★ À maîtriser
L’enveloppe nucléaire comprend deux membranes, un espace périnucléaire et des pores nucléaires qui permettent les échanges entre le noyau et le cytoplasme.
Le nucléole synthétise les ARN ribosomiques 28 S, 18 S et 5,8 S, dont S désigne le coefficient de sédimentation de Svedberg.
La chromatine contient 30 % d’ADN, 5 % d’ARN, 30 à 40 % de protéines histones structurales et 10 à 25 % de protéines non histones régulatrices de l’activité de l’ADN.
📌 L’euchromatine est une chromatine dispersée, tandis que l’hétérochromatine est une chromatine condensée.
Compléments
📌 Chez les eucaryotes, les gènes comprennent des exons codants et des introns non codants, tandis que les bactéries ne possèdent pas d’introns et que certains gènes des Archéobactéries en possèdent.
Le nucléole est un granule sphérique au microscope optique et une structure hétérogène, dense et spongieuse, sans membrane limitante, au microscope électronique.
Le nucléosome, élément de la chromatine en collier de perles, a un diamètre de 11 nm.
L’ARN est généralement constitué d’une seule chaîne polynucléotidique et les bases s’y apparient A-U et G-C.
Les principaux types d’ARN sont :
Euchromatine dispersée, hétérochromatine condensée
★ À maîtriser
L’ADN-polymérase allonge le nouveau brin dans le sens 5’ vers 3’, et l’ADN-ligase soude les fragments d’Okazaki du brin tardif.
La réparation par excision de l’ADN comprend l’élimination de la partie endommagée par des nucléases, le comblement de la brèche par l’ADN-polymérase et la soudure de la cassure par l’ADN-ligase.
Compléments
📌 Les fragments d’Okazaki mesurent 1 500 à 2 000 nucléotides chez les procaryotes et 100 à 200 nucléotides chez les eucaryotes.
★ À maîtriser
Lors de la transcription, l’ARN-polymérase lit le brin matrice dans le sens 3’ vers 5’ et synthétise l’ARN dans le sens 5’ vers 3’, en utilisant l’uracile à la place de la thymine.
La maturation de l’ARN pré-messager comprend : l’excision des introns et la soudure des exons, l’ajout d’une coiffe en méthylguanosine en 5’, l’ajout d’une queue poly-A en 3’
Les trois catégories d’ARN-polymérases eucaryotes ont les rôles suivants :
Compléments
📌 Chez les procaryotes, un ARNm peut contenir plusieurs gènes et être polycistronique, tandis que l’ARNm eucaryote est présenté comme monocistronique.
📌 Les ribosomes procaryotes sont de 70 S, tandis que les ribosomes eucaryotes sont de 80 S; une sous-unité ribosomique contient 60 % d’ARNr et 40 % de protéines.
Initiation → élongation → terminaison
★ À maîtriser
📌 En G1, la quantité d’ADN est de 2n et reste stable; en phase S, la réplication la porte à 4n alors que la cellule conserve 2n chromosomes.
Compléments
L’élongation de la traduction comprend la formation de liaisons peptidiques entre les acides aminés et la translocation du ribosome.
La synthèse protéique nécessite : des ribosomes, des acides aminés, des ARNt, des ARNm, des enzymes telles que les aminoacyl-ARNt synthétases, des ions comme Mg²⁺, de l’énergie fournie par l’ATP et le GTP
En G1, un chromosome correspond à un nucléofilament, tandis qu’après la réplication de phase S il comprend deux nucléofilaments accolés au centromère.
En G2, la cellule achève sa croissance, synthétise des ARN et des protéines et commence la condensation de la chromatine.
G1 → S → G2
★ À maîtriser
Un chromosome mitotique comprend deux chromatides réunies au centromère, associé au kinétochore auquel se fixent les microtubules kinétochoriens.
La prophase I de méiose comprend les stades leptotène, zygotène, pachytène, diplotène et diacinèse; les bivalents apparaissent au zygotène, le crossing-over au pachytène et les chiasmas au diplotène.
En anaphase I, les chromosomes homologues se séparent, ce qui réduit de moitié le nombre de chromosomes.
À la télophase I, deux cellules filles haploïdes contenant chacune n chromosomes sont formées; l’interphase II ne comporte pas de phase S.
📌 La méiose I est réductionnelle, tandis que la méiose II est équationnelle et correspond à une mitose classique; la méiose aboutit à quatre cellules haploïdes différentes.
Compléments
📐 Formule - L’indice centromérique est le rapport de la longueur du bras court à la longueur totale du chromosome : .
Les cinq types de chromosomes sont :
La régulation du cycle cellulaire dépend de : le rapport nucléo-cytoplasmique, les signaux cytoplasmiques, des facteurs externes comme la température et l’éclairement, des facteurs internes comme les hormones GH et T3, des inhibiteurs comme les rayons X, les UV et la colchicine
Méiose I sépare les homologues, méiose II les chromatides
★ À maîtriser
📌 Le réticulum endoplasmique existe sous deux formes : le réticulum endoplasmique rugueux ou granulaire (RER ou REG) et le réticulum endoplasmique lisse (REL).
📌 La voie cytosolique de circulation des protéines est post-traductionnelle, tandis que la voie du réticulum endoplasmique est co-traductionnelle.
Le transfert co-traductionnel dans le REG commence par la traduction et la synthèse d’une séquence signal; la SRP s’y fixe et arrête la synthèse, puis rejoint son récepteur membranaire; après dissociation de la SRP, la synthèse reprend, la peptidase excise le signal et le polypeptide est libéré dans la cavité du RE.
Le Golgi assure : le transport sélectif ou sécrétion contrôlée, le transport non sélectif ou sécrétion constitutive, la phosphorylation des protéines lysosomales et leur transfert vers les lysosomes
Compléments
Dans le réticulum endoplasmique, la glycosyl-transférase ajoute un groupement glucidique aux résidus asparagine des protéines, formant des glycoprotéines N-liées.
La synthèse de testostérone dans les cellules interstitielles de Leydig comprend la synthèse du cholestérol dans le REL, sa transformation en prégnénolone dans les mitochondries et la transformation de la prégnénolone en testostérone dans le REL.
L’O-glycosylation golgienne peut ajouter :
RE → face cis → face trans
★ À maîtriser
📌 Les lysosomes primaires contiennent uniquement des hydrolases, tandis que les lysosomes secondaires contiennent des hydrolases et les substances à digérer.
📌 La digestion de matériaux extracellulaires est appelée hétérophagie, tandis que la digestion de matériaux intracellulaires est appelée autophagie.
Compléments
Les hydrolases lysosomales comprennent :
L’hétérophagie implique l’internalisation de matériaux, leur passage par un endosome ou un phagosome, leur digestion dans un endolysosome ou phagolysosome et la formation de vacuoles hétérophagiques et de corps résiduels.
🔄 L’autophagie met en jeu : la prise en charge des structures intracellulaires dans un autophagosome, la formation d’un autophagolysosome, la digestion dans des vacuoles autophagiques
Hétérophagie digère l’extracellulaire, autophagie l’intracellulaire
★ À maîtriser
Les peroxysomes ne possèdent ni ADN ni ribosomes.
Les peroxysomes participent à la détoxification cellulaire, notamment dans le foie et le rein, grâce aux oxydases et aux peroxydases telles que la catalase.
Compléments
Les peroxysomes mesurent généralement 0,1 à 1 μm de diamètre et peuvent atteindre 1,7 μm chez les plantes; leur matrice peut contenir un nucléoïde protéique cristallin.
Les peroxysomes sont présents dans toutes les cellules eucaryotes sauf les hématies et les réticulocytes.
La catalase peroxysomale décompose le peroxyde d’hydrogène par dismutation.
Oxydases → H₂O₂ → catalase
★ À maîtriser
Les principaux plastes se distinguent ainsi : les chloroplastes contiennent de la chlorophylle, les chromoplastes contiennent des caroténoïdes, les leucoplastes sont sans pigments et comprennent les amyloplastes, les protéoplastes et les oléoplastes
Un chloroplaste mesure 3 à 10 μm de diamètre et comprend une double membrane, un stroma et des thylakoïdes organisés en grana et lamelles intergranaires.
L’équation globale de la photosynthèse est .
📌 La phase lumineuse de la photosynthèse nécessite la lumière, tandis que la phase obscure est présentée comme ne nécessitant pas la lumière.
Compléments
Le chloroplaste contient de l’amidon, des ribosomes et de l’ADN et constitue un organite semi-autonome.
La phase obscure fixe le CO₂ dans le stroma par le cycle de Calvin, avec notamment le ribulose 1,5-diphosphate et le glycéraldéhyde 3-phosphate, et conduit à la production de glucose.
★ À maîtriser
Une mitochondrie mesure environ 10 μm de long et 0,5 à 1 μm de diamètre et comprend deux membranes, un espace intermembranaire, des crêtes et une matrice.
Les mitochondries contiennent de l’ADN, de l’ARN et des ribosomes et sont des organites semi-autonomes.
La membrane interne porte les enzymes de la chaîne respiratoire suivantes :
📐 Formule - L’équation globale de la respiration cellulaire est .
Compléments
La membrane externe mitochondriale porte des porines qui permettent des échanges entre l’espace intermembranaire et le cytoplasme.
La concentration en ions H⁺ est plus élevée dans l’espace intermembranaire mitochondrial que dans la matrice.
Les mitochondries importent :
Les mitochondries synthétisent leur ADN, leur ARN et des protéines mitochondriales, notamment des enzymes de la chaîne respiratoire.
Glycolyse → Krebs → chaîne respiratoire
| Processus | Matrice | Produit |
|---|---|---|
| Réplication | Les deux brins d’ADN | ADN complémentaire |
| Transcription | Un brin matrice d’ADN | ARN |
| Phase | Lieu | Rôle ou produit |
|---|---|---|
| Phase lumineuse | Membranes des thylakoïdes | Utilise la lumière et produit ATP et NADPH |
| Phase obscure | Stroma | Fixe le CO₂ par le cycle de Calvin et conduit au glucose |
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