Reneo6 Flashcards

Question

Comment section passe la diffusions passive faciliter

Answer 1

On fait appel à des protéines porteuses, des perméases qui sont des transports qui ne nécessitent pas d’énergie pour fonctionner. ♦ L’« énergie » de ces transports provient du gradient de concentration de la molécule qui doit être transportée. ♦ S’il y a une différence de concentration de part et d’autre de la membrane, ces molécules de transports vont faciliter le passage des molécules entre les 2 compartiments mais TOUJOURS dans le sens du gradient (c’est-à-dire du compartiment où elles sont très concentrées vers la zone où elles le sont moins

Answer 2

Uniport : transporteur assure le passage d’une molécule d’un côté vers l’autre de la membrane plasmique ou de la membrane d’un organite. Symport : transporteur est capable d’assurer le passage de 2 types de molécules différentes dans le même sens. Antiport : transporteur va assurer un échange de 2 molécules différentes dans des sens opposés.

Answer 3

La plupart de ces protéines (transporteur, perméase) sont : o De haut poids moléculaire o Hydrophile o Capable de fixer par complémentarité stérique une molécule extracellulaire et la transférer de façon spécifique à l’intérieur de la cellule.

Answer 4

s années 80 par un biologiste américain Petter Agre qui a obtenu un prix Nobel de chimie en 2003.

Answer 5

Capable de transporter de façon sélective de l’eau et uniquement des molécules d’eau d’une face à l’autre de la membrane plasmique. ♦ L’eau passe librement à travers, alors que les ions et les autres molécules ne peuvent pas.

Answer 6

existe plus de 500 différentes aquaporines dans le monde animal, végétal et 13 de ces aquaporines chez l’homme. ♦ Ce sont des protéines qui font 250-300 acides aminés et 25-35 kDa. ♦ Elles sont constituées de fragments de protéines en hélice alpha (au nombre de 6) qui vont s’insérer dans la bicouche lipidique de la membrane. ♦ Ces hélices sont reliées par des boucles d’acide aminé, dont 3 AA sont particulièrement importants o Asparagine (N) o Proline (P) o Alanine (A) ♦ Ces 3 AA se trouvent au milieu des boucles.

Answer 7

Chez les mammifères actuellement on a mis en évidence 5 transporteurs de glucose différents selon le type cellulaire (GLUT1.GLUT2….)

Answer 8

♦ Il possède une certaine conformation. ♦ Il va fixer une molécule de glucose et avoir une modification conformationnelle qui va lui permettre de « se retourner » et libérer la molécule de glucose.

Answer 9

Constitués par des protéines transmembranaires (en général des protéines à passage multiple) qui transportent des ions de façon spécifique et sélective. ♦ Ces protéines transmembranaires forment des pores, des canaux hydrophiles dont l’ouverture et la fermeture du côté extra cellulaire dépend de groupements protéiques qui agissent comme « une porte ». ♦ Les ions ne peuvent franchir ces canaux que s’ils sont séparés des molécules d’eau qui les accompagnent (ne laissent passer que les ions donc et pas les molécules d’eau)

Answer 10

Canaux ionique voltage dépendant : l’ouverture du canal dépend du potentiel membranaire. ♦ Canaux ionique ligand dépendant : l’ouverture du canal dépend de la fixation d’un ligand. Ils sont présents dans toutes les cellules, notamment à la surface des neurones. ♦ Canaux Ioniques dépendants de nucléotides cycliques

Answer 11

♦ Quand on a un phénomène de diffusion passive ; plus la concentration augmente ; plus les molécules entrent. ♦ Dans le cas de diffusion passive facilitée ; la pente est plus « raide » ce qui montre que ce sont des mécanismes de transport plus efficaces (=ça va plus vite) mais à un moment la courbe rencontre un plateau qui est dû à la saturabilité de ces transporteur

Answer 12

♦Tous ces canaux ne nécessitent pas d’énergie mais sont en nombre limité dans les membranes et donc certains de ces transports sont dit SATURABLES. ♦ A un moment donné, quand ils vont tous être occupés à transporter, on ne pourra plus avoir

Answer 13

Transport qui consomme de l’énergie pour fonctionner. ♦ Leur particularité est qu’ils peuvent transporter des molécules contre leur gradient de concentration ou gradient électrique. ♦ Pour cela, ils vont dépenser de l’énergie ; le plus souvent provenant de l’hydrolyse de l’ATP. ♦ L’hydrolyse de l’ATP en ADP va permettre de libérer de l’énergie utilisée par ces mécanismes de transports. ♦ Les transports actifs nécessitent aussi l’existence de transporteurs et perméases ACTIFS. ♦ Certains de ces transports peuvent être couplés à des transporteurs passifs : on parle de phénomènes de cotransport.

Answer 14

Cette pompe a un poids moléculaire d’environ 270 kDa : o Sous unité alpha : 95 kDa (grosse sous unité) o Sous unité beta : 40 kDa

Answer 15

C’est une protéine constituée de 4 sous unités = tétramères. Ce tétramère est constitué de 2 sous unités alpha et 2 sous unités beta. Cette pompe a un poids moléculaire d’environ 270 kDa : o Sous unité alpha : 95 kDa (grosse sous unité) o Sous unité beta : 40 kDa La sous unité alpha possède le site de fixation situé sur la face intracellulaire et donc la capacité d’hydrolyser l’ATP. Il existe aussi un site de fixation pour des substances stéroïdes de type cardiotonique sur la face extracellulaire

Answer 16

Pompe Na+/K+ ATPase (suite) ♦ La pompe va faire sortir 3 Na+ de la cellule pour faire entrer 2 K+. ♦ L’hydrolyse de l’ATP provoque la libération d’un phosphate ; ce phosphate va pouvoir phosphoryler une enzyme. ♦ Cette hydrolyse nécessite la présence d’ion magnésium. ♦ Na+ = ion sodium et K+ = ion potassium 1. Phosphorylation de l’enzyme grâce à l’hydrolyse de l’ATP , se fait en présence de Mg2+ (=ion magnésium) . 2. Fixation des 3 Na+ sur un site qui est le récepteur localisé sur la face intracytoplasmique de la molécule. 3. Modification la conformation tridimensionnelle de l’enzyme de manière à conduire les 3 Na+ vers la face externe. 4. Phénomène de déphosphorylation de l’enzyme qui s’accompagne de la libération d’ions Na+ à l’extérieur de la cellule et la fixation de 2 K+. 5. La molécule de Na+ /K+ ATPase va reprendre sa conformation initiale et libérer les ions K+ dans le cytosol. 6. La pompe Na+/K+ ATPase est de nouveau prête à fonctionner. • Cette pompe fonctionne en permanence en faisant rentrer du K+ et sortir du Na+. • Ces transporteurs ont pour fonction d’assurer l’HOMEOSTASIE des ions dans la cellule. • Il existe aussi des protons ATPase ou des Calcium ATPase, ils participent de la même façon au maintien en ions de la cellule par rapport au milieu extérieur et au plasma. • Ces transporteurs vont créer un POTENTIEL ÉLECTRIQUE entre la face interne et externe de la membrane plasmique. • Cela qui explique la raison pour laquelle on a une polarité négative à l’intérieur de la membrane (face cytosolique) et positive à l’extérieur de la membrane (face extra-cellulaire). • Ce phénomène créer un GRADIENT ÉLECTRIQUE entre l’intérieur et l’extérieur ; permet donc le fonctionnement d’un certain nombre de canaux de type voltage dépendant.

Answer 17

♦ Sont formés de l’association de transport actif avec transport passif ♦ Ce sont des systèmes de transport soit symport, soit antiport

Answer 18

Couplent les transports actifs et passifs dans le même sens A pour force motrice le flux d’ion qui suit un gradient électrochimique. Par l’action de la Na+/K+ ATPase : on fait sortir du Na+, on aura plus de Na+ à l’extérieur qu’à l’intérieur. Donc naturellement le Na+ va vouloir entrer dans la cellule. ♦ Exemple : cotransport Na+/glucose : le sodium en entrant va emporter avec lui, le glucose permet donc l’entrée de glucose grâce à l’entrée simultanée du sodium.

Answer 19

Transporte les substances simultanément dans des sens opposés. Exemple : des échangeur H+/Na+ : il régule le pH à l’intérieur des cellules grâce à l’entrée de H+ dans la cellule ; là encore, le sodium qui a tendance à vouloir entrer à l’intérieur de la cellule ; en entrant il permet la sortie du H+.

Answer 20

♦ Le cycle cellulaire est l’ensemble des phases que connaît une cellule entre 2 divisions. ♦ Il consiste en un ensemble ordonné d’événements qui vont mener à la croissance cellulaire et à la division en 2 cellules filles. ♦ Les étapes sont dans l’ordre : G1 (intervalle) , S (synthèse) , G2 ( intervalle) , M (mitose ou selon les situations méiose). On distingue une phase G1 qui est une phase de croissance notamment du cytoplasme ; une phase S au cours de laquelle il y a duplication de l’ADN (phase de synthèse de l’ADN) et duplication du centrosome ; une phase G2 qui est une phase de préparation à la division cellulaire ; la phase M de mitose qui se termine par la séparation des 2 cellules filles c’est-à-dire la division du cytoplasme par la cytokinèse. ♦ On considère que les phases G1, G2 et S constituent l’interphase, qui peut, suivant les cas, être rallongée par une phase G0.

Answer 21

♦ Il est extrêmement important pour la survie des cellules et des organismes que ce cycle cellulaire soit régulé. Les organismes doivent pouvoir arrêter la division cellulaire lorsque la cellule est endommagée, ou lorsqu’il n’y a pas suffisamment de nourriture, d’oxygène, et ceci, de manière à pouvoir permettre une nouvelle croissance. Mais ils doivent aussi pouvoir démarrer une nouvelle division lorsque la croissance ou des phénomènes physiologiques comme les phénomènes de cicatrisation sont nécessaires. ♦ Pour faire cette régulation, les cellules vont utiliser une variété de cascades de signaux, essentiellement chimiques, dans laquelle il y a une sorte de maillon d’une chaîne qui va créer des effets extrêmement complexes, basés sur des signaux qui sont à l’origine relativement simples.

Answer 22

Les kinases cyclines dépendantes, agissent comme des points d’arrêt. ♦ Si les cyclines ou les kinases dépendantes des cyclines ne donnent pas un signal, qui peut être considéré comme un « feu vert », alors la cellule ne va pas aller dans les étapes suivantes du cycle cellulaire. ♦ Pour s’assurer de l’ordre immuable de la succession des 4 phases du cycle cellulaire (= régulation) et garantir de l’obtention de 2 cellules filles, identiques par des mécanismes de surveillance de l’ADN, la cellule dispose de systèmes de régulation hautement perfectionnés qui vont donc intervenir à plusieurs niveaux.

Answer 23

Dans le premier cas, il existe toute une machinerie moléculaire qui va assurer l’exécution de chaque phase, mais aussi qui va permettre les transitions entre les différentes phases du cycle. ♦ Ces moteurs moléculaires sont des protéines enzymatiques, les kinases cycline- dépendantes, qui sont des CDK, dont la séquence d’activation puis d’inhibition vont rythmer chaque phase du cycle cellulaire. ♦ La succession normale des différentes phases ne peut avoir lieu que si les différentes CDK intervenant au cours des différentes phases sont présentes et actives au moment opportun ni avant ni après.

Answer 24

mécanismes de surveillance qui vont s’assurer que tout fonctionne bien notamment au cours d’une phase mais aussi que la transition entre G1 et S et entre S et G2 se fasse bien. ♦ Il existe un ensemble de mécanismes qui vont faire intervenir des molécules, qui vont sonder les événements majeurs du cycle comme un système de contrôle qualité, qui vérifie que tout est bien en ordre et ainsi, peut inhiber les CDK, et donc arrêter le cycle, même si l’étape n’est pas terminée ou si on s’aperçoit par exemple au cours de la phase S, que l’ADN nécessite des réparations, alors le cycle s’arrête, la cellule répare son ADN qui vient d’être répliqué et qui présente des défauts. Une fois la réparation a eu lieu, le cycle peut reprendre. ♦ Ces systèmes permettent la surveillance d’aspects fondamentaux comme l’état des molécules avant, pendant et après leur réplication : on appelle cela le « DNA damage Checkpoint », qui est un mécanisme de surveillance des dommages de l’ADN, mais aussi un mécanisme qui contrôle en fin de réplication de l’ADN que tout est bien en ordre pour pouvoir passer en phase G2. ♦ Il faut s’assurer lors de la mitose que l’ADN qui va être transmis aux 2 cellules filles soit correct sinon cela peut provoquer des dégâts c’est-à-dire des morts cellulaires. ♦ De même, il existe un point extrêmement important qui est au moment de la métaphase : c’est le bon alignement des chromosomes sur la plaque métaphysique, ceci permettant avant la séparation des chromatides sœurs, qui est ce qu’on appelle le Mitotic checkpoint, qui vérifie que tous les chromosomes sont bien alignés sur la plaque métaphasique, pour éviter que dans une cellule fille, il y ait un nombre surnuméraire de chromosomes, et que dans l’autre cellule fille il y ait un nombre moindre de chromosomes.

Answer 25

Dans les années 1987-1990, le régulateur universel de l’entrée en mitose : le MPF, a été caractérisé.  Le MPF est une kinase cycline-dépendante (CDK) qui est associée à une cycline. Entre 1990 et 2000, d’autres cyclines-CDK ont été décrites chez l’Homme.  Sur cette douzaine de cyclines, 6 d’entre elles interviennent dans le contrôle direct du déroulement du cycle cellulaire.  Les CDK forment des complexes hétérodimériques avec les cyclines, c’est-à-dire qu’il va se former un complexe CDK-cycline constituant ainsi leur sous-unité régulatrice. II

Answer 26

MODE D’ACTION DES KINASES CYCLINE-DÉPENDANTES (suite) ♦ Ces CDK s’associent avec une cycline pour former un complexe. ♦ La première à avoir été mise en évidence est la CDK1 associée à la cycline B, qui constitue le MPF, celui-ci ayant des rôles extrêmement variés. ♦ Les CDK ne deviennent fonctionnelles que lorsqu’elles sont associées à une cycline. ♦ Les cyclines ne sont pas présentes dans tout le cycle : elles apparaissent puis disparaissent brusquement à des moments précis du cycle, de façon périodique. C’est la disparition de ces cyclines qui fait disparaître leur activité, et donc qui permet les passages ou le contrôle du cycle cellulaire.

Answer 27

Les CDK peuvent être sous forme activée ou désactivée, selon le fait qu’elles soient ou non associées à leurs cyclines. ♦ Il existe des activateurs et des inhibiteurs des CDK, qui interviennent. ♦ Les CDK sont des sérine-thréonine kinases. ♦ Ce sont des enzymes qui catalysent la phosphorylation de protéines cibles, c’est-à-dire qui vont agir sur leur substrat, jouant un rôle dans les évènements du cycle cellulaire, mais aussi dans la fragmentation de l’enveloppe nucléaire, la compaction des chromosomes, la réplication, l’avancement du cycle.

Answer 28

Leur activité consiste à transférer un groupement phosphate de l’ATP sur une sérine ou une thréonine présente dans les protéines cibles, à condition que ces acides aminés soient dans une séquence d’acides aminés caractéristiques : les sérines et les thréonines sont toujours prises dans un certain environnement, qu’on appelle les séquences consensus, qui sont spécifiquement reconnues par l’enzyme.  Séquence consensus typique : SER-THR-PRO-X-ARG-LYS (sérine-thréonine-proline- acide aminé quelconque- arginine-lysine). ♦ Ces séquences consensus sont les sites de reconnaissance des sérine-thréonine, qui peuvent être phosphorylées, et permettre ainsi l’activation de ce substrat. ♦ Ce complexe cycline-CDK va agir par une phosphorylation des protéines : il existe grand nombre de mécanismes physiologiques cellulaires qui passent par des phénomènes de phosphorylation-déphosphorylation. ♦ Une fois que le substrat est phosphorylé, il va en résulter un changement de conformation de la protéine phosphorylée, ce qui va lui conférer de nouvelles propriétés : soit activation, soit inhibition, soit des changements de partenaires avec lesquels ces protéines phosphorylées interagissent. ♦ Les cyclines n’ont pas d’activité enzymatique, ce sont des protéines qui régulent l’activité enzymatique des CDK, de manière à ce qu’elles deviennent actives. ♦ Le cycle cellulaire est contrôlé par au moins 6 complexes cycline-CDK différents, qui interviennent à des moments précis du cycle cellulaire. ♦ Chaque CDK va agir sur des protéines cibles qui sont des substrats bien définis. ♦ Au cours du cycle cellulaire, ces 6 complexes cycline-CDK vont intervenir à des endroits différents. ♦ Ces complexes cycline-CDK vont assurer le bon déroulement du cycle cellulaire, permettant le passage d’une phase à l’autre du cycle ainsi que la réalisation des événements du cycle.

Answer 29

♦ Le cas de la cycline D associée à la CDK 4 et de la cycline D associée à la CDK6, qui vont intervenir en phase G1. ♦ Ces deux associations cycline D – CDK4 et cycline D – CDK 6, vont phosphoryler la protéine Rb (Retinoblastoma protein) et l'inactiver, ce qui a pour effet de libérer des facteurs de transcription EEF qui contrôlent l’expression de gènes indispensables pour la transition entre la phase G1 et la phase S. ♦ Cela permet d’intervenir sur la synthèse d’autres cyclines, c’est-à- dire sur la transcription de gènes codant pour d’autres cyclines notamment la cycline E et la cycline A, qui interviendront ultérieurement. Cycline E / CDK 2 ♦ La cycline E associée à la CDK2 qui interviennent en G1-S et qui sont responsables du passage de la phase G1 à la phase S, en phosphorylant la protéine du rétinoblastome Rb. Cette intervention de la cycline E – CDK2 est très importante, car elle induit la duplication du centrosome, comme l’ont montré des expériences réalisées sur le génome.

Answer 30

La cycline A associée à la CDK2, qui intervient pendant la phase S. ♦ Ce complexe va phosphoryler des substrats qui vont déclencher et permettre d’entretenir la réplication de l’ADN, et l’inactivation d’un certain nombre de facteurs de transcription de la phase G1. ♦ Il va donc y avoir un arrêt de la transcription de facteurs qui intervenaient en phase G1. Ce complexe cycline A – CDK2 permet de déclencher et maintenir la réplication de l’ADN. ♦ Ce complexe a aussi été montré comme étant le facteur qui induit la duplication du centrosome (petit rappel : elle a lieu durant la phase S chez les mammifères), et qui va permettre ainsi l’arrêt de la dégradation de la cycline B, qui va ainsi pouvoir s’accumule

Answer 31

Cycline B / CDK 1 ♦ La cycline B associée à la CDK1, constitue le MPF (Mitosis Promoting Factor) intervenant dans la transition entre la phase G2 et la phase M, qui va permettre par phosphorylation de nombreux substrats, de conduire à la progression de la mitose.

Answer 32

’activité des CDK est régulée. Elles sont présentes avant même d’intervenir.  Comment se fait-il alors qu’elles sont présentes, qu’elles vont intervenir ou non ? Comment leur activité enzymatique est régulée (inhibition, activation) ?  L’intervention des cyclines est importante dans ce dispositif, car les cyclines n’ont pas d’activité enzymatique, c’est au moment où elles se lient aux kinases qu’elles vont s’activer.

Answer 33

Premier mécanisme de régulation des CDK ♦ Le complexe cycline- CDK est donc contrôlé par le cycle de synthèse et de dégradation des cyclines qui leurs sont associés, et ceci tout au long du cycle cellulaire. ♦ Il y a donc des mécanismes qui sont susceptibles de synthétiser les cyclines au bon moment, et ainsi permettre l’activation du complexe et donc de l’activité enzymatique des CDK. ♦ Cela constitue le 1er mécanisme de régulation des CDK.

Answer 34

Deuxième mécanisme de régulation des CDK ♦ Il existe un certain nombre de protéines déphosphorylantes et de protéines phosphorylantes qui permettent de compléter le contrôle de l’activité de ces CDK. ♦ Nous verrons que ces phénomènes de phosphorylation peuvent être soit activateurs, soit inhibiteurs de l’activité.

Answer 35

Troisième mécanisme de régulation des CDK ♦ Les CDKi sont des protéines susceptibles d’inhiber l’activité des CDK, qui vont donc les réguler de façon uniquement négative. ♦ Ces CDK peuvent être activées par des phosphatases (comme la phosphatase cdc25) ou par des kinases. ♦ Donc en plus de leur activation par l’association avec les cyclines, les CDK peuvent être « encore plus » activées par des phosphatases (cdc25) ou par des kinases.

Answer 36

MÉCANISMES DE RÉGULATION DES KINASES CYCLINE DÉPENDANTES (suite) ♦ Les cyclines-CDK peuvent être soit activés, soit inhibés. ♦ C’est le cas des protéines inhibitrices CDKi, comme les protéines p16, p21, p27 qui vont agir sur les complexes cyclines-CDK. ♦ Il y a aussi des protéines à activité enzymatiques susceptibles d’inhiber ces complexes : les kinases, notamment la kinase Wee1 qui agit sur la CDK1 en phosphorylant les sites de tyrosine et de thréonine spécifiquement situés en 15ème position pour la tyrosine et en 14ème position pour la thréonine. ♦ L’activation des CDK se fait par une modification de sa structure tridimensionnelle. La molécule va alors avoir une activité enzymatique. ♦ Toutes les CDK ont une structure tridimensionnelle similaire caractérisée par l’existence de 2 sites (deux poches) de fixation : un site pour la fixation de la protéine cible, c’est-à-dire les substrats spécifiques des complexes cycline-CDK sur lesquels il va y avoir une action, et un autre site pour la fixation de l’ATP. ♦ D’autre part, les acides aminés tels que thréonine ou tyrosine, qui peuvent être modifiés, vont jouer un rôle particulier.  Pour pouvoir avoir une certaine action, les CDK doivent avoir une certaine conformation : les deux poches de fixation doivent être accessibles.

Answer 37

On peut globalement retenir 3 mécanismes qui sont extrêmement importants et qui interviennent dans la régulation de l’activité des CDK :  Les cyclines vont se lier aux kinases du cycle pour les rendre potentiellement actives.  L’activité de ces complexes cyclines-CDK peut être inhibée par phosphorylation d’acides aminés : la phosphorylation de la thréonine, tyrosine.  L’activité de ces complexes peut être inhibée par des protéines inhibitrices comme les CDKi (rôle important lors de la transition de la phase G1 et S).

Answer 38

Les activateurs ou les inhibiteurs vont induire des changements de conformation des sites pour le substrat et pour l’ATP.  C’est ce changement de conformation qui va permettre des modifications : soit d’activation, soit d’inhibition.  Lorsque la CDKi, comme par exemple la protéine p21, va se lier à la cycline, elle va se mettre de telle sorte qu’elle va bloquer le site de fixation de l’ATP.  Tandis que la protéine p16 va se lier à la CDK et empêche la fixation de l’ATP.  Les CDKi interviennent en se fixant sur la CDK de façon différente et ainsi aboutissant soit à l’activation soit à l’inhibition.

Answer 39

 Il existe des mécanismes de surveillance qui contrôlent les 3 points majeurs du cycle cellulaire.  Les trois points majeurs du cycle cellulaire : les transitions entre la phase G1 et la phase S, entre la phase G2 et la phase M ; et enfin entre la métaphase et l’anaphase.  En plus des CDK, il existe toute une série de systèmes et de molécules qui permettent le passage d’une phase à l’autre, permettant ainsi l'enchaînement les unes après les autres des différentes phases du cycle.  Ceci nécessite des mécanismes de surveillance qui sont capables de potentiellement détecter des problèmes.  En cas de problèmes, ils assurent l’arrêt du cycle cellulaire, afin que ces anomalies ne se propagent pas tout au long de la vie de la cellule.  Ces mécanismes interviennent lorsqu’il y a des lésions de l’ADN, des anomalies de la réplication (mécanisme de surveillance durant la phase S), et contrôlent l’alignement des chromosomes sur la plaque métaphasique ainsi que la bonne répartition des chromatides sœurs, la perte de chromosomes et de morceaux d’ADN, etc.  Il y a ainsi un contrôle de la qualité du cycle cellulaire, et en cas de problème, il y a réparation.  Si les réparations ne sont pas possibles, cela va conduire à des phénomènes de mort cellulaire de sorte que la cellule ne transmette pas ses anomalies.  Sans ces contrôles s’il n’y avait que les CDK, les anomalies se propageraient, ce qui conduirait à des pertes de chromosomes, d’ADN etc.… d’où la présence des mécanismes de surveillance.

Answer 40

TROIS MÉCANISMES DE SURVEILLANCE IMPORTANTS Trois mécanismes de surveillance importants : ● La transition G1-S qu’on appelle le DDCP ● La transition G2-M qu’on appelle le RCP ● La transition Métaphase-Anaphase qu’on appelle le MCP DDCP : DNA Damage Checkpoint / RCP : Replication Checkpoint / MCP : Mitotic Checkpoint Tous ces mécanismes qui vont être mis en jeu, sont des mécanismes extrêmement élaborés, qui vont tous dans le même sens : le principe est de veiller à ce que les cellules filles héritent exactement du même génome à la fin du cycle cellulaire. Ces mécanismes ont pour mission principale de s’assurer que les cellules filles sont identiques d’un point de vue génétique à la cellule mère. Cela permet ainsi de maintenir l’intégrité de l’ADN.

Answer 41

Point de surveillance de type DDCP : ♦ La surveillance de l’intégrité de l’ADN qu’on appelle le DDCP n’est pas réalisée lors d’un endroit unique du cycle, mais va s’effectuer tout au long de l'interface. En effet, pendant toute la phase G1, la phase S, la phase G2, ce système de surveillance vérifie que l’ADN n’est pas endommagé. ♦ S'il y a des lésions de l’ADN, alors le cycle cellulaire s’arrête pour permettre à l’ADN d’être réparé. ♦ Si la lésion est en S, alors il n’y aura pas de transition G1-S ; si la lésion est en G2, alors il n’y aura pas de transition G2-M, la cellule ne rentrera alors pas en mitose.

Answer 42

Il s’agit d’un mécanisme de surveillance qui surveille l’accomplissement de la réplication de l’ADN. ♦ C’est un mécanisme qui intervient tout au long de la phase S et tout au long de la phase G2. ♦ Tant que la réplication n’est pas correctement terminée ou qu’il y a encore des défauts de réplication, il n’y aura pas de passage en mitose.

Answer 43

Point de surveillance de type MCP : ♦ Il s’agit de la surveillance de l’attachement correct des chromosomes sur la plaque métaphasique au moment de la métaphase. ♦ Cela s’exerce précisément à 1 seul endroit dans le cycle cellulaire, au cours de la métaphase jusqu'à ce que le dernier chromosome ait atteint la plaque métaphasique. ♦ Il y a à ce moment, un point de contrôle qui vérifie que les chromosomes sont bien attachés sur la plaque métaphasique, que les chromatides sont bien répartis de part et d’autre de la plaque métaphasique, de sorte que la transition métaphase-anaphase puisse avoir lieu, permettant un équilibre dans la répartition des chromosomes dans chacune des 2 cellules filles. Ces mécanismes de surveillance font intervenir des molécules différentes des cyclines-CDK. ♦ Parmi ces molécules, on retrouve les kinases, capables de se lier à l’ADN. ♦ Il a été mis en évidence un certain nombre de pathologies avec des patients chez lesquels cette kinase qui se lie à l’ADN est mutée, ce qui fait que les systèmes de surveillance de contrôle du site sont défaillants.

Answer 44

Point de surveillance de type DDCP : ♦ Si l’ADN est endommagé, il y a blocage de transition entre la phase G1 et la phase S, par un système qui est le DDCP. ♦ Ces mécanismes aboutissent à un certain nombre de phénomènes de dégradation, ce qui permet aux mécanismes de réparation d’intervenir. ♦ Par exemple, l’intervention de la protéine p53 qui induit la transcription d’enzymes qui induisent la réparation de l’ADN. ♦ Dans un certain nombre de cancers, la protéine p53 est mutée, elle ne permet donc plus la transcription d’enzymes de réparation de l’ADN, et donc l’ADN reste lésé.

Answer 45

Point de surveillance de type RCP : ♦ Ce sont des mécanismes qui assurent le passage en mitose. ♦ S’il y a blocage de la transition entre la phase G2 et la phase M : il y a contrôle avant le passage en phase M. ♦ Il n’y a pas de passage en mitose tant que les lésions de l’ADN ne sont pas réparées, et tant que les lésions la taille de la cellule n’a pas été contrôlée. ♦ Plusieurs types de réponses peuvent intervenir, notamment la phosphorylation de la protéine cdc25, qui entraîne sa séquestration dans le cytoplasme et qui va l’éloigner de son substrat qui est la CDK 1. ♦ Dans ce cas-là, il va y avoir un complexe cycline B – CDK1 qui va garder ses phosphorylations inhibitrices et qui reste donc bloqué. ♦ Si l’ADN est lésé encore ou si la réplication n’est pas achevée, l’activation de plusieurs voies inhibitrices vont permettre d’empêcher l’entrée en mitose.

Answer 46

C’est un mécanisme fréquemment observé dans les cellules qui permet de vérifier que tous les chromosomes sont bien alignés sur la plaque métaphasique avant le déclenchement de l’anaphase. ♦ Normalement à l’anaphase, les chromatides sœurs se séparent par l’intervention de la séparase, qui est une protéine capable de détruire les protéines de liaison des deux chromatides sœurs appelées cohésines. ♦ Tant que tous les chromosomes métaphasiques ne sont pas correctement attachés au fuseau par leurs kinétochores, le système est bloqué. Il suffit qu’un seul chromosome ne soit pas attaché pour bloquer le système. Il y a alors la séparase qui est inhibée par la sécurine. ♦ C’est lors de la destruction de la sécurine qu’il va y avoir une levée d’inhibition de la séparase pouvant conduire à la dégradation des molécules de cohésines. ♦ Cette destruction de la sécurine est sous la dépendance de la molécule APC (Anaphase Promoting Complex

Answer 47

19 sur 23 Université Sorbonne Paris Nord III. MÉCANISMES DE SURVEILLANCE DU CYCLE CELLULAIRE TROIS MÉCANISMES DE SURVEILLANCE IMPORTANTS (suite) Point de surveillance de type MCP (suite) : ♦ L’APC est une protéine ubiquitine ligase, qui est active lorsqu’elle est associée à une protéine Cdc20, mais qui reste inhibée par la protéine Mad2. ♦ Il y a donc un système de maintien de l’inhibition par une protéine Mad2. ♦ Tant que les chromosomes ne sont pas tous correctement attachés, la protéine Mad2 empêche la désinhibition/activation de la protéine séparase. ♦ Tant que le kinétochore n’est pas correctement attaché au fuseau, un signal inhibiteur est envoyé --> blocage de l’activation de l’APC/Cdc20. Ce signal passe par la protéine Mad2. ♦ Tant qu’il n’y a encore qu’un seul kinétochore mal attaché, ceci a pour conséquence la liaison de Mad2 sur le complexe APC/Cdc20, et ainsi son inhibition. ♦ Une fois que tous les kinétochores sont attachés, Mad2 n’est plus activée, elle ne peut plus inhiber le complexe qui devient donc actif, ce qui permet la destruction de la sécurine, et donc la séparation des chromatides par la dégradation de la cohésine. ♦ Ce point de contrôle est un point fondamental, puisque tant qu’il reste des chromosomes non attachés au fuseau, tout ceci empêche la séparation des chromatides sœurs et donc l’anaphase ne peut pas débuter. ♦ C’est donc un moment un peu brutal dans la cellule. Une fois que tous les chromosomes sont sur la plaque métaphasique, il y a donc ce mécanisme qui va activer la séparase, qui va dégrader les cohésines, et à ce moment-là, les chromatides vont pouvoir rejoindre chacun des 2 pôles de la cellule.

Answer 48

LA MITOSE ♦ La mitose est la transition entre la phase G2 et la phase M. ♦ Elle est sous le contrôle du complexe cycline B – CDK 1, c’est-à-dire le MPF. ♦ On observe que la cycline B est synthétisée pendant une longue période du cycle. ♦ C’est lorsqu’il y a suffisamment de cyclines B, qu’elles s’associent aux CDK 1. Les complexes se forment progressivement. ♦ La cycline B s’accumule pendant toute la phase S et G2, ce qui conduit à une augmentation de façon graduelle du complexe, au fur et à mesure que la cellule va s’approcher de la mitose. ♦ La CDK1 va alors être phosphorylée sur la thréonine 161 par un assemblage cycline H/CDK7. ♦ Tout ceci restant inactif parce qu'on a toujours nos deux acides aminés : la tyrosine 15 et la thréonine 14, qui sont toujours phosphorylés (par la protéine Wee1). ♦ Quand la cellule va atteindre la fin de la phase G2, donc toujours un moment avant l’entrée en mitose, la cellule contient un abondant stock de cycline B – CDK1, qu’on appelle un stock de pré-MPF inactif mais qui est prêt à agir dès qu’il va y avoir la déphosphorylation de ces groupes. ♦ Ce qui va permettre l’activation du MPF, qui va donc pouvoir agir sur l’entrée en mitose. ♦ Ce pré-MPF est en fait un assemblage de cycline B – CDK 1, avec la CDK1 qui est phosphorylée sur sa thréonine 161, thréonine 14 et sur sa tyrosine 15. ♦ C’est un système particulier, car la cycline B est synthétisée de façon permanente, mais à un certain moment, elle va être dégradée. C’est notamment ce qui va permettre la sortie de la mitose.

Answer 49

MITOSE (suite) ♦ Le MPF qui est le facteur permettant l’entrée en mitose est aussi le facteur qui va permettre la sortie en mitose, car à un moment donné de la mitose, la cycline B va être dégradée. ♦ En étant dégradée, elle va inactiver la CDK et à ce moment-là, comme c’était le MPF qui permettait le maintien de la poursuite de la mitose, la dégradation de la cycline B va provoquer la sortie de mitose et le passage de la cellule de la phase M à la phase G1 des 2 cellules filles.

Answer 50

Protéines cibles du MPF Parmi les mécanismes qui font entrer la cellule en mitose, il y a l’effet du MPF, qui va agir sur de très nombreuses protéines qui sont : ▪ Les condensines ▪ Les histones (notamment H1 et H3 jouant sur la condensation de l’ADN) ▪ Les lamines (désorganisation de l’enveloppe nucléaire) ▪ Les MAP (réorganisation du cytosquelette) ▪ Les APC (dégradation de la sécurine)

Answer 51

La protéine p53 est surnommée le « gardien du génome », car c’est une protéine de surveillance de l’intégrité de l’ADN.  Elle est exprimée tout au long du cycle cellulaire, mais avec un taux d’expression qui reste relativement faible, du fait de sa dégradation rapide.  Dans la quantité de protéines que l’on peut trouver dans une cellule, il y a plusieurs paramètres tels que la vitesse de synthèse, sa durée de vie, et sa vitesse de dégradation.  C’est une protéine nucléaire qui a un certain nombre de fonctions et qui agit notamment comme facteurs de transcription, c’est aussi une endonucléase, qui participe à la réparation de l’ADN.  Si l’ADN est lésé ou s’il y a des problèmes de réplication qui ne sont pas terminés, il va y avoir un certain nombre d’activation de plusieurs voies inhibitrices du complexe cycline B/CDK1, donc du MPF, qui permettent d’empêcher l’entrée en mitose.

Answer 52

I. LA PHASE G0 ♦ Parmi les différentes phases du cycle cellulaire, il y a une phase supplémentaire appelée phase G0, qui est une phase de quiescence dans laquelle peuvent entrer les cellules. ♦ A la fin de la mitose, lorsque les cellules quittent la mitose, elles peuvent entrer en phase G0, qui est une phase d’attente ou de non-division. ♦ Cette phase G0 peut durer plusieurs semaines. ♦ C’est une phase pendant laquelle les cellules ne se divisent plus. ♦ Par exemple, les neurones différenciés sont des cellules qui ne se divisent plus et donc sont en phase G0. ♦ C’est le cas chez un organisme adulte pour un très grand nombre de cellules, il n’y a guère que des cellules spécialisées comme les cellules souches hématopoïétiques, ou les cellules souches de l’épithélium intestinal qui elles, gardent une capacité de prolifération active, sinon les autres cellules sont dans des phases de prolifération très réduites, voire même en G0. ♦ Les cellules qui sont en phase G0 sont au repos, c’est-à-dire qu’il n’y a pas de réplication, pas de mitose. ♦ Leur cytoplasme ne contient pas de cycline, car il existe un facteur qui est un facteur de transcription E2F qui est maintenu inactif car il est lié à la protéine Rb et donc ça maintient un système qui fait que la cellule ne va pas poursuivre en G1. ♦ La cellule reste ainsi en G0, en dehors du cycle cellulaire. ♦ Si ces cellules en G0 sont stimulées notamment par des facteurs mitogéniques qui viennent de l'extérieur, elles peuvent retourner dans le cycle cellulaire à l’endroit où elles l’avaient quitté. ♦ Ces facteurs mitogéniques venant de l’extérieur, sont reconnus par des récepteurs sur les cellules, ce qui va induire une transmission d’informations à l’intérieur de la cellule, qui va provoquer le retour de la cellule en G1. La cellule synthétise alors tous les facteurs nécessaires, ce qui permet de nouveau la phase S, G2 etc... pour permettre la reprise du cycle cellulaire.

Answer 53

GÈNES « SUPPRESSEURS DE TUMEURS » ♦ Par des analyses moléculaires de tumeurs humaines, il a été montré que les protéines régulatrices du cycle cellulaire sont fréquemment mutées. ♦ On peut observer que des surexpressions de protéines qui normalement sont des protéines stimulatrices de la prolifération, telles que les cyclines, par exemple la cycline D dans le cas du cancer du sein, conduisent à l’apparition de tumeurs. Il peut s’agir aussi de perte d’expression, d’inactivation de protéines, qui normalement sont des freins du cycle cellulaire (mutations des CDKi, de Rb). ♦ Parmi tous ces gènes mutés dans les cancers, se trouvent notamment des gènes « suppresseurs de tumeurs », dont le rôle normal dans une cellule saine, est de freiner la prolifération des cellules lorsqu’elles sont mutées. ♦ L’inhibition ou l’absence de ces protéines conduit à la prolifération incontrôlable observée dans certaines tumeurs. ♦ C’est le cas de la protéine du rétinoblastome Rb, de p53, de certaines protéines virales comme les protéines de type papillomavirus ou sv40.

Answer 54

La protéine p53 ♦ La protéine p53 freine la prolifération en stimulant la synthèse d’un inhibiteur qui est la protéine p21. ♦ Si p53 est non fonctionnelle, c’est-à-dire mutée, la protéine p21 est absente et le cycle cellulaire n’est pas arrêté par inhibition du complexe cycline-CDK et donc la prolifération s’effectue sans frein. ♦ Le nombre de cellules augmente donc, car sans p53, les cellules présentant des anomalies qui ne peuvent pas être réparées ne sont pas dirigées vers un système de mort cellulaire par apoptose.

Answer 55

Comme indiqué précédemment, les dérivés carbonylés ont des protons acides en α, qui est dû à la présence du groupement carbonyle qui a un effet électroattracteur. En milieu acide le carbonyle est en équilibre avec sa forme énol : En milieu basique, la base peut attaquer le proton acide grâce à l’effet électroattracteur du groupement carbonyle, conduisant à la formation d’un carbanion. Ce dernier est conjugué à la fonction carbonyle, ce qui nous permet d’écrire une forme mésomère. En observant les deux formes mésomères, on constate deux sites nucléophiles pour ce carbanion : ♦ Le premier est le carbone portant la charge “ - ” ♦ Le second est l’oxygène portant la charge

Answer 56

Les réactions au voisinage des carbonyles (suite) Halogénations ♦ Il y a deux modes de catalyse pour la réaction d’halogénation. o Soit une catalyse en milieu acide. o Soit une catalyse en milieu basique. ♦ Le produit de la réaction sera différent en fonction du milieu. En milieu acide, l’halogénation se fait via la forme énol qui sont en équilibre avec la forme cétone. L’énol se comporte alors comme une double liaison pour réagir avec le dibrome (Br2) : on obtient ainsi une mono-halogénation en α de la cétone (la réaction s’arrête à ce stade mono-halogénation).

Answer 57

sur 26 I. LES FONCTIONS DIVALENTES A. Les dérivés carbonyles (suite) Les réactions au voisinage des carbonyles (suite) Halogénation En milieu basique il est très difficile de s’arrêter à la mono-halogénation. ♦ La première étape est une réaction de déprotonation du proton en α de la cétone pour former un carbanion nucléophile qui pourra réagir avec Br2, produisant ainsi un composé mono-halogéné. Ce produit mono-halogéné possède des protons acides influencés par le carbonyle et l’effet électroattracteur du brome. ♦ Le produit mono-halogéné devient à nouveau substrat de la base. Les protons sont plus acides que le produit de départ, permettant à la base de se déprotoner à nouveau pour former un carbanion. Ce carbanion réagit ensuite avec Br2 pour donner le composé dibromé. Le composé dibromé possède également un proton plus acide. ♦ La base réagit à nouveau avec le dérivé dibromé pour former un carbanion dibromé qui, à son tour réagit avec Br2 et donner un dérivé tribromé. Ce dernier ne possède plus de protons disponibles, mettant fin à la réaction. ♦ En raison de l’augmentation de l’acidité due à la présence des différents halogènes, il sera très difficile de s’arrêter au produit intermédiaire, et la réaction ne pourra être interrompue qu’au niveau du dérivé tribromé. ♦ Il faudra 3 équivalents de Br2 en milieu basique pour parvenir à la formation du dérivé tribromé (peu stable). ♦ Si en milieu basique, on utilise un équivalent de Br2 on obtiendra un mélange de produits.

Answer 58

Les dérivés tribromés vus précédemment subissent en milieu basique une réaction de coupure pour former un acide carboxylique, c’est la réaction haloforme. Cette réaction n’est possible que pour des méthylcétones. Elle se produit dans un pKa entre 15 et 20. Le produit formé est obtenu par une réaction d’addition-élimination suivi d’une étape de protonation en milieu H+.

Answer 59

Dans cette réaction il faudra utiliser des bases susceptibles de déprotoner les protons en α sur le carbone du carbonyle à savoir : o L’hydrure de sodium (NaH), o L’amidure de sodium (NaNH2) Réactions des énolates sur les dérivés halogènes o Le tert-butylate de potassium(tBuOK). ♦ C’est le proton le plus acide qui sera déprotoné en premier. On formera alors un carbanion qui, en tant que nucléophile, pourra réagir avec des dérivés halogénés via des réactions de substitution nucléophile. Il s’agit d’un mécanisme SN2. ♦ Dans le cas particulier des cétones et des aldéhydes, on appelle cela une réaction de C-alkylation. La substitution se produit et peut se répéter en α ou α' sur le carbone du C=O, en fonction des conditions réactionnelles.

Answer 60

♦ Elle se fait en milieu basique (possible aussi en milieu acide) et permet d’agrandir la chaîne carbonée. Elle fonctionne aussi bien avec des aldéhydes qu’avec des cétones, c’est une réaction d’autocondensation. ♦ La première étape est une réaction acide-base (base-carbonyle) pour conduire à la formation du carbanion. ♦ La seconde étape est l’utilisation des propriétés nucléophiles (addition nucléophile) de ce carbanion sur un deuxième aldéhyde pour former un aldol (on a ainsi créé une liaison C-C et une fonction alcool):

Answer 61

Cétolisation (Cétone) ♦ Dans une réaction de cétolisation, c’est toujours le même principe d’autocondensation, simplement les cétones sont moins réactives que les aldéhydes. ♦ La première étape est la même que précédemment, la base réagit avec le proton en α du groupement carbonyle, ainsi il y a formation du carbanion. Ce dernier s'additionne via une addition nucléophile sur une deuxième molécule de cétone pour conduire à la formation d’un cétol. ♦ La cétolisation est une réaction équilibrée. ♦ La cétolisation est défavorable sur le plan thermodynamique. On peut poursuivre la réaction par une étape de déshydratation : la crotonisation (milieu H+ et 180° sont nécessaires)

Answer 62

Mécanisme catalyse-basique Déprotonation du dérivé carbonylé ♦ Dans cette 1ère étape, la base attaque le proton pour former un carbanion. Le proton est acide, car on peut en écrire une forme mésomère, qui stabilise la base. L’écriture de la forme mésomère permet donc de stabiliser la base.

Answer 63

Attaque nucléophile de l’énolate sur le dérivé carbonylé ♦ Dans la 2ème étape, les propriétés nucléophiles du carbanion sont utilisées. En effet, il attaque le carbonyle sur son électrophile, entraînant la formation d’un alcoolate.

Answer 64

Réaction acido-basique ♦ L’alcoolate est reprotoné pour former un alcool et on obtient ainsi un aldol ou cétol en fonction de la nature du réactif de départ. ♦ Dans tous les cas, pour une réaction d’aldolisation ou cétolisation, il fautdes protons acides sur le carbone en α.

Answer 65

Les acides carboxyliques 1. Groupement carboxylique ♦ Le groupement carboxylique RCO2H est caractéristique des acides carboxyliques.  Le carboxyle présente une liaison σ et une liaison π pour former la double liaison C=O  Une liaison simple (liaison σ) C-OH ♦ Le carbone ayant une liaison double est ainsi hybridé sp2 et a une géométrie plane ♦ Les liaisons C=O et C-O sont polarisées. ♦ La somme des moments dipolaires est non nulle donc les carboxyles sont des molécules polaires.

Answer 66

II. LES FONCTIONS TRIVALENTES A. Les acides carboxyliques (suite) 2. Les réactions de la liaison OH Généralités ♦ Les acides carboxyliques sont des acides capables d’être déprotonés dans l’eau, formant ainsi un carboxylate + dihydrogène. ♦ La constante d’acidité (Ka) pour un acide carboxylique est donnée par la formule suivante : ♦ Les pKa, si R est donneur, sont de l’ordre de 4 à 5. Les acides carboxyliques, comme les alcools, réagissent avec les métaux :  C’est une réaction d’oxydoréduction dont les produits sont le carboxylate + dihydrogène

Answer 67

, Les réactions sur le carbone du carbonyle Influence des catalyses acides ♦ Le carbone d’un acide carboxylique est électrophile. Ce carbone est substitué par deux oxygènes plus électronégatifs. L’électrophile est moins importante car l’hydroxyle est conjugué au C=O. Le doublet de l’oxygène a un effet donneur d’électrons. ♦ Pour faire réagir un acide carboxylique, il faut utiliser un catalyseur acide. ♦ La réaction acide base se fait exclusivement sur le C=O du carbonyle. Cette réaction acide-base aboutit à la formation d’un oxonium qui est conjugué au deuxième hydroxyle. ♦ On peut donc écrire 3 formes de résonances, ce qui signifie que l’acide est faible.  Si L’acide est faible donc stable alors la base (doublet sur le carbonyle) est forte. C’est pourquoi la réaction aura lieu quasi exclusivement sur ce C=O.

Answer 68

♦ Si on a un acide carboxylique encombré, la réaction peut être empêchée  Exemple : acide carboxylique portant un groupement tert-butyl ♦ Dans ce cas, on peut observer la réaction acide base sur l’hydroxyle du carboxyle. On obtient donc une forme protonée avec formation d’un hydroxonium qui peut libérer une molécule d’eau pour conduire à la formation d’un acylium

Answer 69

réactions sur le carbone du carbonyle (suite) Estérification avec les alcools ♦ La réaction d’estérification (réaction précédemment vue) est une réaction entre un acide carboxylique et un alcool pour former un ester. C’est une réaction totalement équilibrée qui nécessite un catalyseur (acide FORT) tel que H2SO4.

Answer 70

Obtention d’halogénures acides ♦ La formation de chlorure d’acide est homologue à la réaction d’halogénations des alcools. Pour obtenir les chlorures d’acides, on utilise les agents halogénants vus dans le cours sur les alcools. Il s’agit de la même réaction, il suffit de remplacer l’hydroxyle par le chlore. Les agents halogénants que l’on peut utiliser sont : o SOCl2 : le chlorure de thionyle o PCl3 : le trichlorure de phosphore o PCl5 : le pentachlorure de phosphore. o Le chlorure d’oxalil COCL2 peut aussi être utilisé. ♦ Cette réaction est extrêmement efficace pour augment la réactivité des acides carboxyliques, permettant d’obtenir un dérivé d’acide.

Answer 71

La réduction des acides carboxyliques Hydrogénations catalytiques ♦ Les acides carboxyliques (COOH) sont les formes les plus oxydées d’alcools primaires, il est donc possible de les réduire par hydrogénation catalytique, qui est un processus difficile. C’est pourquoi, l’utilisation d’un catalyseur et le chauffage à 200° sont nécessaires.

Answer 72

Utilisation d’ions hydrures H- ♦ On a tendance à utiliser des ions hydrures pour réduire les acides carboxyliques. Pour cela, on prendra NaBH4 (borohydrure de sodium) ou LiaAlH4 (hydrure de lithium aluminium). Le produit de réaction après hydrolyse sera l’alcool primaire.

Answer 73

Les dérivés des acides carboxyliques Généralités ♦ Ce sont des composés qui, par hydrolyse régénèrent l’acide carboxylique. Il faut que Y soit différent de H (sinon formation d’un aldéhyde), de R (sinon formation d’une cétone) et Ar (sinon formation d’une cétone aromatique.

Answer 74

Les dérivés des acides carboxyliques (suite) Réactions sur le carbonyle ♦ Ces réactions sont des substitutions nucléophiles par un mécanisme d’addition- élimination. ♦ Le carbone dans les dérivés d’acides est très électrophile, ce qui lui permet de réagir avec un nucléophile via une réaction d’addition. On passe alors par un intermédiaire tétraédrique instable, car sur la même molécule, on a possibilité de former une double liaison. ♦ Cela est dû à la présence d’un groupe partant ; c’est donc une réaction de béta- élimination. On formera ainsi une liaison double carbone-oxygène et une liaison carbone-nucléophile. Rappel : Un composé nucléophile est caractérisé par un excès d’électrons, il sera donc attiré par les charges positives.

Answer 75

Un dérivé d’acide conduit à un acide carboxylique par hydrolyse. Cependant la réactivité varie en fonction du dérivé d’acide vis-à-vis de l’hydrolyse.  Chlorures d’acide : composés les plus réactifs  Anhydrides d’acide  Esters  Amides : les moins réactifs ♦ Plus les molécules sont stables, plus l’hydrolyse sera difficile. Ainsi, une catalyse acide ou basique est nécessaire pour esters et amides, mais pas pour les chlorures d’acide et les anhydrides d’acide.

Answer 76

Les dérivés des acides carboxyliques (suite) Hydrolyse des chlorures d’acides et des anhydrides ♦ Dans les 4 familles de dérivés d’acides (voir tableau des généralités), la réactivité vis-à-vis de l’hydrolyse diffère. ♦ Les chlorures d’acyles sont hydrolysés en présence d’eau pour conduire à la formation d’acide carboxylique (benzoïque) et de HCl. Les chlorures d’acyles sont instables en présence d’eau : ♦ De la même manière, l’hydrolyse des anhydrides d’acides conduit à la formation d’un acide carboxylique  Anhydride d’acide qui, en présence d’eau, donne 2 acides carboxyliques.

Answer 77

Les dérivés des acides carboxyliques (suite) Hydrolyse des esters En milieu acide En milieu basique ♦ En ce qui concerne les esters, ils sont beaucoup moins réactifs, il faudra donc des catalyseurs pour les hydrolyser. ♦ En milieu acide, la réaction d’hydrolyse est la réaction inverse de l’estérification. C’est une réaction complètement équilibrée qui mène à la formation d’un acide carboxylique et d’un alcool.  Le catalyseur utilisé est l’acide sulfurique (H2SO4 dilué). ♦ Toujours chez les esters, l’hydrolyse en milieu basique s’appelle une réaction de saponification. C’est une réaction d’addition- élimination et totale. ♦ La première réaction est une addition nucléophile. ♦ Elle conduit à la formation d’un carboxylate et d’un alcool.

Answer 78

Les dérivés des acides carboxyliques (suite) Hydrolyses des amides En milieu acide ♦ Les amides peuvent être hydrolysés en milieu acide : o 1ère étape : réaction acide-base d’activation électrophile.  Un amide possède deux sites basiques :  Le doublet sur l’oxygène  Le doublet sur l‘azote. ♦ La réaction se fait exclusivement sur le doublet de l’oxygène. En effet le doublet de l’azote est conjugué au CO diminuant la basicité. Ainsi, sous forme protonée de l’amide, on observe un hybride de résonance chargé positivement. Si on écrit les deux formes mésomères, on remarque que la forme acide est stabilisée et donc que sa base conjuguée est plus forte. o 2ème étape : le nucléophile (H2O) va attaquer le site carboné électrophile  Obtention d’un intermédiaire tétraédrique instable. o 3ème étape : Etape de prototrophie : Réaction acide-base intramoléculaire de l’amine (basique) avec le proton de l’hydroxonium : Le doublet de l’azote ne sera plus conjugué. Formation de l’ammonium. o 4ème étape : L’ammonium subit une réaction de béta-élimination. ♦ Formation d’acide carboxylique et libération de l’ammoniac. ♦ De même, les amides comme les esters sont peu réactifs (donc plus stables). Il est donc nécessaire d’utiliser un catalyseur et un chauffage (pour les amides spécifiquement). En milieu acide, l’amide réagit avec un proton H+ pour former un alcool.

Answer 79

Les dérivés des acides carboxyliques (suite) Hydrolyses des amides (suite) En milieu basique ♦ On peut réaliser cette hydrolyse en milieu basique. Le nucléophile utilisé est HO- , suffisamment nucléophile pour attaquer la fonction amide. Ainsi HO- s’additionne pour obtenir un intermédiaire tétraédrique=réaction équilibrée. ♦ Une deuxième molécule de HO- est utilisée pour déprotoner cet intermédiaire tétraédrique, obtenant alors un dianion instable comme intermédiaire réactionnel. ♦ Ce dernier réagit immédiatement pour former une double liaison carbone-oxygène, c’est une béta-élimination. ♦ Ensuite, on a libération d’un groupe partant NH2- instable dans le milieu, qui réagit immédiatement avec H2O pour former : un carboxylate, un groupe partant de l’ammoniac et la base conjuguée HO- ♦ Les deux réactions d’hydrolyse des amid

Answer 80

C. Les réactions de conversions des chlorures d’acyles ♦ Les chlorures d’acyles sont les composés les plus réactifs. Ils peuvent être transformés en anhydride d’acide, en ester et en amide.

Answer 81

Conversion en anhydride d’acide ♦ Ici la réaction consiste à ajouter un chlorure d’acyle et un carboxylate, obtenant ainsi un anhydride d’acide via une réaction d’addition-élimination :  1ère étape : addition nucléophile du carboxylate sur le carboxyle du chlorure d’acide.  Obtention d’un intermédiaire tétraédrique  2ème étape : cet intermédiaire subit une réaction de béta-élimination  Formation d’un anhydride et libération d’un ion chlorure ♦ 2ème exemple : Utilisation de ces composés en série aromatique. La réaction est tout aussi efficace malgré le chlorure d’acide moins réactif en raison de la conjugaison avec le cycle aromatique. ♦ Mélange d’un chlorure d’acide de benzoyle en présence d’un carboxylate o Formation d’un anhydride d’acide aromatique dissymétrique: 2 sites réactionnels (2 carbones électrophiles)

Answer 82

Les réactions de conversions des chlorures d’acyles (suite) Conversion en ester ♦ Un ester se forme lorsqu’un alcool réagit avec un chlorure d’acyle : c’est une réaction d’addition-élimination. o 1ère étape: addition nucléophile de l’alcool sur le CO du carboxyle  Obtention d’un intermédiaire tétraédrique o 2ème étape : cet intermédiaire subit une réaction de béta-élimination  Formation de l’ester et libération d’un ion chlorure ♦ Chlorure d’acide dérivé de cyclohexane : réaction possible et efficace. o Addition de méthanol en présence d’un chlorure d’acide Obtention de l’ester correspondant Remarque : Si on veut accélérer la réaction : Utilisation d’une amine tertiaire tel que  Pyridine  Triéthylamine

Answer 83

Les réactions de conversions des chlorures d’acyles (suite) Conversion en amide ♦ Cette réaction consiste à additionner soit de l’ammoniac (NH3) pour obtenir un amide primaire soit une amine primaire pour obtenir un amide secondaire. Il s’agit d’une réaction addition-élimination o 1ère étape : addition nucléophile de l’ammoniac sur le carboxyle du chlorure d’acide.  Obtention d’un intermédiaire tétraédrique o 2ème étape : cet intermédiaire subit une réaction de béta-élimination.  Formation d’un amide primaire et libération d’un ion chlorure. Remarque : Dans le cas de la formation des amides on utilisera deux équivalents d’amines afin de piéger HCl. On pourra aussi utiliser une amine tertiaire tel que : o Pyridine o Triéthylamine ♦ Utilisation d’une amine primaire aromatique qui est moins réactive du fait de la présence du cycle aromatique. Le doublet est conjugué au cycle aromatique et est donc moins disponible.  1ère étape : addition nucléophile de l’amine primaire sur le carboxyle du chlorure d’acide.  Obtention d’un intermédiaire tétraédrique  2ème étape : cet intermédiaire subit une réaction de béta-élimination  Formation d’un amide secondaire et libération d’un ion chlorure.

Answer 84

Les réactions de conversions des chlorures d’acyles (suite) Conversion en amide (suite) ♦ Utilisation d’une amine secondaire pour synthétiser des amides tertiaires. o 1ère étape : addition nucléophile de l’amine secondaire sur le chlorure d’acide  Obtention d’un intermédiaire tétraédrique o 2ème étape : cet intermédiaire subit une réaction de béta-élimination  Formation d’un amide tertiaire ♦ Dans ces trois cas pour capter HCl on peut utiliser :  Deux équivalents d’amine  On rajoute une amine tertiaire

Answer 85

Les réactions des anhydrides d’acide Alcoolyse ♦ Les anhydrides d’acides sont moins réactifs que les halogénures. On ne pourra jamais synthétiser un halogénure d’acide à partir d’un anhydride. En revanche la synthèse d’ester est possible. ♦ Cette réaction consiste à transformer un composé chimique via une interaction avec un alcool. Ici l’interaction d’un anhydride avec le méthanol (alcool) aboutira à la formation d’un acétate de méthyle. ♦ ♦ 1ère étape : addition nucléophile de l’alcool sur l’anhydride  Obtention d’un intermédiaire tétraédrique ♦ 2ème étape : cet intermédiaire subit une réaction de béta-élimination  Formation d’un ester et libération d’acide carboxylique. ● Si on utilise un anhydride symétrique les deux carbonyles sont équivalents, cela conduira au même produit. ● En revanche si on utilise un anhydride di-symétrique les deux carbonyles seront différents, on obtiendra un mélange de produit.

Answer 86

Les réactions des anhydrides (suite) Aminolyse ♦ Les anhydrides d’acides réagiront avec des amines ou de l’ammoniac pour conduire à la formation d’amides, c’est une réaction d’addition- élimination. ♦ 1ère étape : L’amine ou l’ammoniac nucléophile réagira sur le site électrophile de l’amide, c’est une réaction d’addition-nucléophile.  Cette dernière réaction avec utilisation de l’ammoniac conduira à un intermédiaire tétraédrique. ♦ 2ème étape : L’intermédiaire va subir une béta élimination  Formation d’un amide primaire. Le nucléofuge est ici un carboxylate d’ammonium: ♦ Si l’on utilise une amine primaire comme nucléophile, la réaction procède par le même mécanisme : addition-nucléophile suivi d’une béta-élimination. Le produit de la réaction est un amide secondaire, le nucléofuge étant ici aussi un carboxylate. ♦ Pour une amine secondaire, c’est une réaction d’addition-élimination. Le produit obtenu est un amide tertiaire, le nucléofuge étant une fois de plus un carboxylate.

Answer 87

E. La réactivité des esters Conversion en amide ♦ Les esters sont beaucoup moins réactifs que les chlorures d’acides et les anhydrides d’acides. Le seul produit possible à synthétiser via une réaction d’addition-élimination est un amide. Il est nécessaire de chauffer pour faire cette réaction. o 1ère étape : addition nucléophile de l’ammoniac sur le carbonyle.  Obtention d’un intermédiaire tétraédrique o 2ème étape: cet intermédiaire subit une réaction de béta-élimination  Formation d’un amide primaire et libération d’un éthanol

Answer 88

Les réactions avec les magnésiens ♦ Il sera nécessaire ici d’utiliser deux équivalents de magnésiens pour les trois composés qu’on étudiera (Halogénure d’acide, Anhydride et Ester). Le seul produit que l’on pourra faire est un alcool tertiaire dans les trois cas. ♦ Dans une première étape le premier équivalent de magnésien réagira via une réaction d’addition-élimination pour conduire à la formation d’une cétone instable en présence de magnésien et réagira immédiatement avec le deuxième équivalent de magnésien pour conduire à la formation d’un alcoolate (base conjuguée d’un alcool). L’alcoolate est hydrolysé en alcool en milieu aqueux. Dans tous les cas on formera l’alcool tertiaire. Les réactions des amides avec les magnésiens (suite) ♦ En fonction de la classe de l’amide, les produits seront différents. Si on utilise un amide primaire ou un amide secondaire, l’atome d’azote présente un proton mobile et acide. Or les organomagnésiens sont connus pour leur basicité (pKa=45)et leur nucléophilie. ♦ Le proton de l’amide réagira donc immédiatement avec le magnésien via une réaction acide- base. On obtiendra ainsi l’acide conjuguée du magnésien (alcane) et le sel d’amide (base conjuguée de l’amide)

Answer 89

Cf cours page 879

Answer 90

Concernant les amides tertiaires, l’atome d’azote ne possède pas de proton acide, une réaction acide-base est alors impossible. ♦ Contrairement aux autres réactions où il y a une di-addition, la réaction entre un amide tertiaire et un organomagnésien est une mono-addition. ♦ Le magnésien jouera ici le rôle du nucléophile via une réaction d’addition nucléophile. Le produit d’addition précipite dans le milieu, il est donc possible de l’hydrolyser et passer par un intermédiaire hémiaminal qui sont en équilibre avec la forme cétonique :

Answer 91

Réduction par l’aluminohydrure de lithium Halogénure d’acide, anhydride d’acide et ester ♦ Les dérivés d’acide sont des composés trivalents et hydrogénables (forme la plus oxydée). Il est possible de les réduire totalement en alcool primaire avec des hydrures chimiques (LiAlH4). Un alcool primaire sera donc le seul produit de réaction possible pour les halogénures d’acides, les anhydrides d’acides et les esters. Amides ♦ Concernant les amides, leur fonction réductible mènera à la formation d’une amine. Le réducteur est toujours LiAlH4 et les fonctions réductibles sont des amides tertiaires.  Après hydrolyse, le produit de la réaction est une amine tertiaire.

Answer 92

Généralités sur l’appareil cardio-vasculaire ♦ L’appareil cardio-vasculaire correspond à l’ensemble des éléments et des organes anatomiques qui associés vont permettre la circulation du sang dont l’objectif est d’apporter l’oxygène aux niveaux des tissus. ♦ Pour que le sang circule, il y a une pompe, le myocarde ou le cœur qui va d’une part, permettre d’éjecter le sang dans la grande circulation et d’autre part, permettre au sang de se recharger dans les poumons en oxygène (O2). ♦ Le cœur est séparé en 4 cavités par des cloisons : 2 cavités droites (atrium droit et ventricule droit) qui contiennent du sang pauvre en oxygène (en bleu sur le schéma) et 2 cavités gauches (atrium gauche et ventricule gauche) qui contiennent du sang riche en O2 (en rouge sur le schéma). ♦ Ces cavités sont séparées par un appareil de valvule qui permet au sang de circuler de l’arrière vers l’avant (et jamais l’inverse !). Les atriums qui se trouvent à l’arrière du cœur reçoivent le sang tandis que les ventricules qui se trouvent en avant du cœur éjectent le sang.

Answer 93

CF cours page 883

Answer 94

Grande circulation (suite) L’Aorte ♦ Il s’agit de la grosse artère riche en O2 qui part du ventricule gauche (VG) et qui permet de distribuer le sang à l’ensemble de l’organisme. ♦ Au cours de son trajet, elle va émettre des branches appelées branches collatérales. Ces branches vont porter le sang dans les différents viscères qui vont s’échapper de l’aorte via leurs branches de divisions de plus en plus grêles jusqu’au moment où on arrive à des réseaux qui sont des réseaux terminaux, c’est-à-dire, qu’il y a une distribution du sang. C’est ainsi que le sang dans le réseau distal sera distribué dans les viscère. Ce sang peut aller au niveau des muscles.

Answer 95

Veines caves ♦ Dans chacun des viscères, une fois que le sang a donné sa micro-vascularisation, il va être récupéré par de tous petits vaisseaux veineux qui vont se regrouper les uns les autres et donner des veines. C’est le retour veineux du sang qui va se faire dans un système collecteur de plus en plus développé. ♦ Le sang aura perdu son oxygène en oxygénant les tissus et va retourner au niveau du cœur dans l’atrium droit (AD) via les veines caves pauvres en O2. ♦ La veine cave supérieure de la partie haute assure le retour veineux de la partie supérieure du corps et la veine cave inférieure de la partie basse assure le retour veineux de la partie inférieure du corps. ♦ Important : Il y a une particularité au niveau digestif. Tous les retours veineux d’origine digestive (estomac, rate, intestin, …) traversent le foie via la veine porte. Ainsi, le foie peut capter les éléments nutritifs de la circulation et les stocker sous forme de glycogène par exemple ou déverser dans la circulation générale des éléments qu’il aura catabolisé. Le sang sera ensuite drainé par les 3 veines sus-hépatiques qui vont ramener le sang à la veine cave inférieure.

Answer 96

Capillaires ♦ Elles permettent les échanges dans les tissus entre les réseaux artériels et veineux. ♦ Habituellement, les capillaires sont entre des artères et des veines. Il y a une exception, au niveau du foie, il y a 2 réseaux capillaires veineux. C’est le système porte.

Answer 97

Petite circulation Description ♦ Elle correspond à la circulation pulmonaire. Elle va permettre la réoxygénation du sang. ♦ Maintenant que le sang est revenu au niveau du cœur, il va falloir l’expulser au niveau des poumons pour que le sang puisse se décharger en gaz carbonique (CO2) et se recharger en oxygène.

Answer 98

Artère pulmonaire ♦ C’est une grosse artère qui naît du ventricule droit (VD) et qui transporte du sang pauvre en O2 vers les poumons (seule artère de l’organisme à contenir du sang veineux pauvre en O2). ♦ Elle se divise en 2 branches pour chaque poumon : l’artère pulmonaire droite et l’artère pulmonaire gauche. Chacune des branches va se diviser : ce qu’on appelle une segmentation vasculaire, c’est-à-dire, une division de façon topographique avec une ramification pour parvenir aux poumons.

Answer 99

Poumons ♦ Il va y avoir un mécanisme physiologique qui s’appelle l’hématose, c’est-à-dire que les globules rouges vont larguer le gaz carbonique et se charger en oxygène. ♦ L’hématose peut se faire grâce à l’apport d’oxygène qui se fait par la respiration. La trachée va transporter l’air depuis les voies aériennes supérieures vers les poumons. ♦ La trachée se divise dans la partie haute du thorax en 2 branches principales droite et gauche. Chacune des branches est destinée à un poumon. Dans les poumons, les bronches vont se diviser et il y aura une segmentation bronchique.

Answer 100

Veines pulmonaires ♦ Elles assurent le retour du sang riche en O2 du poumon vers l’atrium gauche (AG). ♦ Elles sont au nombre de 4 : 2 pour chaque poumon (une veine supérieure et une veine inférieure). ♦ Le VG éjecte du sang oxygéné dans la grande circulation. L’AD reçoit du sang riche en gaz carbonique et le VD éjecte ce sang vers les poumons. ♦ La grande circulation se fait sur l’ensemble de l’organisme alors que la petite circulation se fait par l’intermédiaire des poumons avec le retour au cœur.

Answer 101

Suppléance SHEMA CF COURS PAGE 886 ♦ Elles se font lorsque 2 territoires vasculaires se superposent. Elles permettent le transport du sang vers un tissu par une autre voie artérielle en cas d’occlusion d’une artère. ♦ Si une artère présente un obstacle qui finit par occlure l’artère, il y a une occlusion. Il va y avoir une souffrance en distalité comme le sang ne peut plus circuler. C’est ce qu’on appelle un infarctus qui appliqué à la circulation cardiaque par exemple est un infarctus du myocarde (le myocarde étant le muscle du cœur). ♦ Par exemple, des dépôts de plaques d’athérome viennent à se calcifier progressivement pour donner de l’athérosclérose. On a donc des artères qui deviennent progressivement imperméable avec une occlusion. Il peut y avoir une souffrance avec une nécrose du tissu distal donnant un infarctus du myocarde ou un infarctus du cerveau par exemple. ♦ Grâce à des territoires qui se superposent, il peut y avoir le passage du sang d’un territoire vers l’autre territoire qui est occlus. A partir de la distalité d’un territoire, le sang remonte à contrecourant pour finir par aller irriguer le territoire distal qui est occlut. C’est le mécanisme de suppléance qui se met en place grâce à des branches collatérales.

Answer 102

Suppléance (suite) Branches terminales ♦ Elles correspondent à la division terminale d’une branche principale. Dans le cas de branches terminales, les territoires vasculaires ne communiquent pas avec d’autres territoires. ♦ Il ne peut pas y avoir de suppléance au niveau d’une artère terminale.

Answer 103

Branches collatérales ♦ Elles correspondent à une branche artérielle qui s'échappe de l’axe artériel principal. Contrairement aux branches terminales, celles-ci peuvent former des suppléances artérielles. o Nous pouvons faire la comparaison avec les routes départementales qui s’échappent de la nationale. La route nationale correspond à la branche principale et les départementales aux collatérales. ♦ Elles ont un réseau de distribution. Si ces réseaux sont proches les uns des autres, par exemple, lors d’un effort musculaire, elles permettent d’entretenir une bonne vascularisation au niveau des muscles.

Answer 104

CF COURS PAGE 888

Answer 105

Elle émane du ventricule gauche du cœur en formant une crosse vers l’arrière et vers la gauche. ♦ Elle prend naissance dans la partie ventrale et après elle redescend dans la partie dorsale, dans la région postérieure de l’abdomen. Elle est en arrière du centre du thorax qu’on appelle le médiastin. ♦ Dans la partie postérieure, l’aorte va traverser le diaphragme au niveau du foramen qui lui est destiné.

Answer 106

L’aorte abdominale ♦ Après la traversée du diaphragme, on retrouve l’aorte, au niveau de l’abdomen, juste en avant de la colonne vertébrale. ♦ Elle va se diviser en deux branches terminales qui sont les artères iliaques primitives (ou artères iliaques communes) ayant pour rôle d’irriguer les membres inférieurs et le pelvis

Answer 107

Collatérales de l’aorte abdominale ♦ Au niveau de son trajet dans l’abdomen, l’aorte présente de nombreuses collatérales : o Les artères rénales sur les côtés (gauches et droites) qui donnent la vascularisation des reins situés dans le rétropéritoine (terme vu plus tard au cours du semestre) ; o Le tronc cœliaque qui nait en avant et vascularise les viscères abdominaux en donnant : 3 branches pour la rate, l’estomac et le foie ; (en dessous du tronc cœliaque, il y a l’intestin grêle) o L’artère mésentérique supérieure qui est une artère digestive et qui va vasculariser la partie haute de l’intestin grêle et une partie du côlon droit ; o L’artère mésentérique inférieure qui va vasculariser le côlon gauche et le rectum.

Answer 108

Systématisation artérielle (suite) Les troncs supra- aortiques ♦ Il s’agit des collatérales de l’aorte destinées à la partie haute du corps. Il y en a 3 : o Le premier tronc artériel brachio-céphalique est la collatérale de la crosse de l’aorte la plus à droite. Elle se divise en artère subclavière droite pour le bras en passant sous la clavicule et artère carotide commune (ou primitive) droite destinée aux régions cervicales et céphaliques. L’artère carotide commune se divisera ensuite en carotide interne pour le cerveau et externe droite pour la face. o Le deuxième tronc artériel correspond à la carotide commune gauche. Contrairement à la carotide droite, la carotide gauche naît directement de la crosse de l’aorte. Elle se divise ensuite en carotide interne et externe gauche. o Le troisième tronc artériel correspond à l’artère subclavière gauche qui elle aussi naît directement de la crosse de l’aorte et vascularise le bras gauche. ♦ IMPORTANT: A droite, il y a le tronc brachio- céphalique donc l’artère subclavière droite et l’artère carotide commune droite ne naissent PAS directement de la crosse de l’aorte contrairement à l’artère subclavière gauche et l’artère carotide commune gauche. (Voir schéma)

Answer 109

Artère pulmonaire (ou tronc artérielle pulmonaire) ♦ Le tronc de l’artère pulmonaire naît du ventricule droit et se divise en 2 branches pour chaque poumon : l’artère pulmonaire droite et l’artère pulmonaire gauche. ♦ Le tronc de l’artère pulmonaire contourne l’aorte en passant sur le flanc gauche. La branche droite de l’artère pulmonaire passe derrière l’aorte ascendante. La branche gauche passe devant l’aorte descendante. (voir schéma)

Answer 110

CF COURS PAGE 890

Answer 111

Veine cave inférieure ♦ Il s’agit de la grosse veine qui draine tout le sang veineux dans la partie basse du corps. Elle naît de la réunion des veines iliaques communes et se jette dans l’atrium droit. ♦ Elle reçoit les veines rénales ainsi que le retour veineux digestif via les veines supra-hépatiques en provenance du foie. ♦ Elle traverse le diaphragme à travers un foramen qui lui est réservé.

Answer 112

Veines iliaques primitives (commune) droite et gauche ♦ Elles reçoivent le sang venant du pelvis et des membres inférieurs. ♦ C’est la réunion de ces deux veines qui est à l’origine de la veine cave inférieure.

Answer 113

Veine cave supérieure ♦ Elle reçoit à gauche et à droite la confluence veineuse venant de la région brachiale et la région céphalique. ♦ Elle a pour origine les 2 troncs veineux innominés et se jette dans l’atrium droit. ♦ Les troncs veineux innominés droit et gauche sont formés par la réunion des veines subclavières et des veines jugulaires internes. ♦ (Il y a aussi la veine jugulaire externe qui est plus superficielle et dont on n’a pas besoin ici).

Answer 114

Veines pulmonaires ♦ Elles vont vers l’atrium gauche et sont au nombre de 4  2 par poumon (supérieure droite, inférieure droite, supérieure gauche et inférieure gauche).

Answer 115

Organisation générale du cœur Les faces ♦ Schéma du cœur en vue ventrale : ♦ Le cœur est une pyramide à 3 faces couchée sur l’une de ses faces et possède 1 base : o La face ventrale ou sternale regarde vers l’avant et est en rapport avec le sternum. o La face inférieure ou diaphragmatique est couchée contre le diaphragme. o La face gauche ou pulmonaire regarde vers la gauche et est en rapport avec les poumons. ♦ En arrière, il y a la base ou face postérieure qui regarde vers l’arrière et vers la droite. ♦ L’apex représente le sommet de la pyramide et a une direction vers l’avant, le bas et la gauche.

Answer 116

CF COURS PAGE 891

Answer 117

Organisation générale du cœur (suite) Les cloisons (suite) ♦ Le cœur est cloisonné par 2 grandes cloisons : une cloison qui est dans le grand axe du cœur et une 2eme cloison qui est perpendiculaire à la première. ♦ La cloison sagittale ou cloison inter-atriale ou inter- ventriculaire est située dans le grand axe du cœur et permet de diviser le cœur en un compartiment droit (atrium droit et ventricule droit) et un compartiment gauche ( atrium gauche et ventricule gauche). Elle est complètement imperméable donc aucun flux sanguin ne peut passer d’un ventricule à un autre, de même au niveau des atriums. ♦ La cloison frontale ou cloison atrio-ventriculaire est perpendiculaire à la cloison sagittale et permet de séparer les atriums (en arrière) des ventricules (en avant). ♦ Les 2 foramens atrio-ventriculaires (gauche et droite) permettent aux atriums et aux ventricules de communiquer entre eux. Ils se développent dans la cloison frontale et permettent au sang de circuler de l’arrière vers l’avant. Le sang passe de l’atrium droit vers le ventricule droit, de même pour le côté gauche. Pour empêcher les reflux, les orifices atrio- ventriculaires sont munis de « clapets » qu’on appelle les valves. Il y a 3 valves du côté droit et 2 valves du côté gauche. ♦ Les ventricules possèdent une chambre qui sert à l’éjection : du côté du ventricule gauche l’éjection se fera vers l’aorte et du côté du ventricule droit l’éjection se fera vers les artères pulmonaires. ♦ Les valves sont ouvertes au moment de la diastole. Au moment de la systole (quand les ventricules se contractent), les valves se ferment empêchant ainsi le sang de repartir vers les atriums.

Answer 118

Généralités sur l’appareil respiratoire ♦ L’appareil respiratoire situé dans le thorax comprend un ensemble d’éléments organiques et d’organes qui vont permettre la ventilation. L’aboutissement de la ventilation est l’hématose avec le fait qu’il y ait des échanges gazeux entre le sang qui vient de la petite circulation et qui va repartir vers le cœur chargé d’oxygène. ♦ Il va se systématiser entre d’une part, des voies aériennes, c’est-à-dire, des voies qui vont permettre de conduire la circulation aérienne et d’autre part, l’organe effecteur qui est le poumon. ♦ On va distinguer les voies aériennes supérieures qu’on trouvera au niveau du massif facial et au niveau du cou. ♦ Les voies aériennes supérieures conduisent à la trachée qui est un organe cartilagineux qui prend naissance au niveau du cou et qui se termine par une division dans le thorax en 2 branches qui sont les bronches communes (bronches souches ou bronches principales) qui vont aller chacune dans un poumon. IX. Le thorax

Answer 119

SHEMA CF COURS PAGE 893 Le thorax Description ♦ Le thorax est représenté schématiquement par un abat-jour, évasé à la partie basse et formant un demi-cercle pour venir en arrière s’accrocher sur le rachis. ♦ Il est constitué de 3 régions : o 2 régions latérales/pariétales sur les côtés contenant les poumons o 1 région centrale, le médiastin.

Answer 120

Le thorax (suite) Le Médiastin ♦ Le médiastin est divisé en 2 compartiments via un plan : une partie ventrale, le médiastin antérieur et une partie dorsale, le médiastin postérieur. ♦ Le plan qui coupe en 2 parties le médiastin est le plan qui passe derrière la trachée donc c’est la face postérieure de la trachée. ♦ Dans le médiastin antérieur, on trouvera le cœur avec les gros vaisseaux qui commencent leur trajet. ♦ Dans le médiastin postérieur, il y a l’aorte descendante, l’œsophage et d’autres éléments. ♦ Le tout est surplombé par la trachée.

Answer 121

SHEMA CF COURS PAGE 894♦ Sur les côtés, chaque poumon présente une face contre le gril costal donc une face pariétale et une face qui regarde vers le médiastin donc une face médiastinale. ♦ Chaque poumon a une face inférieure ou face diaphragmatique et une partie haute qui est l’apex. ♦ Dans l’angle très étroit entre le gril thoracique et le diaphragme, on a un cul-de-sac. Sur les radiographies, on essaie de vérifier que ce cul-de-sac soit bien libre