Fiche de révision : Biologie cellulaire et membrane plasmique

📋 Plan du Cours

1. Domaines et classification du vivant
2. Modèles historiques de membrane
3. Lipides et protéines membranaires
4. Fonctions et transports membranaires
5. Jonctions cellulaires
6. Matrices extracellulaires animales
7. Paroi des cellules végétales

📖 1. Domaines et classification du vivant

📝 Points essentiels

• La classification présentée dans le cours distingue les domaines, les règnes, les empires et d'autres taxons.

📌 Les procaryotes et les eucaryotes constituent deux organisations cellulaires dont les principales différences sont abordées dans le cours.

📖 2. Modèles historiques de membrane

🔑 Notions clés & Définitions

• Modèle en mosaïque fluide : The fluid mosaic model of the structure of cell membranes — Matrice lipidique fluide contenant des protéines globulaires, selon Singer et Nicolson en 1972.

★ À maîtriser

• Gorter et Grendel proposent en 1925 une bicouche lipidique.

Compléments

• Overton propose en 1895 une nature lipidique de la membrane.

• Langmuir propose en 1917 une monocouche lipidique.

• Davson et Danielli proposent en 1935 une bicouche lipidique associée à une lamelle protéique, puis Robertson décrit en 1959 une membrane unitaire tripartite.

💡 Astuce mémo

Overton → Langmuir → Gorter et Grendel → Davson et Danielli → Robertson → Singer et Nicolson

📖 3. Lipides et protéines membranaires

🔑 Notions clés & Définitions

• Molécules amphiphiles : CNRTL — Renferment à la fois des groupements hydrophiles et des groupements lipophiles.

★ À maîtriser

• Les lipides membranaires comprennent:
  • les phospholipides
  • les stérols
  • les glycolipides

📌 Les protéines transmembranaires, dites intrinsèques, sont insérées dans la membrane, tandis que les protéines périphériques, dites extrinsèques, y sont ancrées de façon covalente ou non covalente.

Compléments

• Les phospholipides comprennent les glycérophospholipides et les sphingolipides, dont des exemples sont la phosphatidyléthanolamine et la sphingomyéline.

• Les stérols membranaires sont désignés par chole- chez les animaux, sisto- chez les végétaux et ergo- chez les eumycètes.

💡 Astuce mémo

Transmembranaire = insérée ; périphérique = associée

📖 4. Fonctions et transports membranaires

★ À maîtriser

• La membrane plasmique assure: une frontière physique, le transfert d'information et la communication, la perméabilité cellulaire et le transport, les contacts intercellulaires et les jonctions

📌 Les transports passifs ne nécessitent pas d'énergie et déplacent les molécules dans le sens du gradient, des concentrations fortes vers les faibles jusqu'à l'équilibre.

📌 La diffusion simple fait traverser directement la membrane aux gaz comme O₂ et CO₂ ainsi qu'aux petites particules hydrophobes comme les acides gras, tandis que la diffusion facilitée utilise des protéines transmembranaires.

• L'osmose est le passage de l'eau à travers une membrane semi-perméable, du milieu le plus dilué vers le milieu le plus concentré en solutés, jusqu'à un éventuel équilibre.

📌 Le transport actif primaire couple la déphosphorylation de l'ATP au pompage de molécules contre leur gradient, tandis que le transport actif secondaire couple un transport contre gradient à un autre transport suivant son gradient.

📌 L'endocytose forme une vésicule en faisant entrer une particule dans la cellule, tandis que l'exocytose fusionne des vésicules intracellulaires avec la membrane plasmique pour libérer leur contenu à l'extérieur.

Compléments

📌 Dans un symport, deux molécules passent dans le même sens, tandis que dans un antiport elles passent dans des sens contraires.

💡 Astuce mémo

Passif = avec le gradient ; actif = contre le gradient

📖 5. Jonctions cellulaires

★ À maîtriser

• Les jonctions cellulaires comprennent:

  • les jonctions serrées ou obturantes
  • les jonctions communicantes ou lacunaires
  • les jonctions adhérentes
  • les plasmodesmes des cellules végétales

• Dans un desmosome: les desmogléines assurent la liaison intercellulaire, les desmoplakines forment deux plaques denses, les tonofilaments relient les plaques denses au cytoplasme

Compléments

📌 Les plasmodesmes sont des jonctions des cellules végétales assurant une continuité entre les réticulums endoplasmiques et permettant la communication.

💡 Astuce mémo

T-G-A-P : Tight, Gap, Adhérentes, Plasmodesmes

📖 6. Matrices extracellulaires animales

🔑 Notions clés & Définitions

• Matrice extracellulaire : Ensemble de macromolécules, notamment des protéines et des glucides, sécrétées localement par les cellules et formant un réseau tridimensionnel participant à la structure d'un tissu.

★ À maîtriser

• La matrice extracellulaire assure: le soutien structural, l'adhésion des cellules, l'hydratation, la communication intercellulaire par le stockage et la diffusion de métabolites

• La matrice extracellulaire animale contient:

  • des glycosaminoglycanes
  • des protéoglycanes
  • du collagène
  • de l'élastine
  • de la fibronectine
  • de la laminine

Compléments

• La lame basale permet l'adhérence des cellules épithéliales au tissu conjonctif sous-jacent, tandis que la matrice osseuse est minéralisée par du phosphate de calcium sous forme d'hydroxyapatite.

💡 Astuce mémo

Macromolécules sécrétées → réseau tridimensionnel → structure et communication tissulaires

📖 7. Paroi des cellules végétales

★ À maîtriser

• 🔄 La paroi végétale comprend successivement:

  1. une lamelle moyenne
  2. une paroi primaire
  3. une paroi secondaire

• La biomasse végétale terrestre contient 35 à 50 % de cellulose, 30 à 45 % d'hémicellulose et 15 à 25 % de lignine.

• La cellulose est un polymère constitué de cellobiose, elle-même formée de deux glucoses liés en bêta 1-4.

Compléments

• L'hémicellulose est constituée d'hétéropolysaccharides ramifiés, notamment des xyloglucanes et des xylanes, tandis que la pectine comprend des polymères d'acides galacturoniques avec des ramifications de rhamnose.

• Les trois principaux monolignols de la lignine sont:

  • l'alcool coumarylique
  • l'alcool coniférylique
  • l'alcool sinapylique

• La paroi végétale peut aussi contenir:

  • des protéines
  • de la subérine
  • des dépôts minéraux de silice ou de calcaire
  • de la cutine

💡 Astuce mémo

Lamelle moyenne → paroi primaire → paroi secondaire

📊 Tableaux de synthèse

Types de transport membranaire