L’organisation de la cellule animale Cours LSV1 2009 20 h S. Lindenthal Faculté de Médecine 28 ave de Valombrose [email protected] Tel.: 0493377715 http://mednuc.unice.fr/tiro/ Cliquez sur « cours » (icône à gauche) puis sur mon nom 3.2.1.4. Le trafic vésiculaire et le maintien de la composition protéique du RE transport antérograde protéine sécrétoire protéine KDEL protéine résidente du RE RE transport rétrograde cis-Golgi dictyosomes trans-Golgi de Golgi Fig.13-21 modifiée, Biologie moléculaire de la cellule, Alberts 3.2.2. L’appareil de Golgi Enveloppe nucléaire REG Vésicules de transport Réseau cisgolgien Voir Fig.13-22 et 13-23 Biologie moléculaire de la cellule, Alberts 3.2.2.1. La structure de l’appareil de Golgi Face cis vésicule golgienne Réseau cisgolgien Citerne cis Citerne médiane Citerne trans Réseau transgolgien Face trans Voir Fig.13-22 Biologie moléculaire de la cellule, Alberts 3.2.2.2. Les fonctions de l’appareil de Golgi - la voie antérograde réticulum endoplasmique trafic vésiculaire non-sélective voie antérograde modification des chaînes N-liées phosphorylation réseau cis-golgien saccule cis O-glycosylation saccule médian saccule trans phosphorylation TRI Fig.13-29 modifiée, Biologie moléculaire de la cellule, Alberts réseau trans-golgien 3.2.2.2. Les fonctions de l’appareil de Golgi Compartimentalisation biochimique de l’appareil de Golgi Nucléoside diphosphatase Phosphatase acide Colorations histochimiques de l’appareil de Golgi Fig.13-28 Biologie moléculaire de la cellule, Alberts 3.2.2.2. Les fonctions de l’appareil de Golgi - la voie rétrograde réticulum endoplasmique trafic vésiculaire sélective voie rétrograde modification des chaînes N-liées phosphorylation réseau cis-golgien saccule cis O-glycosylation saccule médian saccule trans sulfatation TRI Fig.13-29 modifiée, Biologie moléculaire de la cellule, Alberts réseau trans-golgien 3.2.2.3. Les voies du tri protéique modification des chaînes N-liées O-glycosylation TRI digestion cellulaire (1) Lysosomes Fig.13-29 modifiée, Biologie moléculaire de la cellule, Alberts exocytose (3) sécrétion régulée (2) sécrétion constitutive 3.2.2.3.1. La digestion intracellulaire - le lysosome Micrographie de lysosomes d’un globule blanc 3.2.2.3.1. La digestion intracellulaire - le lysosome 3.2.2.3.1. Les voies d’entrée aux lysosomes - l’endocytose endosome précoce pH 7,4 endosome tardive pH 6,5 fusion fusion endocytose recyclage des récepteurs exocytose Lysosomes primaires appareil de Golgi Cytosol pH 7,4 Lysosome secondaire pH 5 3.2.2.3.1. Les voies d’entrée aux lysosomes - l’endocytose de liquide et molécules non triées (Pinocytose) de liquide et molécules sélectionnées (via récepteurs membranaires) milieu extracellulaire cytosol fusion avec les lysosomes primaires récepteur Adaptine 3.2.2.3.1. Les voies d’entrée aux lysosomes - l’endocytose endosome précoce pH 7,4 endosome tardive pH 6,5 fusion fusion endocytose recyclage des récepteurs exocytose Lysosomes primaires appareil de Golgi Cytosol pH 7,4 Lysosome secondaire pH 5 3.2.2.3.1. Les voies d’entrée aux lysosomes - la Phagocytose Milieu extracellulaire bactérie fusion phagocytose Cytosol Lysosome secondaire pH 5 Lysosomes primaires pH 7,4 Appareil de Golgi III 3.2.2.3.1. Les voies d’entrée aux lysosomes - l’Autophagie mitochondrie autophagie fusion Lysosome secondaire pH 5 autophagosome Lysosomes primaires Cytosol pH 7,4 appareil de Golgi 3.2.2.3.1. Les voies d’entrée aux lysosomes - l’entrée directe du cytosol entrée directe molécules du cytosol Lysosome secondaire pH 5 3.2.2.3.1. La digestion intracellulaire - le lysosome sortie de métabolites dans le cytosol Lysosome secondaire pH 5 exocytose Réutilisation des métabolites pour la nutrition cellulaire 3.2.2.3.1. La digestion intracellulaire - le lysosome pH 7,4 pH 5,0 Hydrolases acides lipides polysaccharides ADN, ARN protéines acides gras, glycérol, bases monosaccharides nucléosides acides aminés perméases Fig.13-31 modifiée, Biologie moléculaire de la cellule, Alberts 3.2.2.3.2. L’exocytose - la sécrétion constitutive Arrimage Fusion 3.2.2.3.2. L’exocytose - la sécrétion régulée Fig.13-59, Biologie moléculaire de la cellule, Alberts Micrographie électronique de l’exocytose dans un mastocyte de rat. L’histamine est stocké dans des vésicules de sécrétion (A) jusqu’à ce que la cellule reçoit le signal de sécréter. Elle peut alors libérer rapidement une grande quantité d’histamine (B). 3.3. Les organites clos 3.3.1. La mitochondrie mitochondrie espace intermembranaire membrane externe membrane interne crêtes Taille : 0,5 - 2 µm matrice "La centrale énergétique de la cellule" ou l’organite de conversion énergétique. 3.3.1.1. L’organisation générale de la mitochondrie 3.3.1.1. L’organisation générale de la mitochondrie - la plasticité mitochondriale Cellule de levure Fig.14-3 Biologie moléculaire de la cellule, Alberts, 3ième édition Observation des mitochondries dans une cellule vivante Une photo est prise tous les trois minutes 3.3.1.1. La division des mitochondries division fusion Fig.14-63 Biologie moléculaire de la cellule, Alberts, 3ième édition Fig.14-64 Biologie moléculaire de la cellule, Alberts, 3ième édition 3.3.1.1. L’emplacement de la mitochondrie dans la cellule Fig.14-4 Biologie moléculaire de la cellule, Alberts, 3ième édition (A) Cliché de microscopie électronique de mitochondries allongées dans une cellule vivante de mammifère en culture. (B) Micrographie en immunofluorescence de la même cellule colorée avec des anticorps fluorescents qui se fixent aux microtubules. 3.3.1.1. Le génome mitochondrial Y.Hayashi and K.Ueda, J.Cell Sci. 93: 565-570, 1989 3.3.1.1. Le génome mitochondrial Fig.14-62 Biologie moléculaire de la cellule, Alberts, 3ième édition 3.3.1.1. Importation des protéines dans la mitochondrie 3.3.1.1. Transport des lipides du RE vers la mitochondrie membrane du RE cytosol Groupe de tête de la phosphatidylcholine membrane externe des mitochondries Protéine d’échange des phospholipides Fig.12-60, Biologie moléculaire de la cellule, Alberts 3.3.1.2. La fonction de la mitochondrie Mitochondrie CO2 + H2O respiration aérobie ATP (utilisé pour le travail cellulaire) Molécules organiques + O2 3.3.1.2. La réduction du NAD+ NAD+ H forme oxydée NADH forme réduite H Fig.2-60 modifié, Biologie moléculaire de la cellule, Alberts Le nicotinamide adénosine dinucléotide réduit (NADH), un important transporteur d’électrons Fig.14-12, Biologie moléculaire de la cellule, Alberts 3.3.1.2. La chaîne de transport des électrons Membrane externe Membrane interne Chaîne de transport d’électrons Fig.14-14 modifié, Biologie moléculaire de la cellule, Alberts 3.3.1.2. La génération du gradient électrochimique de protons Voir tableau Membrane interne de la mitochondrie 3.3.1.2. L’ATP synthase ATP synthétase 100 Å = 10 nm 3.3.1.2. L’ATP synthase Fig.14-1, Biologie moléculaire de la cellule, Alberts Fig.14-19, Biologie moléculaire de la cellule, Alberts 3.3.1.2. La phosphorylation oxydative et la synthèse d’ATP Fig.14-14, Biologie moléculaire de la cellule, Alberts Micrographie du feuillet matriciel de la membrane interne mitochondriale.