b39 la cellule 2009 ++++

OJECTIF n° 1 Définir la cellule Eucaryote

en la comparant à la cellule procaryote

Définition de la cellule

- Unité de structure- unité fonctionnelle- unité d’information- unité de reproduction

2 schémas de l’organisation cellulaire

Eucaryote procaryote(cellule animale) (bactérie)

Escherichia Coli

SIMILITUDES

Membrane plasmiqueSynthèse protéique

DIFFERENCES

Présence de noyau délimitéPrésence de système endomembranaire

Reproduction

OJECTIF n° 2 Enumérez les différents constituants

Biochimiques de la membrane plasmiqueEt décrire son architecture moléculaire

Côté intracellulaire

Côté extracellulaire

7,5 nm2,5 nm

2,5 nm

Seule la microscopie électronique permet d’observer la structure de la membrane.

Biochimie de la membraneBiochimie de la membrane

Elle est constituée d’une moitié de lipideElle est constituée d’une moitié de lipided’une moitié de protéine etd’une moitié de protéine etd’une petite fraction glucidique.d’une petite fraction glucidique.

- - les phosphoglycéridesles phosphoglycérides- la sphingomyélinela sphingomyéline- le cholestérolle cholestérol

Les lipides

EAU

EAU

PROTEINES

1- Les protéines intrinsèques2- Les protéines extrinsèques

- selon les espèces ils représentent 2 à 10%.- selon les espèces ils représentent 2 à 10%.- ils sont présents sur toutes les surfaces des cellules- ils sont présents sur toutes les surfaces des celluleseucaryotes.eucaryotes.- ce sont des chaînes d’oligosaccharides et de- ce sont des chaînes d’oligosaccharides et depolysaccharides liées aux lipides et aux protéines.polysaccharides liées aux lipides et aux protéines.- tous ces glucides sont exposés sur la face- tous ces glucides sont exposés sur la faceexterne de la cellule; externe de la cellule;

LES GLUCIDES

Double couchelipidique de lamembraneplasmique

Protéines membranaires

Rameaux glucidiques

Côté intracellulaire

Côté extracellulaire

OBJECTIF n° 3OBJECTIF n° 3

Décrire la structure et l’ultrastructureDécrire la structure et l’ultrastructureDes différenciations membranaire des cellulesDes différenciations membranaire des cellules

épithélialesépithéliales

La spécialisation de la membrane est une La spécialisation de la membrane est une différenciation structurale ou une transformation différenciation structurale ou une transformation morphologique qui confère à la membrane morphologique qui confère à la membrane une fonction particulière.une fonction particulière.

Différenciations qui augmentent la surface d’échange- les microvillosités- les stéréocils- les cils

Différenciations qui permettent les jonctions intercellulaires- les jonctions imperméables- les jonctions d’ancrage- les jonctions communicantes

- Ce sont des prolongements apicaux en doigts de gants.- Ce sont des prolongements apicaux en doigts de gants.- Ils augmentent la surface cellulaire de 20 fois.- Ils augmentent la surface cellulaire de 20 fois.- Ils interviennent dans les phénomènes d ’absorption- Ils interviennent dans les phénomènes d ’absorption- on les rencontre sous 2 formes:- on les rencontre sous 2 formes:

* plateau strié* plateau strié* la bordure en brosse* la bordure en brosse

Les microvillosités

1 µm

Microvillosités à plateaustrié

Elles se rencontrent au niveau du pole apical

d’une entérocyte.

1 µm

La bordure en brosse

* Elle se rencontrent au niveau des pôles apicaux * Elle se rencontrent au niveau des pôles apicaux des cellules des TCP du rein.des cellules des TCP du rein.

* Elles sont peu nombreuses et plus irrégulières.* Elles sont peu nombreuses et plus irrégulières.

• Petits appendices ressemblant à des poils.Petits appendices ressemblant à des poils.

• Nombreux dans le tractus respiratoire. Nombreux dans le tractus respiratoire. • Se rencontrent dans la trompe de Fallope.Se rencontrent dans la trompe de Fallope. • Mobiles.Mobiles.

• Sd. Cils immobiles Sd. Cils immobiles Stérilité + stagnation Stérilité + stagnation du mucus bronchiquedu mucus bronchique

Les cils

10µm

Les cils

La dynéine joue un rôle fondamental dans la mobilité des cils.

- Longues expansions cytoplasmiques- Longues expansions cytoplasmiques- immobiles- immobiles- agglutinés- agglutinés- favorisent l’évacuation d’un produit de sécrétion- favorisent l’évacuation d’un produit de sécrétion

Les stéréocils

Microscope à balayage Microscope à transmission

Microscope à contraste

Microvillosités et stéréocils - immobiles - absorption et excrétion

Cils - mobiles - circulation de fluides - mobilité des spz - migration du zygote dans les trompes

les jonctions intercellulaires - classification topographique - classification structurale et fonctionnelle

les jonctions imperméables(occludens ou tight junction)

les jonctions d’ancrage(type adherens et desmosome)

cellule cellule

Cas particulierCas particulier

- les desmosomes - les desmosomes : macula adherens: macula adherens

Cellule A Cellule B

Plaques cytoplasmiques

filaments

Anomalies de jonctions :Anomalies de jonctions :

- anticorps dirigés contre les protéines formant- anticorps dirigés contre les protéines formantles desmosomes. les desmosomes. - maladie autoimmune : pemphigus (acantholyse)- maladie autoimmune : pemphigus (acantholyse)

les jonctions communicantes(type gap)

OBJECTIF n° 4

Expliquer à l’aide d’exemples les différentes fonctions assurées

par la membrane plasmique

Transport de petites moléculesTransport de macromolécules

1- diffusion simple : transport passif1- diffusion simple : transport passif

1- diffusion simple : transport passif1- diffusion simple : transport passif

- Obéit uniquement au gradient de concentration - Obéit uniquement au gradient de concentration - Se fait dans le sens du gradient de concentration- Se fait dans le sens du gradient de concentration- Pas de transporteurs- Pas de transporteurs- Pas d’énergie- Pas d’énergie

1- diffusion simple : transport passif1- diffusion simple : transport passif2- diffusion facilitée : transport facilité2- diffusion facilitée : transport facilité

1- diffusion simple : transport passif1- diffusion simple : transport passif2- diffusion facilitée : transport facilité2- diffusion facilitée : transport facilité

- saturable- saturable- fait intervenir des transporteurs (perméases)- fait intervenir des transporteurs (perméases)- se fait dans le sens du gradient de concentration- se fait dans le sens du gradient de concentration- n’a pas besoin d’énergie- n’a pas besoin d’énergie

1- diffusion simple : transport passif1- diffusion simple : transport passif2- diffusion facilitée : transport facilité2- diffusion facilitée : transport facilité

- saturable- saturable- fait intervenir des transporteurs (perméases)- fait intervenir des transporteurs (perméases)- se fait contre le gradient de concentration- se fait contre le gradient de concentration- nécessite une fourniture énergétique- nécessite une fourniture énergétique

3- transport actif3- transport actif

Le transport de macromolécules

L’exocytoseL’exocytose

C ’est le processus par lequel des substances contenuesC ’est le processus par lequel des substances contenuesdans des vésicules de transport sont rejetées dans le dans des vésicules de transport sont rejetées dans le milieu extérieur.milieu extérieur.

- la voie constitutive- la voie constitutive

-la voie provoquée-la voie provoquée

L’endocytoseL’endocytose

C ’est le processus par lequel la cellule est capable deC ’est le processus par lequel la cellule est capable decapturer globalement des substances dans le milieu capturer globalement des substances dans le milieu extérieur et de les ingérer .extérieur et de les ingérer .

- la pinocytose : « la boisson de la cellule ».- la pinocytose : « la boisson de la cellule ».Vésicules de diamètre inférieur à 150 nmVésicules de diamètre inférieur à 150 nm

L’endocytoseL’endocytose

C ’est le processus par lequel la cellule est capable deC ’est le processus par lequel la cellule est capable decapturer globalement des substances dans le milieu capturer globalement des substances dans le milieu extérieur et de les ingérer .extérieur et de les ingérer .

- la pinocytose : « la boisson de la cellule ».- la pinocytose : « la boisson de la cellule ».Vésicules de diamètre inférieur à 150 nmVésicules de diamètre inférieur à 150 nm

- la phagocytose : « l ’alimentation de la cellule ».- la phagocytose : « l ’alimentation de la cellule ».Particules de diamètre supérieur à 250 nm.Particules de diamètre supérieur à 250 nm.

Endocytose par récepteur

Le cholestérol

Ces glucides constituent le Cell-coat (glycocalyx):Ces glucides constituent le Cell-coat (glycocalyx):

Rôle?Rôle?

- intervient dans la reconnaissance cellulaire- intervient dans la reconnaissance cellulaire- intervient dans le phénomène d ’inhibition de- intervient dans le phénomène d ’inhibition decontactcontact- intervient dans la spécificité cellulaire. - intervient dans la spécificité cellulaire. Il constituent donc un antigène de surface.Il constituent donc un antigène de surface.L ’exemple est fourni par les glucides desL ’exemple est fourni par les glucides desglycolipides qui définissent le système sanguin ABO. glycolipides qui définissent le système sanguin ABO.

Les principaux glucides:Les principaux glucides:

- D- glucose- D- glucose- D- galactose- D- galactose- N- acétyl-D-glucosamine- N- acétyl-D-glucosamine- D- mannose- D- mannose- L- fucose- L- fucose- N- acétyl-galactosamine- N- acétyl-galactosamine- acide N-acétylneuraminique - acide N-acétylneuraminique

N-acétyl-galactosamine

galactose

Absence d ’enzymes

présence des 2 enzymes: Antigènes A et B

- Transmission nerveuse- Transmission nerveuse

- Transmission humorale- Transmission humorale

OBJECTIF n° 5

Dresser le diagramme des différentes phasesD’un cycle cellulaire en indiquant le nombre

De chromosomes et la quantité d’ADN

2nADN

Synthèse d’ADN

4nADN

OBJECTIF n° 6

Décrire la structure, au microscope optique,Du noyau d’une cellule en interphase

- généralement un noyau basophilegénéralement un noyau basophile- taille proportionnelle à la taille de la celluletaille proportionnelle à la taille de la cellule- rapport N/C qui diminuerapport N/C qui diminue- chromatine chromatine - un ou plusieurs nucléoles- un ou plusieurs nucléoles

OBJECTIF n° 7

Décrire l’ultra structure de l’enveloppe nucléaire,De la chromatine et du nucléole

OBJECTIF n° 8

Expliquer les différentes étapes de la condensationDe la chromatine aboutissant à l’individualisation

Des chromosomes métaphasiques

Chromosome métaphasique

- Squelette protéique qui a la forme du chromosome- le squelette est constitué de 2 protéines- une a été identifiée comme étant une topoisomérase II- le chromosome métaphasique résulte d’un super enroulement de la fibre chromatinienne sur le squelette

OBJECTIF n° 9

Enumérer les différents constituants Biochimiques d’un chromosome

désoxyribose

1’4’

3’ 2’

5’B

Base : Adénine, Guanine, Cytosine, Thymine

nucléoside

PO4-

nucléotide

Solénoïde vu de face Solénoïde vu de profil

OBJECTIF n° 10 - 11

Définir la réplication et la transcriptionCiter, dans l’ordre, les différentes étapesDe la réplication et de la transcription

La réplication:Pour la pérennité de l’information génétique portéePar l’ADN, tous organismes vivants doivent faireUn double (répliquer) de leur ADN avec précision Avant chaque division cellulaire.

La transcription:L’ADN doit transmettre les informations qu’il contientAux cellules. Ces informations sont les ARN qui Constituent une copie d’un fragment d’ADN.Ce phénomène de copie est appelé transcription

les étapes de la réplication

-Séparation de la double hélice (hélicases et SSB)- synthèse d’une amorce (primer)- l’ADN polymérase III polymérise des nucléotides sur une extrémité 3’ libre de l’amorce, en utilisant l’ADN comme chaîne matricielle- l’ADN polymérase III ajoute un 2ème nucléotide, sur l’extrémité 3’libre et ainsi de suite- La nouvelle chaîne formée aura le sens 5’- 3’

La réplication sur la chaîne tardive se fait par fragments- Synthèse d’une amorce d’ARN à des intervalles- l’ADN polymérase III ajoute des nucléotides et prolonge ainsi l’ARN amorce en donnant un fragment (OKASAKI)-Entrée en action d’un système de réparation qui efface les amorces et les remplace par de l’ADN- l’ADN ligase joint les fragments- possibilité de détection d’erreurs (correction) par l’ADN polymérase III

La transcription

- Fixation d’une ARN polymérase sur l’ADN (promoteur) - l’ARN polymérase ouvre une région de la double hélice- l’ARN polymérase ajoute des nucléotides et synthétise une chaîne d’ARN qui aura le sens 5’- 3’- Une seule chaîne d’ADN est matricielle- la synthèse s’arrête quand l’ADN polymérase rencontre un signal terminal

OBJECTIF n° 12

Décrire l’ultrastructure des 2 sous-unitésDes ribosomes en indiquant leurs constituants

Biochimiques respectifs

Ultrastructure

- Complexe de molécules d’ARN et de protéines- localisation : hyaloplasme- sans membrane- basophile- plusieurs formes : libre, lié à l’ARNm ou au RE- constitué de 2 sous unités

Biosynthèse des ribosomes

ARNr 45S+ protéines

Ribonucléoprotéines (RNP 80S)

ARNr 18S+

protéines

ARNr 28SARNr 5,8S

RNP 40S

ARNr 28SARNr 5,8S

ARNr 5S+ protéines

RNP 60S

ARN polymérase I ARN polymérase III

PetiteSous unité

grandeSous unité

ADNnucléole

OBJECTIF n° 13

Expliquer les différentes étapesDe la traduction

AA

ARNt

p aARNm

AA ARNt

a

AA

AAARNt

AA

AA

AAAA AA

OBJECTIF n° 14

Décrire l’ultrastructure des réticulums Endoplasmiques rugueux et lisse,

De l’appareil de Golgi, des lysosomesEt des péroxysomes.

OBJECTIF n° 15

Rôles

Rôles

-REG : synthèse des protéines-REL : synthèse des lipides

détoxification et glycogénolyseabsorption intestinale des monoglycérides et AGstockage de calcium dans les cellules musculaires

Face formation

Face maturation

rôles:rôles:

-Condensation et transport de protéinesCondensation et transport de protéines- tri des protéinestri des protéines- glycosylation des protéines et des lipidesglycosylation des protéines et des lipides- source de membranesource de membrane

Les lysosomes

- Vésicules entourées d’une membrane- contiennent des hydrolases- lysosomes primaires et secondaires

Vacuole autophagique Vacuole digestive

rôles:

- rôle de défense- involution- autolyse des cellules sénescentes- sécrétion (ostéoclastes)

Péroxysomes

- vésicules entourées d’une membrane unitaire- constituent un réseau

Rôles

- Interviennent dans des réactions ( oxydation des AG, synthèse de cholestérol)- Désamorçage de radicaux libres

OBJECTIF n° 16

Indiquer les 2 principales fonctions de la Mitochondrie en précisant pour chacune d’elles,

Les constituant membranaires responsables.

Fonction des mitochondries:Fonction des mitochondries:

-Production d’ATPProduction d’ATP-Participation dans la synthèse d’hormones stéroïdes Participation dans la synthèse d’hormones stéroïdes (prégnénolone, certains composés nécessaires(prégnénolone, certains composés nécessaires à la synthèse du cortisol et de l’aldostérone)à la synthèse du cortisol et de l’aldostérone)-stockage de calcium-stockage de calcium-synthèse d’ADN et de protéines -synthèse d’ADN et de protéines

OBJECTIF n° 17

Citer le différents constituants du cytosquelette,En donnant, pour chacun d’eux, un exemple de

Localisation préférentielle.

Cytosquelette

-Les microtubules-les microfilaments-les filaments intermédiaires

Les microtubules

Les microtubules

-Cils, flagelles, centrioles et corpuscules basaux -Rayonnent dans les cellules interphasiques-Fuseau mitotique dans la cellule en mitose-Maintient de la forme des cellules-Guide pour le transport de certaines molécules-Rassemblement des vésicules golgiennes

Dans la cellule musculaire (myofibrilles)Responsable de mouvements cellulairesMicrovillosités, stéréocils et cils des cellules auditivesAnneau contractil au cours de la cytodiérèse

Les FI sont présents dans de nombreuse cellules

-Dans les noyaux ( FI de la famille des lamines)- dans les cellules musculaires ( FI : desmines)- dans les neurones (FI : neurofilaments- dans les cellules épithéliales (FI : cytokératine)

Rôle : donnent aux cellules une stabilité mécanique

OBJECTIF n° 18

Décrire l’ultrastructure du centriole et de ses dérivés.

OBJECTIF n° 19

Décrire les différentes étapes structurales Et ultrastructurales qui caractérisent

Les 4 phases d’une mitose.

OBJECTIF n° 20

Décrire les différentes étapes structurales Et ultrastructurales qui caractérisent

Les différentes phases de la Première division méiotique.

OBJECTIF n° 21

Indiquer les facteurs de régulation du cycle cellulaire.

OBJECTIF n° 22

Enumérer les différents facteurs physiquesOu chimiques qui peuvent influer

sur le cycle cellulaire.

Présence d’interrupteurs

Point starter : G1 S2ème point : G2 M

MPF

Cdk2

Cycline E

Cycline B

Cdk1

Fin du cours Merci de vôtre attention

Evaluation

1- Des anomalies ciliaires peuvent entraînera-une stérilité chez l’hommeb- une stérilité chez la femmec- un défaut d’absorption au niveau du reind- une baisse de l’absorption intestinalee- une stagnation du film muqueux tapissant les voies respiratoires

2- les microvillosités de la membrane plasmiquea- jouent un rôle dans la phagocytoseb- sont mobilesc- augmentent la surface d’échange de la membrane plasmiqued- sont nombreuses dans les voies respiratoirese- peuvent se présenter sous la forme d’une bordure en brosse

3- le phénomène d’inhibition de contacta- est perdu dans les cellules cancéreusesb- est dû au glycocalyxc- est dû au cell-coatd- correspond à un contrôle de mitosee- favorise le phénomène de phagocytose

4- les protéines intrinsèques de la membrane plasmiquea- peuvent être transmembranairesb- peuvent être localisées du côté externe de la membranec- sont amphiphilesd- constituent ce qu’on appel le cell-coate- sont solidement attachées à la membrane plasmique

5- la membrane plasmiquea- a une épaisseur de 7,5 µmb- ne contient pas de glucidesc- a un aspect trilamellaired- est stable grâce aux lipidese- est imperméable aux macromolécules

6- une cellule procaryotea- se divise par mitoseb- synthétise des protéinesc- contient un noyau entouré d’une membraned- contient des ribosomese- contient un système endomembranaire

7- au cours de la réplication de l’ADNa- la cellule est en phase M du cycle cellulaireb- il y a intervention de l’ARN polymérasec- il y a intervention de l’ARN primased- il y a intervention de l’ADN polymérasee- les chromosomes sont bien visibles au microscope optique

8- le transport actif s’effectue au moyena- d’une pinocytoseb- d’une phagocytosec- de perméasesd- d’une endocytosee- de protéines membranaires

9- le rapport nucléocytoplasmiquea- est le même pour toutes les cellules d’un organismeb- tend à diminuer pour un même type cellulairec- augmente au cours de la croissanced- sa valeur conditionne le moment de la mitosee- est toujours égal à 1

11- la transcriptiona- nécessite une ligaseb- nécessite une ADN polymérasec- se fait dans le sens 5’ – 3’d- se fait sur les 2 brins d’ADNe- permet la synthèse de l’ARN

12- la mitochondriea- produit de l’eaub- est le seul organite cellulaire qui consomme l’oxygènec- peut se diviser par segmentationd- est capable de synthèse protéiquee- contient de l’ADN

10- le nucléolea- est le lieu principal de la réplication de l’ADNb- contient de l’ARNmc- disparaît au cours de la métaphased- est le lieu principal de la synthèse protéiquee- contient 2 centrioles disposés perpendiculairement

15- la mitosea- peut être accélérée par la colchicineb- peut être retardée par le PGDF plaquettairec- peut être arrêtée par des rayons Xd- peut être retardée par le phénomène d’inhibition de contacte- est suivie par la phase G1

14- au cours du cycle cellulaire, la cellulea- réalise l’essentiel de sa croissance au cours de la phase Sb- contient 4 n ADN en phase G1c- est au repos en phase God- synthétise de l’ADN en phase G2e- mère se divise en 2 cellules filles

13- la synthèse des protéinesa- met en jeu un phénomène appelé transcriptionb- fait intervenir les ribosomesc- peut se faire dans le réticulum endoplasmique lissed- peut se faire dans la matrice mitochondrialee- peut se faire dans le nucléole

16- au cours du cycle cellulairea- Le MPF se forme au cours de la phase Sb- les cyclines sont produites au cours de la phase Mc- la phase G1 est la phase la plus longued- le MPF permet l’entrée en mitosee- des cyclines E sont produites en phase G2

17- Au cours de la prophase mitotiquea- les centrioles se dédoublentb- les chromosomes ne sont pas condensésc- la membrane nucléaire est intacted- les kinéthochores apparaissente- le MPF est actif

18- au cours de la méiosea- les chromosomes sont appariés au stade télophaseb- les chromosomes non homologues sont appariésc- les chromatides sœurs se séparent au cours de la prophase Id- il se produit un brassage entre chromosomes homologuese- des cellules haploïdes sont produites à l’issue de la première division

Merci de votre attention