Biologie cellulaire BIO CEL 014 23/01/05 (p.86, 2) Dans le

Biologie cellulaire
BIO CEL 014
23/01/05
(p.86, 2) Dans le chloroplaste, on trouve un système de membrane situé dans le stroma,
indépendant de la membrane du chloroplaste. A ce niveau, il se trouve un certain nombre de
systèmes de transport des protéines.
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Tylacoïdes : processus de transport d’ions. Dans la membrane des tylacoïdes, on part
d’une énergie libre très faible puis 2 membranes interviennent (p.85, 2). Le
photosystème 2 décompose l’eau entraînée par les photons. Les électrons sont amenés
à une plastoquinose. Puis il y a complexage avec b6-f puis plastocyanine puis
photosystème 1 qui augmente à nouveau l’énergie libre des électrons qui atteignent
ainsi leur maximum énergétique. Ces électrons sont délivrés à la ferredoxine qui
pourra être utilisée par la NADP réductase pour former du NADPH, ou alors les
électrons seront transmis à la plastoquinose avec ainsi possibilité d’un fonctionnement
cyclique. Le proton en b6-f va dans la lumière du tylacoïde et sert à la fabrication
d’ATP.
(p.86, 3) Mitochondrie : pH = 8 à l’intérieur et pH = 7 au niveau de la membrane. Pour le
tylacoïde, idem mais dans la lumière, pH = 5 car il y a un fort gradient de protons.
Les végétaux fabriquent des constituants organiques cellulaires grâce à l’énergie de photons,
fixe le carbone et utilise l’eau. Les constituants organiques sont récupérés par les animaux
pour produire du NADH puis de l’ATP avec consommation d’O2 et fabrication de CO2.
Le cycle cellulaire
(p.87) Les cellules ont une durée de vie limitée et pour survivre elles vont se diviser en
formant un cycle cellulaire. Quand on observe les cellules, on s’aperçoit d’une migration de
matériel génétique lors de la division. C’est ce qu’on a appelé dans un premier temps
l’interphase. On décrit au minimum 3 périodes pendant cette interphase :
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G1 : suit immédiatement la mitose, les cellules filles fabriquent lipides, glucides…
puis à un certain niveau de développement, ces cellules vont pouvoir se diviser ce qui
implique une division du matériel génétique.
S : réplication du matériel génétique.
G2 : phase de pré division pendant laquelle la cellule vérifie que tout est près pour
passer en mitose.
Toutes ces phases ont une durée de vie variable : pour les procaryotes ou eucaryotes, cela
dépend de la richesse du milieu (variation du temps de G1). Pour les eucaryotes comme nous,
la vitesse dépend du type de cellules considérées. Pour des cellules nerveuses ou musculaires,
très peu de divisions, voir aucune pour les cellules musculaires. Les cellules épithéliales se
divisent très rapidement. Pour l’épithélium gastrique, division toutes les 8 heures. Entre les 2,
il y a plusieurs types de vitesses. La longueur de la phase G1 est la seule à faire varier la
longueur globale.
(p.88, 1) Des ADN polymérases synthétise de 3’ à 5’ et synthétisent des brins
complémentaires dans le sens opposé 5’ 3’. Ces ADN polymérases doivent trouver une
extrémité hydroxyle pour fonctionner correctement. Par ailleurs, mode d’adjonction proche de
l’ARN polymérase. Formation de ponts phosphodiester entre un 5’ et le 3’ précédent.
Cellules eucaryotes : 5 types d’ADN polymérases différents : alpha, bêta, delta, epsilon et
gamma (pour les mitochondries) (p.89) :
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L’alpha est constitué de 4 sous unités dont une qui a pour rôle la fabrication de l’ADN
et une autre celle de l’ARN
La sous unité bêta, uniquement en réparateur par excision de bases (voir tableau)
Activité exonucléasique : Capacité de supprimer un nucléotide mal apparu (p.90, 2).
Adjonction d’une cytosine en face d’une adénine. L’exonucléosique 3’5’ supprime la cytosine
ce qui donne une meilleure sûreté avec ce genre de fonctions. Le matériel génétique va être
sensible à la chaleur, aux radiations… Dans une cellule, on va perdre + ou – 7000 bases
puriques par jours. 100 bases sont désaminées. Certaines vont se lier de manière covalente les
unes aux autres (dimères de thymines). 70000 dimères de thymines sont formés lors d’une
forte exposition au soleil.
Répartition par excision de bases : (p.98) Un certain nombre d’enzymes et de protéines
suppriment les erreurs. En noir, la base posant problème. L’ADN glycosylase supprime la
base en question. AP : apurique ou apyrimidique.  Endonucléase coupant la structure de
base de l’ADN en libérant un 3’OH et 5’P. Ensuite, 2 types de réparations :
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Brèches d’1 nucléotide utilisant l’ADN polymérase bêta / XRCC1 qui replace un
nucléotide en 3’ puis activité dRPase avec suppression du P. Il reste une petite brèche,
qui sera alors réparée par une ligase.
Brèches de 6 à 13 nucléotides avec intervention de l’ADN polymérase delta et/ou
epsilon avec génération d’un fragment de 6 à 13 nucléotides de remplacement.
Réparation par excision de nucléotides : Ce système intervient lorsque des groupements
chiques importants s’insèrent sur des bases (p.99). Intervention de protéines XPA-RPA ce qui
en leur absence crée Xeroderma pigmentosum qui crée des cancers de la peau (maladie des
enfants lunes). Protéines type A utilisée pour maintenir en position ouverte les chaînes
d’ADN sur une 30ène de nucléotides puis des endonucléases XP coupent la brèche d’une 30ène
de nucléotides puis il y a de nouveau intervention d’ADN polymérase delta et/ou epsilon puis
d’un ADN ligase pour la restauration finale.
Opération de réparation de la tautomérie des bases : Cas d’associations GT et AC et si il y
a des adjonctions dans la chaîne de ce genre de cas il y a alors mésappariement (p.100).
Réparation de ces mésappariements : Si MSH2 / MLH1 défectueux, augmentation de
l’apparition des tumeurs du colon. Capacité à repérer le brin au niveau duquel la base est mal
appariée. C’est une opération qui intervient de manière simultanée. Fixation de DNAase
causant une brèche de 100 à 1000 nucléotides puis utilisation d’ADN polymérase delta et/ou
epsilon puis ligase.
Toutes ces réparations peuvent être effectuées en G2. Cette phase G2 peut être raccourcie par
la caféine.