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La Traduction – Synthèse des protéines par l'ARN
Ribosomes : Machinerie de la synthèse protéique
Les ribosomes sont composés d'ARN ribosomal (40%) et de protéines (60%). Il y a deux sousunités : la grosse sous-unité (60s – unité svedberg) au dessus de l'ARNm et la petite sous-unité (40s)
en dessous de l'ARNm.
Les ribosomes sont fabriqués dans les nucléoles et synthétisent les protéines sur le réticulum
endoplasmique.
Les ribosomes sont des organites, soit liés au réticulum endoplasmique, soit retrouvés libres dans la
cellule (polysomes)
Le nucléole
Description : ± 2 μm, riche en protéines et en ARN.
Fonctions : Production de l'ARN ribosomal et Transcription d'ADNr en ARN ribosomal (ARNr)
Plusieurs types de Molécules d’ARN
ARN messager --> ARNm : Information - copie de l'ADN (3 à 5 % de l'ARN total). C'est le seul
ARN codant.
ARN ribosomal --> ARNr : Constituant du ribosome et catalyseur de la synthèse protéique (75 à
85 % de l'ARN total)
ARN de transfert --> ARNt : Adaptateur entre ARNm et Acides Aminés (10 à 20 % de l'ARN
total). Le messager porte le plan de la chaine polypeptidique sous la forme de codons. La chaine à
réaliser est une succession d'acides aminés. Pour passer du code à la réalisation effective, il faut une
machine de lecture. Elle est constituée par les ribosomes et les ARN de transfert.
Petits ARNs : il y en a plusieurs sortes. Ils ont un rôle important à jouer dans la traduction, il
détruisent le messager ce qui permet d'éteindre un gène. L'apoptose est très importante à
comprendre car dans certaines cellules, il faut « tuer » des morceaux. Exemple : ARNsi : ARN
interférant.
ARN/Ribosome des Pro- et Eucaryotes
Procaryotes :
Taille du ribosome : 70s : 50s pour la grosse sous-unité, 30s pour l'autre
ARNr : de la grosse unité : 5s et 28s --> synthèse de 34 protéines; de la petite unité : 16s -->
synthèse de 21 protéines
Eucaryotes :
Taille du ribosome : 80s : 60s pour la grosse sous-unité, 40s pour l'autre
ARNr : de la grosse unité : 5s, 28s et 5,8s --> synthèse de 50 protéines; de la petite unité : 18s -->
synthèse de 33 protéines
Outils biochimiques permettant l’étude du trafic vésiculaire
La Centrifugation Différentielle : séparation par différence de densité des compartiments
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membranaires. La densité est exprimée en unité Svedberg.
Marquage par des acides aminés radioactifs (leucine tritiée)
Mesure des activités enzymatiques
Exemple : une fleur : Arabidopsis thaliana
Organisme « Modèle » en recherche dans le monde végétal.
Premier végétal séquencé.
Petite taille.
Millier de pieds sur un mètre carré.
Cycle de développement court, le cycle graine /plante /graine dure deux mois.
1 plant génère environ 40 000 graines.
C'est un des plus petits génomes connus dans le monde végétal (157 millions de paires de bases,
réparties sur 5 chromosomes)
25 498 gènes
Absence d'intérêts économiques pour cette espèce facilitant la diffusion des informations entre
laboratoires car pas de concurrence.
1ère démonstration en 1994 que l’introduction d’ARN « éteint » certains gènes.
Autre exemple : un ver : Caenorhabditis elegans
Caenorhabditis elegans est un ver transparent d'environ un mm ( appartenant au groupe des
nématodes).
Sert de modèle pour l'apoptose (mort programmé de certaines cellules), pour le vieillissement
cellulaire et pour le développement embryonnaire...
Durée de vie est d'environ trois semaines.
Modèle génétique de compréhension de l'élaboration d'un organisme pluricellulaire. (Sydney
Brenner, John Sulston et Bob Horvitz - Prix Nobel en 2002).
Possède un nombre fixe de cellules. L'adulte « mâle » est composé de 1090 cellules
Au cours de la vie du vers il y a multiplication cellulaire puis mort par apoptose de 131 cellules.
(environ 300 des cellules sont des cellules neuronales, permettant également l'étude du système
nerveux).
Génome : 13 500 gènes répartis sur six chromosomes.
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L'introduction de molécules d’ARN double brin dans la cellule réduit spécifiquement l’expression
de protéines. Ce phénomène fut alors nommé « interférence ARN »
Les ARNsi ou ARN interférant
Les ARN double brins sont clivés toutes les 21 à 25 paires de bases par une ribonucléase de type III
appelée Dicer
Les ARNsi sont associés à un complexe multiprotéique (le RNA-Induced Silencing ComplexRISC)
Reconnaissance ARNm et ARNsi --> Extinction
Les Ribosomes
Les ribosomes sont des organites cytoplasmiques qui permettent la synthèse de polypeptides. Ils
sont destinés à « traduire » l’ARN messager en « attachant » les AAs entre-eux, par liaison
peptidique. Ils synthétisent des protéines, en suivant le plan du messager qu’on leur fournit. Les
ribosomes sont des structures composées pour moitié de protéines, pour moitié d’ARN dit
ribosomal.
La microscopie électronique permet de voir que chaque ribosome est constitué de deux sous-unités
de volume et de masse inégales (évalué par la constante de sédimentation). On peut les dissocier par
centrifugation différentielle. On les désigne, ainsi que leurs ARN constitutifs, par leur constante de
sédimentation, exprimée en unités Svedberg.
ARN de transfert
Les ARN de transfert sont d’assez petites molécules d’ARN, dont les caractéristiques sont les
suivantes :
Il y a spécificité de reconnaissance pour un seul acide aminé : il existe autant d’ARN de transfert
différents que d’acides aminés, soit une vingtaine.
Tandis qu’un bout de la molécule est capable de fixer cet acide aminé, l’autre correspond à un
anticodon (séquence complémentaire du codon de l'ARN messager) qui est susceptible de
reconnaître par complémentarité des bases du codon "codant" pour cet acide aminé spécifique sur le
messager. Ils exhibent une forme telle que les ARN de transfert peuvent s’engrener dans un des
deux sites récepteurs prévus à leur intention dans le ribosome. La synthèse du polypeptide
(traduction) nécessite le rapprochement de trois formes d’ARN : le messager, qui porte le plan, le
ribosome, qui catalyse la liaison peptidique, et l’ARN de transfert qui « pêche l’AA » spécifié par le
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codon du messager.
La traduction
L’ARN messager arrive au ribosome dans lequel viennent se positionner les ARN de transfert
chargés de leur AA spécifique. Chaque ARN de transfert trouve sa place sur un codon de l’ARN
messager. L’AA spécifique s’en détache, et forme un lien peptidique avec l’AA précédent (qui avait
été amené par l’ARN de transfert précédent). La chaîne polypeptidique est alors formée par la
succession des AAs, dans l’ordre imposé par l’ARN messager.
Finalement, la succession des AAs de la protéine correspond exactement à la succession des triplets
formant le gène correspondant de la partie codante de l’ADN.
8. Le réticulum endoplasmique – Golgi - Lysosomes
Réticulum Endoplasmique
Le réticulum endoplasmique est un espace membranaire (composés de membranes protéolipidiques)
ramifié sous forme d’un réseau de « galeries ». C’est le lieu de synthèse des protéines et des lipides.
Il est également un espace ou se concentre du calcium dont nous verrons l’importance, plus avant
dans le cours, dans les processus de « réponse » de la cellule à certains stimuli extracellulaires. Le
RE participe, associé au ribosome, à la synthèse des protéines, au transport et à certaines
modifications post-traductionnelle de celles-ci. Il existe deux types de RE:
Le RE granuleux (REG) participe à la synthèse les protéines et est situé près du noyau et est de fait
en continuité avec la membrane du noyau
Le RE lisse (REL) est plus éloigné du noyau (c’est le lieu de synthèse de certains type des lipides
(stéroïdes).
La surface totale est de 10 à 30 fois celle de la membrane plasmique
Les membranes du réticulum endoplasmique sont plus minces (5 à 6 nm) que celles de la membrane
plasmique (8 nm).
La membrane est enrichie en phosphatidylcholine
Il y a des nombreux enzymes associés à la membrane
C'est un système membranaire de ramifications constitués de chenaux aplatis (saccules) et de tubes
interconnectés
Proportion variable entre Rugueux ou granuleux (REG) et Lisse (REL) selon le type cellulaire
REG : Composé de 70% Protéines et 30 % Lipides, saccules aplaties, présence de ribosomes sur la
face cytoplasmique. C'est le lieu de synthèse et d'un début de maturation des protéines destinées à
l'exportation.
REL : citernes tubulaires. Il synthétise des stéroïdes, des lipides, il sert de lieu de stockage pour les
ions calcium et aide à la détoxyfication.
Les fonctions du REG :
Protéogénèse (Synthèse des protéines – Traduction) : protéines membranaires et protéines à
destinée extracellulaire. Les ribosomes ont l'équipement protéique et enzymatique permettant la
lecture de l'ARN messager conduisant à la synthèse des protéines.
Modification post-traductionelle --> maturation des protéines
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Réservoir d’ions calcium Ca++ (rôle dans la signalisation cellulaire comme second messager). Il
est stocké sous une forme liée à une protéine.
Détoxification de divers composés toxiques (Ex: C2H5OH; Médicaments, ...) Principalement dans
le foie [Enzyme : cytochrome P450 ] transformation des substrats hydrophobes en composés
hydrophiles (oxydation) permettant leur excrétion (Rein)
Synthèse des stéroïdes et biosynthèse des phospholipides en collaboration avec le REL. Il est
associé aux enzymes nécessaires à cela.
Différences entre les ribosomes libres et ceux liés au REG
Les ribosomes liés produisent les protéines destinées à l'extra-cellulaire et les protéines
transmembranaires.
Les ribosomes non-liés (polysomes) produisent les protéines propres à la cellule pour le
cytosquelette, la mitochondrie, la membrane face cytoplasmique
REG - Synthèse Protéique
Les ribosomes s'associent au REG par le mécanisme suivant: un peptide signal est reconnu par une
particule de reconnaissance du signal (SRP) – Question d'examen! Le SRP se lie à son récepteur qui
le reconnait, celui-ci est localisé à la surface cytosolique du réticulum. Il attache le ribosome au
réticulum. On a la translocation du polypeptide à travers un canal transmembranaire (translocon) et
un clivage de la séquence signal. La protéine synthétisée est enfuie dans la cavité du réticulum.
Modification post-traductionnelle
Il y a ensuite des modifications comme la glycosylation, c'est-à-dire l'addition d’un motif glucidique
(un sucre) sur des Aparagine (Asn) (protéine). La protéine est transformée en glycoprotéine. Cela
modifie la solubilité, la stabilité et la charge des protéines. Le groupe glucidique sert de signal de
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reconnaissance. Un autre type de transformation post-traductionnelle est la phosphorylation.
Cela est fait grâce à une enzyme membranaire : le Glycosyl-transférase
Un groupe composé de 14 résidus glucidiques préassemblé à partir d'un précurseur lipidique
membranaire, le dolichol phosphate, est transféré à l'asparagine. Puis trois résidus glucidiques sont
enlevés puis encore un.
Asn-X-Ser ou Asn-X-Thr (X étant un acide aminé quelconque)
N-Glycosylation : liaison carbone – azote
O-Glycosylation : liaison carbone – oxygène
Exemple de glucoprotéine : microvillosités de la bordure en brosse de la Cellule épithéliale
intestinale, protéines membranaire et lipides glycosylées, groupes sanguins : présence ou pas d'antigène A et B qui sont des récepteurs de la toxine du choléra et du virus de la grippe.
Appareil de Golgi
Rôle : maturation des protéines en provenance du réticulum granuleux, les protéines passent du
réticulum à l'appareil de Golgi inclues dans des vésicules (sécrétion)
Ex : Insuline dans les cellules β du pancréas
L'appareil de Golgi est constitué d'un empilement d’environ une demi-douzaine de sacs
membranaires aplatis appelée saccules ou citernes. Les saccules sont indépendantes, elles ne sont
pas connectées entre elles.
L'appareil de Golgi est situé en périphérie du noyau
Il y a trois compartiments : Cis - Médian – Trans. Les saccules médianes transforment les protéines
et assurent le transfert des protéines ainsi modifiée jusqu'aux saccules de la partie Trans. La face cis
se trouve en regard du REG et la face trans en regard de la membrane cellulaire.
Les membrane ne porte jamais de ribosome. Les cavités sont disposées en dictyosome. Un
dictyosome comprend une série de citerne ou saccules aplaties empilées les unes sur les autres,
accompagnées à leur périphérie de grandes vacuoles qui paraissent vides ou qui contiennent du
matériel en voie de condensation.
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Le marquage des protéines à la leucine radioactive permet de voir les protéines dans le réticulum
endoplasmique puis après 7 minutes, on les voit traverser l'appareil de Golgi et après 2h, on les voit
dans les vésicules.
Fonctions de l'appareil de Golgi
Modification post-traductionnelle : Maturation des protéines : Glycosylation des AA (Sérine –
thréonine - Fonction OH) (Enzymes – glycosyltransférases) et synthèse des glycoprotéines
complexes de la matrice extracellulaire
Contrôle de destination des protéines. Tri dans le réseau trans-golgien et orientation vers des
destinations distinctes via des vésicules différentes. Il y a une sécrétion constitutive (cellule, la
membrane plasmique) qui ne nécessite aucun signal et une sécrétion contrôlée, qui nécessite un
signal.
Transfert des protéines modifiées au fonctionnement du REG (flux rétrograde)
Transfert Protéines par trafic vésiculaire sous le contrôle de protéines spécifiques
--> 3 types de vésicules : clathrine, COP I (Coat protéine de type I) et COP II.
La clathrine est associée au transport depuis la membrane cellulaire et le trans-Golgi. Le COP-I est
associé au transport Intragolgien et le COP-II associé au transport entre REG et Golgi.
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Récepteur des vésicules – exemple neurosécrétion
Cis Golgi Network (CGN)
Des petites vésicules se forment par bourgeonnement à partir de la membrane du REG et vont
fusionner avec le premier compartiment golgien(CGN). Les vésicules sont recouvertes d’un
manteau de protéines (coat), les coatomères, qui aident à la formation des vésicules. Celles-ci une
fois formées perdent leurs coatomères, traversent l’espace entre le REG et le Golgi et vont fusionner
avec la première saccule de l’appareil de Golgi, y apportant les protéines qu’elle contenait. Ensuite,
et de la même manière par bourgeonnement, transfert et fusion, les protéines chemineront de
saccules à saccules. Chaque saccule de l’appareil de Golgi comprend des enzymes
spécifiques!!! transformant la protéine de manière « originale » la protéine.
Trans Golgi Network (TGN) - Centre de Tri
Tri dans le réseau Trans-golgien et détermination de la destination des différentes vésicules. Il y a
deux types d'adressage: l'adressage non sélectif : sécrétion constitutive de vésicule recouverte de
coatomère (Façon continue) et l'adressage sélectif : Vésicules recouvertes de Clathrine, sécrétion
régulée (en réponse à des stimuli.
Des protéines G (qui fixe le GTP (guanosine triphosphate)) interviennent dans la fusion des
vésicules membranaires et le transport des vésicules. C'est une signalisation d'adressage par un
mécanisme du type interrupteur on-off. Des facteurs en amont sont responsables de l'activation de
cet interrupteur.
Exocytose
Des vésicules remplies de produits à excréter se déplacent de l'intérieur de la cellule vers la
périphérie, fusionnent avec la membrane, déversant dans le compartiment extracellulaire les
produits de la sécrétion.
L'exocytose constitutive a lieu de manière continue, c'est par exemple la sécrétion de la matrice
extracellulaire et la sécrétion de protéines par le hépatocytes (cellules du foie) -Albumine
L'exocytose régulée est déclenchée par des stimuli extérieurs. C'est par exemple le système
immunitaires (Anticorps), les médiateurs (Synapse du neurone). Les vésicules synaptiques
contiennent des molécules de neurotransmetteur. Grâce à la présence de Ca++, les vésicules viennent
s'accrocher à la membrane et les neurotransmetteur sont libérés dans la synapse. D'autres exemples
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sont la glande endocrines (pancréas) et les glandes salivaires...
Les plasmocyte ou plasmatocyte sont les globules blanc du sang. Ce sont des anticorps. Il y a
formation d'un complexe Antigène-anticorps. Les anticorps reconnaissent les protéines de la
bactérie et se fixe dessus. Il y a activation du complément : l'anticorps recrute des protéines de
complément puis perforation de la cellule cible. Le cylindre se positionne dans la membrane et fait
un trou.
Lysosomes
Formation des lysosomes
Ce sont des organites, provenant de l’AG (ce qui en clair veut dire qu’une partie du compartiment
trans-golgien est composée d’enzymes spécifiques (les hydrolases, phosphatases, et autres enzymes
cataboliques, associés à des phospholipides) qui vont bourgeonner et former des vésicules prélysosomes. Ces enzymes ne sont pas là par hasard dans le TGN, ils ont été produits
consécutivement à des signaux qui ont induit la transcription dirigée de gènes, lesquels ont été
traduits en protéines lesquelles ont été ensuite maturées dans le REG et marquées dans l’AG. Cette
partie du TGN produit les pré-lysosomes qui vont fusionner avec d’autres vésicules cytoplasmiques
pour finir par produire des organites fonctionnellement mûrs. Le lysosome conserve des enzymes
protéolytiques en son sein et possède à sa membrane des protéines qui concentre les protons (H+)
ce qui est nécessaire au à la fonction catabolique des enzymes appropriés qui y résident. Cette
pompe à protons fonctionne de manière inverse à la « F1/F0 ATPase » qui produisait l’ATP dans la
mitochondrie. Ici la consommation de molécules d’ATP concentre, contre leur gradient, les protons
dans le lysosome, rendant ce compartiment acide. La fonction principale des lysosomes est la
digestion intracellulaire d’une série de molécules absorbées par la cellule.
On distingue les lysosomes primaires et les lysosomes secondaires résultants de la fusion du
lysosome primaire avec une vacuole d’endocytose. Le lysosome secondaire est parfois appelé
vacuole digestive. Ainsi par un mécanisme très semblable à la formation des grains de sécrétion,
l’appareil de Golgi peut recevoir du REG les composants polypeptidiques des enzymes (hydrolases)
du futur système lysosomial, leur adjoindre un composant glucidique spécifique à la membrane de
la vésicule qui leur confère une « identité ». Sont formés ainsi les lysosomes primaires. Ces petites
vésicules d’origine golgienne, les vésicules contenant les hydrolases, assurent le transfert des
enzymes lysosomales. Elles proviennent du bourgeonnement de la membrane du TGN. Les
vésicules à hydrolases sont recouvertes, au moment de leur formation, d’un manteau de clathrine
qui disparaît par la suite.
Les hydrolases sont des enzymes catalysant les réactions d’hydrolyse. L’hydrolyse est l’inverse de
la réaction de condensation. C’est donc une coupure de grosses molécules, de manière à en faire des
molécules plus petites. Dans les lysosomes, les protéines sont dissociées par hydrolyse en leurs
acides aminés constitutifs. Le contenu du lysosome a un pH entre 4.5 et 5.5 (pH acide).
Membrane lysosomale
Les petites molécules la traversent librement ainsi que les molécules liposolubles. Elle possède
aussi des propriétés de perméabilité sélective, en rapport à sa composition en protéines. Certaines
glycoprotéines servent de manteau de protection de la membrane aux enzymes protéolytiques en
milieu acide (les protéases). Le pH acide des lysosomes est maintenu grâce à des pompes à protons
(H+) localisées dans la membrane. La membrane des lysosomes contient aussi des protéines
transmembranaires créant des pores dans celle-ci (porines). Les porines interviennent dans le
transfert des produits du catabolisme (par exemple les acides aminés) qui proviennent de la
dégradation intralysosomale des protéines. Les AAs traversant la membrane par l’intermédiaire des
ces porines gagnent le cytosol où ils seront réutilisés par la cellule (au cours de la synthèse
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protéique par exemple).
Le trafic cellulaire
Les échanges d’ions et de petites molécules à travers la membrane cytoplasmique, ainsi qu’à travers
de nombreuses autres membranes cellulaires sont assurés par différents mécanismes. Ceux-ci, sont
qualifiés d’actifs ou de passifs selon qu’ils consomment ou pas de l’énergie; ils mettent le plus
souvent en jeu des protéines transmembranaires qui forment des canaux plus ou moins spécifiques
ou qui interviennent directement comme des transporteurs. Ces échanges se font généralement
grâce à des vésicules qui transportent les matériaux entre la cellule et son environnement. Il se
produit un transfert continu de matériaux entre le réticulum endoplasmique, l'appareil de Golgi, les
lysosomes et l'extérieur de la cellule (exocytose). Ce transfert est rendu possible grâce à de petites
vésicules qui se détachent d'une membrane pour fusionner avec une autre. Ce transfert peut aussi se
faire à partir de matériel extracellulaire. En effet à la surface de la cellule, par exemple, des portions
de la membrane plasmique s'invaginent continuellement et se détachent pour former des vésicules
destinées à transporter des substrats provenant du milieu extracellulaire vers le milieu intérieur de la
cellule par un processus appelé endocytose.
Transport passif
La membrane cytoplasmique n'est pas une enceinte totalement close. Elle permet des échanges avec
l'extérieur grâce à la présence de protéines lui conférant une certaine perméabilité ou par la
solubilité propre de certaines molécules (liposolubilité). Ces échanges suivent en cela les lois de la
diffusion (molécules de gaz ou d’eau qui vont se déplacer de l’endroit où elles sont en excès vers
l’endroit où elles sont en concentration plus faible, augmentant l’entropie du système). Quand la
membrane est semi-perméable, le solvant (l’eau) tend à traverser la membrane pour rétablir
l'équilibre des concentrations. Ce phénomène physique est connu sous le nom d'osmose.
Osmose : passage de l’eau à travers une membrane semi-perméable, c'est-à-dire qui laisse passer
l’eau mais pas les substances dissoutes dans l’eau. Le mécanisme est le suivant : l’eau va passer du
milieu où elle est la moins chargée en substances dissoutes (hypotonique) vers le milieu où elle est
le plus chargée en substances dissoutes (hypertonique). L’eau passe d’un milieu à l’autre pour
équilibrer les concentrations en substances dissoutes. (c’est une application du deuxième principe
de la thermodynamique (augmentation du désordre équivalent à une probabilité plus grande de voir
l’eau en concentration à l’équilibre (même quantité d’eau de part et d’autre de la membrane)).
Transport actif (qui demande de l'énergie)
Malgré la tendance naturelle à l'établissement de l'équilibre des concentrations, on observe que la
cellule est capable de conserver un déséquilibre de concentrations pour certaines substances (ionsprotéines) entre l'intérieur et l'extérieur de la cellule, grâce à la perméabilité sélective de la
membrane cytoplasmique. Cette propriété est le fait de la présence de protéines trans-membranaires
particulières qui jouent un rôle de ségrégation (ex pompe Na/K ATPase). Ces pompes établissent
ainsi un gradient de molécules ou d'ions transmembranaire. En faisant transiter par la membrane des
substrats contre leur gradient de concentration, la cellule agit contre la tendance naturelle à
l’équilibre. Elle doit donc dépenser de l’énergie qui lui est fournie par l’intermédiaire de l’ATP.
Puisque ce mécanisme de transport demande une dépense d’énergie, on parle de transport actif.
Endocytose : principale voie d'entrée des protéines.
Historiquement : Pinocytose --> Liquide; Phagocytose --> Nourriture
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Trois voies d'entrée : Phagocytose, Endocytose absoptive (par récepteurs interposé, squelette de
Clathrine) et Pinocytose (absence de Clathrine)
Phagocytose
Des portions de membrane cytoplasmique et aussi du cytoplasme (appelés pseudopodes) entourent
progressivement un objet destiné à être absorbé par la cellule. Il se forme une vésicule appelée
phagosome (diamère supérieur à 25µm). On a ingurgitation de grosses particules : Bactéries, Débris
cellulaires, Cellules entières. La capture est guidée par des signaux cellulaires (Chimiotactisme).
Certaines types de cellules phagocytaires tel les macrophages sont riches en lysosome. Elles
absorbent les bactéries par phagocytose et la vacuole ainsi formée (le phagosome) fusionne
ultérieurement avec les lysosomes afin de mettre en contact les enzymes de dégradation des
lysosomes avec la bactérie ainsi phagocytée, procédant dès lors à sa digestion. L'ensemble
phagosome et lysosome est appelé phagolysosome.
Pinocytose (Endocytose Fluide)
Dans la cellule, un petit repli de membrane vient englober une gouttelette de liquide du milieu
extracellulaire dans laquelle se trouvent des molécules dissoutes. C'est le cas par exemple de la
capture de protéines du sérum (Placenta) et des cellules qui tapissent l'intérieur des intestins.
Endocytose Adsorptive
C'est une capture sélective de macromolécules. Elle est réduite à certains domaines membranaires
par présence de récepteurs spécifiques. Les récepteurs présent à la surface de la cellule vont lier
uniquement certaines substances (ligands). Il y a présence de clathrine et fusion avec des
endosomes.
Les récepteurs et leurs ligands pénètrent à l'intérieur de la cellule grâce à la formation de petites
vésicules membranaires parfois entourée de certaines protéines.
Exemple : adsorption du cholestérol
On a une dissociation récepteur et ligand (Récepteur LDL (lipoprotéine de faible densité) et
internalisation du cholestérol). Hypercholestérolémie(Trop de cholestérol dans le sang) : Incapacité
d’internaliser les récepteurs aux LDL (mutation au niveau du site de liaison des protéines de
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clathrine)
Autre exemple:
Le récepteur et le ligand sont recyclés (Transferrine) --> le cycle de la transferrine : la fonction est
l'apport de fer dans la cellule.
Dans le cas du lysosome, le récepteur et le ligand sont dégradés (Lysosome)
Transcytose (IGA dans le lait maternel)
La Dynamine “Pince” la vésicule en formation
9. La communication cellulaire – transduction des signaux
Communication à distance
Communication cellulaire à distance (messagers chimiques) via des hormones
Sécrétion dans le milieu
Sécrétion endocrine: transport par voie sanguine vers le lieu d'action ou sécrétion exocrine: au delà
du corps comme par exemple la salive.
Hormones
Les hormones sont des substance dotée d’une activité biologique spécifique. Ce sont des messagers
sécrétés extra-cellulairement dans le « milieu » ou véhiculés par le sang vers leurs organes cibles,
c'est la communication endocrine.
Les hormones se lient à des récepteurs protéiques (membranaires ou cytoplasmiques) de la cellule
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cible : seconds messagers : cyclique AMP (cAMP) ou Calcium.
Cela peut être des dérivés transformé d’un acide aminé, des peptides (Hormone de croissance), des
nucléotide cyclisé (cAMP), des dérivé du cholestérol et même de la lumière !!!
Le premier messager peut être une hormone mais aussi un neurotransmetteur voire même un
rayonnement électromagnétique (la lumière) dans le cas des cellules photo-réceptrices de la rétine.
Les Stéroides sont le Cortisol, l'Aldostérone, l'œstradiol, la testostérone, ...
Transduction des signaux cellulaires
Une fois le signal reçu par la cellule, celle-ci délivre dans un certain cas un second messager
intracellulaire (Ca++, AMPc, Inositol triphosphate et diacylglycérol) qui vont modifier l'état de la
cellule.
Ce second messager est important pour les souvenirs implicites et explicites, il a un rôle très
important dans la plasticité synaptique, c'est le cAMP ou Adénosine Monophosphate cyclisé.
La protéine G: α, β, γ. Au repos, on a un trimère puis l'alpha se dissocie et active la protéine qui
avec l'ATP est transformée en cAMP qui va activer la protéine kinase.
Il n'y a que quelques seconds messagers (convergence) mais la réponse dépendra du type cellulaire
et de son équipement enzymatique spécifique (divergence).
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Les lipases coupent les lipides membranaires. On a une production d'IP3 (sucre avec 3 phosphates)
et de DAG. Ceux-ci reconnaissent un récepteur sur le réticulum endoplasmique ce qui permet au
calcium de sortir, c'est un signal pour la cellule qui recrute des kinases qui vont phosphoryler.
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