Fiche de révision : Biologie cellulaire et membranes

📋 Plan du Cours

1. Types et tailles cellulaires
2. Organites de la cellule animale
3. Spécificités de la cellule végétale
4. Composition des membranes
5. Propriétés et jonctions membranaires
6. Diffusion et transports membranaires
7. Transports cytotiques
8. Transmission de l’information

📖 1. Types et tailles cellulaires

★ À maîtriser

📌 Les procaryotes sont des cellules dépourvues de noyau, tandis que les eucaryotes possèdent un système compartimenté comprenant notamment un noyau et un système endomembranaire.

• Les hématies humaines mesurent environ 7 micromètres, les leucocytes humains 10 à 20 micromètres et les cellules épithéliales environ 20 micromètres.

Compléments

• Les organismes eucaryotes peuvent être unicellulaires, comme les protozoaires, ou pluricellulaires, comme les métazoaires.

• Les œufs d’autruche mesurent plus de 15 cm et figurent parmi les plus grandes cellules citées.

💡 Astuce mémo

Procaryote sans noyau, eucaryote compartimentée

📖 2. Organites de la cellule animale

🔑 Notions clés & Définitions

• Noyau : Compartiment où se déroulent la réplication de l’ADN et la transcription de l’ARN messager; il contient une enveloppe nucléaire à deux membranes, des pores nucléaires, de la chromatine, du nucléoplasme et un nucléole.

📝 Points essentiels

📌 La membrane plasmique maintient l’intégrité cellulaire, trie les molécules et transmet l’information grâce à des récepteurs membranaires et à des signaux moléculaires.

📌 Le réticulum endoplasmique rugueux porte des ribosomes et assure la traduction ainsi que la synthèse des protéines, tandis que le réticulum endoplasmique lisse ne porte pas de ribosomes et fabrique les lipides.

• L’appareil de Golgi modifie, trie, emballe et expédie les produits élaborés par le réticulum endoplasmique.

• Les mitochondries produisent l’ATP grâce à une membrane interne formant des crêtes et possèdent un ADN mitochondrial spécifique.

💡 Astuce mémo

Noyau → réticulum → Golgi → lysosome

📖 3. Spécificités de la cellule végétale

🔑 Notions clés & Définitions

• Paroi squelettique : Double la membrane plasmique, est élaborée par chaque cellule et assure la cohésion ainsi que le soutien des tissus grâce à une charpente de cellulose très résistante.

★ À maîtriser

• La cellule végétale possède une paroi squelettique, des plastes, une vacuole et, parmi ses plastes, des chloroplastes et des amyloplastes.

• Les chloroplastes contiennent de la chlorophylle, possèdent leur propre matériel génétique et sont le siège de la photosynthèse.

Compléments

• Les amyloplastes sont des structures de réserve présentes notamment dans les racines, les tubercules, les fruits et les graines.

💡 Astuce mémo

Une cellule végétale comme une maison : paroi, chloroplastes et vacuole

📖 4. Composition des membranes

🔑 Notions clés & Définitions

• Phosphoglycérides : Phospholipides constitués d’un alcool polaire, d’un phosphate, d’un glycérol et d’un acide gras.
• Molécule amphiphile : Possède une partie hydrophobe et une partie hydrophile, ce qui lui permet de s’auto-organiser dans un milieu aqueux en micelles ou en liposomes.

★ À maîtriser

• La composition des membranes varie selon leur type : la gaine de myéline contient 10 % de protéines et 80 % de lipides, les membranes des organites 70 % de protéines et 30 % de lipides, et la membrane des hématies 52 % de protéines, 40 % de lipides et 8 % de glucides.

📌 Les protéines membranaires peuvent être transmembranaires et amphipathiques ou périphériques et hydrophiles; elles assurent notamment le transport, la réception d’informations, la reconnaissance et l’adhérence cellulaires.

Compléments

• Le cholestérol est un stérol possédant un noyau tétracyclique à 27 carbones et constitue un précurseur des stéroïdes.

📖 5. Propriétés et jonctions membranaires

🔑 Notions clés & Définitions

• Glycocalyx : Formé de glucides ramifiés situés sur la face extracellulaire de la membrane et participant à la protection, à l’asymétrie, à la reconnaissance et à l’adhésivité cellulaires.

★ À maîtriser

• Les glucides membranaires sont présents dans les glycoprotéines et les glycolipides et représentent environ 5 % du matériel membranaire des cellules de mammifères.

📌 La fluidité de la bicouche lipidique dépend notamment de la concentration en cholestérol, du degré d’insaturation des phospholipides, des mouvements lipidiques, de la température et de la longueur des chaînes d’acides gras.

📌 Les jonctions d’ancrage assurent l’adhérence mécanique, les jonctions communicantes permettent l’échange de signaux et de petites molécules, tandis que les jonctions occlusives rendent le passage intercellulaire impossible.

• Les desmosomes relient les cellules entre elles grâce aux cadhérines, tandis que les hémidesmosomes fixent les cellules à la matrice extracellulaire grâce aux intégrines.

Compléments

• Les jonctions communicantes contiennent des connexons et permettent le passage de molécules hydrophiles de masse inférieure à 1,5 kDa, notamment des ions, du calcium, des acides aminés et de l’AMPc.

💡 Astuce mémo

Jonctions d’ancrage, communicantes et occlusives : accrocher, échanger, fermer

📖 6. Diffusion et transports membranaires

🔑 Notions clés & Définitions

• Diffusion : Mouvement passif de particules d’un milieu à forte concentration vers un milieu à faible concentration.

📝 Points essentiels

📌 La diffusion simple concerne des molécules de masse inférieure à 150 Da, non polaires et solubles dans les lipides, comme l’oxygène, le dioxyde de carbone, l’éthanol et le glycérol.

📌 Les canaux ioniques sont des pores transmembranaires rapides et sélectifs, tandis que les transporteurs changent de conformation pour déplacer spécifiquement une molécule ou plusieurs molécules.

• La pompe sodium-potassium hydrolyse l’ATP, expulse 3 ions sodium et fait entrer 2 ions potassium grâce à deux sous-unités, α et β.

💡 Astuce mémo

Diffusion simple → canaux → perméases → pompes

📖 7. Transports cytotiques

🔑 Notions clés & Définitions

• Endocytose : Internalisation de substances de l’organisme, de substances exogènes ou de microorganismes extracellulaires par formation de vésicules à partir de la membrane plasmique.
• Exocytose : Libération de biomolécules lorsque des vésicules de transport ou de sécrétion fusionnent avec la membrane plasmique et déversent leur contenu dans le milieu extracellulaire.

★ À maîtriser

📌 L’exocytose constitutive est continue, tandis que l’exocytose régulée est déclenchée par un signal, notamment par l’ion Ca2+.

Compléments

• La phagocytose internalise de grosses molécules ou des microorganismes et est réalisée par des cellules spécialisées comme les macrophages et les cellules dendritiques.

💡 Astuce mémo

Endocytose fait entrer, exocytose fait sortir

📖 8. Transmission de l’information

📝 Points essentiels

• 🔄 La transmission du signal suit ces étapes:
  1. fixation du ligand au récepteur
  2. activation d’une enzyme
  3. transformation de l’ATP en AMPc
  4. amplification par cascade de réactions
  5. transmission de l’information au noyau

💡 Astuce mémo

Ligand → récepteur → AMPc → cascade → noyau

📊 Tableaux de synthèse

Types de jonctions intercellulaires