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SEMESTRE 1
UE 2.1.S1 – Biologie fondamentale
3/ Compartiments d’une cellule eucaryote
I. Morphologie de la cellule
La cellule: la plus petite unité capable de vivre de façon autonome
Eucaryote: de grande taille, noyau bordé d'une membrane
Procaryote: êtres unicellulaires, dépourvus de noyau et d'organites bordés d'une membrane
Chez l'Homme
 50 000 milliards de cellules
 issues d'une cellule oeuf
 division (mitose ou méiose)
 rôle des protéines
 fabrication contrôlée par l'ADN
La membrane plasmique
Double couche lipidique dans laquelle sont enchassées les protéines
Fonction des membranes
 compartimentation
 interaction avec le milieu extérieur
 barrière à perméabilité sélective
 transport des solutés
 réponse aux signaux extérieurs
 interaction entre les cellules
3 feuillets: 2 feuillets externes et 1 feuillet central
Espace extracellulaire
Matrice extracellulaire
Maintien des cellules
Détermine la forme et les activités de la cellule
Membrane basale: fibronectine, collagène IV, laminine
Récepteurs: intégrines
Ancrage des cellules: hémidesmosomes
Systèmes membranaires du cytoplasme
Compartiments distincts formant des organites
Tous ces organites contiennent des protéines particulières et ont des fonctions bien distinctes
Compartiments dynamiques, constamment en mouvement
Réticulum endoplasmique
Il est formé de cavités délimitées par une membrane
Lorsque cette membrane porte sur sa face externe des ribosomes le réticulum est rugueux ou
granuleux (REG). C'est le lieu de la traduction, étape de la synthèse des protéines.

Lorsque la membrane est dépourvue de ribosomes le réticulum est lisse (REL). On y trouve des
cellules sécrétrices des stéroïdes: cholestérol, oestrogènes, progestérone, testostérone,
corticostéroïdes...
Appareil de Golgi
Il est constitué par les dictyosomes qui sont des empilements de saccules aplatis.
Il se forme à partir du RE par fusion de vésicules de transport sur la face cis (face d'entrée). Ces
vésicules transportent des protéines et des lipides.
Sur la face trans (face de sortie) se forment des vésicules par bourgeonnement.
Ainsi des substances sont transportées sans avoir à traverser des membranes.
Glycosylation
Réaction enzymatique liant un glucide à une chaîne peptidique ou une protéine
Concerne essentiellement les protéines membranaires ainsi que les protéines sécrétées
Grande importance dans la signalisation et la reconnaissance cellulaire
La synthèse protéique
Se déroule en 2 étapes situées dans 2 compartiments différents de la cellule: la transcription dans le
noyau et la traduction dans le cytoplasme au niveau des ribosomes
Transcription: les gènes restant dans le noyau, la transcription permet la fabrication d'une copie d'un
gène qui sort du noyau par les pores nucléaires pour se retrouver dans le cytoplasme. Cette copie est
sous forme d'ARN messager (ARNm).
Traduction: cette étape permet de passer de l'ARNm à la chaine polypeptidique
Le cytosquelette
Constitué de microtubules, de microfilaments d'actine et de filaments intermédiaires.
Il joue un rôle dans l'organisation du contenu de la cellule, sa forme, sa polarité et ses mouvements.
Microtubules
Rôle très important
 dans la division cellulaire (mitose)
 dans les courants cytoplasmiques
Tube: paroi constituée de plusieurs protofilaments constitués de dimères de tubuline
Assemblage extrêmement labile
 les extrémités des microtubules polymérisent et dépolymérisent en permanence
 les 2 extrémités des microtubules ont des propriétés différentes (polarité du microtubule)
Centrioles
Rôle dans la division cellulaire: à l'origine du fuseau mitotique (ségrégation des chromosomes)
Les mitochondries
Constituées d'une membrane externe et d'une membrane interne qui délimitent 2 compartiments: la
chambre externe et la chambre interne ou matrice
La membrane interne forme des replis appelés crêtes où se trouve la chaîne respiratoire, lieu de
synthèse de l'ATP
La matrice est le lieu où se déroule le cycle de Krebs/ Elle possède son propre génome.
La mitochondrie est l'organite qui fournit de l'énergie à la cellule en milieu aérobie

II. Le cycle cellulaire
G1: la cellule grandit et réalise son métabolisme naturel. Les organites se dupliquent.
Phase S: réplication de l'ADN, duplication des chromosomes, synthèse des histones
G2: la cellule grandit et se prépare à la mitose
La mitose
Prophase
 2 chromatides réunies par un centromère
 le cytosquelette se désagrège
 formation d'un fuseau mitotique
 fragmentation du Golgi et du RE
 dispersion de l'enveloppe nucléaire
Prométaphase
 attachement des microtubules aux chromosomes
 les chromosomes sont conduits à l'équateur du fuseau
Métaphase
 alignement des chromosomes (plaque métaphasique)
 attachement aux 2 pôles par les microtubules
Anaphase
 division des centromères: les chromatides se séparent
 les chromosomes migrent vers les pôles opposés du fuseau
 les pôles du fuseau s'écartent
Télophase
 rassemblement des chromosomes aux 2 pôles du fuseau
 reformation de la membrane nucléaire, Golgi et RE
 cellules filles obtenues par cytokinèse
Cycle cellulaire
3 grandes catégories de cellules
 cellules extrêmement spécialisées ne se divisant pas (cellules nerveuses/neurones, cellules
musculaires du myocarde)
 cellules qui normalement ne se divisent pas sauf en cas de stimulus particulier (foie,
lymphocytes)
 cellules ayant normalement un niveau élevé d'activité mitotique (cellules épithéliales,
cellules souches hématopoïétiques, gonies)
La méiose
Etape dans la formation des spermatozoïdes ou spermatogénèse qui a lieu dans les testicules et dans
la formation des ovules ou ovogénèse qui se déroule dans les ovaires
Des accidents pendant cette méiose peuvent être à l'origine d'anomalies chromosomiques
La méiose est constituée de deux divisions:
 La division réductionnelle: permet le passage de cellules à 2n chromosomes à 2 chromatides
à des cellules à n chromosomes à 2 chromatides: prophase I, métaphase I, anaphase I,
télophase I
 La division équationnelle: permet d'obtenir des cellules à n chromosomes à une chromatide.
Elle est similaire à une mitose mais de cellules n'ayant que n chromosomes: prophase II,
métaphase II, anaphase II, télophase II

Division cellulaire normale et tumorale
Division cellulaire normale: lors d'une division cellulaire anormale: apoptose, mort cellulaire
programmée
Division cellulaire tumorale: dysfonction de l'apoptose, division non contrôlée
Apoptose: suicide cellulaire
 physiologique
 génétiquement programmé
 nécessaire à la survie des organismes pluricellulaires
 en équilibre constant avec la prolifération cellulaire
 contrairement à la nécrose, ne provoque pas d'inflammation