Fiche de révision : Organites et compartiments cellulaires

📋 Plan du Cours

1. Interphase et cycle cellulaire
2. Architecture de la cellule animale
3. Compartimentation et fonctions cellulaires
4. Noyau et expression génétique
5. Réticulum endoplasmique rugueux
6. Appareil de Golgi et lysosomes
7. Mitochondries et énergie cellulaire
8. Cytosquelette et dynamique cellulaire

📖 1. Interphase et cycle cellulaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Interphase : Période du cycle cellulaire comprise entre deux divisions cellulaires successives et représentant environ 90 % de la durée du cycle cellulaire.

★ À maîtriser

• L'interphase comprend successivement G1, phase de croissance et de synthèse protéique, S, phase de réplication de l'ADN, puis G2, phase de préparation de la mitose et de contrôle de l'intégrité de l'ADN.

Compléments

📌 Pendant l'interphase, l'ADN est sous forme de chromatine décondensée, tandis que les chromosomes individualisés deviennent visibles au début de la mitose.

💡 Astuce mémo

G1 : croissance → S : réplication → G2 : préparation

📖 2. Architecture de la cellule animale

🔑 Notions clés & Définitions

• Membrane plasmique : Limite entre les milieux intracellulaire et extracellulaire et assurant la délimitation, la protection, l'homéostasie, les échanges sélectifs et la communication cellulaire.
• Cytoplasme : Ensemble du contenu cellulaire situé entre la membrane plasmique et le noyau, comprenant le cytosol, les organites et le cytosquelette, et constituant le siège de nombreuses réactions métaboliques.

📝 Points essentiels

• La membrane plasmique est principalement constituée d'une bicouche de phospholipides associée à des protéines, du cholestérol et des glucides selon le modèle de la mosaïque fluide.

💡 Astuce mémo

M-C-N : membrane, cytoplasme, noyau

📖 3. Compartimentation et fonctions cellulaires

🔑 Notions clés & Définitions

• Compartimentation cellulaire : Organisation des fonctions cellulaires dans des compartiments spécialisés appelés organites.

★ À maîtriser

• La compartimentation cellulaire permet d'isoler des réactions biochimiques spécifiques, d'améliorer l'efficacité des voies métaboliques, de réguler finement les activités cellulaires et de faire coexister des réactions incompatibles.

Compléments

• La compartimentation constitue l'une des principales caractéristiques des cellules eucaryotes.

💡 Astuce mémo

Compartiments spécialisés → réactions isolées, efficacité et régulation

📖 4. Noyau et expression génétique

🔑 Notions clés & Définitions

• Noyau : Organite caractéristique des cellules eucaryotes qui contient l'information génétique sous forme d'ADN et constitue le principal centre de contrôle des activités cellulaires.

★ À maîtriser

• L'enveloppe nucléaire est formée de deux membranes concentriques séparées par un espace périnucléaire, et sa membrane externe est en continuité avec le réticulum endoplasmique rugueux.

📌 L'euchromatine est peu condensée et transcriptionnellement active, tandis que l'hétérochromatine est fortement condensée et peu active.

Compléments

• Les pores nucléaires assurent des échanges sélectifs entre le noyau et le cytoplasme, notamment la sortie des ARN messagers, ribosomiques et de transfert et l'entrée de protéines nucléaires.

• Le nucléole est un compartiment nucléaire non membranaire où sont synthétisés les ARN ribosomiques et assemblées les sous-unités ribosomiques.

💡 Astuce mémo

Euchromatine active, hétérochromatine peu active

📖 5. Réticulum endoplasmique rugueux

🔑 Notions clés & Définitions

• Réticulum endoplasmique rugueux : Organite membranaire du système endomembranaire et principal site de synthèse des protéines destinées à la sécrétion ou aux membranes.

★ À maîtriser

• Le RER est constitué de citernes membranaires aplaties portant des ribosomes sur leur face cytosolique et possède une lumière en continuité avec la membrane externe de l'enveloppe nucléaire.

• Dans le lumen du RER, les protéines nouvellement synthétisées se replient, forment des ponts disulfure, s'assemblent éventuellement en complexes multimériques et subissent une N-glycosylation.

Compléments

📌 Le système ERAD retient puis dégrade les protéines mal conformées dans le réticulum endoplasmique rugueux.

💡 Astuce mémo

Synthèse → maturation → contrôle → glycosylation

📖 6. Appareil de Golgi et lysosomes

🔑 Notions clés & Définitions

• Appareil de Golgi : Organite membranaire constitué de citernes aplaties et de vésicules, qui assure la maturation, le tri et l'adressage des protéines et des lipides.
• Lysosome : Organite intracellulaire limité par une membrane unique dont la lumière contient des hydrolases acides actives à un pH d'environ 4,5 à 5.

📝 Points essentiels

• Les fonctions digestives lysosomales sont:
  • hétérophagie : digestion de substances provenant de l'extérieur
  • autophagie : dégradation et recyclage des composants cellulaires endommagés
  • autolyse : dégradation des constituants cellulaires après libération d'enzymes lysosomales

💡 Astuce mémo

Golgi : modifier → trier → adresser ; lysosome : digérer → recycler

📖 7. Mitochondries et énergie cellulaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Mitochondrie : Organite à double membrane dont la membrane interne forme des crêtes et dont la matrice contient des enzymes métaboliques, de l'ADN mitochondrial circulaire et des ribosomes mitochondriaux.

★ À maîtriser

• Les mitochondries produisent de l'ATP grâce à la respiration cellulaire aérobie et à la phosphorylation oxydative au niveau de leur membrane interne.

📌 L'autonomie mitochondriale est partielle, car les mitochondries possèdent leur ADN et leurs ribosomes mais la majorité de leurs protéines est codée par l'ADN nucléaire puis importée.

Compléments

• Les mitochondries participent à l'homéostasie du calcium, à l'apoptose par libération de facteurs pro-apoptotiques tels que le cytochrome c, au cycle de Krebs et à la β-oxydation des acides gras.

💡 Astuce mémo

Une double membrane plissée en crêtes entoure la matrice énergétique

📖 8. Cytosquelette et dynamique cellulaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Cytosquelette : Ensemble de structures protéiques fibreuses qui soutient la cellule, maintient sa forme et organise son architecture interne.

★ À maîtriser

• Les kinésines et les dynéines assurent le transport intracellulaire en s'associant aux microtubules, tandis que les myosines s'associent aux filaments d'actine.

• Le cytosquelette participe à la division cellulaire en formant principalement le fuseau mitotique à partir de microtubules, puis à la cytocinèse lors de la séparation finale des cellules filles.

Compléments

• Les microtubules ont un diamètre d'environ 25 nm, les filaments intermédiaires un diamètre de 8 à 12 nm et les microfilaments un diamètre d'environ 7 nm.

💡 Astuce mémo

Actine, microtubules, filaments intermédiaires : AMF

📊 Tableaux de synthèse

Principaux compartiments cellulaires