Fiche de révision : Fondements de psychobiologie cellulaire

📋 Plan du Cours

1. Psychobiologie et niveaux d’organisation
2. Grandes familles de molécules
3. Protides et structures protéiques
4. Lipides et fonctions biologiques
5. Glucides et acides nucléiques
6. ATP, métabolisme et enzymes
7. Organisation de la cellule eucaryote
8. Membrane et transports cellulaires

📖 1. Psychobiologie et niveaux d’organisation

🔑 Notions clés & Définitions

• Psychobiologie : Étude des liens réciproques entre le corps, notamment le cerveau, et le comportement.

★ À maîtriser

• Une lésion cérébrale ou la prise d’antidépresseurs peut modifier le comportement, tandis qu’un comportement comme écouter un cours peut modifier le cerveau par plasticité cérébrale.

Compléments

• Les niveaux d’étude du vivant vont de la molécule à la population et mobilisent notamment la biochimie, la biologie moléculaire, la biologie cellulaire, l’histologie, l’anatomie, la physiologie, l’écoéthologie et l’écophysiologie.

💡 Astuce mémo

Biologie du cerveau → comportement, et comportement → plasticité cérébrale

📖 2. Grandes familles de molécules

🔑 Notions clés & Définitions

• Molécules organiques : Élaborées par les êtres vivants et possédant une valeur énergétique pouvant constituer une source d’énergie.

📝 Points essentiels

• Les quatre classes principales sont:
  • Protéines
  • Lipides
  • Glucides
  • Acides nucléiques

💡 Astuce mémo

PLGA : protéines, lipides, glucides, acides nucléiques

📖 3. Protides et structures protéiques

🔑 Notions clés & Définitions

• Acides aminés : Éléments de base des peptides et des protéines ; il existe 20 acides aminés de base servant à la synthèse protéique.

📝 Points essentiels

• Parmi les 20 acides aminés de base, 8 sont essentiels chez l’adulte et 10 sont essentiels chez l’enfant de moins de 10 ans, car ils doivent être apportés par l’alimentation.

📌 Les acides aminés sont reliés par des liaisons peptidiques ; une chaîne de moins de 50 acides aminés est appelée peptide, tandis qu’une chaîne de plus de 50 acides aminés est appelée protéine.

• 🔄 Les niveaux de structure protéique sont:
  1. Structure primaire : chaîne d’acides aminés
  2. Structure secondaire : enroulement local
  3. Structure tertiaire : repliement tridimensionnel fonctionnel
  4. Structure quaternaire : association de plusieurs protéines

💡 Astuce mémo

Acides aminés → peptide/protéine → structures primaire, secondaire, tertiaire, quaternaire

📖 4. Lipides et fonctions biologiques

🔑 Notions clés & Définitions

• Lipides : Molécules insolubles dans l’eau et hydrophobes, comprenant notamment les graisses, les cires et les huiles.

★ À maîtriser

• Les lipides remplissent plusieurs fonctions:
  • Réserve énergétique intracellulaire
  • Protection mécanique
  • Protection thermique
  • Constitution des membranes cellulaires
  • Précurseurs des vitamines A, D, E et K
  • Communication cellulaire par les hormones stéroïdes

📌 Dans un phospholipide, la tête est hydrophile tandis que les deux queues sont hydrophobes, ce qui permet son organisation en bicouche membranaire.

Compléments

• Une consommation excessive d’acides gras saturés est associée à des problèmes cardiovasculaires, des thromboses, l’athérosclérose et certains cancers, tandis que les acides gras polyinsaturés soutiennent notamment la santé cardiovasculaire et cérébrale.

💡 Astuce mémo

Tête hydrophile contre queues hydrophobes

📖 5. Glucides et acides nucléiques

🔑 Notions clés & Définitions

• Nucléotide : Composé d’un sucre, d’un groupement phosphate et d’une base azotée.
• ADN : Polymère de nucléotides constitué de deux brins antiparallèles associés par complémentarité des bases et organisés en double hélice.

★ À maîtriser

• Les monosaccharides sont des sucres simples qui peuvent s’unir par des liaisons osidiques pour former des disaccharides, puis des polysaccharides lorsque plus de deux monosaccharides sont associés.

• Les glucides constituent une réserve d’énergie sous forme de glycogène chez les animaux et d’amidon chez les végétaux, et l’hypoglycémie peut diminuer l’attention, augmenter l’irritabilité et réduire les performances.

📌 L’ADN contient du désoxyribose et de la thymine, tandis que l’ARN contient du ribose et de l’uracile.

Compléments

• Le glucose et le fructose s’associent par une liaison osidique pour former le saccharose.

💡 Astuce mémo

Oses → disaccharides → polysaccharides ; nucléotides → ADN ou ARN

📖 6. ATP, métabolisme et enzymes

🔑 Notions clés & Définitions

• ATP : Molécule de réserve énergétique dont les liaisons entre phosphates peuvent libérer de l’énergie lors de leur hydrolyse.
• Métabolisme : Ensemble des réactions chimiques qui se déroulent à l’intérieur d’un être vivant et fournissent de l’énergie, fabriquent des réserves ou produisent des molécules.
• Enzyme : Protéine qui catalyse une réaction biochimique en l’accélérant sans être modifiée par cette réaction.

📝 Points essentiels

📐 Formule — L’hydrolyse de l’ATP libère de l’énergie selon la réaction $H_2O + ATP \rightarrow ADP + P_i + énergie$.

📌 L’anabolisme synthétise des molécules à partir de composés simples et consomme de l’énergie, tandis que le catabolisme dégrade des molécules et permet de stocker de l’énergie.

💡 Astuce mémo

Anabolisme construit et consomme l’énergie ; catabolisme dégrade et en libère

📖 7. Organisation de la cellule eucaryote

🔑 Notions clés & Définitions

• Cellule : Plus petite unité présentant les caractéristiques du vivant, notamment l’interaction avec l’environnement, la reproduction, la mort et la capacité de varier, d’évoluer et de s’adapter.

📝 Points essentiels

📌 Les cellules procaryotes ne possèdent pas de noyau, tandis que les cellules eucaryotes possèdent un véritable noyau.

• Les cellules eucaryotes sont délimitées par une membrane plasmique et comprennent un cytoplasme composé du cytosol et d’organites, dont le noyau.

💡 Astuce mémo

Procaryote sans noyau contre eucaryote à vrai noyau

📖 8. Membrane et transports cellulaires

🔑 Notions clés & Définitions

• Membrane plasmique : Bicouche de phospholipides contenant du cholestérol, des protéines et des glucides externes formant le glycocalyx.

★ À maîtriser

📌 La diffusion simple est spontanée, sans dépense d’énergie et dans le sens du gradient de concentration, tandis que le transport actif est non spontané, consomme de l’ATP et s’effectue contre le gradient.

• La diffusion simple concerne notamment l’eau, les gaz, les lipides et certaines petites molécules suffisamment petites et liposolubles, tandis que les ions et les grosses molécules nécessitent une protéine transmembranaire.

• L’endocytose forme une vésicule en faisant entrer de grandes molécules, tandis que l’exocytose fusionne une vésicule avec la membrane pour rejeter des déchets ou libérer des hormones et des neurotransmetteurs.

Compléments

• La membrane plasmique est une mosaïque fluide, expression proposée par Singer et Nicolson en 1973, car ses constituants sont hétérogènes et mobiles dans la membrane.

💡 Astuce mémo

Diffusion simple → diffusion facilitée → transport actif → endocytose/exocytose

📊 Tableaux de synthèse

Comparaison des transports membranaires