Fiche de révision : Membrane plasmique et matrice extracellulaire

📋 Plan du Cours

1. Organisation de l’espace intracellulaire
2. Structure et dynamique membranaires
3. Glycocalyx et reconnaissance cellulaire
4. Matrice extracellulaire et tissus conjonctifs
5. GAG et protéoglycanes
6. Collagènes et assemblage fibrillaire
7. Protéines de jonction et remodelage

📖 1. Organisation de l’espace intracellulaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Cytosol : La partie liquide du cytoplasme, représentant environ 55 % du volume cellulaire et contenant entre 75 et 90 % d’eau, où se déroulent de nombreuses réactions chimiques nécessaires à la vie cellulaire.

★ À maîtriser

• Les principaux rôles des organites comprennent: la fabrication d’énergie par les mitochondries, l’élimination cellulaire par les lysosomes et les péroxysomes, l’initiation de la synthèse protéique par les ribosomes, la fabrication d’énergie par les chloroplastes uniquement dans les cellules végétales

Compléments

📌 Le réticulum endoplasmique et l’appareil de Golgi participent à la fabrication et aux modifications post-traductionnelles des protéines, tandis que certaines protéines non glycosylées sont fabriquées dans le cytoplasme sans passer par ces compartiments.

📖 2. Structure et dynamique membranaires

🔑 Notions clés & Définitions

• Membrane plasmique : Une bicouche lipidique amphiphile d’environ 75 Å qui sépare les milieux intra- et extracellulaire et permet les échanges d’informations et de molécules.

★ À maîtriser

• La membrane plasmique est asymétrique : les glycolipides et leurs résidus sucrés se trouvent uniquement sur la face externe, tandis que les protéines extrinsèques peuvent être situées sur les faces interne ou externe.

📌 Le cholestérol augmente la rigidité membranaire et, avec les sphingolipides, forme des radeaux lipidiques impliqués dans la signalisation et l’endocytose.

Compléments

📌 La fluidité membranaire dépend de la température, de la quantité de chaînes d’acides gras et de leurs doubles liaisons, une augmentation des doubles liaisons rendant la membrane plus fluide.

💡 Astuce mémo

Têtes hydrophiles vers l’eau, queues hydrophobes au centre

📖 3. Glycocalyx et reconnaissance cellulaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Glycocalyx : Un revêtement glucidique externe formé par les résidus sucrés des glycoprotéines et des glycolipides, dont l’épaisseur varie selon le type cellulaire.

★ À maîtriser

• Le glycocalyx intervient notamment dans:
  • les interactions cellule-cellule
  • les interactions avec les lectines
  • la reconnaissance immunitaire
  • l’adhérence des virus et des bactéries
  • l’interaction spermatozoïde-ovule

Compléments

📌 Le glycocalyx favorise l’adhésion et l’ancrage cellulaire en permettant notamment la fixation d’éléments de la matrice extracellulaire comme la laminine et la fibronectine.

📖 4. Matrice extracellulaire et tissus conjonctifs

🔑 Notions clés & Définitions

• Matrice extracellulaire : L’environnement situé autour des cellules, composé d’un gel liquide de substance fondamentale et d’une partie fibreuse contenant notamment du collagène.

★ À maîtriser

• Les principaux tissus conjonctifs sont:

  • les tissus cartilagineux
  • les tissus osseux
  • les tissus sanguins
  • les tissus adipeux

• Les fibroblastes fabriquent généralement la matrice extracellulaire, les chondroblastes la fabriquent dans le cartilage et les ostéoblastes la fabriquent dans l’os.

Compléments

📌 La matrice extracellulaire assure la résistance aux chocs, l’élasticité, la transparence, le remplissage et la consolidation des tissus, avec une quantité particulièrement importante dans le cartilage et l’os.

💡 Astuce mémo

MEC produite par les cellules → soutien, protection et propriétés physiques des tissus

📖 5. GAG et protéoglycanes

🔑 Notions clés & Définitions

• Glycosaminoglycanes : Des unités disaccharidiques répétées, chargées négativement par des groupements COO− et SO3−, qui attirent l’eau et forment le gel hydraté de la matrice extracellulaire.
• Protéoglycanes : Des GAG fixés à une protéine sur un résidu sérine par l’intermédiaire d’un lien tétrasaccharidique comprenant du xylose, du galactose et de l’acide glucuronique.

📝 Points essentiels

• Les cinq GAG majeurs sulfatés sont:
  • le chondritine sulfate
  • le dermatane sulfate
  • l’héparane sulfate
  • le kératane sulfate
  • l’héparine

📌 Les protéoglycanes peuvent stocker des enzymes et des facteurs de croissance sous une forme inactive, puis transmettre un signal vers la cellule grâce à des domaines extracellulaire, transmembranaire et intracellulaire.

💡 Astuce mémo

Un protéoglycane ressemble à un goupillon de sucres fixé sur une protéine

📖 6. Collagènes et assemblage fibrillaire

★ À maîtriser

📌 Le collagène de type I est fibrillaire et se trouve surtout dans les tissus conjonctifs lâches, tandis que le collagène de type IV forme un réseau de soutien dans la lame basale.

• Le collagène I est synthétisé dans le réticulum endoplasmique, hydroxylé et glycosylé, assemblé en triple hélice, sécrété sous forme de pro-tropocollagène, clivé, oxydé, puis organisé en fibrilles et en fibres.

Compléments

• Les tropocollagènes s’assemblent avec un décalage d’un tiers de leur longueur, ce qui produit les stries périodiques des fibrilles de collagène.

📌 La vitamine C est nécessaire au bon auto-assemblage du collagène, et sa carence peut provoquer le déchaussement des dents.

💡 Astuce mémo

Monomères → tropocollagène → fibrilles → fibres

📖 7. Protéines de jonction et remodelage

🔑 Notions clés & Définitions

• Fibronectine : Un dimère formé de deux chaînes reliées par deux ponts disulfures, qui relie les composants de la matrice extracellulaire aux cellules grâce notamment au motif RGD reconnu par les intégrines.
• Laminine : Un trimère en forme de croix qui relie la matrice extracellulaire à la cellule grâce à des domaines de liaison aux GAG, au collagène, aux protéoglycanes et à la cellule.
• Élastine : Une protéine fibreuse riche en proline et en glycine, très hydrophobe, qui assure l’élasticité des tissus en se dépliant lors de leur étirement sans rupture.

📝 Points essentiels

📌 Un excès de dégradation de la matrice extracellulaire fragilise les parois vasculaires et peut provoquer un anévrysme, tandis qu’un excès de synthèse entraîne une accumulation pouvant provoquer une athérosclérose.

• La matrice extracellulaire est constamment remodelée et participe au maintien des cellules, au maintien de leur état différencié, au contrôle de la prolifération et de la migration cellulaires, ainsi qu’à la filtration moléculaire de certaines lames basales.

💡 Astuce mémo

Trop de dégradation fragilise les vaisseaux, trop de synthèse les obstrue

📊 Tableaux de synthèse

Principales protéines matricielles