Fiche de révision : Physiologie cellulaire et organites

📋 Plan du Cours

1. Définition de la physiologie
2. Cellules et spécialisation
3. Organisation de la cellule
4. Membrane et échanges cellulaires
5. Transports actifs par vésicules
6. Cytoplasme et cytosol
7. Réticulums endoplasmiques
8. Ribosomes et synthèse protéique
9. Transcription de l’ADN en ARN
10. Appareil de Golgi
11. Lysosomes et peroxysomes
12. Noyau et mitochondries

📖 1. Définition de la physiologie

🔑 Notions clés & Définitions

• Physiologie : Étude des fonctions normales et adaptatives du corps humain.
• Physiopathologie : Étude des fonctions altérées de l’organisme afin de comprendre les mécanismes de la maladie et de viser des traitements étiologiques plutôt que seulement symptomatiques.

💡 Astuce mémo

Physiologie : fonctions normales ; physiopathologie : fonctions altérées.

📖 2. Cellules et spécialisation

🔑 Notions clés & Définitions

• Cellules somatiques : Toutes les cellules corporelles issues de la différenciation, à l’exception des cellules sexuelles que sont le spermatozoïde et l’ovule.

★ À maîtriser

• Le corps humain compte environ 40 000 à 60 000 milliards de cellules, toutes issues de la fusion primitive de l’ovule et du spermatozoïde.

• Les cellules humaines sont spécialisées pour exercer des fonctions précises et il existe environ 200 types cellulaires différents.

Compléments

• Chez les êtres pluricellulaires, les cellules spécialisées forment les tissus.

• Des exemples associent chaque type cellulaire à sa fonction :

  • Les cellules osseuses soutiennent l’os
  • Les hématies transportent l’oxygène
  • Les neurones transmettent les influx
  • Les cellules cutanées assurent une fonction de protection

📖 3. Organisation de la cellule

🔑 Notions clés & Définitions

• Membrane cytoplasmique : Bicouche lipidique isolante qui sépare l’intérieur de la cellule de son extérieur et permet des échanges avec le milieu environnant.
• Cytoplasme : Contenu interne de la cellule, à l’exception du noyau, qui comprend les organites ainsi que le cytosol.
• Noyau : Organite de grande taille situé au centre de la cellule et contenant les informations génétiques, mais absent des globules rouges matures.
• Organites : Structures spécialisées du cytoplasme qui contribuent à la croissance, à l’entretien et à la reproduction cellulaire.
• Cytosol : Contenu liquide du cytoplasme, composé d’eau, d’ions, de glucose, d’acides aminés, d’acides gras et de protéines.

📖 4. Membrane et échanges cellulaires

🔑 Notions clés & Définitions

• Lipides amphipathiques : Lipides qui possèdent une partie polaire hydrophile et une partie non polaire constituée de deux queues d’acides gras hydrophobes.

★ À maîtriser

• La membrane plasmique contient principalement :

  • des phospholipides
  • quelques glycolipides
  • un peu de cholestérol

• Dans la bicouche, les queues hydrophobes des phospholipides se disposent à l’intérieur et les têtes hydrophiles sont tournées vers le cytosol et le liquide extracellulaire, formant une barrière semi-perméable qui protège le cytoplasme tout en laissant passer certaines substances.

📌 Le transport passif dans les canaux ioniques s’effectue d’une concentration élevée vers une concentration faible, tandis que le transport actif s’effectue d’une concentration faible vers une concentration élevée et nécessite de l’énergie.

Compléments

• Les protéines situées dans et autour de la bicouche lipidique forment des canaux ioniques qui transportent des substances à travers la membrane et peuvent aussi agir comme marqueurs ou récepteurs.

💡 Astuce mémo

Passif : forte vers faible concentration ; actif : faible vers forte.

📖 5. Transports actifs par vésicules

📝 Points essentiels

• Certains transports actifs utilisent des sacs membraneux appelés vésicules de transport.

📖 6. Cytoplasme et cytosol

🔑 Notions clés & Définitions

• Cytosol : Contenu liquide du cytoplasme.

📝 Points essentiels

• Les organites du cytoplasme comprennent :

  • les ribosomes
  • les réticulums endoplasmiques
  • l’appareil de Golgi
  • les vésicules
  • les endosomes
  • les lysosomes
  • les phagosomes
  • les mitochondries

• Le cytosquelette maintient la structure cellulaire et sert d’ancrage aux organites.

• Les cytosols des cellules musculaires contiennent une grande quantité de phosphocréatine, aussi appelée créatine phosphate.

📖 7. Réticulums endoplasmiques

★ À maîtriser

• Les réticulums endoplasmiques forment un réseau de membranes internes interconnectées composé de tubules et de sacs, représentant 10 % du volume cytoplasmique.

📌 Le réticulum endoplasmique granuleux (REG) comporte des ribosomes, tandis que le réticulum endoplasmique lisse (REL) n’en comporte pas.

• Le REG est situé près de la paroi nucléaire et synthétise les protéines ; il est très abondant dans les cellules spécialisées dans la production de protéines sécrétées, comme celles du pancréas.

• Le REL est situé entre le REG et l’appareil de Golgi, plus loin du noyau, et synthétise les acides gras et les phospholipides tout en assemblant les bicouches lipidiques.

Compléments

• Le REL est très abondant dans le foie, où il participe à la détoxification et à la modification de substances chimiques.

💡 Astuce mémo

REG près du noyau pour les protéines ; REL plus éloigné pour les lipides.

📖 8. Ribosomes et synthèse protéique

📝 Points essentiels

• Les ribosomes synthétisent une chaîne protéique en lisant le code génétique sur les ARNm et en assemblant les acides aminés apportés par les ARNt.

📖 9. Transcription de l’ADN en ARN

🔑 Notions clés & Définitions

• ADN : Molécule qui porte les instructions génétiques nécessaires au vivant et est composée de deux brins formant une double hélice.
• Transcription : Processus de conversion d’une séquence d’ADN en ARNm.
• ARNm : Message transcrit à partir de l’ADN d’un gène, qui peut être traduit pour fabriquer la protéine correspondante.
• Nucléotide : Monomère constitué d’un pentose, d’un groupe phosphate et d’une base azotée ; les nucléotides forment les acides nucléiques.

📝 Points essentiels

• L’ARN polymérase synthétise un ARNm à partir d’une matrice d’ADN à une vitesse de 1 000 nucléotides par minute.

• Lors de la transcription, l’uracile remplace la thymine dans l’ARN.

📖 10. Appareil de Golgi

★ À maîtriser

• L’appareil de Golgi est un empilement de saccules membranaires discoïdaux, généralement au nombre de 4 à 6, et souvent localisé près du noyau.

• L’appareil de Golgi assure la maturation des protéines produites par le REG, leur transport et leur adressage intra- ou extracellulaire, et participe à l’adressage de certaines protéines non conformes vers les lysosomes pour leur dégradation et le recyclage de leurs constituants.

Compléments

• La structure de l’appareil de Golgi a été décrite par Camillo Golgi en 1898.

• L’appareil de Golgi comprend trois zones :
  • cis-Golgi
  • médiale ou intermédiaire
  • trans-Golgi

💡 Astuce mémo

Cis → médial → trans.

📖 11. Lysosomes et peroxysomes

★ À maîtriser

• Les vésicules de transport acheminent des substances vers et depuis l’appareil de Golgi ; les lysosomes contiennent des enzymes qui dégradent les parties cellulaires endommagées lors de l’autophagie, et les composants digérés sont recyclés dans le cytosol.

• Les peroxysomes transportent des substances et contiennent des oxydases qui oxydent des matières organiques en formant du peroxyde d’hydrogène.

Compléments

• Les peroxysomes sont nombreux dans le foie, où ils participent à la détoxication de l’alcool.

💡 Astuce mémo

Lysosome : digestion et recyclage ; peroxysome : oxydation et détoxication.

📖 12. Noyau et mitochondries

★ À maîtriser

• Le noyau contient les informations génétiques encodées dans des molécules d’ADN organisées en 46 chromosomes.

• Les pores nucléaires sont des orifices de la membrane nucléaire par lesquels l’ARN quitte le noyau.

• Les mitochondries sont la principale source d’énergie cellulaire et génèrent la majeure partie de l’ATP.

• Les mitochondries sont le siège de la respiration cellulaire.

Compléments

• L’enveloppe nucléaire est une double membrane qui sépare le noyau du cytosol et dont la structure est identique à celle de la membrane cytoplasmique.

• Le nucléole, situé dans le noyau, fabrique les ribosomes.

• Les mitochondries sont des organites intracellulaires dotés de membranes externe et interne, cette dernière présentant des replis appelés crêtes autour de la matrice.

• Les mitochondries contiennent de nombreuses enzymes, possèdent leur propre ADN et peuvent se multiplier selon les besoins énergétiques de la cellule.