Fiche de révision : Histologie cellulaire et microscopie

📋 Plan du Cours

1. Microscopes et étude cellulaire
2. Membrane plasmique et échanges
3. Organisation du système endomembranaire
4. Réticulum endoplasmique et ribosomes
5. Appareil de Golgi et transport
6. Lysosomes et digestion cellulaire
7. Noyau et enveloppe nucléaire
8. Chromatine et nucléole

📖 1. Microscopes et étude cellulaire

★ À maîtriser

📌 Le microscope électronique à transmission (TEM) permet d’observer l’intérieur de l’échantillon, tandis que le microscope électronique à balayage montre sa surface.

• Le fractionnement cellulaire sépare les organites, notamment le noyau et les mitochondries, afin de permettre leur étude en cytologie.

Compléments

• Les types de microscopes cités sont :

  • le microscope à fluorescence
  • le microscope électronique
  • le microscope confocal

• L’étude cytologique des organites porte notamment sur leur fonction, leur localisation et leur méthode de coloration, telle que H&E ou une coloration spéciale.

📖 2. Membrane plasmique et échanges

🔑 Notions clés & Définitions

• Membrane plasmique : Délimite la cellule et sépare ses compartiments.

• Glycocalyx : Constitué de glycoprotéines de surface et contribuant à la sélectivité, à la reconnaissance cellulaire, aux propriétés antigéniques et au filtrage actif, notamment dans les membranes basales du glomérule rénal.
• Transcytose : Transport de matériel à travers une cellule, notamment les cellules endothéliales.

★ À maîtriser

• La membrane plasmique assure l’intégrité cellulaire, la fluidité, la perméabilité, les échanges et la reconnaissance de surface.

• Les protéines membranaires peuvent agir comme récepteurs, transporteurs, molécules d’adhérence, catalyseurs enzymatiques ou messagers intracellulaires, et participer aux jonctions intercellulaires.

• Les lipides membranaires comprennent :

  • les phospholipides
  • les glycolipides
  • le cholestérol

• L’endocytose forme une vésicule par invagination de la membrane plasmique pour faire entrer du matériel dans la cellule.

📌 La pinocytose correspond à une endocytose associée à la prise de liquide, tandis que la phagocytose correspond à l’ingestion de particules.

• L’exocytose implique la migration de vésicules, leur accolement à la membrane plasmique et la décharge de leur contenu.

Compléments

• La cryofracture-réplique sépare les deux hémi-membranes et met en évidence l’organisation en mosaïque fluide.

• Les glucides membranaires sont plus abondants dans l’hémi-membrane externe et ne sont pas libres : ils sont liés à des protéines par des liaisons N-glycosidiques ou O-glycosidiques.

📖 3. Organisation du système endomembranaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Système endomembranaire : Réseau de membranes internes interconnectées, formant des tubules et des sacs qui divisent le cytoplasme en compartiments cytosolique et luminal.

📝 Points essentiels

• Le système endomembranaire comprend :
  • l’enveloppe nucléaire
  • le réticulum endoplasmique rugueux
  • le réticulum endoplasmique lisse
  • l’appareil de Golgi
  • les endosomes
  • les lysosomes

📖 4. Réticulum endoplasmique et ribosomes

★ À maîtriser

📌 Le réticulum endoplasmique rugueux (RER) est associé à la synthèse protéique, tandis que le réticulum endoplasmique lisse (REL) est associé à la synthèse lipidique.

• Le RER synthétise des protéines sécrétées ainsi que des protéines et des lipides constitutifs des membranes d’organites.

• Le REL assure la biosynthèse des phospholipides membranaires, du cholestérol, des acides gras et des stéroïdes, ainsi que le métabolisme des glucides.

• Les cytochromes P450 catalysent des réactions d’hydroxylation qui rendent certaines substances toxiques hydrosolubles ; certaines substances, comme l’éthylène glycol, peuvent devenir plus toxiques après biotransformation.

Compléments

• L’abondance du réticulum endoplasmique varie selon le type et les fonctions de la cellule.

• Le RER est particulièrement développé dans les cellules impliquées dans une synthèse protéique importante, notamment les cellules pancréatiques et les hépatocytes.

• Le RER est constitué de citernes aplaties, est en continuité avec l’enveloppe nucléaire et apparaît basophile en microscopie optique.

• Les ribosomes libres du cytoplasme peuvent former des polyribosomes, tandis que d’autres sont associés au RER ou à la membrane nucléaire externe.

• Un ribosome mesure environ 150 à 200 Å de diamètre et comprend une grande sous-unité L et une petite sous-unité S.

• Le REL participe à la formation de vésicules qui fusionnent avec le Golgi, à la biotransformation et au stockage du calcium dans le réticulum sarcoplasmique musculaire.

💡 Astuce mémo

RER : protéines ; REL : lipides et biotransformation.

📖 5. Appareil de Golgi et transport

★ À maîtriser

• L’appareil de Golgi est un empilement de saccules aplatis et de vésicules délimités par une membrane, provenant du réticulum endoplasmique par fusion de vésicules de transition.

📌 La face cis du Golgi reçoit les vésicules issues du réticulum endoplasmique, tandis que la face trans émet des vésicules vers l’exocytose ou d’autres organites.

• Dans l’appareil de Golgi, les protéines transitent de la face cis vers la face trans au cours de leur maturation, depuis leur site de synthèse dans le réticulum endoplasmique vers la membrane cellulaire.

• L’appareil de Golgi assure le transit et la transformation des substances, la glycosylation des lipides et des protéines, la synthèse d’enzymes lysosomiques, ainsi que l’adressage, la concentration, l’accumulation et l’exportation de molécules.

Compléments

• Un empilement de citernes golgiennes est appelé dictyosome.

• L’appareil de Golgi se situe entre le réticulum endoplasmique et la membrane plasmique, généralement près du noyau, dans une zone d’exclusion dépourvue d’autres organites.

• En microscopie optique, le Golgi apparaît en image négative après coloration H&E et peut être révélé par des dépôts métalliques obtenus avec le nitrate d’argent ou le tétroxyde d’osmium.

📖 6. Lysosomes et digestion cellulaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Lysosome : Organite à membrane unique contenant des hydrolases acides actives à pH 3,5 à 5.

★ À maîtriser

• Les hydrolases lysosomiques comprennent :

  • des protéases
  • des phosphatases
  • des lipases
  • des nucléases

• Les lysosomes primaires contiennent uniquement des enzymes lytiques, tandis que les lysosomes secondaires sont associés à d’autres formations cellulaires.

• L’autophagie recycle les éléments cellulaires endommagés par fusion d’un autophagosome avec un lysosome pour former un autolysosome.

• L’hétérophagie participe à la défense en dégradant des microorganismes étrangers après fusion d’un phagosome avec un lysosome pour former un hétérolysosome.

Compléments

• Les lysosomes secondaires comprennent :

  • les cytolysosomes ou vacuoles autophagiques
  • les phagocytosomes associés à l’hétérophagie
  • les corpuscules résiduels ou télolysosomes

• Les corpuscules résiduels proviennent des phagocytosomes et contiennent des résidus non digestibles, notamment des corps étrangers et des sels de fer ou de calcium.

💡 Astuce mémo

L’autophagie recycle le soi ; l’hétérophagie digère des éléments étrangers.

📖 7. Noyau et enveloppe nucléaire

★ À maîtriser

📌 L’hématoxyline colore en bleu-violet les structures basophiles comme l’ADN nucléaire et l’ARN du RER, tandis que l’éosine colore en rose les structures acidophiles du cytoplasme.

• L’enveloppe nucléaire comprend deux membranes concentriques, interne et externe, et la membrane externe est en continuité avec celle du réticulum endoplasmique.

• Les pores nucléaires permettent les échanges de protéines et d’acides nucléiques entre le noyau et le cytoplasme.

Compléments

• Le noyau peut être absent, unique, binucléé ou multinuléé, et sa forme accompagne celle de la cellule.

• Le noyau peut occuper une position centrale, paracentrale, excentrique ou périphérique, basale ou apicale.

• L’espace périnucléaire entre les deux membranes nucléaires est en continuité avec la lumière du réticulum endoplasmique.

• Les pores nucléaires sont des complexes multiprotéiques contenant des nucléoporines et sont particulièrement abondants dans les cellules embryonnaires.

• Le pore nucléaire comprend huit sous-unités disposées selon une symétrie octogonale, formant un anneau de 15 à 20 nm avec des spicules dirigés vers l’intérieur et un granule central.

📖 8. Chromatine et nucléole

🔑 Notions clés & Définitions

• Nucléole : Sous-compartiment nucléaire non limité par une membrane où commence l’assemblage des sous-unités ribosomales.

★ À maîtriser

📌 L’euchromatine est peu condensée, dispersée et généralement associée à une activité transcriptionnelle, tandis que l’hétérochromatine est très condensée, surtout périphérique et transcriptionnellement inactive.

• La transcription et le clivage des précurseurs d’ARNr 45S ont lieu dans le nucléole.

Compléments

• Un nucléosome comprend huit histones associées à une double hélice d’ADN, et l’histone H1 est également mentionnée dans l’organisation de la chromatine.

• L’hétérochromatine représente environ 10 % du génome et apparaît très basophile en H&E.

• Seulement 10 % de l’euchromatine est active, malgré son état moins condensé que l’hétérochromatine.

• En microscopie optique, le nucléole est dense et très basophile ; en microscopie électronique, il comprend une zone granuleuse, une zone fibrillaire et un centre fibrillaire.

• Le nucléole est digéré par la ribonucléase, donne un résultat négatif au test de Feulgen et peut être coloré par la pyronine ou par le nitrate d’argent.

💡 Astuce mémo

Euchromatine accessible et active ; hétérochromatine condensée et inactive.