Année 2010

Plan du cours
Année 2010
1. Introduction et rappels,
Cours de Biologie
Enseignement 1ére année
Nouveau programme
UE 2.1 et 2.2
2. Atomes et molécules, le calcium,
3. Carbone, oxygène, phosphore,
4. Protéines et cycle de l’azote,
Dr J.Oglobine
5. Les glucides et les lipides,
6. la cellule,
http://dl.free.fr/gyUCoCjvg
dl.free.fr/gyUCoCjvg
7. L’hérédité.
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
1
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
2
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
3
Introduction et rappels
Introduction et rappels
Un être vivant est une structure ayant la possibilité :
• Contrôler son métabolisme en fonction des
variations du milieu intérieur et extérieur ex
thermorégulation … (homéostasie).
a) Les différents niveaux
d’organisation de l’organisme humain
Les
fondamentaux
• Se réparer (en puisant des nutriments et de
l’énergie dans son environnement).
• Se reproduire.
reproduire.
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
4
Introduction et rappels
5
Introduction et rappels
Les
fondamentaux
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
6
Introduction et rappels
Les
fondamentaux
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Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
Les
fondamentaux
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Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
9
1
Introduction et rappels
Introduction et rappels
Les
fondamentaux
Introduction et rappels
Les
fondamentaux
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Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
10
Introduction et rappels
Les
fondamentaux
11
Introduction et rappels
Les niveaux d'organisation de la matière
12
L’organisme
Les niveaux d'organisation de la matière
La matière est formée d’
d’atomes
atomes,,
Les atomes s'assemblent en molécules,
molécules,
Les molécules s’assemblent en macromolécules,
Les macromolécules s'assemblent pour former
des organites (membranes,
(membranes, mitochondries….
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
Les organites pour former les éléments d’une
cellules,,
cellules
Les cellules se regroupent en tissus,
tissus,
Les tissus forment des organes qui assurent
une ou des fonctions,
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13
14
L’organisme est composé d’appareils
et de systèmes exerçant tous une ou
plusieurs fonctions.
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15
Les différents systèmes et appareils
Les Systèmes
Les Systèmes
Un système associe plusieurs organes
dont la morphologie et la fonction sont
comparable :
système
squelettique
système
musculaire
système
nerveux
appareil
digestif
• Système nerveux ;
• Système endocrinien ;
• Système immunitaire ….
appareil
circulatoire
Etc…
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18
2
Les Appareils
Les Appareils
Un appareil comprend des organes
différents qui participent à une
fonction commune :
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• Appareil
• Appareil
• Appareil
• Appareil
Les systèmes et appareils sont
contrôlés, régulés et coordonnés afin
d’optimiser et d’adapter leurs
fonctionnement aux variations de
l’environnement et aux circonstances.
cardiovasculaire ;
respiratoire ;
digestif ;
urinaire ;
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Régulation
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20
L’homéostasie
Homéostasie du milieu intérieur
Régulation
Ces systèmes et appareils
contribuent à l’homéostasie via les
systèmes de communication et de
régulation : nerveux et hormonaux
hormonaux..
21
• Température : 37
37°
°C
• pH sanguin : 7.3
• Pression sanguine artérielle
Appareil
respiratoire
Appareil
digestif
– Pression diastolique 8 mm Hg
– Pression systolique 16 mm Hg
•
•
•
•
Osmolalité (pression osmotique)
osmotique) :
NaCl extracellulaire = 145 mM
Volémie : 5-6 litres de sang
Glycémie : 1g/l
Appareil
urinaire
Appareil circulatoire
Lymphe
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22
Métabolisme
Processus métaboliques
L’ensemble des réactions biochimiques
qui se produisent dans la cellule est
appelé métabolisme.
métabolisme.
b) Métabolisme :
catabolisme et anabolisme
24
La plupart des réactions biochimiques
font partie d’une voie métabolique :
S
E1
A
E2
B
E3
E4 etc.
P
Les enzymes sont des protéines qui catalysent
une réaction biochimique.
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27
3
Métabolisme
Métabolisme
Métabolisme
Métabolisme : C’est l'ensemble des
transformations moléculaires et énergétiques
qui se déroulent de manière ininterrompue
dans la cellule et un organisme vivant.
C'est un processus ordonné
ordonné,, qui fait intervenir
des processus de dégradation (catabolisme) et
de synthèse organique (anabolisme).
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L’ATP
Catabolisme : c’est l’ensemble des réactions
Catabolisme :
enzymatiques de dégradation des
macromolécules en molécules de taille plus
faible.
Ces réactions s'effectuent avec une libération
d'énergie dont une partie est stockée sous
forme d‘adénosine triphosphate (ATP
(ATP)) et de
transporteurs d'électrons réduits (NAD(P)H et
FADH2) et libération de CO2 et H2O.
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29
Métabolisme
30
Métabolisme
L'anabolisme :
C’est l’ensemble des réactions
enzymatiques de biosynthèse de
molécules ou de macromolécules.
Adénine
Ac
Ac.. phosphorique
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L'anabolisme :
ces réactions nécessitent un apport
d'énergie fournie généralement par
l'hydrolyse de l'ATP, issus des
réactions cataboliques
cataboliques..
Ribose
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31
Processus métaboliques
32
Processus métaboliques
L’énergie nécessaire aux processus
anaboliques est fournie grâce
grâce au
catabolisme, essentiellement sous
forme d’adénosine triphosphate (ATP) :
ATP + H2O
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34
Un processus qui consomme de
l’énergie, comme la contraction
musculaire dépend de l’hydrolyse de
l’ATP.
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33
Processus métaboliques
Ainsi, les processus anaboliques et
cataboliques sont couplés entre eux
via la molécule de l’énergie biologique
universelle :
l’ATP.
ADP + HPO42-
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4
L’atome
Plan du cours
L’atome
1. Introduction et rappels,
2. Atomes et molécules, le calcium,
Un atome (du grec ατοµος
ατοµος,, « que l'on
ne peut diviser ») est la plus petite
partie d'un corps simple pouvant se
combiner chimiquement avec une
autre.
3. Carbone, oxygène, phosphore,
4. Protéines et cycle de l’azote,
5. Les glucides et les lipides,
C’est le constituant élémentaire de la
matière. Le mot atome a été élaboré par
les chimistes au début du XIXème
siècle, comme la plus petite partie d' un
corps pur indivisible.
indivisible.
6. la cellule,
7. La génétique.
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L’atome
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L’atome
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L’atome de carbone
L’atome de carbone
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43
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42
Tableau périodique
La valence
Deux atomes sont dits isotopes s'ils ont
le même nombre de protons mais un
nombre de neutrons différent.
Le carbone 14 et le carbone 12 sont
deux isotopes de l’atome de carbone.
carbone.
39
Un atome est couramment désigné par son
symbole, chimique C H N, complété par son
nombre de masse A (égal au nombre de
nucléons de l'atome) placé en haut et à
gauche du symbole.
Exemple : le carbone 12 de nombre de masse
12 est noté 12C.
Il est constitué d'un noyau composé de
protons (+) et de neutrons autour desquels se
trouvent des électrons (-). La taille de son
diamètre est de l'ordre de l'ångström
l'ångström,, soit 1010 m ou 0,1 nanomètre.
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Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
La valence d'un élément chimique est le
nombre maximal de liaisons chimiques
qu'il peut former. La valence d'un atome
dans le cadre d'une molécule est le
nombre de liaisons covalentes que cet
atome a formé.
Ex : le carbone a une valence de 4 : CH4,
CO2..
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45
5
Les atomes
Les électrolytes
Tableau périodique
Certains atomes sont indispensables à la vie :
Oxygène
O,
O2,
Hydrogène H,
H2,
Carbone
C,
Azote
N,
N2,
Calcium
Ca++,
Phosphore P,
Soufre
S,
Ces atomes sont les composants des molécules
complexes tels que ADN, ARN, lipides, protéines…
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46
L’ion aluminium
On appelle électrolytes l’ensemble des
substances minérales contenues dans
les liquides biologiques.
Les atomes sont ionisés lorsqu'ils sont
en solution : anions - et cations + .
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L’ion aluminium
e-
e-
e-
e-
+ +
+
+ +
+
+ +
+ + + +
+ +
e-
e-
e-
e-
+ +
+ + +
+
+ +
+
+
+ +
+ +
ee-
ee-
e-
e-
+ +
+ + +
+
+ +
+
+ +
+
+ +
L’ion aluminium
L’ion aluminium a le même noyau que l’atome
d’aluminium mais son nuage électronique n’est formé
que de 10 électrons. D’un point de vue électrique, il
possède 3 charges positives en excès c’est un cation.
e-
e-
e-
e-
+ +
+ +
+
+
+ +
+
+
+ +
+ +
e-
+
ee-
ee-
e-
ee-
e-
e-
e-
e-
e-
ee-
e-
48
L’ion aluminium
+
+
e-
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e-
e-
e-
e-
47
e-
La solution de chlorure
d’aluminium
Les électrolytes
: ions chlorures Cl: ions aluminium Al3+
Les atomes sont ionisés lorsqu'ils sont
en solution : anions (négatif) et cations
(positif).
: molécules d’eau
La solution de chlorure d’aluminium
est électriquement neutre
e-
+
e-
e-
Symbole : Al 3+
La formule de la solution
s’écrit:
eee-
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(Al 3+ + 3 Cl-)
Pourquoi ?
6
Les électrolytes
On distingue :
Les ions libres : Na+, K+, Cl-, Li+, HCO3 Les ions partiellement complexés : Ca++,
mg++, Phosphates, sulfates,
Les ions liés ; Fe++/Fe+++, Cu++
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55
Tableau périodique
Les oligoéléments
Les oligoéléments
D’autres atomes jouent des rôles importants
dans les métabolismes :
Fer,
Fe+++
Iode,
I2
Magnésium,
Mg++
Cobalt,
Co
Zinc,
Zn
Manganèse,
Mn++
Sélénium, Se
Chrome,
Cr
Ils sont présents dans les aliments et sont
directement absorbables. Ces atomes
sont le plus souvent des cofacteurs
d’enzymes, voire des catalyseurs de
réactions biochimiques.
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56
Les vitamines
57
Les vitamines
Ce sont des biomolécules indispensables
que le corps peut ne pas synthétiser, ou
en trop faible quantité. Deux familles : les
vitamines hydrosolubles et les vitamines
liposolubles.
Certaines sont des précurseurs de
coenzymes, qui participent aux réactions
enzymatiques.
– Vit B1, B2, B3, B6, B9, B12, C
– Vit A, D, E, K
cholécalciférol =
vitamine D3
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Les vitamines
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60
Les vitamines
Un apport insuffisant ou une absence de
vitamine provoquent respectivement une
hypovitaminose ou une avitaminose qui
sont la cause de maladies (scorbut,
(scorbut,
béribéri, rachitisme, etc.).
etc.).
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61
Un apport excessif de vitamines
liposolubles (A et D essentiellement)
provoque une hypervitaminose,
hypervitaminose, toxique
pour l'organisme.
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Les molécules
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7
La molécule d’eau
Les molécules
Les molécules
L’eau est une molécule simple, comme
la molécule d’oxygène gazeux (O2).
Mais une molécule peut être une
structure extrêmement complexe telle
que l’hémoglobine ou l’Acide
Désoxyribonucléique (ADN).
De nombreuses molécules de notre
environnement sont nécessaires pour le
fonctionnement de nos cellules.
H2O
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64
Les molécules
67
Les molécules
66
Les molécules
Les molécules organiques sont donc
formée d’atomes. La composition de la
molécule est résumée dans la formule
chimique suivante : CxHyOzNw.
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Les molécules organiques sont des
composants essentiels des cellules.
Elles appartiennent à quatre familles # :
Les glucides,
Les protéines,
Les lipides,
Et les Acides Nucléiques (ARN, ADN).
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Les molécules
Au sein des molécules les atomes sont
liés entre eux par des liaisons chimiques
et physiques :
Elles peuvent être forte : liaisons
covalentes,
Ou plus faibles : liaisons hydrogènes.
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Les molécules
Les atomes dont la teneur est supérieur
à 1% du poids sec sont au nombre de
quatre : le carbone, l’hydrogène,
oxygène et l’azote.
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Molécule de saccharose
Un exemple : Le calcium
Glucose + fructose
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8
Le calcium
Le calcium
Il joue un rôle important dans la
croissance et le développement des
cellules. Il représente environ 2% du
poids corporel total (99% dans l’os et 1%
sous forme dissoute).
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Le calcium
Le calcium intervient dans de
nombreux métabolismes :
– Perméabilité membranaire,
– La contraction musculaire,
– Coagulation sanguine ……
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Entrées, sorties et échanges de calcium/24h
Le calcium
Le calcium
Les
liquides
extracellulaires
(plasma,
lymphe…) contiennent environ 1 g de
lymphe…
calcium et seulement 0,2 g de phosphates
(surtout intracellulaires : ADN, ARN, ATP
ATP…
…)
Besoins ≈ 1,2 g pendant la croissance, après 50 ans et
chez la femme lactante
ingestion : 1 g (lait,
yaourts, fromages…)
Les besoins sont de 15 à 35 mmol /j
apportés par le lait et ses dérivés.
Lors d’une grossesse ou d’un
allaitement les besoins sont accrues
(supplémentation).
absorption : 0,3 g
filtration
glomérulaire
10 g
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0,5 g
réabsorption
tubulaire
9,8 g
excrétion : 0,2 g
excrétion : 0,8 g
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0,5 g
plasma
sécrétion : 0,1 g
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l’homéostasie du calcium
Le calcium
Le calcium
stimulation
Taux de Ca++ élevé
Le taux de calcium sanguin est régulé
dans des limites extrêmement étroites :
Ca = 2,5 mmol /l
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79
Deux hormones interviennent dans
cette régulation (parathormone et
calcitonine).
La parathormone est synthétisée par
les parathyroïdes, la calcitonine par la
glande thyroïde.
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80
Thyroïde
Calcitonine
↓ [calcium]
Calcitonine : hormone peptidique à effet hypocalcémiant
- Stimule l'absorption du calcium sanguin par l’os,
- Inhibe la libération de calcium par les cellules osseuses.
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9
Les parathyroïdes
Les parathyroïdes
Les parathyroïdes
La parathormone :
Sécrètent la parathormone (PTH)
Parathormone (hypercalcémiante)
==> ↑ calcium sanguin
- Stimule la déminéralisation des os
- Stimule l'absorption intestinale du
calcium
- Stimule la rétention de calcium par les
reins
La parathyroïdectomie entraîne une
hypocalcémie, qui entraîne elle même
une hyperexcitabilité neuromusculaire
(spasmes, convulsions, tétanie…).
++++ chirurgie thyroïdienne
Homéostasie phosphocalcique
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83
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84
Rachitisme et vitamine D
La vitamine D
fémur
La vitamine D stimule la minéralisation
de l’os. Un déficit en vitamine D
entraine une sécrétion de PTH
responsable de la déminéralisation de
l’os.
absence de
minéralisation
des os carpiens
La coagulation sanguine
tibia
Mauvaise absorption intestinale du Ca → hypocalcémie → mauvaise minéralisation du
squelette → déformation des os des jambes.
cholécalciférol
= vitamine D3
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85
hémostase
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86
hémostase
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87
STELL 2010
Le terme d’hémostase comprends les
processus mis en jeu pour colmater les
fuites et pour restaurer la circulation
sanguine en cas de thrombose.
thrombose.
Le sang circule en circuit fermé sous
une pression élevée (TA).
1ére année
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
88
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
89
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90
10
Voie endogène
Facteurs Contacts
Voie exogène
Facteur Tissulaire
VIIa
PK, KHPM, XIIa, XIa, IXa
PL
Ca2+
VIIIa
La coagulation sanguine
In fine
PL
Ca2+
X
Xa
Voie exogène : voie principale in vivo
Voie endogène : voie de consolidation
PL
Ca2+
Va
IIa
II
Fibrinogène
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Soluble
Fibrine
91
insoluble
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92
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
93
Les protéines
Le plasma
sérum
Plasma
caillot
cellules
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94
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95
Plan du cours
Le carbone
Atomes et molécules
1. Introduction et rappels,
Toutes les molécules biologiques sont
construites à partir d’un squelette carboné.
-C-C-C-C-C-C-C-C-C-CLa liaison CC-C est forte donc très stable.
Le carbone inorganique est sous forme de
gaz carbonique CO2.
2. Atomes et molécules, le calcium,
Le carbone,
L’oxygène,
Le phosphore.
3. Carbone, oxygène, phosphore,
4. Protéines et cycle de l’azote,
5. Les glucides et les lipides,
6. la cellule,
7. L’hérédité.
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
97
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
98
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
99
11
Le carbone
Le carbone
le cycle du carbone,
carbone,
Le carbone sous forme de CO2 est
prélevé par les végétaux et incorporé
dans la matière organique grâce à la
photosynthèse (chlorophylle).
Il est rejeté dans l’environnement lors de
la respiration ou de la combustion.
Les principales combinaisons retrouvées dans le
monde vivant :
- Groupement méthyle CH3
CH3-CH3
- Hydroxyle OH
CH3-CH2OH
- Carboxyle COOH
CH3-COOH
- Aminé CC-NH2
NH2-CH3-COOH
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100
Atomes et molécules
http://dl.free.fr/hwHdlWRdE
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101
L’oxygène
L’oxygène
L’oxygène est un gaz O2 présent dans
l’air à hauteur de 21 % du mélange
gazeux.
103
L’oxygène est prélevé dans le milieu
extérieur au niveau des alvéoles
pulmonaires.
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104
L’eau oxygénée
Le gaz carbonique
102
L’oxygène est en partie dissous dans le
plasma et en partie lié à l’hémoglobine, sous
forme d’oxyhémoglobine.
Celle--ci est instable :
Celle
En présence d’O2 elle se forme
facilement et lorsque la pression partielle
d’oxygène baisse, elle se dissocie, aussi
facilement, libérant l’oxygène.
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105
Atomes et molécules
Le CO2 est également transporté sous forme
dissoute dans le plasma et sous forme
combiné a l’Hb :
Bicarbonates HCO3- H+;
Carboxyhémoglobine.
Le peroxyde d’hydrogène est douée
d’une activité antimicrobienne (C.
macrophagique).
H-O-O-H
Les solutions de peroxyde d’hydrogène
à 3% sont utilisés comme antiseptique
(Endoscopes).
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106
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
L’oxygène
Il est transporté, pour l’essentiel, combiné
de manière réversible à l’hémoglobine
contenue dans les hématies.
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Le carbone,
L’oxygène,
Le phosphore.
107
Le carbone,
L’oxygène,
Le phosphore.
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108
12
Les phosphates
Les phosphates
Le phosphore existe dans l'organisme sous
forme minérale, l'acide phosphorique et ses
différents sels, souvent désignés par
phosphore inorganique.
Sous formes organiques : phospholipides,
phosphoprotéines, acides nucléiques,
adénosine triphosphate (ATP), nicotinamide
adénosine dinucléotide phosphate …
L'apport alimentaire quotidien de phosphore
est variable mais de l'ordre de 1 g dont les
deux tiers environ sont absorbés par le tube
digestif.
Les enzymes digestives libèrent le phosphore
sous forme de phosphates.
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109
Métabolisme phosphocalcique
110
Le métabolisme du calcium
et du phosphore sont en
relation étroite.
étroite.
Ils prédominent
quantitativement dans le
tissu osseux sous forme de
cristaux d'hydroxyapatite
d'hydroxyapatite,, à
l’origine de la résistance
mécanique de l'os.
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
111
Plan du cours
Protéines et cycle de l’azote
Les protéines
1. Introduction et rappels,
2. Atomes et molécules, le calcium,
Les protéines,
L’azote.
Anabolisme et catabolisme de l’hémoglobine
3. Carbone, oxygène, phosphore,
4. Protéines et cycle de l’azote,
Les protéines sont indispensables à la vie,
elles assurent de très nombreuses fonctions :
Les protéines de structure,
Les protéines fonctionnelles.
5. Les glucides et les lipides,
6. la cellule,
7. L’hérédité.
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
112
Les protèines
113
Les protéines
Monomère + Monomère + Monomère + Monomère
A.A.
A.A.
A.A.
A.A.
115
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
114
Structure des protéines
Les protéines
Les protéines sont des polymères qui
peuvent être composées de plus de
5000 acides aminés. Il existe 20 acides
aminés différents.
Les acides aminés,
La liaison peptidique,
Structure des protéines,
Fonctions des protéines,
Un exemple : l’hémoglobine.
Polymère
Protéine
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Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
116
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
117
13
Structure des protéines
9 acides aminés sont dit essentiels car il ne
peuvent être synthétisés par les cellules de
l’organisme : Leucine, isoleucine, lysine,
méthionine, phénylalanine, valine,
tryptophane, thréonine.
Les protéines végétales sont pauvres en
acides aminés essentiels.
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
118
Les protéines
119
Les protéines
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
120
La liaison peptidique
Acides aminés
Un acide aminé est une molécule organique
possédant un squelette carboné et deux
fonctions : une amine ((-NH2) et un acide
carboxylique ((-COO- H+).
Dans les protéines les acides aminés sont
liés entre eux par la ‘liaison peptidique’.
peptidique’.
Les acides aminés,
La liaison peptidique,
Structure des protéines,
Fonctions des protéines,
Un exemple : l’hémoglobine.
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
121
Les protéines
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
122
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
123
Structure des protéines
Structure des protéines
ADN
Les protéines
La séquence des acides aminés
(structure primaire) est déterminée par
le gène.
Les acides aminés,
La liaison peptidique,
Structure des protéines,
Fonctions des protéines,
Un exemple : l’hémoglobine.
ARN
Protéines
Le tout obéissant aux lois de la thermodynamique !!!
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124
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
125
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
126
14
L’organisation polymérique des protéines,
des acides nucléiques
Structure des protéines
Structure des protéines
Structure primaire
Structure tridimensionnelle
La séquence des acides aminés (structure
primaire) détermine la structure
tridimensionnelle.
Centre hydrophobe
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Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
127
128
Structure des protéines
Ponts disulfures
II aire
III aire
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129
Les protéines
IV aire
Les protéines
2 Cystéines
oxydation
Les acides aminés,
La liaison peptidique,
Structure des protéines,
Fonctions des protéines,
Un exemple : l’hémoglobine.
Cystéine
1 Cystine
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130
Fonctions des protéines
131
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132
Fonctions des protéines
Transporter :
Les transporteurs de petites molécules
dont l’oxygène,
Les transporteurs transmembranaires,
Reconnaître et défendre :
Les immunoglobulines,
Transformer :
Les enzymes catalysent l’essentiel des
réactions (bio)chimiques du vivant,
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
133
Créer et maintenir une structure
Les protéines du cytosquelette,
Les protéines des tissus de soutien ;
Se déplacer
Les protéines à fonction motrice ;
Les protéines des mouvements intracellulaires
Communiquer-- Informer
Communiquer
Les récepteurs et leurs ligands
Les hormones.
1. Structure : les fibres protéiques,
2. Mouvement,
3. Transport de substances dans le
sang,
4. Transport de substances à travers la
membrane des cellules,
5. Hormones,
6. Identification des cellules,
7. Immunité : les anticorps
8. Enzymes.
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
134
135
15
Les enzymes
La réaction enzymatique
Séquence d’acides aminés
Les enzymes sont des protéines qui
catalysent une réaction biochimique.
L’altération de la structure tertiaire,
modifie leur activité. Une mutation
génétique peut être à l’origine d’une
enzyme anormale ou non
fonctionnelle entrainant une maladie
métabolique (phénylcétonurie).
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
136
Acides aminés du site catalytique
E + S
ES
E + P
E = Enzyme,
Configuration spatiale de la molécule :
Structure tridimensionnelle de l’enzyme
S = Substrat,
P = Produit.
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137
L’hémoglobine
Les protéines
138
Un exemple de molécule protéique
complexe :
Les acides aminés,
La liaison peptidique,
Structure des protéines,
Fonctions des protéines,
Un exemple : l’hémoglobine.
l’hémoglobine
La synthèse de l’hémoglobine est réalisée
dans l’érythroblaste, dans la moelle
osseuse.
L’érythropoïétine est l’hormone qui régule
l’érythropoïèse.
139
L’hémoglobine
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
140
141
D’après lévy et coll.
La molécule d’Hème ;
La molécule de Globine ;
4 molécules d’Hème et 4 molécules
de globine.
globine.
142
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
L’Hémoglobine : La globine
L’Hémoglobine : l’héme
La molécule d’hémoglobine est composé
de 2 éléments distincts
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Structure de l’hémoglobine
Les protéines
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Acides aminés du site de fixation
D’après lévy et coll.
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143
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144
16
Protéines et cycle de l’azote
La molécule d’hémoglobine
L’hémoglobine
β1
Fe++
α2
Les protéines,
L’azote,
Anabolisme et catabolisme de l’hémoglobine.
D’après lévy et coll.
2,3 DPG
Fe++
α1
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145
Protéines et cycle de l’azote
146
148
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149
L’ammoniaque NH3
L’urée
L’ammoniaque sanguin a une double origine
endogène et exogène :
- Dans tous les tissus (foie et rein) de
l’ammoniaque est produit par la désamination
oxydative des acides aminés
- Au niveau du tube digestif, les bactéries
produisent des quantités importantes
d’ammoniaque transportées par la veine porte.
L’urée est la principale forme de détoxication
de l’ammoniaque chez l’homme, sa synthèse
est hépatique. Elle est éliminée dans les
urines après filtration glomérulaire et
réabsorption tubulaire partielle.
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
151
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
147
L’azote N
Les constituants azotés non protéiques sont
au nombre d’une quinzaine environ dans le
sérum, l’urée représente la partie la plus
importante, suivie par les acides aminés,
l’acide urique, et l’ammoniaque.
Les protéines représentent 99% de l’azote
plasmatique (70g/l).
L’azote N
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β2
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Catabolisme des protéines
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150
Le cycle de l’urée
Valeurs habituelles ; 2,5 à 5 mmol/l.
152
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
153
17
La goutte
L’acide urique
La goutte
L’acide urique est chez l’homme le produit
final du catabolisme des bases puriques
présentes dans les acides nucléiques (ADN
et ARN).
Valeurs habituelles : 150 à 420 µmol/l
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
154
L’acide urique
Dr J.Oglobine
Les Syndromes
155
Les Syndromes
156
Protéines et cycle de l’azote
Créatine et créatinine
L’acide urique est chez l’homme le produit
final du catabolisme des bases puriques
présentes dans les acides nucléiques (ADN
et ARN).
Dr J.Oglobine
La créatinine est un produit du métabolisme
musculaire, elle dérive de la créatinecréatinephosphate. Elle est éliminée dans les urines
après filtration glomérulaire.
Les protéines,
L’azote,
Anabolisme et catabolisme de l’hémoglobine.
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Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
Valeurs habituelles : 150 à 420 µmol/l
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157
Produits de l’hématopoïèse
Métabolisme de l’HB
Métabolisme et catabolisme un exemple :
la synthèse de l’hémoglobine et son
catabolisme
Érythrocytes
236 x 109/jr
Neutrophiles
36,5 x 109/jr
Plaquettes
AU TOTAL
Un an...
Une vie (75 ans)...
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158
160
159
L’érythropoïèse
200 x 109/jr
472 x 109 cellules par jour
17,2 x 1013 cellules
D’après lévy et coll.
12,9 x 1015 cellules
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161
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
162
18
L’érythropoïèse physiologique
Elle a lieu dans la moelle osseuse à partir de la
naissance,
Les érythroblastes proviennent des cellules
souches totipotentes,
L’érythropoïétine (EPO) est le facteur de
croissance principal de l’érythropoïèse,
L’érythropoïèse dure environ 6 jours,
La synthèse d’hématies est d’environ 200 milliards
par jour.
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163
Hémolyse physiologique
Dégradation de l’héme
La durée de vie du globule rouge est de 120
jours en moyenne,
La molécule d’hémoglobine sera dégradée
après la destruction du globule rouge par les
macrophages,
La globine
L’héme
Acides aminés
D’après lévy et coll.
Bilirubine
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
164
165
Plan du cours
5.1 Les glucides
5. Glucides et lipides
1. Introduction et rappels,
2. Atomes et molécules, le calcium,
1. Rôle énergétique
• 40 à 50 % des calories apportées par
l’alimentation humaine sont des glucides.
• Ils ont un rôle de réserve énergétique
dans le foie et les muscles (glycogène).
1. Les glucides,
2. Les lipides.
3. Carbone, oxygène, phosphore,
4. Protéines et cycle de l’azote,
5. Les glucides et les lipides,
6. la cellule,
7. L’hérédité.
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
166
5.1 Les glucides
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
167
169
Les glucides ou sucres encore appelé
hydrates de carbone sont composés
C,H,O. Ce sont des biomolécules
énergétiques (nutriments). On distingue
les sucres simples (oses) et les sucres
complexes, polymères tel que le
glycogène.
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
168
5.1 Le glucose
5.1 Les glucides
2. Rôle structural
Les glucides interviennent comme :
• Eléments de soutien (cellulose), de
protection et de reconnaissance dans la
cellule.
• Eléments de réserve des végétaux et
animaux (glycogène, amidon).
• Composants de molécules
fondamentales : acides nucléiques,
coenzymes, vitamines, …
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
O
H
C
H
C
OH
HO
C
H
H
C
OH
H
C
HO
OH
CH2 OH
Linéaire
CH 2OH
O
H
Représentation
H
OH
H
H
OH
H
OH
cyclique
170
19
5.1 LES MONOSACCHARIDES
CH2OH
CH2OH
O
H
HO
O
H
O
C
C
OH
HO
C
H
C
H
C
CH2 OH
H
C
H
HO
C
H
OH
HO
C
H
OH
H
C
OH
CH2 OH
H
OH
H
H
OH
O
H
OH
H
OH
CH2 OH
C
O
HO
C
H
H
C
OH
H
C
OH
Glucose
H
OH
CH
OH 2OH
H
CH 2OH
O
OH
Fructose
H
OH
H
H
OH
O
H
O
H
H
OH
H
H
OH
Galactose
Galactose
...
OH
O
CH2 OH
O
H
H
H
OH
H
H
OH
O
H
H
O
H
H
OH
H
H
OH
O
H
CH2 OH
...
CH2OH
O
H
H
OH
H
H
OH
O
H
O
Glucose
H
OH
H
H
OH
O
CH2OH
O
H
Sucre du lait
CH2OH
Fructose
CH2OH
Glucose
Lactose
Saccharose
Sucre de table
HO
Glucose
CH 2OH
CH 2OH
O
H
H
C
H
5.1 Le glycogène : réserve de glucose
5.1 DISACCHARIDE
Structures les plus importantes :
Les hexoses C6H12O6
H
OH
H
H
OH
O
H
H
O
Branchement α (1 - 6)
CH2
H
OH
H
H
OH
O
H
H
O
H
OH
H
H
O
...
H
OH
H
OH
8 à 12e résidus
Dans les muscles squelettiques et le foie
Glucose
Maltose
Sucre de Malt
1. Les glucides,
2. Les lipides.
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5.2 Les lipides : Rôles biologiques
5.2 Les lipides
5. Glucides et lipides
175
Les lipides membranaires
Les lipides sont des molécules énergétiques
et structurales composées d’atome de C, H,
O. Les lipides ne sont pas hydrosolubles,
leur digestion fait intervenir la bile et la
formation de chylomicrons.
chylomicrons.
L’apport alimentaire quotidien est de 60 à
100 g (90% de TG).
• Les lipides représentent environ 20 % du poids
du corps.
• Ils sont une réserve énergétique mobilisable.
• Ils ont un rôle de précurseurs : stéroïdes,
vitamines.
• Les membranes ont une structure lipidique.
• Les plaques d’athérome constituées de dépôt
lipidique entraînent le durcissement des artères
(athérosclérose).
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
176
5.2 Les lipides
5.2 Les lipides : les AG
nnnnnnnnpppppp
pppppppppppppp
pppp
Les acides gras sont constitués d’une
chaine carbonée linéaire plus ou moins
longue portant une fonction acide
carboxylique : RR-COOH
Il existe 3 grandes familles :
• Les acides gras,
• Les glycérides,
• Le cholestérol.
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
178
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
177
179
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
180
20
5.2 Les lipides : les AG
AG saturés
Ac butyrique, stéarique et palmitique,
AG insaturés
Ac oléique, linolénique, linoléique
linoléique..
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5.2 Le cholestérol
5.2 Les lipides : les TG
181
5.2 Les lipides : le CHT
Les glycérides sont des esters d’Acides
Le cholestérol ( C27 H46 O) est un stérol
(alcool cyclique), c’est un composant des
membranes cytoplasmiques.
Gras et de Glycérol
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
182
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
183
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
186
5.2 Les lipides : le CHT
Le cholestérol (CHT) :
Le cholestérol (CHT) :
Apporté par l’alimentation et fabriqué
par le foie. Le CHT est absorbé au
niveau de l’intestin grêle après action
de la lipase pancréatique.
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
184
Le CHT est transporté dans le sang lié à
des lipoprotéines (LDL et HDL). Le CHT
fait parti des membranes plasmiques.
De nombreuses molécules dérivent du
CHT, des hormones, les sels biliaires, la
vitamine D….
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
185
Plan du cours
L’unité du vivant
1. Introduction et rappels,
2. Atomes et molécules, le calcium,
1.
2.
3.
4.
3. Carbone, oxygène, phosphore,
4. Protéines et cycle de l’azote,
Les cellules de tous les êtres vivants sont très
semblables les unes aux autres.
La cellule,
Les organites cellulaires,
La division cellulaire,
Les tissus.
Au niveau microscopique, il n'y a que très peu
de différences entre les espèces.
5. Les glucides et les lipides,
La physiologie cellulaire est la même d'une
espèce à l'autre.
6. la cellule,
7. L’hérédité.
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
187
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
188
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
189
21
L’unité du vivant
L’unité du vivant
L’unité du vivant
Feuille d'Élodée (plante aquatique)
Tous les tissus végétaux ou animaux sont
composés d’une unité de base : la cellule
• Tous les êtres vivants sont faits de cellules
(au moins une cellule).
• La cellule est l'unité de base du vivant.
• La cellule est le plus petit composant vivant
de l’organisme.
cellule
cellule
Surface de la peau (grenouille)
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
190
La cellule
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
191
La cellule
• Cellules procaryotes (bactéries)
• Cellules eucaryotes (toutes les autres
cellules)
Pour mémoire 1 µm = 1/1000 mm= 10-6 m
Cellule procaryote
193
Cellule eucaryote
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
192
La cellule procaryote
On reconnaît deux grands types de cellules :
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
194
• 1 à 3 µm en général
• Pas d'organites (sauf
ribosomes))
ribosomes
• Pas de noyau délimité par une
membrane nucléaire.
• Matériel génétique sous forme
d’un chromosome.
• Tous unicellulaires
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
195
Les procaryotes
Les procaryotes
La cellule eucaryote
Certaines bactéries peuvent se développer
dans des conditions de vie hostiles aux
eucaryotes, ou même
même exiger ces conditions,
telles que, des environnements chimiques
défavorables, des températures élevées
(jusqu’à 113°
113°C) ou l’absence d’oxygène
(anaérobiose).
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
196
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
197
• Cellules de 10 à 100 µm,
• Nombreux organites intra
cytoplasmiques,
• Matériel génétique
intranucléaire, délimité par
une membrane.
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
198
22
La cellule eucaryote
L’unité du vivant
La cellule eucaryote
Ce qui caractérise le mieux la cellule
eucaryote ce n’est pas la taille mais le
fait qu’elle contient une multitude
d’
d’organites
organites fermés par une membrane,
chacun ayant une fonction spécialisée.
La cellule englobe des portions du milieu
extracellulaire par endocytose.
endocytose. Le
contraire de l’endocytose appelé
exocytose,, est un mécanisme de
exocytose
sécrétion courant chez les eucaryotes.
• Les cellules ont des structures communes :
• Une membrane plasmique
• Deux compartiments intérieurs :
• Cytoplasmique,
• Nucléaire.
http://webiologie.free.fr/
http://www.cerimes.fr/e_doc/cellule/cellule.htm
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
199
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
200
Les organites cellulaires
Les organites cellulaires
1.
2.
3.
4.
1. Nucléole
2. Noyau
3. Ribosome
4. Vésicules
5. Réticulum endoplasmique rugueux
6. Appareil de Golgi
7. Microtubules
La cellule,
Les organites cellulaires,
La division cellulaire,
Les tissus.
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
202
La cellule
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
201
8.
9.
10.
11.
12.
Réticulum endoplasmique lisse
Mitochondries
Vacuoles
Cytoplasme
Lysosomes
13. Centrosome
203
La membrane cytoplasmique
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
204
La membrane cytoplasmique
Une cellule eucaryote est donc constituée :
• D’une membrane,
• D’un noyau contenant les chromosomes,
• D’un cytoplasme, qui contient :
• Des organites ( Réticulum Endoplasmique,
mitochondries, ribosomes, appareil de
Golgi, lysosomes…),
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
205
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
206
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
207
23
1. Mitochondries
Les composants de la cellule
LES MITOCHONDRIES
• Description
Organite ressemblant à une fève possédant :
Le cytoplasme contient des centaines, des
milliers de mitochondries faisant office de
centrale énergétique de la cellule, en
fournissant de l’énergie sous forme d’ATP.
d’ATP.
Elles disposent de leur propre acides
nucléiques, elles peuvent synthétiser leurs
propres enzymes et se reproduisent ellesellesmêmes.
- une membrane externe
• Réticulum Endoplasmique,
mitochondries, ribosomes,
appareil de Golgi, lysosomes…),
- une membrane interne (crêtes)
- une matrice mitochondriale
Se divisent de façon autonome = scission
• Fonctions
Production de l’énergie de la cellule par
respiration cellulaire (ATP)
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
208
2. Réticulum endoplasmique
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
209
2. Réticulum endoplasmique
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
210
2. Réticulum endoplasmique
Description :
Dans le cytoplasme, se trouve les ribosomes,
ribosomes,
petites sphérules constituées de 2 sous
unités et participant à l’élaboration des
protéines.
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
211
Autour du noyau se développe le réseau
complexe du réticulum endoplasmique qui
assure le transport des substances à
l’intérieur de la cellule.
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
212
2. Réticulum endoplasmique
Les parois du R.E. sont recouvertes de
ribosomes indispensables à la synthèse des
protéines.
Celles--ci sont synthétisées à la surface du
Celles
réticulum et passent dans la membrane
endoplasmique où elles sont stockées avant
d’être sécrétées à l’extérieur de la cellule.
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
214
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
215
Prolongement de la membrane nucléaire (simple membrane)
S’étend dans tout le cytoplasme (labyrinthe)
2 types: a) Réticulum endoplasmique rugueux (granuleux)
b) Réticulum endoplasmique lisse
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
213
3. Appareil de Golgi
• Description
Simple membrane
Entouré de vésicules
Formé de plusieurs dictyosomes (saccules aplatis)
• Fonctions
Recevoir les lipides et les protéines du R.E. et les acheminer,
Vers un certain nombre de structures internes et externes
(exocytose
exocytose)) dans des vésicules de sécrétion
sécrétion..
Formation des lysosomes
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
216
24
Micrographie par immunofluorescence
pour révéler l’actine, les mitochondries
et le noyau
4. Lysosomes
• Description
Description::
Sacs membraneux (simple membrane)
Contiennent un mélange d’enzymes
digestives
• Fonctions
Fonctions::
Digestion intracellulaire des substances nutritives,
Digestion d’éléments étrangers (bactéries),
Digestion des composantes endommagées de la cellule.
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217
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
218
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
219
synthèse et sécrétion de protéines
5. Cils et flagelles
Flagelle : Propulse
les spermatozoïdes
Cils :Déplacent des substances à la surface des cellules
Ex: le mucus des voies respiratoires
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
220
6. Le cytosquelette
221
6. Le cytosquelette
Le cytosquelette organise le cytosol, c’est un
vaste réseau de filaments qui confère à la cellule
sa forme et la faculté de se déplacer et qui
assure les mouvements de ses organites.
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
223
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
222
6. Cytosquelette
Composants du cytosquelette :
- microtubules (diamètre 250 Å) constitués de
tubuline et qui guident les mouvements des
organites.
- microfilaments (diamètre 90 Å) constitués
d’actine et qui ont une fonction de soutien
mécanique.
- filaments intermédiaires (diamètre 100
100-150 Å)
constitués de kératine.
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
224
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
225
25
7. Adhésion cellulaire
8. les systèmes de communication
7. Adhésion cellulaire
jonction communicante
desmosome
jonction imperméable
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
226
8. les systèmes de communication
les systèmes de communication sont une
condition indispensable au maintien de la vie
des cellules.
Les tissus sont constitués de cellules qui
adhèrent entre elles ainsi qu'à la matrice
extracellulaire qui les entoure.
Ces jonctions sont responsables de l'intégrité
structurale des tissus. Selon le type de protéines
adhésives, on distingue : les desmosomes,
desmosomes, ainsi
qu’un grand nombre de protéines interviennent
dans les phénomènes d'adhésion entre cellules :
les cadhérines, les intégrines, les immunoimmunoglobulines, les sélectines ...
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
227
8. les systèmes de communication
Transmettre des messages nerveux,
assurer une relation entre les organes,
être informé sur l’environnement,
élaborer des comportements :
229
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
228
8. les systèmes de communication
Contrôler, surveiller la croissance de
certains tissus, réguler la production
de substances nécessaires à
l'organisme :
C'est le rôle du système nerveux.
nerveux.
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
Chaque cellule possède une spécialisation
morphologique et fonctionnelle, fruit de la
différentiation cellulaire. Certaines cellules se
sont spécialisées dans la communication.
C'est la mission du système
hormonal..
hormonal
230
8. Le neurone
8. Les cellules excitables
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
231
8. Les cellules excitables
Les cellules excitables sont des
cellules qui modifient leur activité suite
à une stimulation. Elles comprennent
les cellules nerveuses (neurones) et
les cellules musculaires (myocytes).
L’organisme humain possède environ
100x109 neurones.
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
232
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année
D’après
2010
C. Desassis et
col.
233
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année
D’après
2010
C. Desassis et
col.
234
26
Muscles (1)
Muscles (2)
Anatomie du tendon
Muscle lisse
Muscles
Anatomie du muscle
Faisceau musculaire
Tendon
Epimysium
Fibre musculaire lisse
Perimysium
Fibre musculaire (myofibre)
Endomysium
Au repos
Faisceau
Fibrille
Corps denses
Filaments d’actine et myosine
Microfibrille
Myofibrille
Filament fin (actine)
Fibre
Contractée
Filament épais
Collagène
(myosine)
Sarcomère et
réticulum sarcoplasmique
Contraction musculaire (1)
Contraction musculaire (2)
Actine
Myosine
27
Système actine/myosine
8. Les cellules excitables
8. La cellule musculaire
Tropomyosine
Troponine
Molécule
La membrane des neurones est polarisée.
Au repos il existe une ddp entre la surface et
intérieur de l’axone ((-70 mV).
Suite à une stimulation, la membrane de la
cellule donne naissance à un potentiel
d’action qui va se propager le long de
l’axone.
Actine
de myosine
Tête de myosine
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
8. Les cellules excitables
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
245
246
8. Les cellules excitables
La sclérose en plaque est une maladie
dégénérative due à l’altération des
gaines de myéline par les macrophage
(auto--immunité).
(auto
L’activité musculaire, la coordination
motrice et la vision sont atteintes.
Le potentiel d’action
D’après C. Desassis et col.
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
247
Les mouvements ioniques
D’après C. Desassis et col.
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
248
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
249
8. Les neurotransmetteurs
La transmission synaptique
Il existe plusieurs neurotransmetteurs :
1. Jonction neuroneuronique,
2. Jonction neuromusculaire ou plaque motrice.
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
250
•
•
•
•
•
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
251
l’acétylcholine,
la noradrénaline,
la dopamine,
La sérotonine,
Mais aussi des neuropeptides comme les
enképhalines et la morphine.
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
252
28
8. Les neurotransmetteurs
Prolifération et Différenciation
Ces neurotransmetteurs sont impliqués
dans certaines maladies neurologiques, la
maladie d’Alzheimer (acétylcholine), la
maladie de Parkinson (dopamine).
1.
2.
3.
4.
Les cellules du corps humain issues
de la première cellule embryonnaire
sont hiérarchisées.
hiérarchisées.
De multiples divisions cellulaires et
des différenciations spécifiques ont
permis la constitution des divers
tissus formants des organes aux
fonctions variées mais bien définies
définies..
La cellule,
Les organites cellulaires,
La division cellulaire,
Les tissus,
http://dl.free.fr/q1xe5dBCE
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
253
Prolifération et Différenciation
En [1], la cellule souche se
divise en donnant une autre
CS et une CS qui va se
différencier.
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
256
Différenciation et multiplication
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
254
Prolifération et Différenciation
En [2], cellecelle-ci peut encore
se diviser et donner une
cellule plus mature
(différentiée).
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
257
Prolifération et Différenciation
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
255
Prolifération et Différenciation
En [3], la cellule mature
exerce son activité (ici, une
cellule épithéliale). La seule
évolution possible est la
mort cellulaire par apoptose
[4].
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
258
Différenciation / division
X%
1
100
• Hormone
• Facteur de croissance…
Plus une cellule est différenciée (neurone, GR)
moins elle se divise, moins une cellule est
différenciée plus elle se divise (cellule souche).
Au total une cellule indifférenciée se divise
beaucoup plus vite qu’une cellule différenciée.
2
50
3
0
0
50
100
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D%
259
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2009
260
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
261
29
Prolifération et Différenciation
Au total : les cellules nouvellement créées
ont trois évolutions possibles :
Se diviser en donnant deux cellules filles
identiques,
Se différencier et acquérir des fonctions
nouvelles,
Mourir par apoptose.
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
262
Un clone cellulaire
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
263
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
Le cycle cellulaire de cellules des eucaryotes
comprend quatre phases. Durant les phase S et
phase M,
M, les cellules exécutent les deux
événements fondamentaux du cycle : la
réplication de l’ADN (phase S) et partage
rigoureusement égal des chromosomes entre
les 2 cellules filles (phase M).
265
Mitose
264
Le cycle cellulaire
Le cycle cellulaire
Le cycle cellulaire
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
Le cycle cellulaire
Prolifération et Différenciation
Les phases G1 et G2, représentent des
intervalles (Gap) : en G1, la cellule effectue sa
croissance, intègre les signaux mitogènes ou
anti--mitogènes et se prépare pour effectuer
anti
correctement la phases S ; en G2, la cellule se
prépare pour la phase M.
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
266
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
267
La division cellulaire
• La division cellulaire
1.
2.
3.
4.
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
268
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
269
La cellule,
Les organites cellulaires,
La division cellulaire,
Les tissus,
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2009
270
30
Les organes assurent les grandes
fonctions de l’organisme grâce à la
différenciation des cellules et à leur
organisation..
organisation
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Un organe complexe
Les organes
Les organes
271
Les épithéliums
Ils sont composés de tissus épithéliaux
différenciés assumant des fonctions
spécialisées et de tissu conjonctif
assurant le soutien et les échanges.
échanges.
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272
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
Épithélium Malpighien
Épithélium Glandulaire
La peau
L’intestin Grêle
273
Il existe deux grandes familles
d’épithélium :
• Épithélium Malpighien ou épidermoïde
• Épithélium glandulaire
1. Entérocytes
Entérocytes
2. Cellule caliciforme
caliciforme
3. Lymphocytes
Lymphocytes
asale
erme
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274
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
275
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
276
Plan du cours
Le tissu conjonctif
1. Introduction et rappels,
le tissu conjonctif comporte :
2. Atomes et molécules, le calcium,
Des fibres musculaires, conjonctives,
Des fibres nerveuses,
Des vaisseaux sanguins, lymphatiques,
Des cellules : macrophages, adipocytes, …
3. Carbone, oxygène, phosphore,
4. Protéines et cycle de l’azote,
5. la cellule,
6. L’hérédité.
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277
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
278
Dr J.Oglobine Biologie 1ére année 2010
279
31