★ À maîtriser
Les quatre grandes branches phylogénétiques des eucaryotes sont :
Tous les eucaryotes possèdent un cytosquelette, un système endomembranaire, un noyau contenant des chromosomes linéaires, des mitochondries et des ribosomes 80S formés de sous-unités 40S et 60S.
Compléments
★ À maîtriser
Une cellule animale mesure en moyenne 20 μm et l’organisme animal présente environ 250 types cellulaires distincts.
Les cellules végétales mesurent en moyenne 50 à 250 μm, ont des formes anguleuses et géométriques, et comprennent une vingtaine de types cellulaires distincts.
Compléments
Chez les animaux, les fonctions physiologiques sont différenciées en tissus, organes et appareils, tandis que l’abondance et l’organisation des cellules dans un tissu varient.
Les cellules animales présentent des jonctions intercellulaires et une matrice extracellulaire dont la structure et la fonction sont diverses.
Les cellules végétales possèdent une paroi cellulosique comportant des canalicules qui assurent un continuum cytoplasmique.
Les cellules végétales possèdent des vacuoles à membrane simple et les cellules chlorophylliennes contiennent des chloroplastes d’environ 10 μm.
La cellule animale se distingue par ses nombreux types cellulaires ; la cellule végétale par sa paroi, ses vacuoles et ses chloroplastes.
★ À maîtriser
📌 Les molécules polaires sont hydrophiles et peuvent dissoudre certains composés eux-mêmes polaires, tandis qu’une molécule dépourvue de liaison polaire est hydrophobe et non miscible à l’eau.
Compléments
Les ordres de grandeur indiqués sont supérieurs à 150 kJ/mol pour les liaisons covalentes, environ 20 kJ/mol pour les liaisons hydrogène et environ 2,5 kJ/mol pour le corps humain.
L’absence de liaison polaire empêche les liaisons hydrogène avec un solvant polaire, ordonne les molécules d’eau et diminue l’entropie, ce qui rend la molécule hydrophobe et non miscible à l’eau.
Des molécules polaires interagissent avec l’eau → elles sont hydrophiles ; l’absence de liaison polaire favorise le caractère hydrophobe.
★ À maîtriser
Les principales catégories de lipides membranaires citées sont :
Les phospholipides forment une bicouche composée de deux feuillets, d’une épaisseur de 5 à 10 nm, soit environ 50 atomes.
Compléments
Imaginez une bicouche dont les têtes hydrophiles regardent l’eau et dont les chaînes hydrophobes se rejoignent au centre.
★ À maîtriser
Les lipides membranaires diffusent passivement dans la membrane, avec une diffusion latérale d’environ 1 μm²·s⁻¹ et une diffusion transverse qui se produit une fois en plusieurs heures.
Les deux feuillets d’une bicouche présentent une asymétrie de composition, valable pour tous les organites, qui est conservée.
Compléments
Les lipides membranaires peuvent être transportés activement d’un feuillet à l’autre par un transporteur transmembranaire, dans les deux sens ou par échange de lipides différents entre les feuillets.
Les abréviations citées pour les composants membranaires sont :
La diffusion latérale déplace les lipides dans un feuillet ; le flip-flop les fait passer d’un feuillet à l’autre.
★ À maîtriser
La synthèse des membranes cellulaires débute au niveau du feuillet externe du réticulum endoplasmique lisse (REL).
La synthèse des membranes commence sur le feuillet externe du réticulum endoplasmique lisse, où le transporteur des phospholipides permet une croissance symétrique des deux feuillets malgré leur asymétrie de composition.
Compléments
🔄 Les étapes de synthèse membranaire indiquées dans cette partie commencent par : la synthèse du diacylglycérol phosphate par l’acyltransférase, la synthèse du 1,2-diacylglycérol par la phosphatidate phosphatase, la phosphorylation de la choline par la choline kinase, la formation de CDP-choline à partir de phosphocholine et de CTP par la CTP choline cytidyltransférase
La plupart des lipides membranaires sont synthétisés dans le réticulum endoplasmique, et la biosynthèse des glycolipides et de la sphingomyéline commence dans le réticulum endoplasmique et se termine dans l’appareil de Golgi.
La glycosylation des lipides a lieu dans l’appareil de Golgi.
★ À maîtriser
La composition lipidique des membranes est dynamique et régulée afin de maintenir l’homéostasie lipidique.
La régulation implique : la modification des lipides, par exemple PS → PE ou PC, la ségrégation spécifique dans des vésicules, les protéines d’échange des phospholipides
Compléments
Le maintien de l’homéostasie lipidique coordonne le déplacement des lipides depuis leur lieu de synthèse jusqu’à leur destination intracellulaire avec les voies métaboliques lipidiques.
La composition lipidique est détectée pour assurer le maintien de l’homéostasie lipidique.
La composition en acide phosphatidique sert à détecter le statut cellulaire.
Régulation des flux lipidiques → maintien de l’homéostasie.
★ À maîtriser
📌 Les protéines membranaires comprennent les protéines intégrales, notamment transmembranaires, et les protéines périphériques.
Compléments
Les protéines membranaires remplissent des fonctions structurales et métaboliques dans la cellule.
Parmi les exemples de protéines membranaires figurent :
★ À maîtriser
L’adhérence entre cellules et entre cellules et matrice extracellulaire est nécessaire à la constitution des tissus.
L’adhérence cellulaire est assurée par :
Cinq grands types de jonctions contribuent à l’étanchéité des tissus et à la cohésion des cellules entre elles et avec la lame basale.
Compléments
★ À maîtriser
📌 Le transport passif se fait sans apport énergétique, tandis que le transport actif nécessite de l’énergie, notamment de l’ATP.
Les aquaporines permettent le passage de l’eau, mais pas celui des ions.
La diffusion facilitée est assurée par : des protéines canaux, des canaux à ouverture contrôlée par le voltage, des canaux à ouverture contrôlée par un ligand, des canaux à ouverture contrôlée par des signaux physiques, des transporteurs
Compléments
La taille et la charge des particules influencent leur vitesse de diffusion à travers les membranes biologiques semi-perméables.
Les aquaporines comportent six hélices α transmembranaires et forment des tétramères dans la membrane, chaque monomère constituant un canal à eau.
La diffusion facilitée se produit dans le sens du gradient électrochimique.
Diffusion simple à travers la membrane ; diffusion facilitée par canaux ou transporteurs.
★ À maîtriser
📌 Le transport actif primaire tire son énergie de l’hydrolyse de l’ATP, tandis que le transport actif secondaire utilise le gradient électrochimique d’un soluté cotransporté.
La pompe Na⁺/K⁺-ATPase est électrogénique, crée un déséquilibre de charge et diminue la pression osmotique.
Le gradient ionique résulte de la différence de concentration des ions entre l’intérieur et l’extérieur de la cellule, dont l’intérieur est généralement négatif par rapport à l’extérieur.
Au repos, le potentiel de membrane plasmique est de −70 mV.
Compléments
L’ouabaïne est un inhibiteur spécifique de la pompe Na⁺/K⁺-ATPase.
Le transport du glucose à travers l’épithélium intestinal illustre le rôle de la pompe Na⁺/K⁺-ATPase dans le transport actif secondaire.
Le transport actif contribue : à établir un environnement intracellulaire particulier en Na⁺, K⁺ et H⁺, à convertir l’énergie métabolique en énergie potentielle électrochimique, à transporter des particules à travers l’intestin, le tube rénal et les glandes sécrétrices, à réguler le volume cellulaire par les mouvements osmotiques
Les concentrations intracellulaires et extracellulaires indiquées sont les suivantes : Na⁺, 5–15 mM à l’intérieur et 145 mM à l’extérieur ; K⁺, 140 mM et 5 mM ; Mg²⁺, 0,5 mM et 1–2 mM ; Ca²⁺, 10⁻⁴ mM et 1–2 mM ; Cl⁻, 5–15 mM et 110 mM ; H⁺, 7 × 10⁻⁵ mM (pH 7,2) et 4 × 10⁻⁵ mM (pH 7,4).
La technique du patch-clamp permet d’étudier les propriétés électriques de la membrane.
★ À maîtriser
📌 Les petites molécules et l’eau traversent la bicouche lipidique ou des protéines de transport, tandis que les grandes molécules, comme les polysaccharides et les protéines, traversent la membrane dans des vésicules.
🔄 L’exocytose suit les étapes suivantes : migration des vésicules de transport vers la membrane, fusion des membranes, libération du contenu vers l’extérieur
L’endocytose est le processus par lequel la cellule internalise des macromolécules en formant des vésicules à partir de la membrane plasmique.
Compléments
Endocytose : entrée en vésicule ; exocytose : fusion et libération vers l’extérieur.
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1. Quelles sont les quatre grandes branches phylogénétiques des eucaryotes ?
2. Une cellule nouvellement observée possède un noyau contenant des chromosomes linéaires et des ribosomes 80S. Quelle autre caractéristique fait partie des traits communs à tous les eucaryotes ?
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Quelles sont les quatre grandes branches phylogénétiques des eucaryotes ?
Les Archaeplastidae, les Unikonts, les Chromalveolates et les Excavates.
Quels éléments cellulaires possèdent tous les eucaryotes ?
Un cytosquelette, un système endomembranaire, un noyau à chromosomes linéaires, des mitochondries et des ribosomes 80S composés de sous-unités 40S et 60S.
Quelle est la taille moyenne d’une cellule animale ?
20 μm.
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