Fiche de révision : Principes fondamentaux de la biologie cellulaire

📋 Plan du Cours

1. Généralités sur les cellules
2. Membrane plasmique et diffusion
3. Noyau interphasique
4. Réplication de l'ADN
5. Transcription
6. Traduction protéique
7. Appareil de Golgi et glycosylation
8. Cellulose et paroi végétale
9. Électroneutralité et potentiel de membrane
10. Flux ioniques et équilibre électrochimique
11. Potassium et cœur
12. Osmose et pression osmotique

📖 1. Généralités sur les cellules

🔑 Notions clés & Définitions

• Cellules procaryotes : Les cellules procaryotes sont des cellules simples, sans noyau ni organites délimités par membrane, avec un ADN libre dans le cytoplasme.
• Cellules eucaryotes : Les cellules eucaryotes sont des cellules plus complexes, avec un noyau et des organites délimités par des membranes.
• Théorie cellulaire : La théorie cellulaire regroupe les trois idées majeures selon lesquelles tous les organismes sont constitués de cellules, la cellule est l’unité de vie, et elles proviennent de cellules préexistantes.
• Macromolécules du vivant : Les macromolécules du vivant désignent quatre grandes familles chimiques qui assurent structure et fonctions cellulaires : protéines, lipides, glucides et acides nucléiques.

📝 Points essentiels

• Une cellule est un compartiment clos contenant le matériel génétique, séparé du milieu par une membrane plasmique.
• Les macromolécules majeures sont : 20 acides aminés pour les protéines, amphiphilie des lipides (hydrophile/hydrophobe), oses en pentoses (≥5 carbones) ou hexoses (6 carbones), et polymères de nucléotides pour ADN et ARN.
• Hook a observé des cellules végétales à partir de coupes de liège et Leeuwenhoek a observé des cellules animales ainsi que des bactéries et protozoaires à l’aide du microscope.
• Schwann a proposé les premiers éléments de la théorie cellulaire et a mis en évidence la myéline comme gaine isolante des axones.
• Les cellules procaryotes ont une taille de quelques dizaines de $\mu$m (quelques dizaines), un cytoplasme contenant l’ADN directement, et des bactéries au diamètre typique de 1 à 2 $\mu$m de large et 2 à 5 $\mu$m de long.
• Les cellules eucaryotes ont une taille supérieure à 10 $\mu$m et contiennent un noyau ; les cellules végétales ont une paroi cellulosique et des chloroplastes, tandis que les cellules animales sont plutôt rondes avec un cytosquelette et des centrioles.

💡 Astuce mémo

Procaryote = Pro( sans) Noyau et Eucaryote = Eu( vrai) Noyau : ADN libre vs ADN dans le noyau.

📖 2. Membrane plasmique et diffusion

🔑 Notions clés & Définitions

• Fluidité de la bicouche : La fluidité de la membrane décrit la capacité de ses lipides à se déplacer latéralement et à réorganiser leur disposition au sein de la bicouche.
• Diffusion latérale : La diffusion latérale correspond au déplacement des lipides dans un même feuillet, sans changer de côté de la bicouche.
• Flip-flop : Le flip-flop est le passage d’un lipide d’un feuillet à l’autre, une réorientation qui demande un apport d’énergie.
• Asymétrie des feuillets : L’asymétrie des feuillets est la différence de composition et de charge entre le feuillet interne et le feuillet externe de la bicouche.

📝 Points essentiels

• La membrane plasmique a une épaisseur moyenne d’environ 7,5 nm (75 Å).
• La diffusion latérale des lipides se produit à une fréquence d’environ 10^7 fois par seconde.
• Le flip-flop a une fréquence d’environ une fois par mois et ne contribue pas à la fluidité ; il est catalysé par des flippases.
• Plus la température est élevée, plus la bicouche est fluide, et plus elle est basse, plus la membrane devient rigide.
• La fluidité augmente avec la présence d’acides gras plus courts et/ou insaturés.
• La phosphatidylsérine est localisée exclusivement dans le feuillet interne, ce qui rend celui-ci chargé négativement.

💡 Astuce mémo

Diffusion latérale = 10^7/s (très rapide), flip-flop = 1/mois (très lent, flippase).

📖 3. Noyau interphasique

🔑 Notions clés & Définitions

• Noyau interphasique : Noyau présent pendant l’interphase, entouré d’une enveloppe nucléaire et contenant l’ADN sous forme de chromatine.
• Nucléole : Structure interne du noyau, non entourée de membrane, issue de l’organisation de chromosomes spécialisés dans la synthèse des ARN ribosomaux.
• Lamina nucléaire : Réseau de filaments intermédiaires au contact de la membrane nucléaire interne, responsable de la forme du noyau.
• Enveloppe nucléaire : Double membrane délimitant le noyau, avec un espace périnucléaire entre les membranes.

📝 Points essentiels

• Le nucléole n’a pas de membrane, et il apparaît car certains chromosomes s’organisent pour assurer la synthèse des ARN ribosomaux.
• La chromatine est plus condensée dans le noyau, ce qui réduit l’accès à la transcription, alors que la chromatine déployée est plus transcrite.
• En interphase, l’enveloppe nucléaire est maintenue, puis elle disparaît en début de mitose pour permettre la séparation de l’ADN dans les deux cellules filles.
• La phosphorylation des lamines écarte les filaments et entraîne la disparition de la lamina nucléaire, puis leur déphosphorylation permet la reformation à la fin de la mitose.
• Le noyau a une taille variable : 1 à 2 μm chez les champignons, 10 à 30 μm chez les cellules animales et 10 à 50 μm chez les végétaux.
• À certains endroits, les deux membranes de l’enveloppe nucléaire se perforent pour former les pores nucléaires.

💡 Astuce mémo

Nucléole sans membrane = chromosomes “ARN ribosomiques” ; Mitose = phosphorylation des lamines = enveloppe qui se démonte puis se reforme.

📖 4. Réplication de l'ADN

🔑 Notions clés & Définitions

• Réplication de l'ADN : La réplication est la copie fidèle de l’ADN avant la mitose afin de fournir deux cellules filles avec des lots d’ADN identiques.
• Modèle semi-conservatif : Le modèle semi-conservatif dit que chaque brin parental sert de modèle pour fabriquer un nouveau brin, donnant des ADN hybrides.
• Réplisome : Le réplisome est le complexe multienzymatique qui reconnaît un site d’initiation et lance l’ouverture locale de la double hélice.
• Amorce : L’amorce est une courte séquence d’ARN synthétisée comme point de départ, indispensable pour que l’ADN polymérase commence l’élongation.
• Brin précoce et brin tardif : Le brin précoce est synthétisé de façon continue pendant que l’hélicase avance, tandis que le brin tardif est synthétisé de façon discontinue via des amorces successives.

📝 Points essentiels

• La réplication a lieu uniquement en phase S, juste avant la mitose, pour produire deux lots d’ADN identiques aux deux cellules filles.
• L’ADN polymérase lit le modèle de 3’ vers 5’ sur chaque brin et synthétise toujours le nouveau brin de 5’ vers 3’.
• La synthèse incorpore des d-XTP activés, et la libération de pyrophosphate fournit l’énergie nécessaire à l’allongement de la chaîne.
• Le site d’initiation I est reconnu par le réplisome et l’ouverture de la double hélice forme un œil de réplication permettant une réplication bidirectionnelle.
• L’hélicase dissocie les brins et les protéines SSB se fixent à l’ADN simple brin pour stabiliser la zone ouverte.
• L’amorce est un ARN d’environ 15 nucléotides produit par primase, puis la synthèse du brin tardif se fait en fragments d’Okasaki, car l’ADN polymérase ne relie pas les amorces entre elles.

💡 Astuce mémo

Phase S → Semi-conservatif + Sens : lecture 3’→5’, synthèse 5’→3’ (amorce ≈15 nt, brin tardif en Okazaki).

📖 5. Transcription

🔑 Notions clés & Définitions

• Transcription : Processus où la séquence d’ADN sert de modèle pour fabriquer une nouvelle séquence d’ARN par polymérisation de nucléotides complémentaires.
• Brin informatif : Brin d’ADN utilisé comme modèle unique pour produire l’ARN complémentaire pendant la transcription.
• Promoteur : Région située en amont du début de transcription qui est reconnue par l’ARN polymérase pour ouvrir le duplex.
• Site de terminaison : Région en fin de gène qui arrête la transcription quand les signaux produits par l’ARN polymérase déclenchent la libération de l’ARN.
• Épingle à cheveux : Structure repliée formée par complémentarité de l’ARN synthétisé qui favorise sa dissociation de l’ADN lors de la terminaison.

📝 Points essentiels

• La transcription a lieu pendant l’interphase et produit différents ARN, notamment ARNm, ARN ribosomaux et ARN de transfert.
• L’ARN polymérase ouvre le duplex au niveau du promoteur puis lit l’ADN dans le sens 3’→5’ tout en synthétisant l’ARN complémentaire.
• Chez les procaryotes, les séquences du promoteur incluent TTGACA au début et TATATT en fin, et l’ARN polymérase ne dépend que de ces signaux.
• La terminaison nécessite la transcription d’une série de A en une série de U puis la formation d’une structure en épingle à cheveux qui détache l’ARN de l’ADN.
• Chez les eucaryotes, l’ARN polymérase I fabrique les ARN ribosomaux, l’ARN polymérase II produit les ARN pré-messagers, et l’ARN polymérase III produit les petits ARN dont les ARN de transfert.
• La transcription s’arrête quand l’ARN nouvellement synthétisé déclenche la dissociation par rétro-contrôle via sa structure complémentaire au brin antisens.

💡 Astuce mémo

Promoteur = démarrage (TTGACA…TATATT) ; Terminaison = arrêt (A→U + épingle) : l’ARN se détache.

📖 6. Traduction protéique

🔑 Notions clés & Définitions

• Traduction protéique : État biochimique du cytoplasme où l’information d’un ARNm est convertie en une séquence de protéine.
• ARN de transfert : ARN monocaténaire qui porte un seul acide aminé et reconnaît un codon de l’ARNm grâce à son anticodon.
• Codon et anticodon : Triplets complémentaires sur l’ARNm (codon) et l’ARNt (anticodon) qui assurent l’appariement pendant la synthèse protéique.

📝 Points essentiels

• Le ribosome relie les acides aminés via des liaisons peptidiques formées entre la fonction COOH du premier acide aminé et la fonction NH2 du second, catalysées par la peptidyl transférase au niveau de la grande sous-unité.
• La traduction commence à un codon initiateur AUG codant la méthionine, et s’arrête sur un codon stop UAA, UAG ou UGA.
• Au cours de la lecture, le ribosome progresse en lisant l’ARNm de 5’ vers 3’ tandis que les liaisons peptidiques se forment au niveau du site P.
• L’ARN de transfert s’attache au ribosome via ses sites d’accueil : site A pour l’aminoacyl-ARNt, site P pour la chaîne en croissance, et site E pour la sortie de l’ARNt libéré.
• Pour les protéines destinées au réticulum endoplasmique, un peptide signal N-terminal déclenche l’arrêt temporaire de la traduction via la SRP, puis la reprise couplée à la translocation dans la lumière du réticulum.
• La signal peptidase coupe le peptide signal une fois dans la lumière du réticulum, puis la traduction continue jusqu’au codon STOP avec libération de la protéine dans la lumière.

💡 Astuce mémo

AUG=AMORCE (méthionine) ; UAA/UAG/UGA=STOP ; P fait les liaisons, A apporte l’ARNt, E le libère.

📖 7. Appareil de Golgi et glycosylation

🔑 Notions clés & Définitions

• N-glycosylation : Modification des protéines où des glucides sont ajoutés sur l’azote d’une asparagine, formant des N-glycoprotéines.
• Dictyosome : Empilement de saccules de l’appareil de Golgi, chacun avec sa propre lumière, dont le nombre varie selon l’activité cellulaire.
• Réseau cis et trans : Organisation polarisée du Golgi en une face d’entrée cis et une face de sortie trans pour recevoir puis expédier les protéines.
• Glycocalyx : Couche de glucides exposés à l’extérieur de la cellule, issue des oligosaccharides portés par les protéines membranaires.
• Lysosome : Vésicule intracellulaire contenant des hydrolases acides qui dégradent des macromolécules pour recycler des monomères.

📝 Points essentiels

• Dans le réticulum endoplasmique, l’oligosaccharide est transféré en bloc sur l’asparagine par l’oligosaccharyl transférase sous forme activée portée par un pyrophosphate.
• L’oligosaccharide N-lié a la même composition pour toutes les protéines en transfert : 2 N-acétylglucosamines, 9 mannoses et 3 glucoses, soit 14 oses.
• L’appareil de Golgi est formé par l’empilement de 4 à 6 saccules indépendants, organisés en polarité cis (entrée) et trans (sortie).
• Après passage au Golgi, les oligosaccharides se répartissent en deux grandes classes : riches en mannose simples (élagage) ou complexes avec galactoses et acides sialiques.
• Le Golgi expédie vers 3 destinations principales : membrane plasmique (voie constitutive), sécrétion régulée (vésicules proches de la membrane), ou lysosomes (vésicules à clathrine).
• Les lysosomes ont un pH optimal acide (pH<5) grâce à des pompes à protons ATPases et existent en lysosomes primaires (enzymes seules) et secondaires (enzymes + substrat).

💡 Astuce mémo

Golgi = cis→trans : il “coupe et ajoute” les sucres (simple mannose vs complexe sialylé) puis “expédie” (membrane, sécrétion régulée, lysosome).

📖 8. Cellulose et paroi végétale

🔑 Notions clés & Définitions

• Paroi végétale : La paroi végétale est une structure externe rigide qui donne forme et soutien aux cellules végétales.
• Lamelle moyenne : La lamelle moyenne est la couche commune à deux cellules voisines, formée surtout de pectine et de consistance de gel.
• Paroi primaire : La paroi primaire est une couche flexible située sous la lamelle moyenne, constituée notamment de cellulose et d’hémicellulose.
• Cellulose : La cellulose est un polymère linéaire de cellobiose formant des microfibrilles, responsable d’une grande résistance mécanique.
• Paroi secondaire : La paroi secondaire est une couche plus épaisse formée après la croissance, avec une organisation plus rigide des fibres de cellulose.

📝 Points essentiels

• La paroi peut être retirée pour former un protoplaste, et sa perte d’eau correspond à une plasmolyse.
• La lamelle moyenne se forme pendant la télophase via le phragmoplaste et sert de base pour la paroi primaire et la paroi secondaire.
• La pectine de la lamelle moyenne gélifie grâce à des cations divalents comme Ca2+ ou Mg2+ qui relient les chaînes par liaison ionique.
• La cellulose est faite de liaisons glycosidiques α/β reliant des unités de cellobiose, et les fibres s’organisent en microfibrilles puis macrofibrilles puis en fibres visibles.
• La paroi primaire contient une armature de cellulose et d’hémicellulose avec un ciment de pectine, et elle peut être absente au niveau des plasmodesmes.
• La paroi secondaire est organisée et plus épaisse (environ 1 à 10 μm), et elle disparaît au niveau des ponctuations où passent les plasmodesmes.

💡 Astuce mémo

Cellulose : β1-4 = alternance dessus/dessous du motif, comme deux rangées en décalé.

📖 9. Électroneutralité et potentiel de membrane

🔑 Notions clés & Définitions

• Électroneutralité : Électroneutralité désigne le fait que, dans un milieu donné, la somme des charges positives compense la somme des charges négatives.
• Potentiel de membrane : Le potentiel de membrane est la différence de tension mesurée entre l’intérieur et l’extérieur d’une cellule, notée Em (ou Vm) et proche du potentiel de repos.
• Gradient électrochimique : Le gradient électrochimique combine l’effet du gradient de concentration et celui du gradient électrique sur le déplacement d’un ion.

📝 Points essentiels

• Le potentiel de membrane des cellules animales est en général d’environ -60 mV entre intérieur et extérieur de la cellule au repos.
• À l’équilibre ionique, l’égalité des forces électrique et de concentration est décrite par la relation de Nernst : $E_{ion}=2{,}303\,\frac{RT}{zF}\times\log_{10}\left(\frac{[ion]_{ext}}{[ion]_{int}}\right)$.
• L’électroneutralité se vérifie en calculant les charges en mEq : $mEq=mmol\times valence$ puis en montrant que la somme vaut 0.
• Pour un neurone (valeurs en mmol·L-1), les milieux sont électroneutres car le milieu extracellulaire donne (140×1)+(5×1)+(147×-1)+(1×2)=0 mEq et le milieu intracellulaire (14×1)+(140×1)+(14×-1)+(125×1{,}12)=0 mEq.
• L’électroneutralité des milieux et l’existence de Em coexistent car la membrane se comporte comme un condensateur : une séparation très faible de charges (≈10 Å) suffit pour créer une ddp mesurable.
• Si la cellule est perméable à un seul ion, alors son potentiel de membrane correspond à la pile d’équilibre de cet ion (ex. : le cas du potassium est utilisé pour l’illustration).

📖 10. Flux ioniques et équilibre électrochimique

🔑 Notions clés & Définitions

• Flux net J : Un flux net correspond à la quantité d’ions qui traverse la membrane par unité de surface et de temps, et il vaut la différence entre deux flux unidirectionnels.
• Équilibre électrochimique : L’équilibre électrochimique est atteint quand les effets du gradient de concentration et du gradient électrique se compensent, rendant le flux net nul pour un ion.
• Conductance ionique : La conductance mesure la facilité de passage d’un ion à travers la membrane et dépend du nombre de canaux ouverts.

📝 Points essentiels

• Les ions subissent deux forces de transport, le gradient de concentration et le gradient électrique, qui se combinent en gradient électrochimique pour déterminer le flux net.
• L’équilibre n’implique pas des concentrations identiques de part et d’autre de la membrane, car l’équilibre réel est l’électroneutralité des milieux.
• Le potentiel d’équilibre d’un ion se calcule par l’équation de Nernst $E_{ion}=2{,}303\frac{RT}{zF}\log_{10}\left(\frac{[ion]_{ext}}{[ion]_{int}}\right)$, en volt.
• Avec $[K^+]_{ext}=5$ mmol/L et $[K^+]_{int}=140$ mmol/L, on obtient $E_K=-84$ mV et le flux net de $K^+$ est nul au potentiel qui correspond à cette pile d’équilibre.
• À l’état de repos des cellules, la conductance du calcium est nulle car les canaux calciques sont fermés, donc aucun flux net de $Ca^{2+}$ ne traverse la membrane.
• Avec $E_m\approx-60$ mV et des valeurs d’équilibre $E_{Na}=+58$ mV, $E_{Cl}=-58$ mV et $E_{Ca}=+116$ mV, les courants suivent $I_{ion}=G_{ion}(E_m-E_{ion})$ et $I_{Cl}=0$ car $E_{Cl}$ coïncide avec $E_m$.

💡 Astuce mémo

Signes repères à $E_m\approx-60$ mV : $E_{Na}=+$ (rentrant), $E_K=-$ (sortant si $E_K<-60$), $E_{Cl}=-$ (flux net nul car $E_{Cl}\approx E_m$).

📖 11. Potassium et cœur

🔑 Notions clés & Définitions

• Pile d’équilibre du potassium : La pile d’équilibre du potassium est la valeur de potentiel électrique qui compense le gradient de concentration du K+ afin d’obtenir un flux net nul.
• Hyperkaliémie : L’hyperkaliémie correspond à une augmentation de la concentration extracellulaire de K+, ce qui rend le potentiel de membrane moins négatif et perturbe la conduction cardiaque.
• Hypokaliémie : L’hypokaliémie correspond à une diminution de la concentration extracellulaire de K+, ce qui rend le potentiel de membrane plus négatif et peut provoquer un arrêt cardiaque.

📝 Points essentiels

• Pour une cellule perméable uniquement à K+, le potentiel de membrane s’établit à la pile d’équilibre du potassium, soit environ −84 mV (avec [K+]ext=5 mM et [K+]int=140 mM à 37°C dans le cours).
• La différence de potentiel peut exister malgré l’électroneutralité grâce à l’analogie de la membrane comme condensateur séparant des charges très proches (sur ~10 Å).
• Si la conductance est dominée par K+, un flux sortant net de K+ apparaît au repos (Em≈−60 mV) car les deux composantes du transport (chimique et électrique) ne compensent plus parfaitement.
• Le cours relie la kaliémie aux risques cardiaques: l’hyperkaliémie peut conduire à tachycardie, fibrillation puis asystolie si le K+ est très élevé, tandis que l’hypokaliémie peut mener à diminution de fréquence puis asystolie.
• À 37°C, le cours donne EK≈−130 mV quand la concentration de K+ est réduite d’un facteur 10 (valeur calculée dans l’énoncé), rendant le potentiel de membrane plus éloigné du seuil d’activation des canaux.

💡 Astuce mémo

K+ contrôle le cœur: trop de K+ ⇒ dépolarisation (−60 mV se rapproche) ⇒ troubles, pas assez de K+ ⇒ hyperpolarisation ⇒ arrêt.

📖 12. Osmose et pression osmotique

🔑 Notions clés & Définitions

• Osmose : L’osmose est la diffusion de l’eau à travers une membrane perméable à l’eau mais pas au soluté, du milieu où l’eau est la plus disponible vers le milieu où elle l’est moins.
• Pression osmotique : La pression osmotique est une force équivalente à une pression mécanique nécessaire pour empêcher le passage de l’eau imposé par le gradient de concentrations.
• Loi de Van ’t Hoff : La loi de Van ’t Hoff relie la pression osmotique à la concentration en soluté, au nombre de particules formées et à la dissociation du sel, ainsi qu’à la température.
• Osmolarité : L’osmolarité mesure la quantité de particules en solution et sert à estimer une part de la pression osmotique selon la dissociation et le nombre de particules.
• Tonicité : La tonicité correspond à la fraction de particules qui ne traverse pas la membrane et détermine le sens et l’amplitude des flux d’eau.

📝 Points essentiels

• L’eau traverse la membrane dans le sens des concentrations décroissantes en eau, ce qui revient à aller de la solution la moins concentrée en soluté vers la plus concentrée en soluté.
• La pression osmotique suit la loi de Van ’t Hoff : $\pi=\frac{+R\,T\,\Psi\,I\,C}{ }$ avec $R=8{,}31\ \mathrm{J\,mol^{-1}\,K^{-1}}$, $T$ en kelvins, $C$ en mol/L, $\Psi$ le taux de dissociation proche de 1 et $I$ le nombre de particules formées.
• Pour une solution de NaCl, le taux de dissociation donné est $\Psi=0{,}99$, et la température influe directement car plus $T$ augmente, plus la pression osmotique augmente.
• À $-273^\circ\mathrm{C}$, la pression osmotique est nulle.
• Les solutions hypertoniques, isotonique et hypotonique se traduisent par respectivement plasmolyse, absence de changement et turgescence du globule rouge pour des osmolarités de 400 mOsm/L, 300 mOsm/L et 200 mOsm/L.
• Pour prédire les flux d’eau à travers une cellule, seule la tonicité compte, pas l’osmolarité globale.

💡 Astuce mémo

Hypertonique = “HS” : Hard shrink (plasmolyse), Hypotonique = “HT” : Huge thirsty (turgescence).

📅 Repères chronologiques

📊 Tableaux de synthèse

Procaryotes vs eucaryotes (repères du cours)

Monocistronique vs polycistronique

⚠️ Pièges & confusions fréquents

1. Confondre bicouche fluide et flip-flop : la fluidité augmente avec température/insaturations, alors que le flip-flop (1/mois) ne contribue pas à la fluidité.
2. Mélanger polarité et charge : la phosphatidylsérine est uniquement dans le feuillet interne, rendant ce feuillet chargé négativement (pas “au hasard” des deux côtés).
3. Croire que l’équilibre des ions implique concentrations identiques : ici l’équilibre réel est l’électroneutralité des milieux, pas l’égalité des [ion] ext/int.
4. Inverser les sens de lecture : l’ADN/ transcription se lit 3’→5’ (modèle ADN), alors que la synthèse d’ADN se fait 5’→3’ (et la traduction lit ARNm 5’→3’).
5. Oublier l’amorce de réplication : la primase synthétise une amorce d’environ 15 nucléotides, et le brin tardif se fait en fragments d’Okazaki (pas continu).
6. Se tromper sur la terminaison de la transcription chez les procaryotes : arrêt = série de A→U + épingle à cheveux, avec libération de l’ARN.
7. Confondre tonicité et osmolarité : pour prédire les flux d’eau à travers une cellule, seule la tonicité compte (pas l’osmolarité globale).

✅ Checklist Examen

1. Définir cellules procaryotes/eucaryotes et citer les différences clés demandées (noyau, ADN, organites).
2. Décrire la composition générale des macromolécules du vivant (familles) et rappeler acides aminés/oses en pentoses-hexoses/nucléotides ADN-ARN.
3. Calculer ou relier les paramètres de la membrane : épaisseur moyenne, fluidité (température + acides gras courts/insaturés), diffusion latérale (≈10^7/s) et flip-flop (≈1/mois, catalysé par flippases).
4. Expliquer l’architecture du noyau interphasique : enveloppe nucléaire (double membrane + espace périnucléaire), lamina nucléaire, nucléole sans membrane, pores nucléaires (échanges).
5. Présenter la réplication de l’ADN : phase S, modèle semi-conservatif, sens de lecture/synthèse (modèle 3’→5’, synthèse 5’→3’), rôle de l’amorce (≈15 nt) et des fragments d’Okazaki.
6. Expliquer transcription : lieu (interphase), promoteur TTGACA…TATATT chez les procaryotes, lecture 3’→5’ + synthèse ARNm, terminaison (A→U + épingle à cheveux) et types d’ARN polymérases (I/II/III).
7. Décrire la traduction protéique : codon initiateur AUG, codons stop (UAA/UAG/UGA), rôle ribosome/peptidyl transférase, sites A-P-E, sens lecture ARNm 5’→3’.
8. Décrire glycosylation et Golgi : N-glycosylation en bloc via oligosaccharyl transférase (2 N-acétylglucosamines, 9 mannoses, 3 glucoses = 14 oses), polarité cis→trans, deux classes d’oligosaccharides (riches en mannose vs complexes) et destinations (membrane/sécrétion/lysosomes).
9. Expliquer la paroi végétale : lamelle moyenne (pectine + gel via Ca2+/Mg2+), paroi primaire (cellulose + hémicellulose + ciment pectine), paroi secondaire (1–10 μm, organisation plus rigide, absence aux ponctuations/plasmodesmes).
10. Utiliser Nernst et électroneutralité : montrer que Em coexiste avec électroneutralité (membrane comme condensateur sur ≈10 Å) et relier un potentiel d’ion Eion (ex. EK ≈ -84 mV pour [K+]ext=5 et [K+]int=140).
11. Relier courants et flux ioniques : Iion = Gion(E_m − Eion) et cas de repos (conductance Ca2+ nulle ; ICl=0 car ECl≈Em ; Ca2+ flux net nul/présent selon conductance).
12. Relier potassium et cœur : définir hyperkaliémie/hypokaliémie et expliquer le lien avec dépolarisation/repolarisation et les risques cardiaques (tachycardie/fibrillation/asystolie).
13. Expliquer osmose/pression osmotique : osmose (eau), loi de Van ’t Hoff, hypertonique/isotonique/hypotonique (plasmolyse/aucun changement/turgescence) et rappeler tonicité vs osmolarité.