I. La cellule eucaryote : une cellule compartimentée II. La cellule eucaryote : une cellule...
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I. La cellule eucaryote : une cellule compartimentée
II. La cellule eucaryote : une cellule spécialisée
III. La cellule eucaryote : une cellule intégrée dans l'organisme
La cellule eucaryote unité structuraleet fonctionnelle
I. La cellule eucaryote : une cellule compartimentée
1- Le noyau protège l'information héréditaire par une double membrane
- Doublet de membranes (+ pores + lamina int.) - RNP = Vol noyau / (Vol. cyto - Vol noyau)- Nucléole bien dev. pdt digestion
a) Généralités
a) Généralités
b) Constitution chimique
- Ultracentrifugation fraction "noyau"- Qualitatif : eau + lipides + enzymes + glucides + ions + ARN
+ ADN + protéines- Quantitatif : ADN 20% Prot. Histones 20% + non-histone 50%
(A+C)/ (T+G) = 1
(A+T)/ (C+G) = 1,5 chez l'Homme
a) Généralités
b) Constitution chimique
c) Coloration spécifique
Réactif de Brachet :- vert de méthyle colore la chromatine de l'ADN en vert;- pyronine colore les ARN du nucléole en rose
Réactif de Feulgen (HCl + réactif de Schiff)- libère les fonctions aldéhyde de l'ADN : la fushine devient rose
a) Généralités
b) Constitution chimique
c) Coloration spécifique
d) Mort cellulaire programmée
- Noyau se condense puis est dégradé- Membranes plasmiques et cellulaires s'invaginent- Ex. vers Caenorhabditis : 11 gènes connus (dt 2 de démarrage et 1 de protection)
1- Le noyau protège l'information héréditaire par une double membrane
2- Mitochondries et chloroplastes : organites énergétiques à double membrane
a) Généralités
- 1 < Taille < 30 µm- Crêtes lamellaires ( ATP) ou tubules (thermogenèse). Surfaces variables- Quantitatif : 10% à 30% du volume cellulaire
b) Semi-autonomie génétique
- ADN circulaire (X10 exemplaires) Taille 1,5 105 pb pr CP Taille mito. 104 chez l'Homme à 105 chez levure- Crêtes lamellaires ( ATP) ou tubules (thermogenèse)
1- Le noyau protège l'information héréditaire par une double membrane
2- Mitochondries et chloroplastes : organites énergétiques à double membrane
3- Appareil de Golgi et le REG : lieu de la synthèse protéique
Flux et Tri protéique
a) Le réticulum peut porter des ribosomes
- Lames applaties 20 nm à 50 nm X 50 surface- Membrane peu épaisse 6 nm ( 7,5 plasmique)- REG (granaire) basal dans la cellule pancréatique- cavité riche en eau : favorise action des enzymes (glycolases,
phosphatase…)- Ribosomes :
1 dictyosome = 3 à 10 saccules emplilés entourés de vésicules (cis = face convexe, trans=face concave et latérales)
parfois associés à la membrane externe du noyau
b) L'appareil de Golgi : ensemble des dictyosomes
1- Le noyau protège l'information héréditaire par une double membrane
2- Mitochondries et chloroplastes : organites énergétiques à double membrane
3- Appareil de Golgi et réticulum : lieu de synthèses
4- La vacuole stocke et gère les flux d'eau
a) Technique d'isolement vacuolaire
- Récupération directe (ex : laticifères d'hévéa)- Electrophorèse en flux continu (ex. algue Valonia marine
géante)- Ultracentrifugation : densité tonoplaste 1,10 g/cm3
plasmalemme 1,17 g/cm3
- Protoplastes + choc osmotique ou thermique
b) Origine de la vacuole
- Vacuum très dispersé ds cellules méristématiques
1- Réseau provacuolaire dérivant du REL 2- Cage de séquestration 3- Vacuoles autophagiques (lysosomes primaires) 4- Vacuoles à membranes uniques
- Dédifférenciation réversible
c) Turgescence de la vacuole et prot érigé
- Echanges trans-tonoplaste mee rouge neutre- Def pression osmotique Pression hydrostatique contrecarrant
flux d'eau
= RT (Cle plus concentré (ex. vacuole) - C le moins concentré (ex. milieu extérieur))
- Particpe au grandissement cellualire à l'ouverture / fermeture des stomates
<100 atm
d) Vacuole et homéostasie du cytoplasme• Equilibre hydrique
Plasmodesme
Membrane plasmique retractée
Tractus cytoplasmique
Paroi pectocellulosique
d) Vacuole et homéostasie du cytoplasme• Equilibre hydrique• Composition
Mg2+ X 90Ca2+ X1000 [Ca2+] vacuolaire = 1 à 10 mM
[Ca2+] cytoplasmique = 0.1 à 10 M)
d) Vacuole et homéostasie du cytoplasme• Régulation du pH cytoplasmique
- ATPase inhibée par anions (Cl- et NO3-) et DCCD (N-N' dicyclohexyl carbo di-imide) mais pas par vanadate (ATPase du plasmalemme)
• Homéostasie du Ca2+
• Equilibre "hormonal"
- transport actif IIaire (découplage ATPase tonoplamique à nigérine stop entrée de Ca2+ dans vacuole)
- synthèse éthylène- concentre gibbérelline- tonoplaste = membranes cibles de l'auxine (AIA)
• Réserves
- saccharose le jour (excès avant export)- malate la nuit (chez plantes crassulescentes)- inuline (chez liliacée, dahlia, chicorée)
e) Vacuole : "grenier" et "estomac" de la cellule
• Activité lysosomiale (lytique)
- Hydolases recyclage métabolique
• Détoxification : produits du métabolisme secondaire
- flavonoides anthocyanes à rouges pH 4/ bleu à pH 7 / violet) fitness reproducteur- tanins- alcaloïdes : nicotine, morphine etc.
f) Vacuole : détoxification et défense de la cellule
- acides toxiques (citriques, maliques, oxalique) cristallisés en présence de Ca2+
• Défense
- allotoxicité (allos = autre) ex.- inactive pectinases et cellulases- génestéines (5%) oestradiol (stérilité
moutonsAustralie)
- autotoxicité- antioxydants- inhibiteurs d'enzymes - précurseur de coumarine ( HCN)
- GS-pump ("Glutathion S-conjugate", famille des "Multiple Resistance associated Prot") herbicides, métaux lourds, arsenic etc.
CYTOPLASME
CANAUX
TRANSPORTEURS
POMPES
• Mécanismes de séquestration et détoxification
1- Le noyau protège l'information héréditaire par une double membrane
2- Mitochondries et chloroplastes : organites énergétiques à double membrane
3- Appareil de Golgi et le REG : lieu de la synthèse protéique
4- La vacuole gère les flux d'eau et stocke
5- Autres organites à simples membranes : lysosomes et peroxysomes
cristal d'oxalate de calcium
Coopération peroxysome/mito/CP pendant la photorespiration
Endosome mature
Lysosome
Vésicule d'endocytose (recouverte de clathrine)
fusionnant avec
donnant
100 nm
6- Le cytosquelette : organisateur de l'architecture et du trafic cellulaire
a) Microtubules : charpente et rails• Diamètre• Structure
24 nm
• Diamètre• Structure• Polymérisation (inhibée par colchicine, vinblastine,
vincristine cf chimiothérapie)
a) Microtubules : charpente et rails
• Diamètre• Structure• Polymérisation• Polarité : pôle – associé au centriole
- +
• Diamètre• Structure• Polymérisation• Polarité : pôle – associé au centriole• Déplacement de molécules sur les microtubules
• Position cellulaire
b) Microfilaments : forme et mouvements• TONOFILAMENTS (ex. cytokératines) :
- Position cellulaire
- Diamètre : 10 nm
- Structure : association complexe
10 nm
Mee du renouvellement des tonofilaments (eq. dynamique) par Photobleaching
MYOFILAMENTS fins d'actine• Diamètre• Structure
6 nm
MYOFILAMENTS fins d'actine• Position cellulaire
MYOFILAMENTS épais de myosine• Structure
14 nm
BILAN fonction des éléments du cytosquelette
BILAN position des éléments du cytosquelette
I. La cellule eucaryote : une cellule compartimentée
BILAN de la compartimentation
- Augmentation de la quantité de membranes
- Protection de :
- la forme
- le contenu
- le contenant
- Séparation des voies métaboliques et concentrations
- optimisation des cinétiques
- gradients
- Problèmes :
- coût
- échanges