protéine fluorescente.

• La description de la GFP (Green Fluorescent Protein) a été faite en 1962 (Nobel Chimie en 2008).

• Il existe plusieurs variantes de la GFP, obtenues par ingénierie génétique.

• On continue à découvrir des protéines fluorescentes comme le Ds-Red.

Question 55

Étapes pour la production d’une protéines ?

Answer 55

1) Obtention d’une construction chimique
2) Introduction de la construction dans les cellules
3) Synthèse de la protéine chimique

Question 56

Pour la production d’une construction chimérique, explique l’obtention d’une construction chimique

Answer 56

Utilisation d’un fragment d’ADN portant le gène codant la protéine étudiée combiné au gène codant la protéine fluorescente, le tout étant inséré dans un plasmide.

Question 57

Pour la production d’une construction chimérique, explique l’introduction de la construction dans les cellules par transfection

Answer 57

Encapsidation de l’ADN recombinant dans un liposome qui va fusionner avec la membrane plasmique de la cellule et libérer l’ADN.

Question 58

Pour la production d’une construction chimérique, explique l’introduction de la construction dans les cellules par électroporation

Answer 58

Perméabilisation de la membrane de la cellule par un choc électrique afin que l’ADN recombinant puisse y pénétrer.

Question 59

Pour la production d’une construction chimérique, explique la synthèse de la protéine chimique

Answer 59

Transcription du plasmide en ARNm puis traduction de cet ARNm pour obtenir la protéine chimérique.

Question 60

Remarque production d’une protéine chimérique

Answer 60

Lorsque les cellules sont fixées, l’intensité de fluorescence ne baisse pas, permettant l’observation de la GFP et de la protéine taguée.

Question 61

Utilisation des protéines marquées ?

Answer 61

L’utilisation de protéines marquées est une stratégie qui permet de localiser dans des cellules vivantes une protéine purifiée couplée à un fluorochrome et/ou à de l’or colloïdal.

Question 62

Micro-injection des protéines marquées?

Answer 62

Elle nécessite une micro-injection : c’est une injection de la protéine marquée à l’aide d’une micropipette dans le cytoplasme ou le noyau d’une cellule vivante.