Le fonctionnement de la cellule eucaryote

Thèmes abordés

Sciences biomédicales, fonctionnement de la cellule eucaryote, organites, membrane, plasmique, plasmalemme, réticulum sarcoplasmique, appareil de Golgi, transport vésiculaire, lysosomes, peroxysomes, mitochondries, MEC matrice extra-cellulaire, cellules végétales

Résumé du document

Cavités délimitées par une ou plusieurs membranes.
Chaque compartiment a une fonction particulière au sein du métabolisme cellulaire liée aux caractéristiques physico-chimiques de la ou des membranes
Le noyau est délimité par 2 membranes et contient un nucléoplasme contenant du matériel génétique.

Extraits

[...] ) Endocytose = Lorsque les éléments rentrent, par phagocytose ou par pinocytose (absorption de liquide) Endocytose par pinocytose = Rentre dans la cellule par endocytose via cellules de passage spécifique et récepteurs trans-membranaires, formant un manteau par assemblage de molécule de clathrine et d'adaptine, l'anneau de dynamines permet de refermer la vésicule Le manteau de clathrine disparaît rapidement pour pouvoir fusionner avec une autre vésicule 2 types d'adaptines : AP1 = Transport du trans-golgi aux lysosomes AP2 = Capture de molécules extra-cellulaire-endocytose Exocytose = Lorsque que les éléments sortent de la cellule, grâce avec des vésicules reconnues à la membrane plasmique C)Spécialisation de la surface cellulaire 1)Adaptations topographiques Liées aux échanges avec le milieu extérieur, sur d'importantes surfaces Plis et replis de la membrane permettant d'augmenter la surface d'échange de la membrane, comportent des microvillosités au sommet des plis liées entre elles par de l'actine Entre les cellules il y a des interdigitations, permettent aussi d'augmenter la surface d'échange 2)Les jonctions intercellulaires Spécialisation locale des membranes plasmiques entre 2 cellules voisines Macula = Accroche par point Jonction étanche Jonctions étanches : Sous les microvillosités Étanchéité entre espaces intercellulaires Cohésion de l'apex des cellules du tissu épithélial Jonction d'adhérence/ceinture d'adhérence : Cohésion intercellulaire, cohérence mécanique des tissus en unissant les cellules adjacentes (grâce aux cadhérines qui s'accrochent entre elles) Desmosome/Bouton pression : Cohésion mécanique grâce aux filaments Hémidesmosomes : Cohésion et accroche entre cellules épithéliales et matrice extra-cellulaire Jonction GAP/jonction communicante : Cellules liées par connexons composés de 6 sous-unités, échanges non sélectifs de petites molécules entre cellules (ions, oses, AA s'ouvrir en fonction des besoin de la cellule Conclusion : Fonction de la membrane plasmique : -Séparer le contenu de la cellule et le milieu extérieur (barrière, protection) -Filtre sélectivement (ou non) les entrées et sorties -Capte des signaux extérieurs pouvant modifier le fonctionnement de la cellule -Assure le contact entre cellules ou entre cellule et matrice V)Le réticulum sarcoplasmique Tout ce qui est produit dans le réticulum sarcoplasmique est envoyé dans l'appareil de Golgi Une partie de sa membrane hyaloplasmique comporte des ribosomes, il est donc appelé réticulum endoplasmique granuleux les cavités sont lamellaires La partie ne comportant pas de ribosomes est appelé réticulum sarcoplasmique lisse les cavités sont tubulaires Le REG et le REL sont en continuité physique, leur proportion varie selon le type cellulaire, l'âge et l'état de la cellule Le REG donne naissance à l'enveloppe nucléaire, ils sont en continuité A)Le REL 1)La synthèse de lipides La membrane du REL est composée d'enzymes sur le feuillet hyaloplasmique qui catalysent des réactions importante dans le métabolisme des lipides Élongation et désaturation des acides gras synthétisés dans le hyaloplasme grâce à l'acétyl-CoA Synthèse des phosphoglycérides, à partir du glycérol-3-phosphate et des acides gras hyaloplasmique, grâce à l'acéthyl-CoA Synthèse du cholestérol à partir de l'isopentényl pyrophosphate hyaloplasmique (grâce à l'acétyl-CoA) Synthèse des céramides ensuite exportés vers l'appareil de Golgi où ils sont les précurseurs de la synthèse de sphingolipides (glycolipides, sphingomyéline) REL = Siège principal de la synthèse des lipides membranaires (ou leurs précurseurs) 2)Détoxifivation de substances exogènes Substances toxiques souvent liposolubles → Inactivation/modification par des réactions d'oxydations et de conjugaisons → Composés hydrosolubles REL = Prédominant dans la cellules synthétisant surtout des lipides et rôle capital dans le métabolisme des lipides et des substances liposolubles Ex : Les stéroïdes hormonaux = Se forment à partir de cholestérol synthétisé dans le REL (REL très important dans les cellules synthétisant des hormones) Le foie contient des enzymes métabolisant de nombreux composés liposolubles, proportions importantes de REL, assure la synthèse de la majorité du cholestérol Un cas particulier, le RE des fibres musculaires striées = Sarcoplasme= Pompe et stocke les ions Calcium B)Le REG 1)La protéosynthèse Synthèse de protéines grâce à des ribosomes accolés au feuillet hyaloplasmique de la membrane du REG Polysomes = Polyribosomes → Plusieurs ribosomes sur un molécule d'ARNm Translocation co-traductionnelle au niveau de la membrane du REG Les ribosomes libres dans le hyaloplasme ne possèdent pas de séquence signal, les protéines peuvent être envoyées dans le noyau, les mitochondries, les chloroplastes, le peroxisome Les protéines formées dans la membrane du REG sont envoyées dans la membrane plasmique, la vésicule sécrétoire, le lysosome, le REL, le REL ou l'appareil de Golgi Destination des protéines synthétisées Protéines exportées vers l'appareil de Golgi Protéines résidentes du RE → Signal de rétention dans le RE Protéines de maturation des chaînes polypeptidiques néosynthétisées et transloquées au niveau du REG : - Disulfure isomérase → Formation des ponts disulfures - Protéine chaperonne = Bip (Binding Protein) → Reploiement et assemblage des sous-unités protéiques - Peptidase du signal, oligosaccharidyltransférase 3)Localisation finale des protéines synthétisées Protéines solubles → Lumière du REG Protéines trans-membranaires : - Cas des protéines ayant une séquence signal typique = N terminale → Amputée par la peptidase du signal, décrochage du ribosome, la production de protéine se continue hors de la membrane - Cas des protéines ayant une séquence signal non typique = Interne, non amputée par la peptidase du signal, la séquence signal forme l'hélice α - Cas des protéines à domaines trans-membranaires multiples, formation de plusieurs hélices α, le ribosome se détache et continue la production de protéines, une nouvelle séquence signal lui permet de s'attacher de nouveau à la membrane 4)Glycosylations Glycoprotéines (soluble ou trans-membranaires), se fait dans la lumière du REG, pendant la translocation et traduction, en 2 étapes VI)L'appareil de Golgi 1 sous unité de Golgi = dictyosome (unité dynamique polarisée) Les vésicules de transfert fusionnent entre elles et forment un dictyosome (petit sac) Les molécules synthétisées au REG sont modifiées dans les dictyosome Varie selon les cellules (en moyenne 4 à 8 saccules par dictyosome) Idem pour le nombre de dictyosomes → En moyenne 20 dictyosomes par cellule Tous les dictyosomes communiquent et sont réunis entre eux par des tubules de membranes (réseau) Il y a un flux de membranes au sein d'un dictyosome Transport des molécules d'une région à l'autre au sein d'un dictyosome, dans le sens Cis → Trans Par succession de cycles de bourgeonnements et fusion de vésicules Cis = Réception et tri Médiane = Activités métaboliques Trans = Maturation, tri et envoi A)Métabolisme des lipides Synthèse de glycolipides et sphingomyéline → À partir des céramides B)Métabolisme des protéines Glycosylation (variable selon les protéines) ↘ Modifications de certaines chaînes glucidiques greffées dans le REG (N-glycoprotéines) + addition de nouveau résidus glucidiques Remaniements des oligosaccharides N-liés : 1 - Protéines exportées vers la membrane plasmique, le milieu extra- cellulaire L'oligosaccharide sortant du REG → Succession d'élagages / addition de monosaccharides 2 – Protéines exportées vers les lysosomes → Phosphorylation de mannose O-glycosylation : Sur le groupement OH de la chaîne latérale de certains résidus (sérine, thréonine) Chaque saccule de l'appareil de Golgi renferme des enzymes qui lui sont propre → Compartimentation fonctionnelle du dictyosome C)Transport, tri et exportation des molécules Réseau trans-golgien Nombreuses vésicules à destination, variant selon les molécules concernées 1 - Pas de signal d'adressage particulier Exportation par défaut REG → Appareil de Golgi → Membrane plasmique ou milieu extra-cellulaire -Incorporation des molécules néo-synthétisées à la membrane plasmique -Sécrétion constitutive et continue par la cellule 2 – Signal d'adressage Étiquette/marquage pour une destination : Protéines résidentes du RE, appareil de Golgi, lysosome, membrane plasmique pour les voies sécrétoires soumises à une régulation L'appareil de Golgi = Carrefour métabolique et envoie constamment des vésicules de toutes sortes qu'il aiguille vers diverses destinations à l'intérieur de la cellule eucaryote, carrefour au niveau de la dynamique des membranes VII)Mécanismes du transport vésiculaire A)Bourgeonnement de vésicules 1)Vésicules lisses 2)Vésicules recouvertes de clathrine 3)Vésicules recouvertes de COP (coat protein) → COP1 = Bourgeonnent à partir de l'appareil de Golgi (transport de Golgi au RE, navette au sein de Golgi) → COP 2 = Transport du RE à Golgi B)Libérations des vésicules Suite au bourgeonnement les vésicules sont entourées d'un manteau de protéines (ex : Clathrine) Les vésicules se libèrent de ces protéines de couverture grâce aux protéines Rab Protéines Rab : Facteurs de fidélité = Vérifient l'exactitude des étapes d'ancrage / fusion = Garantie que le contenu est livré à la bonne destination → Contrôlent la diversité du trafic cellulaire dans les divers types cellulaires Si circulent dans le hyaloplasme → Liées au GDP Si circulent au niveau des membranes → Liées au GTP → Recrutement de facteurs d'arrimages (reconnaissance cible / vésicule), recrutement de SNARE Fusion entre la vésicule et la membrane cible Reconnaissance spécifique entre la membrane de la vésicule et la membrane cible → Interactions entre les protéines réceptrice trans-membranaires → famille des SNARE (récepteurs de SNAP) VIII)Les lysosomes A)Description Vésicule plutôt sphérique Sa forme et son contenu varient selon la nature du matériel en cours de digestion et l'état d'avancement du processus de digestion B)Composition Sacs d'enzymes : -Hydrolase acides -pH luminal ≈ 5 -40 types : Protéases, nucléases, glycosidases, lipases, phospholipases Membrane unique : -Protéines hautement glycosylées (protection par rapport aux protéases de la lumière) -Perméable pour produits d'hydrolyse vers le cytosol -Pompes à C)Rôle dans les voies de dégradation Substances à digérer → 3 sources possibles : -Pinocytose : Endosomes précoces / tardifs -Phagocytose (hétérophage) : Phagosome des cellules spécialisées (ex : Macrophages) -Autophagie : Autophagosome → Lysosome ou endosome tardifs Processus d'hétérophagie : Moyen de nutrition des organismes unicellulaires : Digestion grâce aux lysosomes et transfert vers le hyaloplasme à travers la membrane lysosomale Processus de phagocytose : Chez les mammifères, observé chez les macrophages et les neutrophiles → Phagocyte et élimine les débris cellulaires et les micro-organismes pathogènes 1 millier de lysosomes dans un macrophage en activité Existe aussi dans les cellules phagocytaires (autres animaux) Processus d'autophagie : Organite entouré par une lame de RE et internalisé dans une vésicule qui va fusionner avec un lysosome pour former une vacuole autophagique = Autophagosome Permet la destruction et le renouvellent graduel des organites cellulaire D)Trafic des protéines lysosomales REG → Golgi (maturation) → Lysosomes La navette du Récepteur-M6P Le R-M6P (récepteur au mannose 6 phosphate) : -Libère le M6P (et donc l'hydrolase lysosomale), à 6pH dans l'endosome tardif ou à pH 5 dans le lysosome -Le R-M6P retourne dans des vésicules au réseau trans du golgi pour être réutilisé 1)Autres voies Certaines hydrolases même marquées avec M6P vont à la surface de la membrane plasmique où elles sont récupérées par le R-M6P puis reviennent pas endocytose spécifique (pinocytose par récepteurs interposés) 2)Pathologies lysosomales -Maladie de surcharge = Maladie génétique portant sur les hydrolases (déficients ou non fonctionnelles) → Accumulation des substrats non digérés à l'intérieur des lysosomes ou endosomes → Dysfonctionnement des organes concernés IX)Les peroxysomes A)Morphologie -Chez les cellules animales et végétales -Forme sphérique, nombre variable, taille variable mais plutôt petite -Membrane simple, autour d'une matrice -Cristal dans la matrice dense aux électrons, contenant les enzymes oxydatives -Réseau dynamique « canaliculaire » → Peroxysomes reliés par des petits canaux -Vésicules ubiquitaires qui n'appartiennent pas au système endomembranaire → Réseau indépendant du RE, du Golgi et des mitochondries -Contient des peroxydases B)La membrane Bicouche lipidique proche de celle du RE mais avec protéines non glycosylées : → Protéines membranaires de la famille « ABC » Les protéines de cette famille peuvent fixer l'ATP, ce sont des perméases → Entrée des métabolites Peroynes codées par les gènes nucléaires Pex = Récepteurs permettant l'entrée de protéines dans le peroxysome -Par import post-traductionnel -Grâce à une séquence signal PTS (Peroxisomal Targeting Signal) -Enzymes de dégradation des acides gras via la β-oxydation dans la matrice du peroxysome C)La matrice -β-oxydation des acides gras à longues chaînes carbonées → Raccourcis jusqu'à ce qu'ils aient moins de 12 atomes de C → Production d'acétyl-coA -Oxydases capables de dégrader des métabolites -En consommant de l'O2 issu des mitochondries -En produisant le péroxyde d'hydrogène H2O2 Métabolite + O2 → Résidu + H2O2 -Dégradation des protéines et des AA → Par des oxydases spécifiques = Amino- oxydases -Synthèse des acides biliaires → À partir du cholestérol dans les hépatocytes D)Fonctionnement Rôle principal des Peroxysomes = Dégradation de différents métabolites présents dans le hyaloplasme des cellules (éboueurs de la cellule) Rôle important des oxydases et catalases Les oxydases consomment de l'O2 en produisant en parallèle le peroxyde d'hydrogène (H2O2) Les catalases prennent en charge H2O2 → Détoxification E)Biogenèse -Renouvellent permanent en fonction des besoins par bourgeonnement de peroxysomes préexistant -Multiplication par division -Absence de génome Importation de tous les constituants : -Phospholipides membranaires acheminés depuis le REL par des protéines de transfert -Protéines synthétisées au niveau de ribosomes libres dans le hyaloplasme, puis importées grâce à diverses séquences signal (ou d'adressage PTS) qui ne sont pas éliminés Séquence signal PTS (Peroxisomal Targeting Signal) : -PTS1 : en C-terminal d'une protéine = Tripeptide SKL (Sérine Lysine Leucine), reconnu par un récepteur cytoplasmique appartenant à la famille des Peroxynes = Pex 5 -PTS2 : Au niveau N-terminal = 9 AA basiques ou apolaires, reconnu par le recepteur cytoplasmique Pex 7 Conclusion : Les peroxysomes nécessitent l'importation de l'ensemble de leur constituants Ils ne sont pas immobiles et se déplacent dans le cytoplasme en utilisant des microtubules Leur durée de vie est courte à 5 jours) Ils sont dégradés par autophagie X)Les mitochondries -En condition aérobie → Oxydation du pyruvate (permet glycolyse) -Nombre variable selon l'activité métabolique -Organites impliqués dans la conversion de l'énergie, production d'ATP -Possèdent 2 membranes, interne et externe A)Membranes Chaîne respiratoire = Chaîne de transport d'électrons = Site d'oxydations phosphorylantes Complexe ATP-ase 1)Membrane externe 60% de protéines et 40% de lipides Protéine trans-membranaires = Porine → Passage d'ions et métabolites hydrosolubles 2)Membranes interne 80% de protéine et 20% de lipides, riche en cardiolipine → Imperméabilité Quasi imperméable aux ions et métabolites hydrosolubles, transport actif à l'aide de protéines membranaires (navettes) B)Matrice = Zone interne de la mitochondrie, délimitée par la membrane interne, contenant : -Les enzymes du cycle de Krebs : Pyruvate onverti en CO2 et ATP -Les enzymes d'oxydation des acides gras : β-oxydation -Le génome Le génome mitochondrial : -ADN circulaire gènes codant des ARN ribosomiques -22 gènes codant des ARN de transfert nécessaires à l'expression de l'ADN mitochondrial -13 gènes codant pour des protéines de la chaîne respiratoie : NADH- déshydrogénase, Cyto cytochrome c-oxydat, ATP-ase Protéines synthétisées au cytosol avec séquence qui va la diriger vers la matrice mitochondriale, reconnue par des protéines qui permettent translocation de cette protéines Puis arrivée de la protéines à la matrice Mécanisme de maturation par les protéases (retire la séquence signal) Conclusion : Pathologies associées à la mitochondrie : Neuropathie optique congénitale de Leber → Mutation de certains gènes mitochondriaux → Mort cellulaire ganglionnaires et dégénérescence du nerf optique La présence de mitochondries dans les cellules eucaryotes s'explique par la théorie évolutive suivante : Acquisition d'une cellule archéobactére par une autre cellule par phénomène de phagocytose XI)Matrice extra-cellulaire (MEC) A)Définition Réseau = Ensemble de macromolécules, mis en place par des cellules dans leur environnement immédiat Espace interstitiel appartenant au tissu conjonctif : -Solide ou semi-solide : Selon la composition -Lâche ou serrée : Selon les liaisons entre les cellules Tissu conjonctif = Lâche associé aux glandes annexes ou les cellules épithéliales, peu cellulaire contenant des fibres de diamètres variées de collagène dense, observé dans les os, le cartilage et les tendons MEC = Architecture qui soutient les tissus conjonctifs des vertébrés supérieurs, composée de protéines et de polysaccharides sécrétés in situ et assemblés en réseau ordonné en relation avec les cellules qui les ont produit Les molécules d'adhésions cellulaires permettent à la cellule de se fixer sur les éléments de la MEC B)Composition d'eau + sels et petites molécules -Polysaccharides solubles chargés négativement étirés ou ramifiés → Remplissage des espaces et rétention de l'eau glycosaminoglycanes et protéoglycanes -Protéines insolubles et solubles chargées, filamenteuse ou globuleuse → Support des cellules Les fibres : Collagènes et élastines Les glycoprotéines : Molécules impliquées dans l'adhérence (CAM et SAM) 1)Les polysaccharides -Glycosaminoglycanes Longues chaînes polysaccharides non ramifiées, polymères d'un seul disaccharide Disaccharide = 1 Sucre aminé souvent sulfaté + 1 autre sucre aminé (souvent un acide uronique) 4 classes : Acide hyaluronique, chondroïtine sulfate, héparane sulfate ou héparane, kératane sulfate Rôles : Ballast remplissant l'espace de la MEC avec des interactions avec le collagène, glycoprotéine Contrôlent la perméabilité de l'eau et des minéraux Hyaluronique → Rôle de couvrir et maintenir les cellules à distance les unes des autres, leur permettant de migrer et de proliférer, l'immobilisation des cellules est due à une perte de hyaluronique -Protéoglycanes Protéines Greffe de sucres de liaison au niveau de la sérine puis vient se greffer un chondroïtine sulfate Polymères de GAG greffés autour d'un noyau protéique Les protéines forment la charpente des protéoglycanes arrimées à intervalle régulier sur un brin d'hyaluronate Rôle de arrière → Contrôle la circulation des molécules et des cellules Synthèse de la protéine dans le REG et glycosylation complétée dans les dictyosomes de l'appareil de Golgi 2)Les fibres -1er type de fibre : Le Collagène Unité élémentaire de la macromolécule constituée de l'association en super hélice de 3 chaînes polypeptidiques glycosylées produites principalement par des fibroblastes L'association du collagène en fibrille dépend d'interactions latérales entre les hélices triples Chaque fibres est constituée de plusieurs fibrilles épaisses Collagène I : Hélice triple Les stries observées en microscopie électronique sur des fibres colorées à l'acide phosphotungstique qui remplit les lacunes formées par le décalage -2eme type de fibre : Les Élastines Synthétisées par les fibroblastes, les élastines forment des fibres élastiques plus fines que le collagène I Protéines non glycosylées, fibre en faisceau, réseaux croisés anastomosés, diminution avec l'âge, élasticité, étirement et relâchement Présente en quantité importante dans les MEC des tissus soumis à de grandes variations de taille et de forme (poumon et peau) 3)Les glycoprotéines Rôle dans l'adhérence des constituants de la MEC entre eux et avec les cellules 2 types : -CAM : Interagissent avec les molécules portées par la membrane plasmique -SAM : Interagissent avec les molécules appartenant ou présentes dans la MEC -CAM (intégrines, cadhérines et sélectines) Molécules intervenant dans la communication intracellulaire en fonctionnant comme des récepteurs de la membrane plasmique Le signal est l'adhérence à d'autres molécules de la membrane ou de la MEC -SAM (fibronectine) Glycoprotéine qui forme un dimère de protéine avec des sites de fixations à divers molécules Interactions avec différents types de molécules (aussi bien molécules de la matrice que des protéines portées par la membrane) 4)La lame basale Sous les tissus épithéliaux et endothéliaux autour des cellules adipeuses des cellules musculaires Lame basale = Feuillet de 60 à 100 nm d'épaisseur = Région spécialisée de la MEC → C'est la limite/la séparation correspondant à une barrière endothéliale ou épithélium par rapport au conjonctif Composition de la lame basale : Collagène IV + laminine (glycoprotéine) + protéoglycanes = Complexe formant un réseau bi-dimensionnel Collagène IV = 3 chaînes polypeptidiques, se relie en dimère ou tétramère Laminine = Formé de 3 molécules (chaînes α, β,γ) sur lesquels on retrouve des sites de fixations soit au collagène IV, soit aux intégrines, soit aux protéoglycanes Rôles de la lame basale : -Processus de répartition → Guide les facteurs de croissance et le déplacement cellulaire -Barrière sélective → Filtre comme pour le rein où les macromolécules passent du sang vers l'urine, échange comme pour les poumons où l'O2 passe de l'épithélium pulmonaire dans le sang (et l'inverse pour le CO2) -Passage macrophages et lymphocytes de l'endothélium -Passage des nerfs XII)Le cycle cellulaire Généralités : Ensemble des événements responsables de la duplication des cellules, aspect périodique Chronologie dans les phases programmées selon le type de cellule A)Alternance entre les phases Interphases et de mitose M Interphase : -Phase G1 → Démarrage du cycle avec la synthèse de RNA -Phase S → Duplication des K sexuels, réplication de l'ADN selon un processus semi-conservatif et apparition de 2 chromatides associées → Duplication des centrosomes -Phases G2 → Arrêt de la synthèse et préparation à la mitose Phase M : Nucléation des microtubules Rupture de l'enveloppe nucléaire Les chromatides s'associent à l'appareil mitotique bipolaire grâce à la présence des centrosomes Anaphase : Ségrégation des 2 chromatides du K dans l'1 ou l'autre pole Clivage de la cellule mère en 2 cellules filles par cytodiérèse B)Point de contrôle du cycle cellulaire Entrée de la phase M → Point de contrôle G2 Sortie de la phase M → Point de contrôle de la métaphase Mitose → Point de contrôle de G1 C)Analyse biochimique du cytoplasme Protéines Kinases phosphorylant les histones H1 → Condensation de chromatine en pré-mitose Composition du MPF (Maturation Promoting Factor) : -Unité catalytique appelée cycline dépendant kinase (CDK) CDK – cycline → Complexe régulateur du cycle cellulaire Un même CDK peut s'associer à des cyclines différentes Une même cycline peut activer des CDK différentes Chaque CDK est activée par une cycline XIII)Les morts cellulaires A)Nécrose -Gonflement du noyau de la cellule -Destruction des organites -Rupture des membranes cellulaires et libération du contenu cellulaire -Réponse inflammatoire -Pas une mort cellulaire programmée B)Apoptose -Réduction du volume de la cellulaire -Organites qui restent intacts -Inversement des composés membranaires (phosphatidylsérine) -Bourgeonnement des corps apoptotiques -Pas de réponse inflammatoire -Mort cellulaire programmée (suicide) Les particularités des cellules de plantes I)La vacuole Représente 80-90% de la cellule, responsable de la turgescence et plasmolyse Dynamique, caractéristique du type de cellule et de son état de différenciation Il peut y avoir plusieurs vacuoles dans une cellule à l'état jeune/indifférencié A)Contenu de la vacuole Métabolisme primaire = Assure les fonctions vitales de la cellule Métabolisme secondaire = Métabolisme spécialisé, toutes les cellules n'ont pas le même et il n'est pas vital Métabolisme I → Accumulation d'acides dans la vacuole sous forme insoluble ou cristallin, mise en réserve de glucides (saccharose, inuline et autres oligosides), d'AA, de protéines, d'enzymes hydrolytiques Métabolisme II → Flavonoïdes (colore la vacuole) Maturation des graines : Fragmentation et déshydratation des vacuoles + accumulation de protéines → Formation de corpuscules solides (amas de protéines) B)Le tonoplaste Membrane terminale de la vacuole, composée d'une bicouche lipidique Protéines intégrées à la membrane (TIP = Tono Intrinsic Proteins) ↘ Aquaporines : Passage de l'eau, canaux sélectifs, transport passif facilité ↘ Pompes à protons : pH vacuole [...]

[...] Fonctionnement de la cellule eucaryote I)Les organites Cavités délimitées par une ou plusieurs membranes Chaque compartiment a une fonction particulière au sein du métabolisme cellulaire liée aux caractéristiques physico-chimiques de la ou des membranes Le noyau est délimité par 2 membranes et contient un nucléoplasme contenant du matériel génétique 8 - Le Reticulum endoplasmique = Organisé sous 2 formes Réticulum granuleux (REG) qui est porté sur l'extérieur du noyau, synthèse et maturation de protéines Réticulum lisse sortes de tubes connectés entre eux, réaction concernant particulièrement les lipides 9/10 – L'appareil de Golgi = Présent en une vingtaine d'exemplaires dans la cellule, cavités et vésicules, permet la maturation des protéines synthétisées au REG 2 – Mitochondrie = Double membrane, production d'ATP, site du métabolisme oxydant (phosphorylations oxydatives) (permet la respiration) 3/11 – Lysosome ou péroxysome ou vésicules navettes = Le lysosome permet la destruction de macromolécules, le péroxysome est un lieu de réactions d'oxydations et de production et destruction de peroxyde d'hydrogène, les vésicules navettes permettent le transport de molécules entre l'intérieur et l'extérieur de la cellule II)Autres éléments importants non délimités par une membrane Ribosomes (petites ou grosses sous-unités) = Traduction de matrices d'ARNm en enchaînement d'AA Cytosquelette = Ensemble des éléments permettant la formation de filaments Les cellules animales peuvent être entourées de matrice extra-cellulaire, permet soutien, adhérence, migration et régulation de la cellule III)Les membranes Les membranes sont reliées les unes aux autres physiquement ou par le biais d'échanges Chaque membrane a une structure et une fonction différente Elles sont composées d'un assemblage de lipides, protéines et glucides A)Les lipides membranaires Ils sont amphiphiles/amphipathiques (région hydrophile et région hydrophobe) Les lipides membranaires : Phosphoglycérides, sphingolipides, cholestérol Leur proportion varie en fonction de chaque type de membrane Glycolipides : Céramide + 1 ose = Cérébroside Céramide + 1 oligosaccharide = Ganglioside Membrane = Bicouche lipidique feuillets de lipides amphiphiles feuillet hyaloplasmique feuillet exoplasmique) B)Les protéines Rapport et interactions avec la bicouche lipidique Les protéines traversants la membrane sont appelées protéine trans- membranaires/intégrales, elles sont amphiphiles, les hélices α forme des pores ou des récepteurs Les protéines trans-membranaires portant des répéteurs qui changent de conformation à l'arrivée d'un ligand, elles peuvent jouer un rôle de transport, de fixation Les autres protéines sont appelées protéines périphériques/membranaire adventice ou protéines extrinsèque lorsqu'elles sont liées à un lipide C)Les glucides Ce sont des oses ou de petits polysaccharides ramifiés, liés de façon covalente aux lipides (glycolipide) et protéines (glycoprotéine) Ils ne sont jamais au contact du hyaloplasme Ce sont des marqueurs cellulaires qui permettent de caractériser les cellules IV)La membrane plasmique/plasmalemme A)Asymétrie Les deux feuillets n'ont pas les mêmes proportions de chaque constituants Distribution des résidus glucidiques de glycoprotéines et glycolipides forme le Glycocalyx/manteau Ce manteau forme une protection mécanique à la surface cellulaire B)Transports Transport perméatif = Passage direct des petites molécules à travers la membrane Transport cytotique = Déformation de la membrane (invagination), formation d'une vésicule de transport Macromolécules, grosses particules (micro-organismes, débris . [...]