chapitre 2 : l`étude du noyau

CHAPITRE 2 : L’ÉTUDE DU NOYAU
Le Noyau :
Spécifique des cellules eucaryotes, généralement unique, sphérique et en position centrale.
Il renferme la quasi-totalité du matériel héréditaire (sauf mitochondrial) au niveau de la chromatine.
Il est délimité par une enveloppe nucléaire (association de deux membranes bio mais pas une membrane
en elle-même → membrane int. + espace périnucléaire + membrane ext.) visible uniquement pendant
l’interphase car pendant la mitose elle se disperse dans le cytosol.
Aspects morphologiques très variables :
 Noyau pendant l’interphase
 La chromatine prend l’aspect de chromosomes lors de la mitose
Rôles : Transcription ADN → ARN (suivi par la synthèse des Protéines dans le cytoplasme)
Réplication de l’ADN (avant mitose : on double la quantité d’ADN pendant la phase S)
I. Caractères Généraux
A. Forme
La forme du noyau s’adapte à la forme de la cellule :
 Sphérique en général
 Allongée dans les cellules fusiformes (musculaires lisses)
 Discoïde dans les cellules pavimenteuses (cellules épithéliales, aplaties pavées)
 Lobulée dans les granulocytes (parfois appelés à tort polynucléaires)

B. Position
 Centrale en général
 Parfois périphérique (cellules musculaires striées)
 Refoulée, comme dans adipocytes blancs et les cellules glandulaires exocrines des muqueuses
(protéines d’excrétion au pôle apical, noyau au pôle basal)
C. Taille
Taille moyenne : 5-10µm Ø
Varie en fonction de :
 La ploïdie (nb de chromatides) → G0G1 Diploïde 2C
→ G2 Tétraploïde 4C
 L’activité fonctionnelle
(cellules jeunes = blastes, noyau plus petit car peu de transcription par rapport aux -cytes).
 L’état pathologique : cancer (grande taille du noyau)
(polyploïdies, aberrations chromosomiques)
Rapport nucléo cytoplasmique : RNP = Vn / (Vc – Vn)
D. Nombre
 Le plus souvent 1
 Parfois 0 comme les hématies, les kératinocytes
 Parfois 2 comme [fréquemment] les hépatocytes (forte activité fonctionnelle donc gros volume)
 Parfois plusieurs comme les cellules musculaires striées (plusieurs centaines), ostéoclastes
(macrophage dans les os pour la résorption osseuse), …
II. Aspects Morphologiques
Cet Aspect est très variable : Noyau pendant l’interphase et Chromosomes durant la mitose.
Deux phases morphologiques :
Mitose : M (1h) = division cellulaire
Interphase : (pas modifications morphologiques
visibles entre chaque sous-période fonctionnelle)
 G1 (10h) = croissance – maturation
 S (9h) = synthèse d’ADN = 2C → 4C
 G2 (4h) = Prépare M (quiescence)
A. Eléments Constitutifs
1) Enveloppe Nucléaire
 Délimite le noyau pendant l’interphase
 Se disperse dans le cytoplasme pendant la division cellulaire

 C’est une double membrane
o Membrane nucléaire externe (présence de ribosomes)
o Espace périnucléaire (uniquemt en relat° avec le REG)
o Membrane nucléaire interne
 Espace périnucléaire en communication avec les cavités du REG
 Avec des Pores Nucléaires.
o lieu privilégié des échanges nucléo-cytoplasmiques.
o fusion des membranes interne et externe en ces points.
o Les protéines du pore interviennent dans la régulation des échanges
2) Chromatine
ADN : = polymère de nucléotides
 Isolé la première fois par Friedrich MIESCHER (1869)
 Colorée par la réaction de FEULGEN –ROSSENBECK (1924) (colorat° quantitative)
 Règle de complémentarité des bases établie par CHARGAFF (1950)
 Support de l’hérédité démontré HERSHEY & CHASE (1952)
 Structure en double Hélices par WATSON & CRICK (1953)
Polymère formé à partir de 4 Nucléotides Différents, avec un très Haut Poids Moléculaire.
La Molécule d’ADN fait environ 1.80m, contenu dans le noyau de chaque cellule.

Chaque nucléotide est formé :
 d’une base azotée : Purique → Adénine et Guanine
Pyrimidique → Thymine et Cytosine
 d’un Désoxyribose, sucre à 5 C (pentose)
 d’un Phosphate (sur C5’), liaison phosphodiester entre 3’ d’un autre ose et 5’P
La séquence des nucléotides correspond au code génétique, spécifique pour chaque individu.
Plusieurs 106 nucléotides = 1Chaine
Deux Chaines forment la molécule d’ADN = bicaténaire, en double hélice
 Complémentaires (règle de Chargaff, non valable pour l’ARN)
o A = T
o C  G
 Antiparallèles : (polarité inverse)
o 1 brin 5’ – 3’
o L’autre 3’ – 5’
 Reliées par des liaisons Hydrogènes (faibles, facilement défaites à 97° et se reforment à 37°)
o A = T (double liaison hydrogène)
o C  G (triple liaison hydrogène)
 Prend forme Double Hélice
o A cause de la taille différente de base purique et pyrimidique
Nucléoprotéines :
→ De Structure : HISTONES
= Protéines de structure (90% des Protéines du Noyau)
5 Classes distinctes : H1, H2A, H2B, H3, H4
Rôle structural :
 Repliement de l’ADN (1.80m d’ADN dans le noyau de 5-10µm Ø)
 Maintien organisation chromatine / chromosomes
 Protection du génome
 Régulation non spécifique expression génome
Très conservées lors de l’évolution phylogénétique (INDISPENSABLES A LA VIE)
→ De Fonction : AUTRES
Très nombreuses
Ce sont parfois des enzymes → Réalisation et régulation de la transcription / réplication
Ex : ADN polymérases…

Architecture de la Chromatine :
Fibre nucléosomique / collier de perles : ADN et noyaux d’histones (nucléosomes)
L’ADN s’enroule autour du nucléosome : 1tour + ¾.
Les bases sur les nucléosomes ne sont pas codantes
(hétérochromatine) à l’inverse de celles qui les relient.
Le nucléofilament est une spiralisation en solénoïdes des nucléosomes
Les boucles sont verrouillées au centre par une molécule d’histone H1.