Fiche de révision : Organites et cellule procaryote

📋 Plan du Cours

1. Réticulum endoplasmique rugueux et lisse
2. Appareil de Golgi et trafic vésiculaire
3. Lysosomes et vacuoles végétales
4. Métabolisme et monnaie énergétique
5. Mitochondries et chloroplastes
6. Cytosquelette et filaments
7. Organisation de la cellule procaryote
8. Expression génétique et énergie bactérienne
9. Cytosquelette bactérien

📖 1. Réticulum endoplasmique rugueux et lisse

🔑 Notions clés & Définitions

• Réticulum endoplasmique : Ensemble de citernes membranaires dont la membrane est en continuité avec l’enveloppe nucléaire.
• Maturation d’une protéine : Ensemble des transformations subies par une chaîne polypeptidique après sa synthèse jusqu’à devenir une protéine fonctionnelle.

★ À maîtriser

📌 Le réticulum endoplasmique rugueux possède de nombreux ribosomes à sa surface, tandis que le réticulum endoplasmique lisse en est dépourvu.

• Le REL synthétise de nombreux lipides, participe au métabolisme des glucides, détoxifie des médicaments, des drogues et des poisons, et stocke les ions calcium dans les cellules musculaires.

• Le REG assure la synthèse et la maturation, notamment le repliement, des protéines ainsi que le transport des protéines de sécrétion.

Compléments

• Dans les cellules musculaires, le REL spécialisé dans le stockage du calcium est appelé réticulum sarcoplasmique.

💡 Astuce mémo

REG avec ribosomes et protéines, REL sans ribosomes et lipides

📖 2. Appareil de Golgi et trafic vésiculaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Appareil de Golgi : Empilement de saccules membraneux organisé en dictyosomes, avec un saccule cis, des saccules intermédiaires et un saccule trans.

📝 Points essentiels

• Les vésicules qui bourgeonnent assurent les migrations entre les saccules du Golgi et le trafic vésiculaire depuis le réticulum endoplasmique rugueux.

• Le Golgi emballe, isole, trie et modifie, notamment par l’ajout d’acides aminés et par des glycosylations, les protéines destinées à la sécrétion ou aux membranes.

• Les protéines quittant le Golgi peuvent migrer vers la membrane plasmique pour être sécrétées ou intégrées à la membrane, ou vers des lysosomes où elles seront digérées.

💡 Astuce mémo

Le Golgi agit comme une poste qui trie et expédie les protéines

📖 3. Lysosomes et vacuoles végétales

🔑 Notions clés & Définitions

• Lysosome : Vésicule propre aux cellules animales, issue de l’appareil de Golgi, qui digère le contenu des vésicules d’endocytose.
• Vacuole : Grosse vésicule des cellules végétales provenant du réticulum endoplasmique et de l’appareil de Golgi et limitée par une membrane.
• Turgescence : État d’une cellule végétale pleine d’eau, dans laquelle l’eau vacuolaire exerce une pression contre la paroi et maintient la forme de la cellule.

📝 Points essentiels

• Les lysosomes détruisent certains déchets, des molécules toxiques, des organites endommagés et des agents pathogènes, notamment lors de la phagocytose par les macrophages.

• Les vacuoles végétales gèrent les déchets, contribuent à la croissance en longueur, organisent le cytoplasme, protègent contre certains herbivores et champignons et peuvent contenir des pigments attirant les insectes pollinisateurs.

💡 Astuce mémo

Lysosome animal qui digère, vacuole végétale qui stocke et soutient

📖 4. Métabolisme et monnaie énergétique

🔑 Notions clés & Définitions

• Métabolisme : Ensemble des réactions chimiques se déroulant à l’échelle d’une cellule ou d’un organisme.
• ATP : Molécule universellement utilisée par les cellules comme monnaie énergétique pour leur fonctionnement.

★ À maîtriser

📌 L’anabolisme synthétise des molécules, comme lors de la photosynthèse, tandis que le catabolisme dégrade des molécules, comme lors de la respiration.

📐 Formule - L’ATP est synthétisé à partir d’ADP et de phosphate inorganique grâce à l’énergie libérée par l’oxydation de molécules organiques : $ADP + P_i + énergie \rightarrow ATP$.

Compléments

• La respiration cellulaire régénère l’ATP à partir de l’oxydation du glucose, car les cellules doivent produire l’ATP au fur et à mesure de son utilisation.

• Les réactions du métabolisme sont des réactions d’oxydo-réduction faisant intervenir des transporteurs d’électrons riches en énergie.

💡 Astuce mémo

Oxydation du glucose → libération d’énergie → synthèse d’ATP

📖 5. Mitochondries et chloroplastes

★ À maîtriser

• Les mitochondries sont des convertisseurs d’énergie chimique et constituent un siège de synthèse de l’ATP en coopération avec le cytosol.

• Les chloroplastes captent l’énergie lumineuse nécessaire aux réactions photosynthétiques.

• Lors de la photolyse de l’eau, la photodissociation de l’eau fournit un électron à la chlorophylle excitée et oxydée, qui se réduit puis retrouve son état fondamental.

• Les mitochondries et les chloroplastes ont une origine évolutive commune résultant d’endosymbioses de procaryotes.

Compléments

• Dans la mitochondrie, le transfert de protons vers un accepteur final intervient dans le processus de création d’ATP.

• La phase sombre est couplée à la phase lumineuse et permet la production de matière organique.

💡 Astuce mémo

Mitochondrie : énergie chimique ; chloroplaste : énergie lumineuse

📖 6. Cytosquelette et filaments

🔑 Notions clés & Définitions

• Cytosquelette : Ossature cellulaire formée par l’assemblage de nombreuses protéines et capable de changements rapides et instables.

★ À maîtriser

• Le cytosquelette donne sa forme à la cellule et permet le transport intracellulaire en servant de support au déplacement d’éléments.

• Les trois familles de filaments sont:

  • les microtubules
  • les filaments intermédiaires
  • les filaments d’actine

• Les microtubules sont formés par l’assemblage de tubuline, possèdent une extrémité plus et une extrémité moins, et servent de rails au transport de macromolécules et d’organites par des protéines motrices.

• Les filaments d’actine sont les filaments les plus fins et les moins résistants, mais ils peuvent pousser la membrane, former des prolongements et participer à l’engloutissement de structures extérieures.

Compléments

• Les filaments intermédiaires sont les filaments les plus stables et rigides et se trouvent dans le noyau et le cytoplasme.

📖 7. Organisation de la cellule procaryote

🔑 Notions clés & Définitions

• Cellule procaryote : La plupart des procaryotes sont des organismes unicellulaires dépourvus de noyau et délimités par une paroi.
• Capsule : Couche gluante de polysaccharides ou de protéines qui recouvre parfois la paroi d’un procaryote lorsqu’elle est dense et bien définie.

★ À maîtriser

• La capsule favorise l’adhésion au substrat ou à d’autres individus, prévient la déshydratation et protège les procaryotes pathogènes contre le système immunitaire de l’hôte.

• Les pili sexuels réunissent deux cellules procaryotes avant le transfert d’ADN d’une cellule vers l’autre lors de la conjugaison.

Compléments

• Les fimbriae sont des appendices courts et nombreux servant à l’adhésion des procaryotes entre eux ou à un substrat.

• Les flagelles assurent la motilité bactérienne.

📖 8. Expression génétique et énergie bactérienne

★ À maîtriser

• Le chromosome procaryote est une molécule d’ADN circulaire associée à des protéines, libre dans le cytosol et située dans une région aux contours diffus appelée nucléoïde.

• Le plasmide est une petite molécule d’ADN circulaire pouvant porter des gènes, notamment des gènes de résistance aux antibiotiques.

• Chez les procaryotes, la transcription et la traduction ne sont pas séparées et peuvent se réaliser simultanément.

• Chez les bactéries, les chaînes respiratoires se déroulent au niveau de la membrane plasmique.

📌 La fermentation produit très peu d’énergie, tandis que la respiration permet à certaines bactéries de produire leur énergie par une autre voie.

Compléments

• La plupart des bactéries ne possèdent pas d’organites cellulaires, mais certaines cyanobactéries possèdent des thylakoïdes homologues à ceux des chloroplastes.

💡 Astuce mémo

Nucléoïde → transcription et traduction simultanées → protéines

📖 9. Cytosquelette bactérien

★ À maîtriser

• Une étude menée en 2001 chez Bacillus subtilis a mis en évidence des protéines MreB homologues de l’actine dans les bactéries.

Compléments

• Les protéines MreB favorisent la dégradation de certaines parties de la paroi et participent à la morphologie bactérienne.

💡 Astuce mémo

Protéines MreB → organisation de la paroi → morphologie bactérienne

📊 Tableaux de synthèse

Comparaison des organites énergétiques