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 1 01/08/2019 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 2 01/08/2019 • 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 3 01/08/2019 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) 4 01/08/2019 • 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 19 amyloplaste 20 5 01/08/2019 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 21 • • granum stroma Membrane interne stroma thylakoïde 22 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 23 24 6 01/08/2019 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 7 01/08/2019 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 29 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 30 Schéma de la coupe dans une ponctuation Différentiation des parois • Lignification : ex. vaisseaux ligneux • Subérification : ex.suber • Cutinisation : ex. épiderme FIN 31 8
