Membrane, noyau et organites | Structure cellulaire

• Présence d'un noyau bien délimité
• Présence d'organites membranaires
• Taille généralement supérieure à 10 µm
• ADN organisé en chromosomes

• Cellules procaryotes : absence de noyau, ADN libre dans le cytoplasme
• Cellules procaryotes : absence d'organites membranaires
• Cellules procaryotes : plus petites (1-5 µm)

• Limitation de la cellule (frontière entre le milieu intérieur et extérieur)
• Régulation des échanges (permet le passage sélectif de molécules)
• Communication avec l'environnement (récepteurs)
• Identification cellulaire (marquage spécifique)

La membrane plasmique est constituée d'une double couche de phospholipides avec des protéines intégrées ou associées. Ce modèle a été proposé par Singer et Nicolson en 1972.

• Bicouche lipidique : parties hydrophobes orientées vers l'intérieur, parties hydrophiles vers l'extérieur
• Protéines : transmembranaires (traversent la membrane) ou périphériques (surfaces)
• Glucides : formant des glycoprotéines et glycolipides en surface externe

Le transport passif ne nécessite pas d'énergie. Il se fait selon le gradient de concentration (du milieu le plus concentré vers le moins concentré).

• Osmose : passage de l'eau à travers une membrane semi-perméable
• Diffusion facilitée : transport de molécules spécifiques via des protéines canaux

Le transport actif nécessite de l'énergie (ATP). Il permet de transporter des molécules contre leur gradient de concentration.

• Pompe Na+/K+ : transporte 3 Na+ vers l'extérieur et 2 K+ vers l'intérieur
• Endocytose : capture de substances en formant une vésicule
• Exocytose : expulsion de substances par fusion de vésicules avec la membrane

• Stockage de l'information génétique (ADN)
• Contrôle de l'expression des gènes
• Coordination de la division cellulaire
• Synthèse des ARN (transcription)

• Enveloppe nucléaire : double membrane avec pores nucléaires
• Nucléoplasme : contenu liquide du noyau
• Chromatine : ADN associé à des protéines (histones)
• Nucléole : zone de synthèse des ARN ribosomaux

• Membrane externe : perméable à de petites molécules
• Membrane interne : repliée en crêtes, contient des enzymes respiratoires
• Matrice mitochondriale : contient ADN mitochondrial, ribosomes, enzymes

Les mitochondries sont les "centrales énergétiques" de la cellule. Elles effectuent la respiration cellulaire pour produire de l'ATP (adénosine triphosphate), la molécule énergétique de la cellule.

Processus : glycolyse → cycle de Krebs → chaîne respiratoire

Le RER est stérilisé de ribosomes et est impliqué dans la synthèse des protéines destinées à être sécrétées ou incorporées dans des membranes.

• Synthèse des protéines de sécrétion
• Synthèse des protéines membranaires
• Modification post-traductionnelle des protéines

Le REL ne porte pas de ribosomes et est impliqué dans la synthèse des lipides, le métabolisme des glucides et la détoxification.

• Synthèse des lipides et stéroïdes
• Métabolisme des glucides
• Détoxification des médicaments

• Cisternes empilées : compartiments aplatis
• Faces cis et trans : extrémités opposées de l'appareil
• Vésicules : transportent les substances entre les cisternes

• Modification des protéines et lipides provenant du RER
• Ajout de groupes chimiques (glycosylation)
• Emballage des protéines dans des vésicules de sécrétion
• Formation de lysosomes

Les ribosomes sont composés de deux sous-unités (petite et grande) formées d'ARN ribosomal (ARNr) et de protéines ribosomales.

• Prokaryotes : ribosomes 70S (30S + 50S)
• Eukaryotes : ribosomes 80S (40S + 60S)

• Lies au RER : synthèse des protéines destinées aux organites ou à la sécrétion
• Libres dans le cytoplasme : synthèse des protéines destinées au cytoplasme ou aux organites
• Dans les mitochondries et chloroplastes : synthèse de certaines protéines spécifiques

• Vésicules sphériques entourées d'une membrane
• Contiennent plus de 60 enzymes hydrolases
• pH acide (environ 4.5-5.0) pour optimiser l'activité enzymatique
• Origine : produits par l'appareil de Golgi

• Digestion des matières étrangères (phagocytose)
• Digestion des organites usagés (autophagie)
• Destruction des cellules mortes
• Participation à la différenciation cellulaire

• Membrane plasmique souple
• Absence de paroi cellulaire
• Centrioles présents (impliqués dans la division cellulaire)
• Vésicules de stockage petites

• Paroi cellulaire rigide (cellulose)
• Chloroplastes (photosynthèse)
• Vacuole centrale volumineuse
• Absence de centrioles

1. Noyau - Stockage de l'ADN, contrôle de l'expression génétique

2. Mitochondrie - Production d'ATP, respiration cellulaire

3. Réticulum endoplasmique rugueux - Synthèse des protéines

4. Lysosome - Digestion intracellulaire

5. Appareil de Golgi - Modification et emballage des protéines

a) Noyau - 2) Stockage de l'ADN

b) Mitochondrie - 1) Production d'ATP

c) Réticulum endoplasmique rugueux - 3) Synthèse des protéines

d) Appareil de Golgi - 4) Modification des protéines

e) Lysosome - 5) Digestion intracellulaire

Lorsque la cellule est placée dans une solution hypertonique :

1. L'eau quitte la cellule par osmose (du milieu le moins concentré vers le plus concentré)

2. La cellule se déshydrate et se contracte

3. Chez les cellules animales : la cellule se tasse (plasmolyse)

4. Chez les cellules végétales : la membrane plasmique se détache de la paroi cellulaire (plasmolyse)

• Bicouche lipidique fluide avec protéines intégrées
• Sélectionne le passage des molécules
• Permet la communication cellulaire

• Stockage de l'ADN
• Contrôle de l'expression génétique
• Site de transcription

• Mitochondries : production d'ATP
• RER : synthèse des protéines
• REL : synthèse des lipides
• Appareil de Golgi : modification et transport
• Lysosomes : digestion intracellulaire