Fiche de révision : Cytologie : structure et division cellulaire

📋 Plan du Cours

1. Découverte et diversité cellulaire
2. Membrane plasmique et glycocalyx
3. Cytosol et cytosquelette
4. Organites et trafic membranaire
5. Noyau et pores nucléaires
6. Parois et matrice extracellulaire
7. Cycle cellulaire et réplication
8. Mitose et fuseau mitotique
9. Chromosomes et anomalies génétiques
10. Nécrose et apoptose

📖 1. Découverte et diversité cellulaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Cellule : Unité de base du vivant, et toute cellule provient d’une cellule mère.

★ À maîtriser

📌 Les cellules eucaryotes possèdent un noyau et des organites, tandis que les cellules procaryotes, comme les bactéries, n'ont pas de noyau.

• Les cellules procaryotes mesurent environ 1–8 μm, les cellules animales 10–100 μm et les cellules végétales 10–200 μm.

Compléments

• Robert Hooke a observé en 1665 des cellules apparemment vides dans des coupes de liège.

💡 Astuce mémo

Procaryote sans noyau, eucaryote avec noyau

📖 2. Membrane plasmique et glycocalyx

🔑 Notions clés & Définitions

• Membrane plasmique : Bicouche lipidique d'environ 8 nm, composée principalement de phospholipides et, chez les animaux, de cholestérol.
• Glycocalyx : Formé de glucides liés covalemment aux protéines et aux lipides sur la face externe de la membrane plasmique animale.

📝 Points essentiels

📌 La bicouche lipidique constitue une barrière imperméable, élastique et fluide dans laquelle les lipides se déplacent latéralement.

📌 Les protéines transmembranaires traversent la membrane avec un domaine hydrophobe, tandis que les protéines périphériques sont attachées sans domaine intramembranaire.

💡 Astuce mémo

Une bicouche fluide hérissée de protéines et couverte de sucres

📖 3. Cytosol et cytosquelette

🔑 Notions clés & Définitions

• Cytosol : Gel colloïdal contenant environ 80 % d'eau, des ions, des composés organiques, de l'ARN et environ 15 % de protéines.
• Ribosome : Le ribosome est une structure visible seulement en microscopie électronique qui assure la synthèse des protéines et comporte des sous-unités 60S et 40S chez les eucaryotes.
• Cytosquelette : Assemblage dynamique de protéines en filaments qui détermine la forme cellulaire et participe aux mouvements intracellulaires et cellulaires.

📝 Points essentiels

• Les trois types de filaments du cytosquelette sont:
  • les microfilaments
  • les filaments intermédiaires
  • les microtubules

💡 Astuce mémo

MIM : microfilaments, intermédiaires, microtubules

📖 4. Organites et trafic membranaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Réticulum endoplasmique : Le réticulum endoplasmique rugueux, associé aux ribosomes, synthétise les protéines membranaires, exportées et sécrétées, tandis que le réticulum lisse synthétise le cholestérol et les phospholipides.
• Appareil de Golgi : L'appareil de Golgi trie les protéines reçues par sa face cis, les modifie notamment par glycosylation et forme des vésicules à sa face trans.
• Lysosome : Le lysosome est un organite à pH acide, environ 5, contenant des enzymes digestives qui assurent la digestion des composés endocytés et le recyclage des organites.
• Mitochondrie : La mitochondrie possède une double membrane, une matrice et un espace intermembranaire, et assure la production d'énergie par la respiration cellulaire.

📝 Points essentiels

• L'exocytose consiste à fusionner une vésicule avec la membrane plasmique afin de libérer son contenu dans le milieu extracellulaire.

📌 La phagocytose internalise des particules solides de plus de 1 μm, la pinocytose internalise du liquide et l'endocytose par récepteur internalise des molécules spécifiques dans des vésicules tapissées de clathrine.

💡 Astuce mémo

RE → Golgi → vésicule → membrane

📖 5. Noyau et pores nucléaires

🔑 Notions clés & Définitions

• Noyau : Le noyau contient la chromatine, formée d'ADN et de protéines, et le nucléole, où sont synthétisés les ribosomes; son enveloppe provient du réticulum endoplasmique rugueux.

📝 Points essentiels

📌 Le pore nucléaire contrôle le trafic des macromolécules comme les ARN et les protéines entre le noyau et le cytoplasme, tandis que les petites molécules comme les ions passent librement.

💡 Astuce mémo

Petites molécules libres, macromolécules contrôlées

📖 6. Parois et matrice extracellulaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Matrice extracellulaire : La matrice extracellulaire animale contient des glycoprotéines, notamment du collagène, de la fibronectine et de l'élastine, ainsi que des protéoglycans.

★ À maîtriser

📌 Les bactéries et les végétaux possèdent une paroi cellulaire continue, tandis que les animaux vertébrés possèdent une matrice extracellulaire discontinue.

• La paroi végétale contient:
  • une lamelle mitoyenne de pectine
  • des fibrilles de cellulose
  • une matrice de polysaccharides
  • de la lignine
  • des minéraux
  • de la cire

Compléments

• La cellulose est un polymère de glucose résistant à l'hydrolyse et synthétisé à l'extérieur des cellules végétales.

💡 Astuce mémo

Paroi continue, matrice extracellulaire discontinue

📖 7. Cycle cellulaire et réplication

🔑 Notions clés & Définitions

• Cycle cellulaire : Le cycle cellulaire eucaryote comprend l'interphase, composée de G1, S et G2, puis la mitose et la cytocinèse.

★ À maîtriser

• La réplication de l'ADN est semi-conservative : chaque molécule fille possède un brin parental servant de matrice et un brin nouvellement synthétisé.

📌 L'ADN polymérase synthétise un brin complémentaire à partir d'un brin matrice, nécessite une amorce et allonge l'extrémité 3' dans le sens 5' vers 3'.

Compléments

• Chez Escherichia coli, la réplication de l'ADN circulaire commence à une origine unique et progresse dans deux directions avec deux fourches de réplication.

💡 Astuce mémo

G1 → S → G2 → M

📖 8. Mitose et fuseau mitotique

📝 Points essentiels

• 🔄 La mitose se déroule selon quatre étapes:

  1. prophase
  2. métaphase
  3. anaphase
  4. télophase

• En prophase, l'ADN se condense en chromosomes, le fuseau mitotique se forme et le noyau disparaît.

• En métaphase, les chromosomes se fixent au fuseau et s'alignent au centre de la cellule, puis en anaphase les chromatides sœurs se séparent et migrent vers les pôles.

📌 La cytocinèse partage la cellule par étranglement équatorial chez les cellules animales et par formation d'une plaque cellulaire chez les cellules végétales.

💡 Astuce mémo

PMAT : prophase, métaphase, anaphase, télophase

📖 9. Chromosomes et anomalies génétiques

🔑 Notions clés & Définitions

• Chromosome : Un chromosome condensé est constitué de deux chromatides sœurs reliées par un centromère après la réplication de l'ADN.
• Caryotype : Le caryotype est l'étalement des chromosomes d'une cellule bloquée en métaphase et permet notamment de dépister des maladies génétiques comme la trisomie 21.

📝 Points essentiels

• Chez l'être humain, les cellules somatiques possèdent 23 paires de chromosomes homologues, soit 2n chromosomes.

• Les anomalies chromosomiques comprennent:

  • l'aneuploïdie
  • la délétion
  • la duplication
  • l'inversion
  • la translocation simple
  • la translocation réciproque

💡 Astuce mémo

Aneuploïdie : nombre ; remaniement : structure

📖 10. Nécrose et apoptose

🔑 Notions clés & Définitions

• Apoptose : Mort cellulaire programmée des organismes pluricellulaires qui élimine des cellules inutiles ou dangereuses au bénéfice de l'organisme.

★ À maîtriser

📌 La nécrose détruit une cellule après une atteinte des fonctions vitales et libère son contenu dans le milieu extracellulaire, tandis que l'apoptose est une mort cellulaire programmée et organisée.

• Lors de l'apoptose, les protéines cellulaires et le cytosquelette sont digérés, l'ADN est fragmenté, puis la cellule forme des corps apoptotiques phagocytés par une autre cellule.

Compléments

• L'apoptose participe à la disparition de la queue du têtard et à la formation des doigts chez la souris.

💡 Astuce mémo

Nécrose : contenu libéré ; apoptose : cellule organisée et phagocytée

📊 Tableaux de synthèse

Comparaison des types cellulaires

Paroi et matrice extracellulaire