- Bicouche phospholipidique
- Protéines intégrales et périphériques
- Sélectivité et perméabilité
- Transport actif/passif
- Communication cellulaire
- ADN chromosomique
- Nucléole
- Membrane nucléaire
- ARN messager
- Centre de contrôle génétique
- Respiration cellulaire
- Production d'ATP
- ADN mitochondrial
- Double membrane
- "Centrale énergétique"
Noyau cellulaire : Organite entouré d'une membrane nucléaire qui contient l'ADN.
- Membrane nucléaire double (enveloppe nucléaire)
- Porosité pour échange avec le cytoplasme
- ADN associé à des protéines (histones)
- Nucléole pour synthèse des ARN ribosomaux
- Centre de contrôle génétique
Double membrane avec pores nucléaires
Permet le transport sélectif entre noyau et cytoplasme
ADN associé à des histones
Forme des chromosomes pendant la mitose
Synthèse des ARN ribosomaux
Assemblage des sous-unités ribosomales
Stockage de l'information génétique
Régulation de l'expression des gènes
Centre de contrôle de la cellule
Détermine les caractéristiques de la cellule
Le noyau est l'organite central contenant l'ADN, entouré d'une membrane nucléaire et contrôlant toutes les activités cellulaires
• ADN : Support de l'information génétique
• Membrane nucléaire : Sélectivité du transport
• Expression génétique : Contrôle des protéines produites
Mitochondries : Organites à double membrane responsables de la production d'énergie (ATP).
Double membrane : externe et interne
Cristaux (invaginations de la membrane interne)
Matrice mitochondriale
Glycolyse dans le cytoplasme
Cycle de Krebs dans la matrice
Chaîne respiratoire dans les cristaux
Phosphorylation oxydative
Gradient de protons à travers la membrane interne
ATP synthase pour produire l'ATP
Propre ADN circulaire
Héritage maternel
"Centrale énergétique" de la cellule
Essentiel pour les fonctions cellulaires
Les mitochondries produisent l'ATP par respiration cellulaire, fournissant l'énergie nécessaire aux fonctions cellulaires
• ATP : Molécule d'énergie universelle
• Chaîne respiratoire : Transport d'électrons
• Gradient électrochimique : Couplage à la phosphorylation
Membrane plasmique : Bicouche phospholipidique entourant la cellule et contrôlant les échanges.
- Bicouche lipidique fluide
- Protéines intégrales et périphériques
- Perméabilité sélective
- Transport actif et passif
- Communication cellulaire
Faces hydrophiles vers l'extérieur
Partie hydrophobe au centre
Intégrales : traversent la membrane
Périphériques : à la surface
Sélective selon la taille et la polarité
Canal et transporteurs spécifiques
Passif : diffusion simple, facilitée
Actif : pompe Na+/K+, endocytose/exocytose
Séparation interne/externe
Protection et reconnaissance
La membrane plasmique est une bicouche phospholipidique sélective qui contrôle les échanges entre la cellule et son environnement
• Perméabilité sélective : Contrôle des substances
• Transport actif : Consommation d'énergie
• Fluide mosaic model : Modèle de la membrane
Réticulum endoplasmique : Système de membranes pour le transport et la modification des protéines.
Stimé de ribosomes
Synthèse des protéines destinées aux organites ou à la sécrétion
Synthèse des lipides
Métabolisme des médicaments
Modification post-traductionnelle des protéines
Emballage dans des vésicules
Protéines synthétisées dans le RER
Transportées au Golgi
Modifiées et empaquetées
Synthèse et modification des protéines
Transport intracellulaire
Sécrétion de protéines
Le RER synthétise les protéines, le REL synthétise les lipides, et le Golgi modifie et empaquette les protéines
• Traduction : Synthèse protéique sur les ribosomes
• Post-traduction : Modifications après synthèse
• Transport vésiculaire : Mécanisme de déplacement
Lysosomes : Organites contenant des enzymes digestives pour la dégradation des substances.
- Lysosomes : digestion intracellulaire
- Peroxysomes : détoxification
- Enzymes hydrolytiques
- pH acide pour activité enzymatique
Vésicules sphériques
Enzymes hydrolytiques (protéases, lipases, etc.)
pH acide (≈5) pour activité enzymatique
Digestion des substances exogènes (phagocytose)
Dégradation des organites usagés (autophagie)
Dégradation des acides gras
Détoxification (éthanol, médicaments)
Dégradation du peroxyde d'hydrogène
Englobement des substances à digérer
Fusion avec lysosome
Dégradation enzymatique
Maintenance de la qualité cellulaire
Récupération des composants
Les lysosomes assurent la digestion intracellulaire tandis que les peroxysomes participent à la détoxification
• pH acide : Nécessaire pour l'activité enzymatique
• Hydrolyse : Dégradation par addition d'eau
• Détoxification : Transformation de substances toxiques
Ribosomes : Complexes ribonucléoprotéiques responsables de la synthèse des protéines.
Deux sous-unités (grand et petit)
ARN ribosomique et protéines ribosomales
Présents dans tous les organismes
Libres dans le cytoplasme
Associés au RER (synthèse des protéines de sécrétion)
Traduction de l'ARNm en protéine
Assemblage des acides aminés
Initiation, élongation, terminaison
Lecture du code génétique
Synthèse de toutes les protéines cellulaires
Essentiel pour la vie
Les ribosomes traduisent l'ARNm en protéines selon le code génétique
• Code génétique : Correspondance codon-acide aminé
• Traduction : Synthèse protéique
• ARNt : Adapteur entre ARNm et acides aminés
Différences structurales : Les cellules végétales possèdent des structures absentes des cellules animales.
Membrane plasmique
Noyau
Mitochondries
RER, REL, Golgi
Paroi cellulosique
Chloroplastes
Gros vacuole centrale
Plasmodesmes
Absence de paroi cellulosique
Absence de chloroplastes
Centrioles
Vésicules multiples
Végétales : photosynthèse, soutien structural
Animaux : mobilité, spécialisation tissulaire
Commune origine eucaryote
Spécialisation selon mode de vie
Les cellules végétales ont des structures spécifiques (paroi, chloroplastes) adaptées à leur fonction autotrophe
• Autotrophie : Production de matière organique
• Hétérotrophie : Consommation de matière organique
• Spécialisation : Adaptation à la fonction
Homéostasie : Maintien des conditions internes stables malgré les variations externes.
pH cellulaire
Température
Concentrations ioniques
Pression osmotique
Transport actif des ions
Buffers chimiques
Feedback négatif
Maintien du gradient électrochimique
Essentielle pour l'excitabilité
Contrôle de la turgescence
Importance pour les cellules animales
Conditions optimales pour les réactions biochimiques
Survie de la cellule
L'homéostasie maintient les conditions internes optimales pour les fonctions cellulaires
• Feedback négatif : Correction des écarts
• Gradient électrochimique : Base de l'excitabilité
• Conditions optimales : pH, température, concentrations
Procaryotes : Cellules sans noyau défini ni organites membranaires.
- Procaryotes : bactéries, archées
- Eucaryotes : animaux, plantes, champignons
- Absence/présence de noyau
- Taille cellulaire
- Complexité structurelle
Absence de noyau
ADN en nucléoïde
Absence d'organites membranaires
Plus petites (1-5 μm)
Noyau avec membrane
Organites membranaires
Plus grandes (10-100 μm)
Procaryotes : cytoplasme simple
Eucaryotes : compartiments fonctionnels
Procaryotes : fission binaire
Eucaryotes : mitose et méiose
Les eucaryotes auraient évolué des procaryotes
Endosymbiose pour mitochondries/chloroplastes
Les procaryotes sont plus simples structuralement que les eucaryotes qui possèdent un noyau et des organites
• Endosymbiose : Théorie de l'origine des organites
• Compartmentation : Spécialisation fonctionnelle
• Évolution : Diversification progressive
Cycle cellulaire : Ensemble des phases entre deux divisions successives.
G1 : croissance et préparation
S : réplication de l'ADN
G2 : préparation à la division
M : mitose
Croissance cellulaire
Synthèse des protéines
Point de contrôle G1/S
Réplication de l'ADN
Duplication des chromosomes
Chaque chromosome devient bichromatidien
Fin de la croissance
Préparation de la mitose
Point de contrôle G2/M
Prophase, métaphase, anaphase, télophase
Séparation des chromosomes
Division du cytoplasme (cytokinèse)
Le cycle cellulaire comprend des phases de croissance, de réplication de l'ADN et de division
• Points de contrôle : Surveillance de la progression
• Réplication semi-conservative : Conservation d'une chaîne parentale
• Spindle : Appareil de séparation des chromosomes
