semaine 10: cellules eucaryotes Flashcards
1
Q
cellules eucaryotes: historique
A
apparues il y a deux milliars d’années
- d’abord des organismes unicellulaires
- ensuite pluricellulaires (800 millions d’années)
2
Q
cellules eucaryotes: composition + fonction / caractéristiques
A
- possèdent un noyau
- possèdent de nombreux organites cytoplasmiques
= compartiments délimités par une membrane semblable à la membrane plasmique
== bicouche de phosphoglycérolipides + protéines
= transport actif au travers la membrane
= accomplissent différentes fonctions
== respiration, digestion, sécrétion - autres constituants (qui ne sont pas des organites)
= ribosomes, cytosquelette
3
Q
cellules eucaryotes: 4 règnes
A
unicellulaire:
- protiste
= euglène
pluricellulaires:
- mycètes
= cellules fongiques
- plantes
= cellules végétales
- animaux
= cellules animales
4
Q
microscope photonique vs microscope électronique
A
microscope photonique:
- on distingue bien le noyau mais peu le cytoplasme
micrscope électronique:
- on distingue les organites
5
Q
nucléoplasme
A
- comparaison au cytoplasme
- substance liquide du noyau dans laquelle baignent la chromatine (ADN + histones) et d’autres molécules nucléaires
- délimité par l’enveloppe nucléaire
6
Q
cytoplasme définition
A
région entre l’enveloppe nucléaire et la membrane plasmique dans laquelle baignent les molécules organites et d’autres constituants
7
Q
cytoplasme constitution (3)
A
- cytosol
- ectoplasme
- endoplasme
8
Q
cytoplasme: cytosol (1)
A
sa partie liquide entre les organites
9
Q
cytoplasme: ectoplasme (3)
A
- zone périphérique ou corticale du cytoplasme, sous la membrane plasmique
- pauvre en organites
- riche en cytosquelette
10
Q
cytoplasme: endoplasme (2)
A
- région interne du cytoplasme
- riche en organites
11
Q
approche pour étudier la cellule eucaryote
A
morphologique et fonctionnelle
- fonctions, organites et autres composantes qui les assurent
12
Q
cellules eucaryotes synthèse protéique: noyau et organites cytoplasmiques
A
- ADN dans le noyau
- ribosomes dans le cytoplasme
= transcription des gènes d’ADN en ARN se fait dans le noyau
= traduction de l’ARNm en protéines se fait sur les ribosomes dans le cytoplasme
== la présence d’organites cytoplasmiques complexifie le processus d’attribution des protéines
13
Q
transcription dans le noyau: 4 endroits
A
- enveloppe nucléaire
- nucléoplasme
- nucléole
- chromatine
14
Q
transcription dans le noyau: enveloppe nucléaire: 2 membranes typiques + 2 autres endroits
A
- membrane nucléaire interne
- membrane nucléaire externe
- espace intermembranaire
- pores nucléaires
15
Q
transcription dans le noyau: enveloppe nucléaire: membrane nucléaire interne
A
- en contact avec le nucléoplasme
- tapissée de filaments
- les molécules d’ADN s’y accrochent
16
Q
transcription dans le noyau: enveloppe nucléaire: membrane nucléaire externe
A
- continue avec le REG
- son feuillet cytoplasmique est couvert de ribosomes
17
Q
transcription dans le noyau: enveloppe nucléaire: espace intermembranaire
A
entre les deux membranes
18
Q
transcription dans le noyau: enveloppe nucléaire: pores nucléaires intro
A
où les deux membranes sont en contact
- perforations
- transport entrant et sortant
19
Q
transcription dans le noyau: enveloppe nucléaire: pores taille
A
- diamètre total: environ 45 nm
- obstrué par des protéines
= ouverture réelle: 9 nm
20
Q
transcription dans le noyau: enveloppe nucléaire: pores caractéristiques
A
- pas une simple perforation de l’enveloppe nucléaire
- imposante structure protéique
= protéine: nucléoporines - complexe du pore nucléaire: CPN
21
Q
transcription dans le noyau: enveloppe nucléaire: complexe du pore nucléaire
A
- 2 bagues protéiques octogonales en miroir
= bague intranucléaire
= bague cytosolique - d’autres protéines retiennent le CPN dans l’enveloppe
- des filaments protéiques à peu près verticaux sur chaque bague guident des macromolécules qui traversent le pore
= fibrille nucléaire et cytosol
22
Q
transcription dans le noyau: enveloppe nucléaire: CPN bagues intranucléaire vs bague cytosolique
A
bague intranucléaire
- dans la membrane interne
bague cytosolique
- dans la membrane externe
- reliée par des colonnes protéiques espacées de environ 9 nm
23
Q
transcription dans le noyau: enveloppe nuclaire: CPN transport passif
A
les petites molécules peuvent passer par les 9 nm des pores nucléaires
- dans les deux sens
- transport passif par diffusion
24
Q
transcription dans le noyau: enveloppe nucléaire: CPN transport actif
A
les molécules nucléaires sont trop volumineuses
- il leur faut un moyen de transport actif
- possèdent une séquence: signal de localisation nucléaire (SNL) le long de leur chaîne polypeptidique
25
transcription dans le noyau: enveloppe nucléaire: SLN étapes (3)
1. se fixe à des récepteurs
2. glisse le long des filaments
3. réciproque
26
transcription dans le noyau: enveloppe nucléaire: SLN se fixe à des récepteurs
le SLN de la protéine se fixe à des récepteurs d'importation nucléaire (importines) dans le cytosol qui se fixent aux filaments
- en présence de GDP
27
transcription dans le noyau: enveloppe nucléaire: SLN glisse le long des filaments
le complexe glisse le long des filaments des deux bagues
- aboutit dans le noyau
- où la protéine est libérée
- SLN n'est pas excisé de la protéine
28
transcription dans le noyau: enveloppe nucléaire: SLN réciproque
récepteurs existent pour les protéines devant sortir du noyau et gagner le cytoplasme
- SEN: séquence d'exportation nucléaire
- effectué grâce au récepteur exportine
29
transcription du noyau: molécules qui baignent dans le cytoplasme
- ADN
- ARN quand dans le noyau
- protéines nucléaires
= histones
= lamine (collée sur la membrane intérieur)
= enzymes
= autres
30
transcription du noyau: nucléole caractéristiques (3)
- région dense dans le noyau
- souvent centrale
- souvent la plus colorée en microscopie photonique
31
transcription du noyau: nucléole parties (4)
1. pars fibrosa
2. pars granulosa
3. pars chromosoma
4. pars amorpha
32
transcription du noyau: nucléole: pars fibrosa
où les copies du gène 45S sont transcrites en ARNr 45S
- pour répondre à l'énorme demande en ARNr de la cellule, le gène 45S a été copié en plusieurs exemplaires au cours de l'évolution
= chez l'humain, 300 à 400 copies du gène 45S
= donne un aspect fibreux
33
transcription du noyau: nucléole: pars granulosa
où s'assemblent les ARNr et les protéines en sous-unités ribosomales (petites et grosses)
34
transcription du noyau: nucléole: pars chromosoma
partie chromosomique en périphérie, continue avec la chromatine du reste du noyau
35
transcription du noyau: nucléole: pars amorpha
entre les autres parties
36
transcription du noyau: nucléole: ARNr
le transcrit d'ARNr est coupé en 3 des 4 types d'ARNr
= 28S; 18S; et 5,8S: ARNr lourds
= les ARNr lourds passent à la pars granulosa
- le 4e type d'ARNr: 5S
= transcrit ailleurs dans le noyau, puis gagne le pars granulosa du nucléole
37
transcription du noyau: nucléole: protéines ribosomales
la protéine a beaucoup de ribosomes
- demande beaucoup de protéines ribosomales
= passent du cytosol au noyau
= possèdent un SLN qui se lie au récepteurs importines
= vont dans la pars granulosa du nucléole
- environ 80 transcrits d'ARNm
38
transcription du noyau: nucléole: protéines ribosomales: transcrits d'ARNm
environ 80 transcrits d'ARNm
- sont codés par de l'ADN hors nucléole
- passent du noyau au cytosole (via pores) en s'associant à des protéines ayant SEN
- se lient aux récepteurs exportines
- traduits en protéines ribosomales sur des ribosomes libres
39
transcription du noyau: nucléole: protéines ribosomales: sous-unités ribosomales
dans le pars granulosa
- environ 30 protéines ribosomales s'assemblent avec l'ARNr 18S
= petites sous-unités ribosomales
- environ 50 protéines ribosomales s'assemblent avec l'ARNr 5S; 5,8S; et 28S
= grosses sous-unités ribosomales
- ensuite, les sous-unités ribosomales sont exportés vers le cytosol via les pores nucléaires
40
transcription du noyau: nucléole: amplification niveaux (3)
possible sur les niveaux:
1. prétranscriptionnel
2. tranascriptionnel
3. traductionnel
41
transcription du noyau: nucléole: amplification niveau prétranscriptionnel
- amplification d'un gène
- existe pour produire de l'ARNr
- existe pour produire de l'ARNm pour fournir les protéines qui sont requises en grande quantité
42
transcription du noyau: nucléole: amplification niveau transcriptionnel
transcription d'un gène codant une protéine donnée en de multiples molécules d'ARNm pour produire plusieurs molécules de la protéine
- se produit dans le noyau
- concerne uniquement l'ARNm
43
transcription du noyau: nucléole: amplification niveau traductionnel
chaque molécule d'ARNm code plusieurs exemplaires d'une protéine en s'associant à plusieurs ribosomes organisés en polysomes dans le cytoplasme
44
transcription du noyau: chromosomes caractéristiques
- composition:
= 1 molécule d'ADN bicaténaire
= histones
- en paires
- ADN enroulé autour des histones
= ADN compacté et protégé
- pas tous la même longueur
45
transcription du noyau: chromatine: c'est quoi
l'ensemble des chromosomes
46
synthèse protéique: traduction: routage types de protéines (3)
1. protéines destinées au cytoplasme
2. protéines destinées au noyau, mitochondrie, peroxysomes, chloroplastes et protéines ribosomiques
3. protéines destinées au REG, lysosomes, membrane plasmique et de sécrétion
47
synthèse protéique: traduction: routage: protéines destinées au cytosil
- sont traduites sur des ribosomes libres dans le cytosol
- une fois libérées des ribosomes, restent dans le cytosol
- ne sont pas incorporées à un organite (comme les deux autres types de protéine de routage)
48
synthèse des protéines: traduction: routage: protéines destinées au noyau, peroxysomes, chloroplastes et protéines ribosomales
- traduites par des polysomes libres dans le cytosol
- incorporation post traductionnelle à leur organite
49
synthèse des protéines: traduction: routage: protéines destinées au REG, lysosomes, membrane plasmique et de sécrétion
- traduite sur des ribosomes attachés à la membrane du REG
- incorporation co-traductionnelle (au REG)
50
synthèse des lipides: 2 types de réticulum endoplasmique (RE) en continuité
1. lisse (REL)
2. granulaire ou rugueux (REG)
51
synthèse des lipides: réticulum endoplasmique lisse caractéristiques (3)
- saccule membranaire
- contiennent des enzymes pour la synthèse lipidique
- site de réserve d’ion Ca++ et régulateur de la [Ca++]i
52
synthèse des lipides: réticulum endoplasmique granulaire caractéristiques (4)
- saccules membranaires
- portent des ribosomes sur leur feuillet cytosolique de leur membrane
- continue avec la membrane externe nucléaire et l’espace intermembranaire
- rôle dans la sécrétion cellulaire
53
synthèse des lipides: REL production de lipides
- toutes les cellules produisent des lipides, dont pour les membranes
- le REL est particulièrement bien développé dans certains types de cellule où la synthèse des lipides est importante pour leur fonction spécifique
54
synthèse des lipides: REL: régulation de [CA++]i
la régulation de [Ca++]i est particulièrement bien développée dans certains types de cellules où la transfert intermembranaire de Ca++ est très actif pour leur fonction
55
synthèse des lipides: réticulum endoplasmique: caractéristiques
- en continuité
- la continuité et la proportion des deux dépend:
= du type de cellule
= de l'état d'une cellule dans le temps
- structures dynamiques
56
sécrétion cellulaire: c'est quoi
- cellules produisent plusieurs protéines destinées à être exportés vers le milieu extracellulaire
= chez les cellules eucaryotes, c'est ce qu'on appelle la sécrétion cellulaire qui s'effectue par exocytose
57
sécrétion cellulaire effectuée par exocytose: c'est quoi (l'exocytose)
- fusion de vésicules cytoplasmiques à la membrane plasmique pour expulser leur contenu dans le milieu extracellulaire
- sert de renouvellement des lipides et des protéines membranaires
58
sécrétion cellulaire: REG début de la traduction
pour débuter la traduction, l'ARNm doit
- passer du noyau au cytosol
- s'associer à un ribosome
= chaque ribosome associé à une molécule d'ARNm se fixe à la membrane du REG
59
sécrétion cellulaire: REG: raison pourquoi fixation de ribosomes au REG
les protéines destinées à la sécrétion des protéines membranaires + les protéines du REG et du Golgi possèdent une séquence signal d'acides aminés NH2 à leur extrémité
= nom de cette extrémité NH2: peptide signal d'initiation de transfert PSIT
= PSIT permet au ribosome de se fixer sur la membrane du REG
60
sécrétion cellulaire: REG: PSIT étapes (5)
1. liaison PRS-PSIT
- PRS: particule de reconnaissance du signal)
- composée de 6 protéines + 1 petit ARN
2. liaison PRS-translocateur et PRS-récepteur
3. ouverture du translocateur
4. excision du PSIT
5. adoption de la structure tertiaire
61
sécrétion cellulaire: REG: PSIT: liaison PRS-PSIT
PRS dans le cytosol se lie au PSIT
- inhibe la poursuite de la traduction de l'ARNm en chaîne peptidique
62
sécrétion cellulaire: REG: PSIT: liaison PRS-translocateur et PRS-récepteur
PRS se lie à un récepteur (récepteur de PRS) et à un translocateur (canal protéique) situés dans la membrane du REG
- désinhibe la traduction de la protéine
63
sécrétion cellulaire: REG: PSIT: ouverture du translocateur
- le translocateur s'ouvre
- la protéine pénètre dans la lumière du REG au fur et à mesure qu'elle est traduite
= pendant l'élongation
- c'est ce qu'on entend par incorporation co-traductionnelle
64
sécrétion cellulaire: REG: PSIT: excision du PSIT
le PSIT est excisé par l'enzyme appelée peptidase du signal qui se trouve ancré à la paroi du REG
- PSIT ensuite dégradé par une protéase
65
sécrétion cellulaire: REG: PSIT: adoption de la structure tertiaire
une fois les 4 autres étapes complétées, la protéine est complétée et adopte une structure tertiaire
66
sécrétion cellulaire: REG: PSIT: trois groupes de protéines
1. protéines de sécrétion et de la membrane plasmique
2. protéines enchâssées dans la membrane du REG
3. autres protéines
67
sécrétion cellulaire: REG: PSIT: protéines de sécrétion et de la membrane plasmique
- quittent la lumière du REG
- vont au complexe de Golgi
68
sécrétion cellulaire: REG: PSIT: protéines enchâssées dans la membrane du REG
certaines protéines doivent rester enchâssées dans le membrane du REG
- possèdent une séquence d'acides aminés le long de la chapine peptidique: séquence d'arrêt de transfert ou SAT
= séquence signale un arrêt de l'internalisation de la protéine dans la lumière du REG, mais pas de son élongation, qui continue hors REG
69
sécrétion cellulaire: REG: PSIT: autres protéines
doivent rester dans la lumière du REG
- possèdent à leur extrémité COOH de la séquence KDEL
70
sécrétion cellulaire: REG: majorité des protéines traduites
la majorité des protéines traduites sur le REG sont des glycoprotéines (protéine + glucide oligosaccharide)
GLYCOSYLATION:
- ajout d'un oligosaccharide le long d'une chaîne d'acides aminés en élongation
= pas à une extrémité
- oligosaccharides sont synthétisés en entier sur le dolichol
= lipide membranaire du REG
== lui, synthéthisé par le REL
- l'ajout d'un oligosaccharide à une protéine se fait dans la lumière du REG
- catalysé par l'enzyme glycosyltransférase
- l'oligosaccharide sera modifié dans le complexe de Golgi
71
sécrétion cellulaire: REG: glycosylation des protéines: 4 types d'oligosaccharide
1. phosphorylés
2. riches en mannose
3. complexes
2. intermédiaires entre 2 et 3
72
sécrétion cellulaire: REG: pourquoi glycosyler: 2 types de protéines
1. protéines sécrétées dans le cytosol
2. protéines membranaires
73
sécrétion cellulaire: REG: glycosyler pour les protéines sécrétées dans le cytosol (2)
- peut aider la protéine à acquérir sa conformation
- peut stabiliser la protéine
74
sécrétion cellulaire: REG: glycosyler pour les protéines membranaires (3)
- protège la membrane sans empêcher l'exocytose et l'endocytose
- permet l'adhérence intercellulaire
- chez les érythrocytes: détermine les groupes O, A, B, AB
= aussi chez les glycolipides
75
sécrétion cellulaire: complexe golgien composition
- composé de 1 ou plusieurs golgiosomes
= reliés entre eux par des tubules
- chaque golgiosome est composé de quelques saccules
= empilés, courbés
= face cis: convexe du côté du REG et du noyau
= autre face: face trans: concave
76
sécrétion cellulaire: complexe golgien: golgi comparé au RE (3)
- pas de ribosomes (REG) ni de lipides (REL)
- saccules sont régulièrement espacés
- leur empilement est ordonné
77
sécrétion cellulaire: 2 grands rôles du complexe golgien dans la sécrétion cellulaire
1. modifications des glycoprotéines qui leur confère une adresse
2. tri des protéines selon leur destination: routage
78
sécrétion cellulaire: complexe golgien: modification des glycoprotéines qui leur confère une adresse
1. protéines glycosylées quittent le REG dans des vésicules de transition
2. arrivent à la face cis d'un golgiosome et fusionnent à la membrane du réseau cis-golgien
- déversent les glycoprotéines dans la lumière du golgiosome
3. protéines progressent du réseau cis au réseau trans-golgien
4. enzymes dans saccules golgiens modifient les glycoprotéines durant leur transit
= en modifiant la région terminale des oligosaccharides
5. la modification de la glycosylation confère une adresse aux protéines
79
sécrétion cellulaire: complexe golgien: tri des protéines selon leur destination: routage
rendues dans le trans-golgi
- les protéines ont acquis leur adresse (modification de la glycosylation)
- sont triées
- emballées dans des vésicules de sécrétion (2 types)
- prennent la route vers leur destination finale
- golgi: bureau de poste
80
sécrétion cellulaire: complexe golgien: tri des protéines selon leur destination: routage: vésicules
1. vésicules de sécrétion acheminées à la membrane plasmique et y fusionnent
- déversent leur contenu protéique à l'extérieur de la cellule par exocytose
2. véskicules contenant des hydrolases acides se dirigent vers les endosomes et y fusionnent
- les hydrolases acides participent à la digestion cellulaire
81
sécrétion cellulaire: complexe golgien: autre fonction
capture des protéines du REG qui se sont échappées vers le complexe goglien mais qui doivent résister dans la lumière du REG
- possèdent la séquence KDEL à leur extrémité COOH qui n'a pas été excisée
= il y a des récepteurs de KDEL sur la membrane du réseau cis-golgien
82
grands types de sécrétion cellulaire (2)
1. sécrétion constitutive
2. sécrétion contrôlée
83
grands types de sécrétion cellulaire: sécrétion constitutive (5)
- non soumise à un système de contrôle
- les vésicules de sécrétion provenant du trans golgi sont acheminées vers la membrane plasmique
- fusionnent à la membrane
= exocytosent leur contenu hors de la cellule
= système "par défaut" de toute cellule eucaryote
84
grands types de sécrétion cellulaire: sécrétion contrôlée (4)
- sur demande, selon les besoins
- les vésicules de sécrétion spéciales provenant du trans golgi sont acheminées vers la membrane plasmique
- mais ne fusionnement pas spontanément
- elles attendent un signal leur indiquant de le faire
85
importance de sécrétion pour la membrane cellulaire: cellule procaryote
incorporation des protéines membranaires à partir des polysomes du cytoplasme
86
importance de sécrétion pour la membrane cellulaire: cellule eucaryote
la sécrétion cellulaire s'effectue par la fusion de vésicules avec la membrane plasmique (exocytose)
- contribue au renouvellement des lipides et des protéines constituant la membrane plasmique
87
protéines membranaires
1. protéines intrinsèques
- enchâssées
- ancrées
2. protéines extrinsèques
- intracellulaire
= dans l'ectoplasme
= rattachée à la protéine intrinsèque
- extracellulaire
= dans le milieu extracellulaire
= rattachée à la protéine intrinsèque
