Fiche de révision : Organisation de la cellule eucaryote

📋 Plan du Cours

1. Règnes et types cellulaires
2. Organisation générale de la cellule
3. Membrane plasmique et échanges
4. Noyau et expression génétique
5. Réticulum endoplasmique et Golgi
6. Mitochondries et lysosomes
7. Cytosquelette et fonctions

📖 1. Règnes et types cellulaires

🔑 Notions clés & Définitions

• Cellule : Unité structurale et fonctionnelle capable de se reproduire et constituant tout ou partie d’un être vivant.
• Virus : Entité biologique qui nécessite une cellule hôte pour se multiplier.

★ À maîtriser

📌 Une cellule procaryote ne contient pas de noyau et son ADN se trouve dans le cytoplasme, tandis qu’une cellule eucaryote contient un ou plusieurs noyaux renfermant l’ADN.

Compléments

• Les protophytes sont des organismes unicellulaires du règne végétal qui synthétisent leur matière organique à partir de minéraux et sont autotrophes.

• Les protozoaires sont des organismes unicellulaires du règne animal qui synthétisent leur matière organique à partir de composés organiques et sont hétérotrophes.

• Les métaphytes sont les organismes pluricellulaires du règne végétal, tandis que les métazoaires sont ceux du règne animal.

💡 Astuce mémo

Procaryote sans noyau ; eucaryote avec noyau

📖 2. Organisation générale de la cellule

★ À maîtriser

• La membrane délimite la cellule et filtre sélectivement les échanges avec l’environnement.

• Le noyau contient l’information génétique de la cellule.

• Le cytosquelette est un réseau de fibres qui contribue à la division, au mouvement et à la forme de la cellule.

Compléments

• Le cytosol est constitué d’eau et de molécules organiques, notamment des protéines et des sucres.

• Les organites cellulaires communiquent entre eux et avec l’extérieur de la cellule.

📖 3. Membrane plasmique et échanges

🔑 Notions clés & Définitions

• Membrane plasmique : Structure dynamique qui délimite la cellule et ne laisse passer que certains composants.

★ À maîtriser

• La membrane plasmique est constituée d’une bicouche de phospholipides, de cholestérol et de protéines transmembranaires ou périphériques ; des sucres associés forment des glycolipides et des glycoprotéines.

• La membrane plasmique protège la cellule, régule les transports entre l’intérieur et l’extérieur et permet la communication par des récepteurs, notamment en réponse à des hormones.

• Dans le système ABO, les anticorps naturels sont dirigés contre les antigènes A et B des globules rouges : la présence de l’antigène A est associée à des anticorps anti-B, et le groupe O, dépourvu d’antigènes A et B, à des anticorps anti-A et anti-B.

Compléments

• Le cholestérol rigidifie la membrane plasmique et l’aide à résister aux variations de température.

• Les canaux ioniques transmembranaires contribuent à la polarisation de la membrane en créant une différence de concentration ionique entre l’intérieur et l’extérieur de la cellule.

• L’adhésion entre les cellules et la matrice extracellulaire contribue à la formation des tissus.

📖 4. Noyau et expression génétique

★ À maîtriser

• Les pores nucléaires assurent le passage sélectif des ARN et de certaines protéines impliquées dans la réplication et la transcription.

📌 L’euchromatine est décondensée et fortement transcrite, tandis que l’hétérochromatine est condensée et peu transcrite.

• Le noyau protège l’information génétique et contrôle la réplication de l’ADN ainsi que la transcription des ARN.

• En régulant l’expression des gènes, le noyau contribue au contrôle de la division, de la prolifération, de la quiescence et de la différenciation cellulaires.

Compléments

• L’enveloppe nucléaire est une double membrane qui délimite une cavité tubulaire communiquant avec le réticulum endoplasmique granuleux.

• Le nucléole synthétise les ARN qui constituent les ribosomes.

💡 Astuce mémo

Euchromatine active, hétérochromatine peu active

📖 5. Réticulum endoplasmique et Golgi

★ À maîtriser

📌 Le réticulum endoplasmique granuleux porte des ribosomes, tandis que le réticulum endoplasmique lisse n’en présente pas à sa surface.

• Les ribosomes associés au REG synthétisent des protéines membranaires et solubles, qui y sont ensuite maturées et repliées.

• Les protéines synthétisées par le REG sont maturées et repliées, envoyées vers l’appareil de Golgi, puis contrôlées ; celles qui sont mal repliées sont dégradées.

• L’appareil de Golgi trie les protéines vers :

  • la sécrétion
  • les lysosomes
  • la membrane plasmique

Compléments

• Le REG forme un réseau de tubules interconnectés, dont certains communiquent avec l’enveloppe nucléaire.

• Le REL synthétise les lipides membranaires et constitue une réserve de calcium.

• L’appareil de Golgi est formé de saccules aplatis communiquant entre eux par de petites vésicules.

• Dans la maladie d’Alzheimer, l’appareil de Golgi des neurones augmente de taille et se fragmente, ce qui modifie le trafic des protéines et altère les fonctions neuronales.

📖 6. Mitochondries et lysosomes

🔑 Notions clés & Définitions

• Lysosome : Vésicule contenant des enzymes de dégradation fonctionnant à pH acide.

★ À maîtriser

• La mitochondrie est un organite à double membrane qui possède son propre ADN.

• La respiration mitochondriale dégrade :

  • les sucres en dioxyde de carbone et en eau
  • les graisses en dioxyde de carbone et en eau
  • les protéines en dioxyde de carbone et en eau

• La mitochondrie produit de l’ATP à partir d’oxygène pour fournir de l’énergie à la cellule.

Compléments

• La mitochondrie participe à la mort cellulaire programmée, appelée apoptose.

• Les lysosomes digèrent les macromolécules, restituent à la cellule des acides aminés et des glucides simples, et participent à la phagocytose.

📖 7. Cytosquelette et fonctions

★ À maîtriser

• Les microtubules sont de longs cylindres creux constitués de tubuline, qui se forment et se défont continuellement à leurs extrémités.

• Les microtubules participent à la formation du centrosome et du fuseau mitotique nécessaire à la division cellulaire.

• Les filaments intermédiaires comprennent notamment :

  • les lamines dans le noyau
  • la desmine dans le muscle
  • la kératine dans la peau

• Les filaments intermédiaires maintiennent la forme de la cellule, ancrent les organites et assurent la solidité mécanique des tissus.

• Les microfilaments d’actine sont des polymères dynamiques qui se forment et se défont continuellement à leurs extrémités.

• Les microfilaments d’actine contribuent au déplacement et à la forme de la cellule ainsi qu’à la contraction musculaire par glissement sur les filaments épais de myosine.

Compléments

• Les microtubules transportent des vésicules et des organites et permettent le mouvement de structures membranaires telles que les cils de la trachée et le flagelle du spermatozoïde.

• Le taxol, la vinblastine et la vincristine se fixent aux microtubules et bloquent leur assemblage ou leur désassemblage, empêchant la formation d’un fuseau mitotique fonctionnel et conduisant à la mort des cellules incapables de se diviser.

• Dans l’épidermolyse bulleuse, des filaments de kératine défectueux fragilisent la peau, entraînant au frottement le décollement des couches de l’épiderme et la formation de bulles.

• Des mutations de l’actine peuvent provoquer des myopathies congénitales qui empêchent le muscle de fonctionner correctement au niveau des sarcomères.

• La bactérie responsable de la listériose utilise le cytosquelette d’actine pour se déplacer et se propager de cellule en cellule.

• La phalloïdine de l’amanite phalloïde se lie à l’actine, bloque sa dépolymérisation et empoisonne la cellule, avec une toxicité rénale et hépatique.