- Bicouche phospholipidique fluide
- Protéines intégrales et périphériques
- Perméabilité sélective
- Transport actif/passif
- Communication cellulaire
- Membrane nucléaire double
- ADN chromosomique
- Nucléole
- ARN messager
- Centre de contrôle génétique
- Mitochondries
- Réticulum endoplasmique
- Appareil de Golgi
- Lysosomes
- Chloroplastes (cellules végétales)
Membrane plasmique : Bicouche phospholipidique entourant la cellule et contrôlant les échanges.
- Bicouche phospholipidique fluide
- Protéines intégrales et périphériques
- Perméabilité sélective
- Transport actif et passif
- Communication cellulaire
Double couche de phospholipides avec têtes hydrophiles vers l'extérieur
Queue hydrophobe vers l'intérieur
Intégrales : traversent la membrane
Périphériques : à la surface
Sélective selon la taille et la polarité des molécules
Petites molécules non polaires passent facilement
Passif : diffusion simple, facilitée
Actif : pompes, endocytose/exocytose
Séparation interne/externe
Communication et reconnaissance
La membrane plasmique est une bicouche phospholipidique fluide qui contrôle les échanges entre la cellule et son environnement
• Perméabilité sélective : Contrôle des substances entrant/sortant
• Transport actif : Consomme de l'énergie (ATP)
• Fluide mosaic model : Modèle de la membrane cellulaire
Noyau cellulaire : Organite entouré d'une membrane nucléaire qui contient l'ADN.
Double membrane avec pores nucléaires
Permet le transport sélectif entre noyau et cytoplasme
ADN associé à des protéines (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)
- Matrice mitochondriale
- ADN mitochondrial
- Production d'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
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.
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.
- Animales : centrioles, pas de paroi
- Végétales : chloroplastes, paroi cellulosique
- Communs : mitochondries, noyau
- Vésicules vs vacuole centrale
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 organites spécifiques (chloroplastes, paroi cellulosique) adaptés à leur fonction autotrophe
• Autotrophie : Production de matière organique
• Hétérotrophie : Consommation de matière organique
• Spécialisation : Adaptation à la fonction
Cytosquelette : Réseau de filaments protéiques qui donne la forme à la cellule.
Microfilaments d'actine
Microtubules
Intermédiaires
Actine
Mouvement cellulaire
Cytokines
Tubuline
Organisation des organites
Spindle mitotique
Kératine, vimentine
Soutien mécanique
Connexion entre cellules
Forme cellulaire
Mouvement intracellulaire
Mitose
Le cytosquelette maintient la forme cellulaire et facilite le mouvement des organites
• Actine/myosine : Base du mouvement cellulaire
• Spindle : Séparation des chromosomes
• Connexions : Communication entre cellules
Procaryotes : Cellules sans noyau défini ni organites membranaires.
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
Interactions : Les organites collaborent pour assurer les fonctions cellulaires.
- RER → Appareil de Golgi → Vésicules
- Mitochondries ↔ Tous les organites
- Noyau → Tous les organites (instructions)
- Lysosomes ↔ Tous les organites (recyclage)
ADN dans le noyau
ARNm exporté vers le cytoplasme
Ribosomes traduisent l'ARNm
Protéines synthétisées dans le RER
Transportées au Golgi
Modifiées et envoyées aux destinations
Mitochondries produisent ATP
Tous les organites utilisent ATP
Noyau contrôle l'expression génétique
Signaux de communication
Lysosomes recyclent les composants
Contrôle qualité
Les organites interagissent de manière coordonnée pour assurer les fonctions vitales de la cellule
• Communication : Signaux chimiques entre organites
• Coordination : Fonctionnement harmonieux
• Efficacité : Mutualisation des ressources
