Cellules

IJsbrand Kramer
Mastère en Biologie-Médicale
Universiteit van Utrecht, Pays Bas
Thèse en Biologie Moléculaire
Universiteit van Amsterdam, Pays Bas
Stages Post doctoraux
University of Washington, Seattle, Etats-Unis
University College London, London, Royaume Uni
Maitre de Conférences (lecturer)
University College London, Department of Pharmacology, London,
Royaume Uni
Thèmes de recherche:
-Inflammation chronique (polyarthrite rhumatoïde)
-Mécanismes moléculaires du cancer (dissémination
des cellules dans l’organisme (INSERM U889)
Thèmes d’enseignement:
-chimiothérapie (à Londres)
-biologie cellulaire (première année de Biologie)
cours et rédaction d’un site web
-signalisation cellulaire (troisième année de
Biologie)
cours et rédaction d’un ouvrage de
référence
La cellule et sa membrane
1013 cellules par être humain (10 000 000 000 000)
CAJAL 1888
La notion de neurone (cellule nerveuse) vers 1900
Les cellules du sang: globules blancs et rouges
Les cellules épithéliales de l’estomac
(agressées par les bactéries)
Les cellules épithéliales de l’intestin grêle
Les cellules musculaires (myocytes) innervées
par les motoneurones
Cellules osseuses, plutôt espacées, restent en
contact par de longs prolongements
Cellules sensorielles de la rétine
Les caractéristiques de la cellule
Hiérarchie
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•
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•
•
•
Organisme
Système d’organes
Organe
Tissu
Cellule (+ Matrice Extracellulaire)
Organites
Micro domaines de protéines
et de lipides
• Molécules
Fonction spécifique (par exemple)
-Contraction – muscle
-Production des anticorps –
cellules immunitaires
-Frontière – épithélium et
endothélium
-Production des hormones –
glandes endocrines
-Transport des signaux –nerfs
-Senseurs – le barorécepteur
(vaisseaux, derme),
photorécepteur (rétine)
communication
Communication par
Substances solubles
hormones
neurotransmetteurs
neuropeptides
cytokines
facteurs de croissance
interleukines
facteurs d’inflammation
Cellules
nerfs (par propagation d’un potentiel
d’action)
Image: Graham Johnson
La cellule est entourée par une membrane lipidique
(appelée membrane plasmique)
La membrane
plasmique est
composée en
particulier de
phospholipides.
Têtes polaires,
interaction avec
l’eau,
queues apolaires
(hydrophobes)
L’eau (en rouge)
et les lipides (en
bleu et jaune) ne
se mélangent
pas.
La membrane
plasmique est
hydrophobe
Seules les têtes
de
phospholipides
(en bleu) peuvent
interagir avec
l’eau.
Cette image
montre
clairement
l’absence
d’eau dans la
partie lipidique
de la
membrane
plasmique
Lipides et eau sont son
miscibles en présence d’un
détergent.
Les détergents ressemblent
chimiquement aux
phospholipides (tête polaire,
queue apolaire)
Cholestérol: joue
un rôle important
dans l’étanchéité
de la membrane
La membrane plasmique est une barrière efficace
l’intérieur de la cellule est un espace privilégié
Une cellule sans membrane est comme une cuisine sans murs ni toit, elle
est exposée aux éléments environnementaux
Une cellule sans membrane aurait des difficultés à organiser son
métabolisme
Elaboration de cloisons et enveloppes pour limiter l’influence de
l’environnement et favoriser les métabolismes spécifiques
La sonnette, le boîte aux lettres et les portes permettent la communication
entre l’intérieur et l’extérieur
Deux espaces: intérieur (privilégié) et extérieur
Les protéines membranaires assurent la communication entre l’intérieur et
l’extérieur de la cellule
récepteurs, transporteurs, canaux et molécules d’adhérence
Un exemple extrême: la communication
entre cellules permet à l’organisme de
prendre conscience de la présence d’un
prédateur et d’y réagir
Le signal est rapidement envoyé par les nerfs (moelle épinière et nerfs
crâniens) vers les organes concernés
nerf
l’œil
glande
surrénale
cœur
muscle squelettique
Le signal nerveux induit la libération d’adrénaline par
la glande surrénale. L’adrénaline ainsi libérée prépare
la cellule musculaire pour la fuite ou le combat
adrénaline
Et c’est pourquoi Daniel a vaincu le lion
Gustave Doré
Intervention thérapeutique à trois niveaux