Diapositive 1

La biologie cellulaire
UE 2
UE 2.1.
• Science qui étudie les structures et les
fonctions cellulaires.
NOTIONS DE BIOLOGIE
CELLULAIRE
• Il existe des liens étroits entre les
structures et les fonctions de la cellule
DUMITRESCU Simona
2014 - 2015
Institut de Formation Interhospitalier Théodore Simon– Tous droits réservés 2014/2015
Anton van Leeuwenhoek
• Années 1600
• Inventé des microscopes
de puissance 400 X
• Créé un nouveau monde
observable
• Examiné des eaux d’étang
et de pluie, la poussière
• Déterminé l’existence de
bactéries
• Observé des animalcules
Contributions des premiers scientifiques
sur le développement de la théorie
cellulaire
Robert Hooke
• 1665
• Observé des minces
tranches de liège
• Décrit de petites chambres
vides, ou « cellules »
• N’a pas observé d’organites
(limites)
• Découvert les cellules des
plantes
• Publications : Micrographia
Félix Dujardin
• 1835
• Conclu que
beaucoup
d’organismes
n’étaient composées
d’une seule cellule
Theodore
Schwann
• 1838
• Rapporté que les
cellules sont
présentes dans le
tissu animal
1
Matthias Schleiden
• A observé des milles
de plantes et a trouvé
que les cellules se
retrouvent dans tous
les tissus végétal
• Avec Schwann, ont
suggéré que tous les
organismes sont
composés de cellules
Rudolph Virchow
• 1858
• Observé la division
cellulaire
• Conclu donc que les
cellules ne peuvent
provenir d’autres
cellules
• Conclu ceci quelques
années avant
l’expérience de Pasteur
Fondation de la théorie cellulaire
L’histoire évolutive de la cellule animale
1) la cellule est l’unité fondamentale
d’organisation pour tout organisme
Les premières cellules apparues étaient des cellules
procaryotes
• Elles ne possèdent pas de véritable noyau; l’ADN bien
que placé au centre ne possède pas d’enveloppe
• A ce jour il existe deux catégories de procaryotes:
– Les eubactéries (les bactéries)
– Les archéobactéries:
Les cellules eucaryotes qui possèdent un vrai noyau sont
les constituants du corps humain
– Elles ont évolué à partir d’archéobactéries
2) tout organisme se compose de
cellules
3) les nouvelles cellules sont produites
de cellules qui existent déjà
2
Acaryote (virus)
I. LA CELLULE
• Un seul type d’acide nucléique
– ADN ou
– ARN
• Ne font pas partie des êtres vivants
• Pas de métabolisme propre
• Se développe dans une cellule hôte en intégrant le
génome viral dans celui de la hôte
• Déterminent soit la
– La mort de la cellule hôte soit
– La transformation (cancer col utérus)
La cellule
Un compartiment visible à l’aide du
microscope électronique.
• Le corps humain contient au moins 1014 cellules et plus
de 200 types différents.
• Toutes les cellules partagent les mêmes caractéristiques
structurales.
Un compartiment visible à l’aide du microscope électronique.
Structure cellule humaine
• Dimension de l’ordre de 10⁻⁸ cm3
• Elle est principalement constituée:
– d’oxygène, d’hydrogène, de carbone et d’azote,
• Elle comprend :
–
–
–
–
60 à 70% d’eau,
20% de protéines
4% d’acides nucléiques.
6% partagés entre:
• La cellule dispose d’une structure interne
fort complexe, marquée par le
cloisonnement important de ses sous
structures.
• Pour faciliter l’étude on peut diviser la
cellule en trois parties principales:
– La membrane plasmique.
– Le cytoplasme.
– Le noyau.
• les acides gras (lipides),
• les hydrates de carbone (polysaccharides) et autre
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1. LA MEMBRANE PLASMIQUE
La cellule est entourée par une membrane appelée
membrane cellulaire ou plasmique
1.1.Structure
Deux espaces intérieur
et extérieur
L’intérieur est constitué par le cytosol
La membrane plasmique est la
frontière qui délimite le compartiment
intracellulaire du milieu
extracellulaire
La membrane a une structure très
hétérogène et elle est fluide (ses
molécules se déplacent
constamment).
La membrane plasmique est composée:
• D’une double couche 50% faite de lipides
(phospholipides, cholestérol et glycolipides)
• Des diverses protéines (50%), flottant comme des îlots
parmi les lipides
• Du cell coat
• Des projections de surface
1.2.Les phospholipides
•Elles sont «amphiphiles»
•Cette propriété provoque la formation spontanée de doubles couches en
solution aqueuse.
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1.2.Les protéines de membrane
• P. intrinsèques transmembranaires fortement liées
– Protéines de transport
• Les canaux protéiques
• Les protéines porteuses
• P. extrinsèques périphériques faiblement liées avec
des fonctions:
– Enzymes
– Adhésion
– Forme cellulaire
Rôle cell-coat
• Protection mécanique et chimique de la cellule
• Reconnaissance cellulaire
– Certaines chaines glucidiques sont à l’origine de la constitution
du complexe majeur d’histocompatibilité (CMH ou HLA); permet
au système immunitaire de différencier le « soi » de « non-soi »
(microbes, cellules cancéreuses)
• Adhésion cellule-cellule
– spermatozoïde-ovocyte
– formation du caillot
– circulation des lymphocytes
– réponses inflammatoires
1.5.Fonctions de la membrane
plasmique
A. Enveloppe de toutes les cellules.
B. Adhésion
C. Antigénicité de surface : moi/non-moi
D. Communication intercellulaire
E. Transports membranaires
1.3. Cell-coat (=glycocalyx)
• En contact avec le milieux extracellulaire, des nombreuses chaines
glucidiques forment un sorte de feutrage externe appelé cell-coat
• Les chaînes glucidiques peuvent être liées aux
– lipides  glycolipides
– protéines  glycoprotéines
1.4.Projections de surface
• Structures qui s’étendent à partir de la
membrane plasmique
– Villosités: courtes extensions de la membrane
qui augment sa surface d’absorption
– Cils: courtes projections émises par la cellule
qui déplacent les liquides
– Flagelles: longues extensions de la
membrane qui déplacent la cellule
A. Enveloppe de toutes les cellules.
• Elle délimite le cytoplasme, qui est luimême constitué par un liquide, le cytosol,
dans lequel baignent les organites.
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B. Adhésion
• L’adhérence cellulaire est indispensable
pour la formation de tissus, organes et
systèmes
• Elle est assurée par:
– La matrice extracellulaire
– Des molécules d’adhérence au sein des
membranes plasmiques.
Jonctions intercellulaires
• Les jonctions intercellulaires sont des régions
différenciées de la membrane plasmique responsable de
l’adhérence intercellulaire
• Parmi elles on distingue:
– Les jonctions serrées,
– Les desmosomes,
– Les jonctions communicantes (jonctions gap).
Les desmosomes
• Des zones d’ancrage par des
de fibres résistantes (kératine)
reliées aux filaments
intermédiaires du
cytosquelette.
• Ces jonctions d’ancrage
servent à former des tissus
résistant à la compression ou à
l’étirement.
• Ex: peau, myocarde, utérus
Les jonctions serrées
• Les membranes
cellulaires sont très
serrées et liées ensemble
par des protéines
particulières (comme un «
scotch double face »), ce
qui empêche le liquide
extracellulaire de passer
entre les cellules.
• Ex: endothélium,
entérocytes et
hépatocytes.
Les jonctions communicantes de type
gap
• Canaux qui relient le cytoplasme
de cellules voisines.
• Ces jonctions sont constituées
de protéines spéciales
(connexines) qui délimitent un
canal par où peuvent passer des
ions et de petites molécules.
• Permettent une coopérativité
métabolique intercellulaire et le
transfert d’informations
• Ex: myomètre utérin avant
l'accouchement.
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Pathologie :
• Invasion bactérienne
• Maladies auto-immunes : auto AC contre
les molécules d’adhésion des jonctions
épidermiques : lupus, pemphigus
• Cancérologie : perte des molécules
d’adhésion des cellules cancéreuses :
migration des cellules ⇒métastases
Les Antigènes d'histocompatibilité
• Certaines glucides du cell-coat sont considérées
comme des marqueurs cellulaires car elles dessinent à
la surface des cellules des motifs dits "antigéniques"
caractéristiques de chaque individu
• Pour chaque individu, ses antigènes lui sont
génétiquement attribués et le motif en est unique.
• Dans l'organisme, ces antigènes membranaires sont
sous la surveillance du « système immunitaire » qui
peut
– Différencier le « soi » de « non-soi »
– Déclencher un processus de défense conte l'inconnu
porteur des antigènes différents
D.Communication intercellulaire
C.L’antigénicité de surface : moi/nonmoi
Exemples
• Les antigènes A et B
– Ils ne se retrouvent que sur les globules rouges et tous les
humains sont du groupe A, B, AB ou O selon que les antigènes
sont présents ou absents.
• Les marqueurs tumoraux
– Ag carcinoembryonnaire : ACE marqueurs de la prolifération
tumorale (Colorectal, Sein , Bronchopulmonaire)
– CA 125 (ovarien)
Organisation de la communication
• Aucune cellule d’un organisme pluricellulaire ne peut
vivre isolée. Elle a besoin de communiquer avec d’autres
cellules.
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Organisation de la communication
Si les cellules sont proches,
• Le signal passe par des structures responsables de la
reconnaissance et de l’adhérence cellulaire (cell-coat).
• La communication peut être:
Si les cellules sont plus ou moins éloignées
• Les signaux entre les cellules sont des « molécules
informatives ».
• Une molécule informative apelée ligand est une
molécule libérée par une cellule A et qui interagit
spécifiquement avec une structure appelée récepteur sur
la membrane d’une autre cellule B.
– Intercellulaire ou
– Cellule/matrice extracellulaire
La communication suit toujours les
mêmes étapes :
Les différents types de signalisation des molécules
informatives
• Émission : synthèse et libération du ligand,
• Transport du ligand,
• Réception : formation d’une liaison entre le ligand et un
récepteur,
• Détection du signal,
• Transduction (= transmission) du message
• Réaction :
– Modification du métabolisme cellulaire,
– Formation de facteurs de transcription
• Régulation : dégradation du ligand
Les propriétés des récepteurs
Les récepteurs
• Un récepteur peut être défini comme une structure
moléculaire (protéine, souvent une glycoprotéine) qui
interagit spécifiquement avec un ligand (messager):
hormone, facteur de croissance, cytokine, médicament
• Cette interaction crée une modification du récepteur qui
conduit à une ouverture d’un canal ou à une cascade de
réactions enzymatiques, par exemple.
• Ainsi une action cellulaire est déclenchée.
C’est la « transduction du signal ».
• La spécificité des
récepteurs
• Les cellules diffèrent par le
type de récepteurs qu'elles
portent.
• Un nombre restreint de
types cellulaires (voir un
seul) possède ainsi les
récepteurs requis pour se
lier à un messager
chimique donné, ce qui
explique la spécificité des
interactions entre
messager et récepteur.
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• La saturation : il existe une limite maximale à la capacité
de réponse car il y a un nombre fini de récepteurs
disponibles qui deviennent saturés à un certain moment.
• La compétition est la capacité de différents messagers de
structure semblable d'entrer en compétition pour se lier au
même récepteur.
• On a 2 types de molécules compétitrices vis à vis des
messagers chimiques :
– Les agonistes –En se fixant sur les récepteurs, ils
entrainent les mêmes effets que le messager chimique
endogène (ligand)
– Les antagonistes –En se fixant sur les récepteurs, ils
bloquent ou diminuent les effets que le messager
chimique endogène aurait pu produire.
Types de transport membranaire
• Transport des petites molécules (gaz,
ions, micromolécules)
E. Les échanges transmembranaires
de la cellule
Transport des petites molécules (gaz,
ions, micromolécules et eau)
– Transport passif:
•
•
•
•
Diffusion
Diffusion facilité
Osmose
Filtration
– Transport actif
• Transport des macromolécules
– Endocytose et exocytose
– Phagocytose
Transport passif
• Le transport passif est un transport qui se
fait sans nécessiter d'énergie de la part de
la cellule grâce à la diffusion.
• Il en existe 3 types : la diffusion (simple ou
facilitée), l'osmose et la filtration.
La diffusion simple
• Les molécules hydrophobes
(non polaires) traversent la
membrane par diffusion simple;
• Elles peuvent se tailler un
chemin entre les phospholipides,
car elles sont solubles dans les
lipides (liposolubles)
• L'oxygène, le gaz carbonique,
les vitamines A, D, E et K
(liposolubles) et l'alcool utilisent
ce mode de transport. Il s'agit
d'un mécanisme non spécifique
relativement lent.
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Mécanisme de la diffusion
• Un soluté diffuse de la zone la plus concentrée
vers la moins concentrée (il suit le gradient de
concentration) jusqu’à l’atteinte de l’équilibre
(égalisation des concentrations).
• Ce mécanisme ne demande pas d’énergie, se
fait spontanément.
Les protéines de transport
Les canaux protéiques forment des
pores aqueux qui traversent la
membrane. Lorsque ces canaux sont
ouverts, des ions inorganiques de petite
taille peuvent passer.
Les protéines porteuses (transporteurs)
se lient à un soluté spécifique et
subissent un changement de
conformation pour faire passer le soluté
d’un côté l’autre de la membrane
Transport par diffusion facilitée
• Elle utilise de protéines agissant à titre
de canaux ou de transporteurs.
• Elle se fait dans le sens du gradient de
concentration.
• Elle ne demande pas d’énergie.
• Elle est saturable
• Le glucose, les acides aminés et les ions
traversent les membranes par ce type de
transport.
• Chaque transporteur et chaque canal sont
spécifiques et ne peuvent faire traverser
qu’une molécule ou un ion précis:
• Le transporteur de glucose ne transporte
que du glucose
• Le canal K ne laisse passer que du K
• Certains canaux sont ouverts en
permanence, d’autre s’ouvrent ou se
ferment seulement en présence d’un
stimulus particulier
Le passage de l’eau
Mécanisme
• L’eau qui est polaire et peu compatible avec les
lipides, a besoin d’aide pour traverser la
membrane plasmique
• Des canaux spécifiques nommés aquaporines
agiront pour elle comme des tunnels lui
permettant de se faufiler à travers la membrane ,
évitant le contact direct avec les phopholipides
• Le déplacement de l’eau se fait par osmose.
• L’osmose désigne le phénomène de
diffusion de molécules de solvant (l'eau
dans les solutions aqueuses) à travers
une membrane semi-perméable qui
sépare deux liquides de concentrations en
solutés différentes.
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Filtration
• C'est un mécanisme passif puisque l'énergie ne
provient pas de la cellule, mais bien de la pression
hydrostatique.
• La filtration du plasma sanguin a lieu dans les
glomérules du rein. Le sang y arrive du cœur avec une
pression hydrostatique importante.
• Les capillaires au niveau du glomérule sont semiperméables et laissent sortir plusieurs molécules tout en
conservant les cellules sanguines et les grosses
molécules.
Mécanisme du transport actif
• Se fait par une protéine transmembranaire.
• Nécessite de l’énergie
• La protéine porteuse doit être reliée directement
à une source d’énergie comme l’hydrolyse de
l’ATP.
• Se fait contre un gradient de concentration.
Transport actif
• Il est parfois nécessaire pour la cellule de
disposer d’un système capable de transporter
les substances dans le sens inverse du gradient
électrochimique.
• Ce système doit, pour fonctionner être alimenté
en énergie. Celle-ci assure les changements
des conformations spatiales des protéines
assurant le transport.
• Le transport actif peut être simple ou couplé.
• Lorsqu'il est simple, une seule molécule à la fois passe à
travers le transporteur (uniport).
• S'il est couplé, différentes molécules peuvent passer à la
fois soit dans le même sens (symport) ou dans des sens
opposés (antiport). La pompe à sodium-potassium qui
maintient la différence de potentiel des neurones est un
exemple de transport antiport.
•
La pompe Na+/K+/ATPase
Transport des macromolécules
La concentration extracellulaire
des ions sodium est supérieure à
la concentration du sodium
intracellulaire; Les ions de Na
devraient donc entrer dans la
cellule.
- Le sodium entre mais il est
expulsé vers l’extérieur par la
pompe qui fonctionne grâce à
l’énergie fournie par l’hydrolyse de
l’ATP.
- Pour les ions potassium c’est
l’inverse, c’est-à-dire qu’il est
refoulé vers l’intérieur de la
cellule.
http://highered.mcgraw-hill.com/olc/dl/120068/bio03.swf
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Endocytose
• L’endocytose est le processus qui permet l’incorporation
des grosses molécules. Certaines de ces molécules sont
des sources d’éléments nutritionnels.
• Une partie de la membrane entoure complètement une
particule ou une grosse molécule et la fait pénétrer de
l’extérieur vers l’intérieur en formant une vésicule.
• Selon le type de matériel absorbé, on distingue deux
processus :
– la pinocytose (liquides),
– la phagocytose (solides)
La pinocytose
• La pinocytose est une variante de l’endocytose.
• Dans la pinocytose, la cellule absorbe des gouttelettes
de liquide extracellulaire, et les redirige sous forme de
minuscules vésicules , vers les lysosomes en vue de
leur assimilation.
• Comme tous les solutés dissous dans les gouttelettes
sont englobés sans discrimination, la pinocytose ne
constitue pas une forme de transport spécifique
La phagocytose
• La phagocytose ne s’effectue que dans les cellules
spécialisées telles les macrophages et les granulocytes
• Durant la phagocytose, des particules de grande
dimension comme les microorganismes et les débris
cellulaires sont ingérés et forment de vésicules
d’endocytose de grande taille appelées phagosomes.
• Les phagosomes fusionnent avec les lysosomes en
formant des phagolysosomes ;
• Les microorganismes et les débris cellulaires sont
digérés et le matériel indigeste forme « les corps
résiduels »
L’exocytose
• La majorité des cellules libèrent également des
macromolécules à l’extérieur par exocytose.
• Les molécules libérées par exocytose peuvent :
- S’intégrer dans la membrane plasmique
- Faire partie des structures sous extra membranaires
- Etre libérées (sécrétés) dans le liquide extra cellulaire
et servir de signaux aux autres cellules
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L’exocytose
Formé par:
• Le cytosol
• Le cytosquelette
• Les organites
2.LE CYTOPLASME
Cellule eucaryote
2.1.Le cytosol
• Constitué en moyenne à 85 % d’eau,
• Quatre fois plus visqueux que l’eau.
• Solution neutre dont le pH est de 7.
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• C’est dans ce milieu aqueux que la plupart des
activités cellulaires (le métabolisme) ont lieu.
– synthèse et stockage sucres & lipides
– synthèse protéines
• En plus des organites, on y trouve différents
solutés dissous tels que :
- des molécules sous formes simples,
- des molécules sous formes complexes
(macromolécules),
- des ions inorganiques,
- des gaz dissous (oxygène et dioxyde de
carbone).
2.3.Organites intra-cellulaires
• Les organites sont les sous-unités fonctionnelles de la cellule.
• La plupart d'entre eux sont entourés d'une ou de deux
membranes afin de créer des sous-compartiments à l'intérieur de la
cellule. D'autres sont libres dans le cytoplasme.
• TYPES
– Le réticulum endoplasmique
– L’appareil de Golgi
– Les ribosomes
– Les mitochondries
– Les lysosomes
– Les centrioles
• Chaque type est un compartiment fonctionnel où se déroulent des
processus spécifiques
• Le nombre et la nature des organites varient d’un type de cellule à
l’autre selon les fonctions accomplies.
Fonctions RE
2.2.Cytosquelette
• Ce réseau fibreux, de nature
protéique, constitue à la fois
un squelette et une
musculature.
• Il sert à maintenir la forme de la
cellule
• Il intervient :
– Dans les mouvements internes
et les déplacements,
– Dans la division cellulaire.
2.3.1.Le réticulum endoplasmique
• Il est attaché à la membrane extérieure du noyau dont il
prolonge l'enveloppe nucléaire.
• C’est un réseau de saccules et canalicules composant 2
compartiments :
– le réticulum endoplasmique rugueux RER (présence
de ribosomes sur la face externe)
– le réticulum endoplasmique lisse,
• Les compartiments communiquent entre eux ainsi
qu’avec l’espace inter-membranaire du noyau.
Le réticulum endoplasmique
• Les deux types assurent la:
– Circulation de molécules dans la cellule
• Le RER:
– Synthèse et stockage des protéines
– Synthèse de glycoprotéines, phospholipides et de cholestérol qui
sont enfermés dans des vésicules pour être transportés vers
l’appareil Golgi
• Le REL:
– Synthèse des lipides
– Stockage de calcium
– Détoxification de la cellule
– Sa fonction varie selon le type de cellule
• Adipocyte: production de triglycérides
• Cellule testiculaire: sécrétion d’une hormone stéroïdienne: la
testostérone
14
2.3.2.Les ribosomes.
Le ribosome
• Ce sont des petites formations:
– organisées en deux sous unités de volume
différent.
– constitués de protéines et d’ARNr (Acide
ribonucléique ribosomal) .
• Ils sont assemblées dans le nucléole, puis
passent dans le cytoplasme.
Fonctions ribosomes
• Synthèse des protéines à partir des
aminoacides
• Les ribosomes libres servent à fabriquer
les protéines solubles qui demeureront
dans le cytosol tandis que ceux attachés
au réticulum endoplasmique fabriquent les
protéines destinées aux membranes, aux
vésicules ou qui seront exportées à
l'extérieur de la cellule.
•
2.3.3.L’appareil de Golgi
• L’appareil de Golgi est un empilement de sacs
membraneux aplatis.
• La fonction principale de l’appareil de Golgi est de
modifier, de trier et de concentrer et emballer les
protéines synthétisées par les ribosomes.
• Les vésicules produites seront:
– Soit sécrétées en dehors de la cellule
– Soit transformées dans des lysosomes
– Soit intégrées dans la membrane plasmique
L’appareil de Golgi
Réticulum endoplasmique et
complexe golgien
(1) Noyau
(2) Pore nucléaire
(3) Réticulum endoplasmique
rugueux
(4) Réticulum endoplasmique lisse
(5) Ribosome
(6) Protéines transportées
(7) Vésicule golgienne
(8) Complexe golgien
(9) Face cis du complexe golgien
(10) Face trans du complexe golgien
(11) Citerne du complexe golgien
(Wikipedia)
15
Les lysosomes
2.3.4.Les lysosomes
Appareil de Golgi
• Sont des vésicules contenant des lysozymes,
enzymes d’hydrolyse
– Ces enzymes sont des molécules d’origine protéique
capables de séparer par réaction chimique
d’hydrolyse une macromolécule en éléments plus
simples.
• Elles interviennent dans:
– La digestion cellulaire
– La destruction des envahisseur cellulaires
– L’élimination des organites cellulaires
endommagées.
Lysosome
Enzymes
Exemples de pathologies du lysososme
• L’accumulation de débris non digestibles
transforme le lysosome en corps résiduel.
• Lorsqu’une cellule subit des lésions où
qu’elle est privée d’oxygène, la membrane
qui délimite les lysosomes va se rompre
ce qui engendre la destruction de la
cellule, on parle d’autolyse cellulaire.
• Pneumoconiose : les particules minérales (charbon) sont
phagocytées par les macrophages alvéolaires mais ils
altèrent la membrane des lysosomes dont le contenu se
déverse dans le cytoplasme, d’où mort des
macrophages.
• Déficit en enzymes lysosomiales : les molécules non
digérées peuvent s’accumuler et provoquer des
maladies de
Les peroxysomes
2.3.5.Le centrosome
• Les peroxysomes sont des sacs
membraneux qui s'occupent de la
détoxification grâce à leurs enzymes
oxydases et catalases.
• Elles s'attaquent aux radicaux libres, à
l'alcool et au formaldéhyde. Elles
oxydent également certains acides gras.
– surcharge telles que la maladie de Tay-Sachs (accumulation de
gangliosides de la membrane neuronale dans les neurones,
retard psychomoteur, mental, décès à 5 ans)
• Le centrosome est le centre organisateur
des microtubules.
• Il est composé d'une paire de centrioles,
perpendiculaire l'une à l'autre.
• Fonction: de diriger tels des « aimants »
le sens de la division cellulaire.
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2.3.6.La mitochondrie
• Les mitochondries sont des
organites en forme de
bâtonnets possédant deux
membranes.
• La membrane interne
forme des replis appelés «
crêtes », qui s’imbriquent
dans une substance
appelée « matrice ».
• A l’intérieur de la
mitochondrie on trouve un
peu d’ADN, des ribosomes
mitochondriaux et divers
enzymes.
Fonction
• Assure la respiration cellulaire :
convertisseur d’énergie chimique par
phosphorylation oxydative et formation
d’ATP.
• Stockage du calcium,
• Participation à diverses synthèses (acides
gras, urée, stéroïdes).
Le catabolisme énergétique et les
mitochondries
La respiration cellulaire
Exemples de pathologies des
mitochondries
• Cytopathies mitochondriales : leur gravité
dépend du nombre de mitochondries
atteintes dans chaque cellule, elles
entranent une faiblesse musculaire ou des
maladies dégénératives du système
nerveux central
Définition
• Le catabolisme énergétique appelé aussi
respiration cellulaire fait référence à des
réactions biochimiques conduisant à la
dégradation de nutriments afin d’obtenir
des molécules d’ATP
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Obtention d’ATP
• Tous les nutriments peuvent servir à la
fabrication d’ATP
• Celui qui est utilisé en premier c’est le glucose.
• La dégradation de glucose démarre dans le
cytosol . La réaction de dégradation du glucose
porte le nom de glycolyse et produit du
pyruvate
• A la fin de toutes ces réactions cellulaires
d’oxydoréduction le pyruvate est
complètement dégradé et génère
– 38 molécules d’ATP qui ont emmagasiné dans les
liaisons entre les ions phosphate, l’énergie libérée
à la suite des réactions
– CO₂ et eau
• Le système ADP/ATP pouvant capter puis
restituer de l’énergie est dit transporteur
d’énergie.
• L’ensemble des réactions énergétiques
ont lieu dans les mitochondries
Le cycle de Krebs
• Le pyruvate pénètre dans les mitochondries
• Au seine de celles-ci, l’équipement enzymatique
permet la transformation du pyruvate. Celui-ci
subi une chaine de réactions (cycle de Krebs) .
Cycle de l’ATP
• L'ATP (adénosine triphosphate) peut se
transformer en ADP (adénosine-diphosphate) avec
libération d’énergie et inversement , suivant la
réaction:
L’utilisation de l’énergie fournie par
l’ATP
• L’absorption et l’excrétion cellulaire:
endocytose, transport actif
• Le travail mécanique: contraction fibres
musculaires
• La synthèse de nouveaux produits (ex:
protéines)
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