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Cours Bio-cell 4

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01/08/2019
I. Le Cytoplasme
Le Cytoplasme et le Noyau
Il est composé :
I. Les différentes parties du cytoplasme
II. Les organites cellulaires
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
La mitochondrie
Le réticulum endoplasmique
Les ribosomes
L’appareil de golgi
Les cytosomes
La vacuole
Le cytosquelette
Les plastes
III. Le Noyau
IV. La paroi cellulaire
• du hyaloplasme ou cytosol : matrice homogène (80%
eau, 50% des protéines totales, glycogène, lipides, ions,
sucres, ARN, cytosquelette)
• et du morphoplasme c’est-à-dire l’ensemble des
organites cellulaires (appareil métabolique de la
cellule) :
 mitochondries
 appareil de Golgi
 réticulum endoplasmique
 ribosomes…
Dr BA - Biotechnologie
II. Les Organites
• Les organites assurent des fonctions spécifiques qui
servent à maintenir la cellule en vie;
• Certains organites sont délimités par une membrane
de composition semblable à celle de la membrane
plasmique, de sorte que le milieu interne peut être
différent du cytosol (Organites membraneux).
Organites membraneux
Membrane
cytoplasmique
Vacuoles
Mitochondrie
Membrane
nucléaire
Réticulum
endoplasmique
rugueux
Réticulum
endoplasmique
lisse
Appareil de Golgi
Lysosomes et
Peroxysomes
Vésicules
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1. La mitochondrie
matrice
membrane externe
membrane interne
2. Le reticulum endoplasmique
crête mitochondriale
Schéma d’une mitochondrie
schéma du REG (ou RER)
• organisation : double membrane limitant un espace intermembranaire, membrane
interne présente des crête, matrice (contient ADN, ribosomes)
• Organisation:
• fonctions: centrale énergétique de la cellule
 responsable de la production d’énergie sous forme d’ATP (Adénosine
triphosphate) pour la cellule;
 ce mécanisme nécessite l’oxydation de molécules (acide pyruvique ou
acides gras) avec consommation d’O2 et formation de CO2 : siège de la
respiration
 système de ramifications fait de cavités aplaties (citernes), de
canalicules et de vésicules qui parcourent le cytoplasme.
 il est en continuité avec la membrane nucléaire et la membrane
plasmique
il porte ou non des ribosomes sur sa face cytosolique : REG ou REL
On distringuen donc deux types de RE :
ribosomes
saccules ou citernes
Réticulum endoplasmique
lisse
Réticulum endoplasmique
rugueux
REG x 156000 MET
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• Fonctions :
3. Les ribosomes
 REL:
ribosome
synthèse des lipides (phospholipides, stéroïdes dans cellules
sexuelles)
 stockage du calcium intracellulaire
 détoxification (ex: phénobarbital) dans les hépatocytes
 REG:
 synthèse des protéines
 modification post-traductionnelles : repliement des protéines
• Organisation :
 composé d’ARNr et de protéines
 2 sous-unités: grande sous-unité (60 S) et petite sous-unité (40S)
 chez les eucaryotes, les ARNr sont synthétisés au niveau du nucléole
 libres dans le cytoplasme (association en polysomes) ou liés au reticulum
endoplasmique (REG)
4. L’appareil de Golgi
dictyosome
polysome ou polyribosome
vésicule
saccule
Schéma de l’appareil de Golgi
• Organisation :
 empilement de saccules aplaties qui constituent un dictyosome,
 bourgeonnement de vésicules.
• Fonction:
 effectuent la synthèse des protéines dont la séquence est codée
par l’ARNm
• Fonctions:
 stockage et maturation des protéines issues du REG
participation au processus de sécrétion: tri et adressage des protéines
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5. Les cytosomes
Cas des lysosomes
Les cytosomes appelés aussi « microbodies », sont des organites cellulaires
sphériques, limités par une membrane simple. L’intérieur contient un certain
nombre d’enzymes :
a- Les lysosomes, contiennent des enzymes lytiques qui coupent de nombreuses
macromolécules comme les polysaccharides et les acides nucléiques.
b- Les glyoxysomes, ce sont des organites cellulaires qui, en collaboration avec
les mitochondries, assurent la transformation des lipides de réserve en glucides.
c- Les peroxysomes, se trouve dans les cellules photosynthétiques actives. Ils
sont le siège des principales étapes de la photorespiration, en particulier le
dégagement de CO2.
• Organisation:
 vésicules ayant pour origine le RE ou le Golgi renfermant des enzymes
(hydrolases acides)
• Fonctions :
 dégradation de l’ensemble des molécules biologiques (ADN, protéines, oses,
lipides)
 origine des éléments à dégrader
 vésicules d’endocytose (endosomes)
 phagosomes (bactéries phagocytées par la cellule)
 protéines du cytosol
 vieux organites
lysosomes
7. le cytosquelette
6. Les vacuoles
vacuoles de cellules de blé
C’est un réseau de
fibres
intracellulaires
qui
constitue
une
charpente
pour
la
cellule
• Microtubules
 cavités contenant des substances de réserve (glycogène, lipides)
ou des déchets à éliminer (exocytose) ou à digérer (vacuole digestive)
• Centriole (spécifique
à la cellule animale)
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• Fonctions:
Éléments du cytosquelette
• Organisation:
 responsable de la forme des cellules, des expansions de
 Microfilaments d’actine :
 localisation corticale
associés à la myosine : appareil contractile des cellules
 Microtubules:
 polymères de tubulines
Centrosome : 2 centrioles situés près du noyau
 responsable du fuseau mitotique
leur membrane plasmique (cils, flagelles, microvillosités);
 responsable de la position du noyau et des organites
dans la cellule;
 responsable des mouvements de la cellule (endocytose)
et des organites (vésicules).
 Filaments intermédiaires:
 spécifiques des types cellulaires
 Ex : lamine, keratines, vimentine, neurofilaments
8. Les Plastes
• Evolution et interconversion des Plastes
Proplaste
Chloroplaste
sénescent
Chloroplaste
sénescent
obscurité
Lumièr
e
étioplaste
Chloroplaste
mature
proplaste
Leucoplaste
stockage
Chloroplaste
photosynthèse
Chromoplaste
Couleur (rouge-jaune-orange)
Plaste
pré-granaire
chromoplaste
leucoplaste
Plaste
amiboïde
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amyloplaste
20
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Localisation des chloroplastes
Chloroplastes
Cellule de mesophylle
Section de feuille
chloroplaste
mesophylle
stomate
• Disque lenticulaire : 4 à 6 µm
• Nombre variable : 15 à >100
• ADN circulaire :
– nb élevé de molécules
– 100 à 200 Kb , une centaine de protéines
• Pigments : chlorophylle a et b , caroténoïdes
Feuilles et organes verts
amidon
granum
Eléctronographie
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•
•
granum
stroma
Membrane
interne
stroma
thylakoïde
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Rôles des plastes
 Chloroplaste : Photosynthèse fixation du carbone,
métabolisme primaire : azote (réduction nitrite grâce à la
nitrite réductase) et soufre (réduction du soufre, formation
de cystéine et de méthionine).
 Leucoplaste : Stockage de subatances de réserve.
- Elaioplaste : lipides
- Amyloplaste : amidon
- Protèinoplaste : protèines
 Chromoplaste :
- synthèse hormonale végétale ou phytohormones (terpène) :
acide abscissique/gibérellines/cytokinines.
- système métabolique secondaire : terpènes, caroténoïdes.
amyloplastes
Plaste stockant des réserves d’amidon
Taille variable : 1 à 175 µm
– Riz : 4 µm (dans albumen)
– Pomme de terre : 150 µm ( dans
tubercule)
Polymorphes
Parenchyme de réserve
Espace intermembranaire
Membrane
externe
Amyloplaste
•
•
chloroplaste
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III. Le Noyau
III. Le Noyau
• Le noyau est la structure la plus importante des
cellules eucaryotes,
• Il renferme l’ADN de la cellule (matériel
génétique) dépositaire des informations qui
déterminent la structure de la cellule, dirigent ses
fonctions et lui donnent la possibilité de se
reproduire.
Il est Constitué de 3 parties :
Noyau
• Le Nucléole
• Le Nucléoplasme
• La Membrane Nucléaire
• Le nucléole : zone dense , qui disparaît quand commence la
division cellulaire. Les nucléoles sont les sites où sont
synthétisées et assemblés les sous-unités des ribosomes.
• Le nucléoplasme : milieu fluide, gélatineux qui constitue le
noyau et qui contient la chromatine.
La Chromatine est la forme sous laquelle apparaît le matériel
génétique quand la cellule n'est pas engagée dans la division
cellulaire. Elle est constituée d’ADN, et de protéines qui lui
sont associées, les histones (ADN + Histones =
Chromosome). La chromatine est composée par les
chromosomes.
• L’enveloppe nucléaire ou membrane nucléaire délimite le
noyau et le sépare du cytoplasme. Elle est munie de pores
nucléaires qui permettent les échanges avec le cytoplasme
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IV. Les parois
• Épaisseur variable selon tissus;
• Constituée essentiellement de
cellulose, de pectine , de
protéines et d’eau en proportion
variable selon la paroi ( lamelle
moyenne - paroi primaire - paroi
secondaire);
• Peut aussi contenir des substances
particulières telles que la lignine
(vaisseaux ligneux), le suber, la
cutine (cellules de l’épiderme)
etc.
• Plus ou moins perméable;
• Plus ou moins rigide et
extensible;
• Protège la cellule végétale contre
le choc osmotique (cellule
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turgescente)
Echanges
 Ponctuation : amincissement de la paroi et maintien de la lamelle moyenne
 Plasmodesmes : fins canaux = interruption des parois, mise en contact des cytoplasmes des
cellules contigües
plasmodesme
ponctuation
paroi
Lamelle moyenne
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Schéma de la coupe dans une ponctuation
Différentiation des parois
• Lignification : ex. vaisseaux ligneux
• Subérification : ex.suber
• Cutinisation : ex. épiderme
FIN
31
8
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