Fiche de révision : Structure et fonction de la cellule

📋 Plan du Cours

1. Organisation du noyau
2. Chromatine et expression génétique
3. Réticulum endoplasmique rugueux
4. Réticulum endoplasmique lisse
5. Appareil de Golgi
6. Membrane plasmique
7. Lysosomes et dégradation
8. Péroxysomes et oxydation
9. Mitochondries et métabolisme
10. Ribosomes et traduction
11. Microfilaments et filaments intermédiaires
12. Microtubules et transport cellulaire

📖 1. Organisation du noyau

🔑 Notions clés & Définitions

• Enveloppe nucléaire : Double membrane composée d’une membrane externe et d’une membrane interne qui délimitent le noyau.
• Pores nucléaires : Structures de l’enveloppe nucléaire qui permettent le transport d’ions, de protéines et de nucléotides entre le noyau et le cytoplasme.
• Nucléole : Région du noyau où l’ARN ribosomal est synthétisé puis associé à des protéines pour former les ribosomes.

📝 Points essentiels

• La membrane externe de l’enveloppe nucléaire porte de nombreux ribosomes et est en continuité fonctionnelle avec le réticulum endoplasmique rugueux.

💡 Astuce mémo

Le noyau comme centre de contrôle entouré d’une enveloppe percée de pores

📖 2. Chromatine et expression génétique

🔑 Notions clés & Définitions

• Chromatine : Constituée d’ADN associé à des protéines, principalement des histones.

📝 Points essentiels

📌 L’euchromatine est une chromatine peu condensée, plutôt centrale, qui favorise la transcription et la réplication de l’ADN, tandis que l’hétérochromatine est condensée et située plus près de la membrane nucléaire interne.

• Dans le noyau, l’ADN peut être répliqué pour produire davantage d’ADN et transcrit pour produire de l’ARN, notamment de l’ARN messager, de l’ARN de transfert et de l’ARN ribosomal.

💡 Astuce mémo

Euchromatine ouverte et active, hétérochromatine compacte et périphérique

📖 3. Réticulum endoplasmique rugueux

★ À maîtriser

📌 Le réticulum endoplasmique rugueux porte des ribosomes sur sa membrane, tandis que le réticulum endoplasmique lisse n’en porte pas.

• Les ribosomes liés au réticulum endoplasmique rugueux traduisent l’ARN messager et font entrer les protéines nouvellement synthétisées dans le réticulum.

• Le réticulum endoplasmique rugueux synthétise surtout les protéines destinées aux lysosomes, aux membranes cellulaires ou à la sécrétion.

Compléments

• Le réticulum endoplasmique rugueux participe au repliement des protéines et à leur N-glycosylation avant leur transport vers l’appareil de Golgi.

💡 Astuce mémo

Ribosomes fixés → synthèse et maturation des protéines destinées à la voie sécrétoire

📖 4. Réticulum endoplasmique lisse

★ À maîtriser

• Le réticulum endoplasmique lisse synthétise des lipides, notamment des acides gras, des phospholipides et du cholestérol.

• Les enzymes CYP450 du réticulum endoplasmique lisse participent à la biotransformation des médicaments, des toxines et de l’éthanol, notamment dans le foie.

• Le réticulum sarcoplasmique, forme spécialisée du réticulum endoplasmique lisse dans le muscle, stocke du calcium et peut le libérer dans le cytosol.

Compléments

• Le réticulum endoplasmique lisse participe au métabolisme du glucose-6-phosphate en glucose.

📖 5. Appareil de Golgi

★ À maîtriser

📌 La face cis de l’appareil de Golgi reçoit les vésicules provenant du réticulum endoplasmique, tandis que la face trans expédie les vésicules vers leurs destinations cellulaires.

• L’appareil de Golgi reçoit des protéines et des lipides, les modifie, les trie et les emballe dans des vésicules destinées notamment aux lysosomes, aux membranes ou à la sécrétion.

Compléments

• L’appareil de Golgi réalise des glycosylations de type N et O, mais il est particulièrement important pour la O-glycosylation.

• L’appareil de Golgi peut phosphoryler certaines protéines, et une anomalie de cette réaction est associée à la maladie des cellules I.

💡 Astuce mémo

Cis reçoit, Golgi modifie, trans expédie

📖 6. Membrane plasmique

🔑 Notions clés & Définitions

• Bicouche phospholipidique : Formée de têtes polaires hydrophiles orientées vers les milieux aqueux et de queues d’acides gras non polaires hydrophobes orientées vers l’intérieur.
• Perméabilité sélective : La membrane plasmique est une barrière à perméabilité sélective qui contrôle les échanges par diffusion simple, diffusion facilitée et transport vésiculaire.

📝 Points essentiels

• Le cholestérol est intégré à la membrane plasmique et module sa fluidité : davantage de cholestérol diminue la fluidité, tandis que moins de cholestérol l’augmente.

📌 Les protéines intégrales traversent ou sont insérées dans la membrane, tandis que les protéines périphériques lui sont associées sans la traverser.

💡 Astuce mémo

Têtes hydrophiles vers l’eau, queues hydrophobes au centre

📖 7. Lysosomes et dégradation

🔑 Notions clés & Définitions

• Lysosomes : Organites contenant des enzymes hydrolytiques qui dégradent les macromolécules introduites dans la cellule.

★ À maîtriser

• Les lysosomes contiennent des protéases, nucléases, lipases et glucosidases qui dégradent respectivement les protéines, les acides nucléiques, les lipides et les glucides.

• L’autophagie est le processus par lequel les lysosomes dégradent des organites cellulaires usés ou endommagés.

Compléments

• L’autolyse correspond à la rupture des lysosomes et à la libération de leurs enzymes, qui dégradent les constituants d’une cellule gravement endommagée.

💡 Astuce mémo

Enzymes hydrolytiques → digestion des macromolécules, autophagie ou autolyse

📖 8. Péroxysomes et oxydation

🔑 Notions clés & Définitions

• Péroxysomes : Organites contenant notamment de la catalase, des oxydases et d’autres enzymes métaboliques.

★ À maîtriser

• La catalase des péroxysomes convertit le peroxyde d’hydrogène en eau et en oxygène, limitant l’accumulation de radicaux libres.

• Les péroxysomes participent à l’oxydation des acides gras, notamment par les voies alpha et bêta, qui produisent de l’acétyl-CoA.

Compléments

• Les péroxysomes participent à la synthèse du plasmalogène, un lipide important de la myéline de la substance blanche, ainsi qu’au métabolisme de l’éthanol.

📖 9. Mitochondries et métabolisme

🔑 Notions clés & Définitions

• Mitochondrie : Organite à double membrane dont la membrane interne forme des crêtes et dont la matrice contient notamment l’ADN mitochondrial.

★ À maîtriser

• La mitochondrie produit de l’ATP principalement par phosphorylation oxydative grâce à la chaîne de transport des électrons située dans la membrane interne.

• La mitochondrie accueille notamment le cycle de Krebs, la synthèse de l’hème, le cycle de l’urée, la gluconéogenèse et la cétogenèse.

Compléments

• L’ADN mitochondrial est transmis par la mère et peut coder certaines protéines impliquées dans les réactions métaboliques mitochondriales.

💡 Astuce mémo

Une centrale énergétique à double membrane, avec des crêtes internes

📖 10. Ribosomes et traduction

🔑 Notions clés & Définitions

• Ribosome : Structure composée d’ARN ribosomal et de protéines, formée d’une petite sous-unité et d’une grande sous-unité.

★ À maîtriser

• Les ribosomes réalisent la traduction en utilisant un ARN messager et un ARN de transfert pour synthétiser une protéine.

📌 Les ribosomes liés au réticulum endoplasmique produisent des protéines lysosomales, membranaires ou sécrétées, tandis que les ribosomes libres produisent surtout des protéines cytosoliques.

Compléments

• Dans les cellules eucaryotes, la petite sous-unité ribosomale est 40S et la grande sous-unité est 60S.

💡 Astuce mémo

Ribosomes liés : protéines exportées ou membranaires ; ribosomes libres : protéines cytosoliques

📖 11. Microfilaments et filaments intermédiaires

🔑 Notions clés & Définitions

• Microfilaments : Polymères d’actine qui participent notamment à la contraction musculaire lorsqu’ils interagissent avec la myosine.
• Filaments intermédiaires : Éléments cytosquelettiques résistants qui ancrent les cellules entre elles, à la matrice extracellulaire et à leurs organites.

★ À maîtriser

• Les microfilaments d’actine forment l’anneau contractile responsable de la cytocinèse pendant la mitose.

Compléments

• L’actine participe à la diapédèse des leucocytes et à la phagocytose en permettant les changements de forme et la formation de pseudopodes.

📖 12. Microtubules et transport cellulaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Microtubules : Structures formées de tubulines alpha et bêta qui servent de rails au transport intracellulaire.

★ À maîtriser

• Les protéines motrices dynéine et kinésine transportent des organites et des vésicules le long des microtubules grâce à un processus dépendant de l’ATP.

• Pendant la division cellulaire, les microtubules s’attachent aux kinétochores et leur dépolymérisation sépare les chromatides sœurs.

Compléments

• Les microtubules forment la base des cils et des flagelles, dont les mouvements permettent notamment l’élimination du mucus respiratoire et le déplacement des spermatozoïdes.

💡 Astuce mémo

Transport, séparation des chromatides, puis cils et flagelles

📊 Tableaux de synthèse

Réticulum endoplasmique rugueux et lisse

Principaux éléments du cytosquelette