La Membrane Plasmique

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2/5
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Le Niveau Cellulaire
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La Cellule
Unité de base du vivant
De quelques centaines
d’Angström (Å – 10-10 m) à
quelques centimètres.
La plupart des cellules
animales ont un diamètre
qui varie entre 7 et 20
micromètres (µm).
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La Cellule
Tout organisme, du plus simple au plus perfectionné est
constitué de cellules, parfois seule, parfois plusieurs dizaines,
parfois plusieurs milliards de types différents dans un
ensemble très coordonné.
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Les Cellules Eucaryotes
et Procaryotes
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Procaryotes et Eucaryotes
Le noyau n’est pas limité
par une enveloppe et
présente un degré
d’organisation structurale
inférieur.
Le noyau est limité par
une enveloppe qui l’isole
du cytoplasme.
Les Eucaryotes
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Les Eucaryotes
- Grande variété de formes.
La Cellule Animale
La Cellule Végétale
Les Champignons
Les Eucaryotes Unicellulaires
La Cellule Animale
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La Cellule Animale
La cellule animale est une cellule qui est incapable de
synthétiser l’ensemble de ses matières organiques. Elle est
obligée de trouver la plupart d’entre elles dans son
environnement.
Noyau
Enveloppe nucléaire
Chromatine
Nucléole
Cytoplasme
Mitochondrie
Réticulum endoplasmique
Appareil de Golgi
Lysosomes
Peroxysomes
Centrioles
Ribosomes
Cytosquelette
Membrane cytoplasmique
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La Cellule Animale
La cellule animale est capable de se déformer.
Mammifère : plus de 200 types de cellules différents.
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La Cellule Animale
Principales fonctions :
- Mouvements transmembranaires,
- Synthèse protéique,
- Cycle cellulaire,
- Le métabolisme cellulaire.
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La Cellule Animale
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Le noyau
• L’enveloppe nucléaire
• La chromatine
• Les nucléoles
• Le nucléoplasme
• Les chromosomes
• Les pores nucléaires
Le Noyau
Le noyau est la structure la plus importante des
cellules eucaryotes.
Le noyau contient le matériel génétique.
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Le Noyau
Le noyau est de forme diverse :
• sphérique (ex : LT et LB).
• polylobé (ex : polynucléaires).
• ovoïde (ex : fibroblastes).
Espace périnucléaire
L’enveloppe nucléaire
disparaît pendant la
division cellulaire.
Le nucléoplasme
(matrice gélatineuse contenant
des ions, des enzymes, …)
NB : les globules rouges
Le Noyau
Le noyau contient :
• un ou des nucléoles
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(corpuscules sphériques où sont assemblées les sous-unités
des ribosomes).
• de la chromatine (état filamenteux de
chromosomes (chromatine condensée).
l’ADN associé à des protéines)
ou des
Le Noyau
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Les nucléoles sont des corps
sphériques de structure complexe
(fibrillaire et granulaire).
Le nucléole est un élément du noyau. C'est le
lieu où se produit la transcription des ARN
ribosomiques, qui vont former, avec des
protéines, les deux sous-unités des ribosomes.
Les sous-unités quittent séparément le nucléole
et le noyau, puis s'assemblent dans le
cytoplasme. Le nucléole est dépourvu de
membrane, et on peut en trouver plusieurs
dans un même noyau.
Le Noyau
La Chromatine
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Le Noyau
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Le Chromosome
Caryotype humain
Chromosome métaphasique
Détail d’une chromatide
Le Noyau
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Les Chromosomes métaphasiques
Le Noyau
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Les syncytiums et les plasmodes sont
constitués par un cytoplasme volumineux
contenant plusieurs noyaux (cellules
multi-nucléées).
Le syncytium provient de la fusion de plusieurs
cellules qui perdent ainsi leur individualité.
Le plasmode est une masse de cytoplasme dans
laquelle un noyau s’est divisé plusieurs fois, sans
qu’il y ait cloisonnement par des membranes
plasmiques.
Au sein de tels ensembles, l’entité fonctionnelle constituée par un noyau et le
cytoplasme qui l’entoure est appelée énergide.
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Le Cytoplasme
• Le hyaloplasme
• Le morphoplasme
• Le deutoplasme
• Le paraplasme
Le Cytoplasme
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Le cytoplasme est la matière vivante (c'est-à-dire le protoplasme) à
l'intérieur d'une cellule, à l'exclusion du noyau. C’est le protoplasme
extranucléaire.
De structure hétérogène, on y distingue une substance fondamentale
(hyaloplasme) dans laquelle baignent les organites structurés
(mitochondries, réticulum endoplasmique, ribosomes, …) de la matière
vivante (morphoplasme).
Les inclusions (deutoplasme) qui n’appartiennent pas à la matière vivante
(les pigments, les produits de réserve et les grains de sécrétion) sont des
formations intracytoplasmiques.
Cytoplasme = hyaloplasme + morphoplasme
Le Cytoplasme
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Le hyaloplasme (=cytosol), gel constituant le cytoplasme, est le siège de
synthèses (anabolisme) et de dégradations (catabolisme) des diverses
molécules nécessaires à la cellule. C'est un gel colloïdal de forte
viscosité dans lequel on y observe, en microscopie électronique, des
microfilaments et des microtubules constituant un cytosquelette, des
enclaves inertes (paraplasme). Il contient des protéines, des ARN, des
acides aminés, des lipides, etc…
Le Cytoplasme
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Protoplasme : Cellule animale,
végétale, bactérienne ou fongique
(relatif aux champignons), non
sexuelle, débarrassée de sa
membrane et de sa paroi.
Appelé également sarcode, le
protoplasme est la substance
vivante et organisée, cantonnée à
l'intérieur de la cellule et délimitée
par la membrane cytoplasmique.
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Les Membranes
• La membrane plasmique
• Les autres endomembranes
• l’enveloppe nucléaire,
• le réticulum endoplasmique,
• l’appareil de Golgi,
• les vacuoles,
• les vésicules,
• ….
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La Membrane Plasmique
La surface cellulaire est limitée par une membrane bien différenciée :
la membrane plasmique (ou plasmalemme ou membrane cellulaire, ou
membrane cytoplasmique ou membrane plasmatique)
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La Membrane Plasmique
La membrane plasmique délimite la cellule, elle sépare le
cytoplasme (milieu intérieur = milieu intracellulaire) du milieu
extérieur (extracellulaire).
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La Membrane Plasmique
Mosaïque
Singer S.J et Nicholson G.L., 1972
Fluidité
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La Membrane Plasmique
Protéines intra-membranaires
Les protéines périphériques
Glucides membranaires
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La Membrane Plasmique
Une membrane est composée d'une bicouche de
lipides, ce sont des lipides amphipathiques (des
phospholipides dans la plupart des cas), chaque
lipide ayant sa tête polaire hydrophile
(phosphates chargés négativement) orientée
vers l’extérieur de la membrane et sa queue
hydrophobe (chaîne d'acides gras saturés et
acides gras insaturés) orientée vers l'intérieur.
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La Membrane Plasmique
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La Membrane Plasmique
Endocytose, l’exocytose et la pinocytose
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La Membrane Plasmique
Les Transports Membranaires
Transport actif / passif
Pompe Na+/K+
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Le « Cell Coat » ou Glycocalyx
Glycocalyx (ou feutrage micro fibrillaire
ou ‘cell coat’) : Elle est constituée des
polyosides entrant dans la constitution
des glycoprotéines et des glycolipides de
la membrane cellulaire.
Cette glycocalyx constitue un revêtement
à l'extérieur de la membrane.
Les séquences d'oses dans les chaînes
ramifiées de polyosides sont spécifiques
et confèrent son identité à la cellule.
Elle a également un rôle dans la
protection et l'adhésion cellulaire et elle
est impliquée dans les processus
infectieux.
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Le « Cell Coat » ou Glycocalyx
Glycolemme : c’est la couche glycoprotéique de
la glycocalyx localisée à la surface de la
membrane plasmique et jouant des rôles divers :
protection de la membrane, charge électrique de
surface, intervention dans les phénomènes
d'absorption par ses enzymes propres et dans la
perméabilité
cellulaire,
contrôle
des
phénomènes de reconnaissance cellulaire par les
antigènes de surface.
Les Membranes Internes (Endomembranes)
Le système des
endomembranes est
constitué de différentes
membranes suspendues
dans le cytoplasme des
cellules eucaryotes.
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Les Membranes Internes (Endomembranes)
Le réticulum endoplasmique
et l’appareil de Golgi
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Les Membranes Internes (Endomembranes)
Le réticulum endoplasmique (RE) est constitué d’un
ensemble de cavités limitées par une membrane
phospholipoprotéique où apparaissent trois lames (deux
denses aux électrons encadrant une lame claire). Le
réticulum forme aussi l'enveloppe nucléaire percée de
pores.
On distingue deux types de réticulum endoplasmiques :
• Réticulum
endoplasmique
rugueux.
Dans
certaines régions, la face hyaloplasmique des
membranes porte des ribosomes (15 µm). C'est le
réticulum granulaire ou ergastoplasme.
• Réticulum endoplasmique lisse. Le réticulum
agranulaire ou lisse est constitué par un réseau de
tubules anastomosés, dépourvus de ribosomes.
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Les Membranes Internes (Endomembranes)
Le rôle du RE est de modifier les
protéines, produire des macromolécules
et transférer des substances vers
l'appareil de Golgi.
NB : Dans les neurones, le réticulum
endoplasmique se nomme Corps de Nissl, et dans
les hépatocytes, Corps de Berg.
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Les Membranes Internes (Endomembranes)
L’appareil de GOLGI est un organite cytoplasmique constant de la cellule. Il est
constitué de vésicules et de saccules. Il joue un rôle important dans le métabolisme
cellulaire en participant à la synthèse des polyosides, concentre les substances
élaborées par le réticulum endoplasmique et les transforme en produit de sécrétion.
Dictyosome : Organite cytoplasmique
constitué de saccules membranaires de
type saccules golgiens.
Camillo GOLGI
(1844-1926)
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D’autres structures intracellulaires
• Les mitochondries,
• Le cytosquelette,
• Les lysosomes,
• ….
Structures Intracellulaires
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La mitochondrie est un organite intracytoplasmique constant dans
toute cellule, de forme, taille et nombre variable. Elle est constituée
d'une double membrane limitant une matrice amorphe, qui joue un
rôle essentiel dans tous les phénomènes d'oxydation, qui emmagasine
l'énergie cellulaire sous forme d'ATP et qui est susceptible de stocker
certaines substances (K+, Na+, Ca2+, Fer, Or, Osmium, ….).
Structures Intracellulaires
Le fait
possède
pourrait
exogène
bactérie).
que la mitochondrie
son ADN propre
indiquer une origine
(endosymbiose d'une
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Structures Intracellulaires
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Le cycle de Krebs, ou cycle de l'acide citrique, consiste en une série de réactions chimiques qui ont lieu
grâce à l'intervention d'un groupe d'enzymes solubles présentes dans la matrice mitochondriale ou sur la
membrane interne de la mitochondrie. Ce cycle entraîne la production de gaz carbonique (CO2) et la
soustraction d'électrons aux molécules oxydées.
Il se déroule dans la chambre interne des mitochondries, suivant une séquence de réactions
enzymatiques avec l'acide oxaloacétique comme substrat initial et terminal.
Le point de départ du cycle de Krebs est le produit final du catabolisme des nutriments (glucides, protides,
lipides), l'acide acétique, dont le radical acétyl se combine avec le coenzyme A. L'acétyl coenzyme A cède
le radical acétyl CH3CO à l'acide oxaloacétique: ainsi commence une succession de réactions d'oxydation
qui transforment chaque radical acétyl en deux molécules de CO2, 8 protons et 8 électrons.
Structures Intracellulaires
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La mitochondrie est considérée comme la « centrale
énergétique » de la cellule, car c'est là que se
déroulent les dernières étapes du cycle respiratoire
(en présence d'oxygène, aérobie) qui convertit
l'énergie des molécules organiques issues de la
digestion (glucose) en énergie directement utilisable
par la cellule (ATP). En cas d'absence d'oxygène la
cellule utilise la fermentation dans le cytoplasme
pour produire l'énergie nécessaire à son
fonctionnement, mais c'est un système beaucoup
moins efficace, qui dégrade de façon incomplète le
substrat (production d'acide lactique).
Structures Intracellulaires
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C'est dans la mitochondrie que se déroulent les 2 dernières phases
de la respiration cellulaire : le cycle de Krebs (dans la matrice) et la
chaîne de transport d'électrons (au niveau de la membrane interne).
La première étape, la glycolyse, se déroule dans le cytoplasme
cellulaire. Via le cycle de Krebs (donc en condition d'aérobiose), la
mitochondrie permet, à partir d'une molécule de glucose, la
production de 38 molécules d'ATP.
Structures Intracellulaires
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Le cytosquelette est le
réseau de fibres qui
parcours le cytoplasme. Il
est constitué de polymères
biologiques qui lui
confèrent l'essentiel de ses
propriétés mécaniques.
- Maintien des organites,
- Soutien mécanique,
- Conservation de la forme,
- Déformation (démontage / remontage),
- Mobilité,
- Transport des vésicules.
Structures Intracellulaires
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Le cytosquelette est formé de :
1) microtubules (tubulines),
2) microfilaments intermédiaires (vimentine,
neurofilaments, gliofilaments, desmine, laminine),
3) filaments d’actine.
Cils et flagelles
kératines,
Structures Intracellulaires
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Centrosome (centre organisateur des microtubules) = paire de
centrioles (neuf triplets de microtubules disposés en cercle)
entourée par un nuage de matériel amorphe appelé matériel
péricentriolaire.
Diplosome : Paire de centrioles
disposés
perpendiculairement
l'un à l'autre dans le centrosome
d'une cellule.
- Poutres dans la charpente cellulaire,
- Maintien de la forme de la cellule.
Structures Intracellulaires
Lysosome : c’est un organite
intracytoplasmique
de
morphologie variable, limité
par une membrane simple et
contenant
des
enzymes
hydrolytiques, qui joue un
rôle essentiel dans la
digestion intracellulaire des
particules
entrées
par
endocytose (hétérophagie),
dans l'autolyse de la cellule
(autophagie) et dans la
régulation quantitative des
produits élaborés par la
cellule (crinophagie).
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Structures Intracellulaires
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Peroxysome : c’est est un organite intracellulaire entouré par une membrane
simple et ne contenant pas de matériel génétique. Il renferme une matrice qui
peut contenir une structure dense ou nucléoïde multitubulaire et une plaque
marginale.
Le peroxysome contient des enzymes. Il proviendrait du réticulum
endoplasmique. Il règle le catabolisme du glucose et joue un rôle dans la
gluconéogenèse, le métabolisme des lipides et la synthèse des stéroïdes.
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L’espace entre les cellules
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La Matrice Extracellulaire (MEC)
Composition variable :
-Polysaccharides (glycosaminoglycanes, protéoglycanes),
-Protéines fibreuses de structure (collagène, élastine) ou d’adhésion (fibronectine, laminine).
Membrane basale (lamina rara ou lucida, lamina densa, lamina reticulata):
entoure certains types cellulaires, zone particulière (collagène, laminine,
nidogène/entactine) de la MEC.
La Cellule Végétale
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La Cellule Végétale
Noyau
Comme la cellule animale, la cellule
végétale s'entoure d'une membrane
plasmique et contient un noyau, des
mitochondries,
du
réticulum
endoplasmique, un appareil de
Golgi,
des
lysosomes,
des
ribosomes, des peroxysomes, un
cytosquelette, ....
En outre, la cellule végétale possède
en plus une paroi de cellulose et
renferme des organites appelés
chloroplastes et vacuoles qui lui
sont spécifiques.
Enveloppe nucléaire
Chromatine
Nucléole
Cytoplasme
Mitochondrie
Réticulum endoplasmique
Appareil de Golgi
Lysosomes
Peroxysomes
Ribosomes
Vacuoles
Chloroplastes
Cytosquelette
Membrane cytoplasmique
Paroi cellulaire
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La Cellule Végétale
Les cellules végétales
contiennent de grandes
vacuoles digestives
(souvent remplies d'eau)
dans le cytoplasme.
Le tonoplaste est la
membrane de la vacuole.
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La Cellule Végétale
La cellule végétale représente le sommet de l’évolution
cellulaire. Elle est capable de synthétiser toutes les substances
organiques qui lui sont nécessaire et ce uniquement à partir de
matière inorganique, minérale et de lumière.
Elle est responsable du fonctionnement de la Biosphère
La cellule végétale se différencie
essentiellement de la cellule animale
par sa forme souvent polygonale.
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La Cellule Végétale
Les Chloroplastes
Matrice = Stroma
Saccule = granum (empilement de thylakoïdes)
Les chloroplastes assurent la
photosynthèse.
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La Cellule Végétale
La photosynthèse :
- Absorption du CO2
- Rejet de l’O2
- Production de matière organique
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La Cellule Végétale
La photosynthèse est le processus bioénergétique qui permet aux plantes de
synthétiser leur matière organique en exploitant l’énergie solaire. C'est la
fabrication de matière carbonée organique à partir d'eau et de carbone
minéral (CO2) en présence de lumière. Les besoins nutritifs de la plante sont
le dioxyde de carbone de l'air, l'eau et les minéraux du sol.
Le cycle de Calvin (ou cycle de
Calvin-Benson) est une série de
réactions biochimiques prenant
place dans le stroma des
chloroplastes des organismes
photosynthétiques.
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La Cellule Végétale
Durant la photosynthèse,
l’énergie de la lumière a été
convertie
en
énergie
chimique conservée dans
l’ATP et le NADPH. Le
cycle de Calvin, indépendant
de la lumière, utilise
l’énergie
de
ces
transporteurs à courte vie
pour transformer le dioxyde
de carbone en composés
organiques qui peuvent être
utilisés par l’organisme. Cet
ensemble de réactions est
aussi nommé fixation du
carbone.
Relation entre la Cellule
Végétale et Animale
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Cellule Végétale / Animale
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Cellule Végétale / Animale
Les Champignons
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Les Champignons
Les champignons (pluricellulaires) sont des cellules
intermédiaires entre les cellules animales et végétales.
Ils n’ont pas de chloroplastes et sont incapables de synthétiser
leurs glucides à la lumière du soleil.
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Les Champignons
Les champignons doivent trouver leur matière organique
dans leur environnement.
Ils ne peuvent pas se déformer car ils possèdent une paroi
cellulosique.
Saprophyte : se nourrissent d’organismes morts
Les Eucaryotes Unicellulaires
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Les Eucaryotes unicellulaires
- Pas de forme précise (amibe)
- Peuvent contenir des chloroplastes
- Peuvent se déformer, se déplacer.
Hormis pour les champignons unicellulaires qui forment
un groupe bien individualisé et homogène, tous les
eucaryotes unicellulaires sont regroupés dans l’ensemble
des protistes.
Les Procaryotes
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Les Procaryotes
Organismes unicellulaires de petite taille qui peuvent être entourés
par une enveloppe externe (paroi) plus ou moins rigide, la capsule.
Bactérie
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Le Paroi Bactérienne
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Les Procaryotes
Le réticulum endoplasmique et l’appareil de Golgi sont
absents, ainsi que les lysosomes et les mitochondries.
Présence de nombreux ribosomes dans le cytoplasme.
La membrane plasmique s’enchevêtre pour constituer un
complexe appelé mésosome.
Le nucléoïde s’attache sur
le mésosome.
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Les Procaryotes
Leur matériel est constitué d’un unique chromosome
circulaire et de divers morceaux d’ADN également circulaires
mais beaucoup plus petit et en nombres variables, les
plasmides.
Les plasmides se répliquent de façon indépendante et sont
répartis au hasard entre les deux cellules filles lors de la
division.
Certains plasmides ont la
provisoirement au chromosome.
capacité
de
s’intégrer
Les gènes sont continus et sont regroupés au sein d’un même
ensemble fonctionnel, l’opéron.
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Les Procaryotes
Archéobactéries
Eubactéries
(vraies bactéries)
Gènes en mosaïque et
structure génétique
semblable à celle des
eucaryotes.
Milieux
extrêmes
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Les Procaryotes
Les bactéries sont éliminées avec des antibiotiques ou des vaccins.
Les maladies causées par des bactéries :
• La tuberculose
• La diphtérie
• La coqueluche
• La typhoïde
• La syphilis
• Le tétanos,
• …..
Les Virus
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Les Virus
Certains éléments n’ont pas une structure cellulaire, les virus
sont obligés, pour se reproduire, de parasiter une cellule.
Les virus acquièrent les attributs du vivant lorsqu’ils infectent
une cellule.
Isolés, ils ne présentent aucune activité vitale.
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Les Virus
a. La multiplication virale peut aboutir à la mort de la cellule :
c’est ce que l’on appelle la lyse cellulaire.
b. Le virus interagit avec la cellule résultant en des lésions
cellulaires non létales : c’est ce qu’on appelle la persistance
virale.
Le virion (virus) est une particule virale mature et infectieuse
non associée à une cellule hôte.
André LWOFF
(1909-1994)
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Les Virus
C’est dans la seule mesure où ils établissent de façon
artificielle, par le biais du parasitisme le dualisme
fondamental noyau/cytoplasme caractéristique d’une
organisation de type cellulaire, que les virus peuvent
apparaître comme des entités fonctionnelles, vivantes.
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Les Virus
Spoutnik 1 (1957)
Apollo 11 - LEM (1969)
Cubique / Icosaédrique
Hélicoïdal
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Les Virus
- Ils sont plus petits que les bactéries (1000 fois).
- La capside est formée par l’assemblage de
petites molécules protéiques, les capsomères.
- Une assise périphérique supplémentaire formée de
phospholipides, de protéines ou de glycoprotéines peut
éventuellement être observée.
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Les Virus
Classification des virus :
• la nature de l’hôte
• le tropisme tissulaire (virus dermotrope, neurotrope, viscérotrope, …),
• le pouvoir pathogène,
• le mode de transmission (respiratoire, entérique, …)
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Les Virus
Le génome
L’enveloppe
- Nature du matériel génétique
ADN
ARN
- Virus nu
- Structure de l’acide nucléique
Monocaténaire
Bicaténaire
- Virus enveloppé
La symétrie de la capside
- Hélicoïdale
- La forme de l’acide nucléique
Linéaire
Circulaire
Non segmenté
segmenté
- Icosaédrale / Cubique
- Inconnue
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Les Virus
à ADN …
Poxvirus
Papovavirus
Parvovirus
Virus de l’Hépatite B
Herpesvirus
Adénovirus
NB : les virus sont soit à AND, soit à ARN mais pas les deux
en même temps.
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Les Virus
à ARN …
Orthomyxovirus (grippe)
Rhabdovirus (rage)
Paramyxovirus (rougeole, oreillons)
Réovirus
Arénavirus
Bunyavirus
Calicivirus
Picornavirus
Rétrovirus (Sida)
Coronavirus
Togavirus (Chikungunya)
Filovirus (Ebola : fièvre hémorragique foudroyante)
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Les Virus
Les antibiotiques sont inefficaces contre les virus.
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L’exemple de la Cellule
Musculaire
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La Cellule Musculaire
La contraction d'un muscle
résulte de la contraction
coordonnée de chacune des
cellules du muscle.
La cellule musculaire a deux propriétés
fondamentales, l'excitabilité sous l'action
stimulatrice de la fibre nerveuse qui l’innerve, et
la contractilité, résultat ultime de la stimulation.
Lorsqu'une cellule musculaire se contracte, sa
longueur diminue, ce qui génère un mouvement
de rapprochement de ses extrémités.
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La Cellule Musculaire
Il existe 3 types de muscles :
• muscles lisses,
• muscle cardiaque,
• muscles squelettiques.
Un muscle squelettique est constitué de quelques
dizaines à quelques milliers de fibres (cellules)
musculaires (myocytes ou rhabdomyocyte)
striées, de 10 à 100 µm de diamètre et de
plusieurs centimètres de long, regroupés en
faisceaux. Les fibres musculaires striées se
terminent à leurs extrémités par des filaments
de collagène, qui, regroupés, forment les
tendons et assurent la fixation du muscle sur ses
points d'insertion.
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La Cellule Musculaire
Cytoplasme = Sarcoplasme.
Membrane plasmique (ou plasmalemme ou membrane cellulaire,
ou membrane cytoplasmique ou membrane plasmatique) =
Membrane sarcoplasmique ou sarcolemme.
Réticulum endoplasmique = Réticulum sarcoplasmique.
Mitochondrie = sarcosome.
Sarcomère.
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La Cellule Musculaire
Une
fibre
musculaire
striée
squelettique est, en fait, un ensemble
de cellules dont le cytoplasme a
fusionné (syncytium) ; les nombreux
noyaux de ces cellules sont situés à la
périphérie
du
cytoplasme
(sarcoplasme), juste sous la membrane
cellulaire (sarcolemme ou membrane
sarcoplasmique).
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La Cellule Musculaire
La
fibre
musculaire
striée
squelettique,
qui
transforme
l'énergie chimique de l'ATP
(adénosine triphosphate : produit
du métabolisme cellulaire des
nutriments) en énergie mécanique
(et en chaleur), renferme, dans son
sarcoplasme, des protéines «
contractiles » (actine et myosine)
et des protéines régulant la
contraction
musculaire
(tropomyosine,
troponine),
ensemble de protéines formant les
myofibrilles.
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La Cellule Musculaire
Une myofibrille présente une
structure filamentaire régulière.
En effet, sur la longueur de
chaque myofibrille, il existe une
alternance de bandes sombres
(bandes A, anisotrope) et claires
(bandes I, isotrope).
Les filaments épais sont les
filaments de myosine tandis
que les filaments fins sont les
filaments d’actine.
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La Cellule Musculaire
Le milieu de la bande A est appelé ligne M où les
filaments épais sont liés entre eux par des protéines
telles que la myomésine. La bande H correspond à la
portion de la bande A ou il n’y a pas de
recouvrement entre les filaments épais et fins.
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La Cellule Musculaire
Un sarcomère (ou case
musculaire) est formé par
les myofilaments d’actine
et de myosine respectant
un agencement hexagonal
en section transversale et
deux autres protéines, la
tropomyosine
et
la
troponine.
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La Cellule Musculaire
Le sarcomère est donc l’unité de
contraction des fibres musculaires
striées correspondant à un
segment de myofibrilles.
C’est l’unité contractile répétitive de la myofibrille du muscle
strié, limitée par deux stries Z voisines, centrée par la ligne M et
formée de l'intrication de filaments fins (bande I) et de filaments
épais (bande A).
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La Cellule Musculaire
L'organisation tridimensionnelle des filaments
fins et épais, leur cohésion dans le sarcomère et
leur connexion avec le sarcolemme sont assurées
par un troisième type de myofilaments :
l'actinine, la titine (connectine), la nébuline, la
myotiline, la myomésine, la protéine M, la
desmine et la skélémine.
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La Cellule Musculaire
Le réticulum endoplasmique (=
réticulum sarcoplasmique) lisse
est très développé dans le
muscle squelettique, où il forme
un réseau de tubules disposés
parallèlement à l'axe des
myofibrilles.
Des anastomoses transversales
au niveau des jonctions A-I
forment des citernes dilatées,
ou
citernes
terminales,
entourant
complètement
chaque myofibrille.
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La Cellule Musculaire
Les
tubules
T
(tubules
transverses)
représentent des invaginations de la membrane
plasmique qui s'enfoncent en profondeur et
cheminent entre les citernes terminales voisines
du réticulum sarcoplasmique. L'ensemble des
tubules transverses T constitue, par définition,
le système T.
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La Cellule Musculaire
L'ensemble des citernes terminales et du tubule T correspondant
constitue une triade.
Tubule T
Citerne terminale
Triade
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La Cellule Musculaire
Dans le muscle strié squelettique, les triades
sont situées au niveau de la jonction disque A
/ disque I et il existe deux triades au niveau de
chaque sarcomère.
Ces dispositifs jouent un rôle essentiel dans le
transfert et le stockage du calcium intracellulaire, en particulier lors de la contraction
musculaire.
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La Cellule Musculaire
Dans la cellule musculaire, les
mitochondries (« sarcosomes », Henlé
1841) sont nombreuses, volontiers
situées autour des myofibrilles autour
des disques I ou parfois organisées en
longues chaînes intermyofibrillaires.
Des gouttelettes lipidiques sont
souvent en contiguïté avec les
mitochondries.
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La Cellule Musculaire
Quelques empilements de citernes
golgiennes sont situés à proximité des
pôles nucléaires, où ils coexistent
avec de rares éléments du réticulum
granuleux.
La matrice sarcoplasmique contient
des grains de glycogène, de l'eau, des
sels minéraux ainsi qu'un pigment
respiratoire
caractéristique,
la
myoglobine.
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La Cellule Musculaire
Les autres protéines
musculaires