Fiche de révision : Polarité cellulaire

📋 Plan du Cours

1. Définition et fonctions de la polarité
2. Les axes de polarité cellulaire
3. Bases structurales de la polarité
4. Sous-domaines de la membrane plasmique
5. Transport polarisé et cytosquelette
6. Contrôle intrinsèque et extrinsèque

📖 1. Définition et fonctions de la polarité

🔑 Notions clés & Définitions

• Polarité cellulaire : Organisation asymétrique de la cellule sur les plans structural et fonctionnel, avec un positionnement non aléatoire des organites.

★ À maîtriser

• La polarité cellulaire facilite notamment: la différenciation, la croissance membranaire, l’activation de la réponse immune, la migration, le transport de molécules à travers un épithélium

Compléments

• Dans une cellule épithéliale intestinale, le transport du glucose s’effectue de la lumière de l’intestin vers le sang grâce à une organisation apico-basale.

💡 Astuce mémo

Organisation asymétrique → localisation adéquate → fonctionnement cellulaire

📖 2. Les axes de polarité cellulaire

★ À maîtriser

• La polarité apico-basale oppose un pôle apical et un pôle basolatéral séparés par des jonctions cellulaires dans les cellules épithéliales.

• La polarité avant-arrière donne aux cellules en migration une face avant capable de protrusion et une face arrière capable de rétraction.

• La polarité neuronale distingue les dendrites, qui reçoivent les neurotransmetteurs, de l’axone, qui peut en relarguer en réponse à un signal électrique.

Compléments

• La polarité planaire oriente les cellules dans le plan du tissu selon un axe proximo-distal, notamment dans les cellules ciliées de l’oreille interne.

• Deux types de polarité peuvent se superposer, comme l’axe proximo-distal de la polarité planaire perpendiculaire à l’axe apico-basal d’une cellule épithéliale.

💡 Astuce mémo

ABAP : apico-basale, avant-arrière, planaire, neuronale

📖 3. Bases structurales de la polarité

🔑 Notions clés & Définitions

• Membrane plasmique : Bicouche lipidique contenant des protéines intrinsèques et extrinsèques.
• Endomembranes : Système tubulo-vésiculaire par lequel les protéines de la membrane plasmique et les protéines sécrétées sont transportées.

★ À maîtriser

• La polarité cellulaire repose sur:
  • la membrane plasmique
  • les endomembranes
  • le cytosquelette

Compléments

• Le cytosquelette comprend:
  • les microtubules
  • les microfilaments d’actine
  • les filaments intermédiaires

💡 Astuce mémo

MEC : membrane, endomembranes, cytosquelette

📖 4. Sous-domaines de la membrane plasmique

★ À maîtriser

• Les pôles apical et basolatéral présentent des compositions protéiques ou lipidiques différentes, créant des sous-domaines membranaires.

• La ségrégation de phase sépare latéralement les lipides en plusieurs phases, notamment une phase riche en cholestérol ordonnée et une phase pauvre en cholestérol désordonnée, ce qui peut entraîner une ségrégation des protéines membranaires.

📌 Les barrières de diffusion, comme les jonctions serrées des cellules épithéliales, maintiennent l’identité moléculaire des sous-domaines membranaires.

Compléments

• Les interactions avec des assemblages corticaux, comme le complexe ankyrine-spectrine, peuvent influencer ou stabiliser la ségrégation des sous-domaines membranaires.

💡 Astuce mémo

Ségrégation lipidique et barrières → maintien des identités membranaires

📖 5. Transport polarisé et cytosquelette

★ À maîtriser

• Le tri des molécules a lieu au niveau de:
  • la membrane plasmique
  • les endosomes de recyclage
  • le réseau trans-Golgi

• Dans le tri direct, des vésicules bourgeonnent du réseau trans-Golgi et se dirigent vers le pôle apical ou le pôle basolatéral.

• 🔄 Le tri indirect comprend:

  1. l’endocytose des molécules mal adressées
  2. la fusion avec un endosome de recyclage
  3. le renvoi vers le bon pôle

• Le cytosquelette et les moteurs associés positionnent les organites de manière non aléatoire et orientent le système endomembranaire.

Compléments

• Dans les neurones, les microtubules forment des rails dans les axones et les dendrites pour transporter différentiellement les ARNm, les protéines et les vésicules.

💡 Astuce mémo

Synthèse → tri → transport → adressage

📖 6. Contrôle intrinsèque et extrinsèque

🔑 Notions clés & Définitions

• RhoGTPases : Interrupteurs moléculaires actifs lorsqu’ils sont liés au GTP et inactifs lorsqu’ils sont liés au GDP.
• Chimiotactisme : Migration des cellules en fonction d’un gradient de molécules diffusibles chimio-attractantes ou chimio-repoussantes.

★ À maîtriser

• Le contrôle intrinsèque de la polarité repose principalement sur les complexes de polarité et les RhoGTPases.

• Les complexes Par, Crumbs et Scribble sont des complexes multiprotéiques qui induisent des cascades de signalisation régulant l’asymétrie cellulaire.

• Dans les cellules épithéliales, les complexes Crumbs et Par se localisent au pôle apical, tandis que le complexe Scribble se localise au domaine basolatéral.

📌 Le complexe Par participe à la formation des jonctions serrées, tandis que le complexe Crumbs contrôle l’assemblage des jonctions serrées.

📌 Les GEF activent les RhoGTPases, tandis que les GAP les inactivent.

• Le contrôle extrinsèque implique des interactions:
  • avec la matrice extracellulaire
  • entre cellules
  • avec des molécules diffusibles

Compléments

• Les trois principales RhoGTPases sont:

  • RhoA
  • CDC42
  • RAC1

• RhoA peut activer mDia, ce qui accélère la polymérisation de l’actine dans les filopodes et favorise la migration.

💡 Astuce mémo

Intrinsèque : complexes et RhoGTPases ; extrinsèque : environnement

📊 Tableaux de synthèse

Types de polarité