Cours 2 : La cellule

Propriété de la Faculté de Médecine Paris 7 -
Université Paris Diderot
M Maier / PCEM1 P-7 / 2008-09 / Biol Cell
Structures et fonctions cellulaires 1
PCEM1 Biologie Cellulaire 2008-09
Structures et fonctions cellulaires
1. La cellule
2. Procaryotes
3. Eucaryotes
4. Métazoaires
Faculté de Médecine, Université Paris Diderot, Paris-7 M Maier
1.1 La cellule - définition
Définition d’une cellule :
- compartiment délimité par une
membrane et rempli par une solution
concentrée d’éléments chimiques.
- la plus petite unité capable de vie autonome et de reproduction.
- le véhicule de la transmission de l’information génétique.
=> l’unité fondamentale de tout être vivant.
Molécules organiques => Cellules => Organismes
Evolution :
- Variation => mutation de l’info génétique
- Sélection => par compétition
Milieu intérieur
Milieu extérieur
? ?

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Structures et fonctions cellulaires 2
1.2 La cellule - évolution
La cellule ancestrale commune : un compartiment avec
- Réplication des polymères (ARN, plus tard ADN)
- Synthèse des protéines contrôlée par des acides nucléiques
- Membrane biologique
Avantage sélective d’un compartiment clos :
Sans compartiments : Avec compartiments :
=> la protéine agit sur tous => la protéine agit seulement
les ARN dans l’environnement. sur les ARN dans son compartiment.
AUGAACUGG
AUGGACUAG
AUGAACUGG
GAUGAACUG
1.3 La cellule - différentes classes
1. Procaryotes - les cellules les plus simples : absence de noyau
Ex. Bactéries
2. Eucaryotes - cellules pourvues d’un noyau
Organismes unicellulaires - Protistes
Ex. Levures
Diatomées (algue monocellulaire)
Protozoaires
Organismes multicellulaires : 3 règnes
Champignons
Végétaux
Animaux (Métazoaires) © Barlow MBC (1983)
© Herskowitz and Schabatach MBC (1983)

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1.4 La cellule - différentes classes et organismes
L’arbre phylogénétique - 3 domaines du monde vivant
Cellule
ancestrale
commune
Bactéries -
Procaryotes
Eucaryotes
unicell. multicellulaires
Animaux
(Métazoaires)
Champignons
Végétaux
(Métaphytes)
Archéobactéries -
Procaryotes
Protistes
Algues
Fongiformes
Protozoaires
2.1 Procaryotes
Eléments constitutifs (compartimentation minimale) :
- Cytoplasme
- Membrane plasmique
- (Taille : 0.3 - 2 µm)
Structure d’une bactérie (E. coli) :
Paroi (facultatif)
Membrane plasmique
Espace périplasmique
ADN bactérien Ribosomes

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2.2 Procaryotes - cytoplasme (1)
Eléments constitutifs : i) synthèse de protéines
- Une seule molécule ADN (le chromosome) associée à la
membrane plasmique
- Enzymes de réplication de l’ADN
- Facteurs de transcription (régulation de l’expression génique)
- Ribosomes : synthèse de protéines cytoplasmiques
- ribosomes libres
- polysomes
AUGAACUGGUA
ARNm
Ribosome
Protéine
Acides aminés
2.2 Procaryotes - cytoplasme (2)
Eléments constitutifs : ii) production d’énergie
- Machinerie de synthèse d’ATP => échange d’énergie par
phosphorylation au niveau du substrat (e.g. sucres)
=> Glycolyse (fermentation)
=> Métabolisme anaérobie
Bilan simplifié :
glucose => eau + adénosine 5’-triphosphate
=> H2O + ATP

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2.3 Procaryotes - membrane plasmique (1)
Eléments constitutifs :
- Bicouche de phospholipides
(composés structuraux)
- Protéines membranaires
(transporteur, récepteur)
- Machinerie de synthèse de protéines membranaires ou des
protéines sécrétées (ribosomes liés à la membrane plasmique)
Fonction:
- Barrière sélective entre le cytoplasme et l’environnement
- Échange : importation (e.g. nutriments), exportation (déchets)
2.3 Procaryotes - membrane plasmique (2)
Chez certaines bactéries :
- Machinerie de synthèse d’ATP par
phosphorylation oxydative (respiration cellulaire - aérobie)
glucose + oxygène => carbone gazeux + eau + ATP
+ O2 => CO2 + H2O + ATP
Chez certaines bactéries :
- Membrane externe (paroi => forme stable) avec espace
périplasmique.
Bactériologie médicale: antibiotiques
- Bactéries avec paroi => non colorée : GRAM négatives
- Bactéries sans paroi => colorée : GRAM positive