Notes de cours Biologie Cellulaire (BIO201) : La cellule : ses fonctions
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Course
Biologie Cellulaire (BIO201)
Institution
Grenoble I - Université Joseph-Fourier
Cours sur les fonctions de la cellule : définition des membranes biologiques, des transports et
introduction à la synthèse et adressage des protéines au sein de la cellule à partir du code
génétique.
Prise de notes de l’UE BIO 201 : UGA DLST niveau L1.
Bio 201 : Biologie cellulaire 1
La cellule : ses fonctions
Résumé
Cours sur les fonctions de la cellule : définition des membranes biologiques, des transports et
introduction à la synthèse et adressage des protéines au sein de la cellule à partir du code
génétique.
Prise de notes de l’UE BIO 201 : UGA DLST niveau L1.
LILIAN MOREAUX
,Table des matières
I - Structure et fonctions des me mbranes biologiques ....................................................................................................... 2
1) Structure et composition des me mbranes ................................................................................................................. 2
A) Définition d’une membrane .................................................................................................................................... 2
A) Lipides membranaires .............................................................................................................................................. 3
B) Protéines membranaires ......................................................................................................................................... 4
C) Glycocalyx ................................................................................................................................................................... 8
D) Fluidité me mbranaire............................................................................................................................................... 9
E) Synthèse des composés membranaires ..............................................................................................................10
2) Transports perméatifs ..................................................................................................................................................10
A) Perméabilité de la membrane ..............................................................................................................................10
B) Transport passif .......................................................................................................................................................12
C) Transports actifs ......................................................................................................................................................14
3) Transports cytotiques...................................................................................................................................................16
A) Exocytose..................................................................................................................................................................16
B) Endocytose ...............................................................................................................................................................17
C) Transcytose ..............................................................................................................................................................18
II – Synthèse des protéines ....................................................................................................................................................18
1) Transcription ..................................................................................................................................................................19
A) Structure des acides nucléiques...........................................................................................................................19
B) Structure d’un gène eucaryote .............................................................................................................................19
C) Synthèse des ARN ...................................................................................................................................................20
D) Maturation du transcrit primaire.........................................................................................................................21
E) Bilan ...........................................................................................................................................................................22
2) Traduction ......................................................................................................................................................................23
A) Le code génétique...................................................................................................................................................23
B) L’ARN de transfert...................................................................................................................................................23
C) Le ribosome..............................................................................................................................................................24
D) Initiation ...................................................................................................................................................................25
E) Elongation .................................................................................................................................................................25
F) Terminaison ..............................................................................................................................................................26
3) Maturation, tri et transport des protéines ...............................................................................................................26
A) Devenir des protéines ............................................................................................................................................26
B) Translocation dans le réticulum endoplasmique ..............................................................................................27
C) Maturation dans le réticulum endoplasmique ..................................................................................................28
D) La voie de sécrétion................................................................................................................................................28
E) L’appareil de Golgi...................................................................................................................................................29
F) Sécrétion des protéines..........................................................................................................................................30
1
,I - Structure et fonctions des membranes biologiques
1) Structure et composition des membranes
A) Définition d’une membrane
Toutes les cellules ainsi que les organites propres aux cellules eucaryotes sont
confinées dans une membrane lipidique imperméable à la plupart des molécules
hydrosolubles. Les membranes comportent des protéines qui servent à :
- L’entrée et la sortie sélectives de molécules
- L’échange d’informations
La membrane constituée de lipides et de protéines et qui délimite la cellule est appelée
membrane plasmique. Une enveloppe est formée par deux membranes biologiques
séparées par un espace intermembranaire
Modèle de la mosaïque fluide : Les protéines membranaires se situent à l’intérieur de
la bicouche de phospholipides et seules leurs parties hydrophiles sont présentes à
l’extérieur.
Cette théorie de la mosaïque fluide (1972) a
pu être confirmé par des observations des
membranes en microscopie électronique
après cryofracture.
Modèle actuel de la membrane plasmique d’une cellule animale :
Aujourd’hui on sait que la membrane plasmique d’une cellule animale est composée
d’un bicouche phospholipidique comprenant des protéines, glucides (glycolipides et
2
, glycoprotéines) et de cholestérol (exclusif aux animaux). Cette membrane mesure et
entre 7 et 8nm.
A) Lipides membranaires
Des analyses via ultracentrifugation (purification) et la mise en présence de solvant et
de détergents (extraction des constituants) ont montrées que les membranes sont
composées de 20 à 70 % de lipides, principalement des glycérophospholipides et
sphingophospholipides ainsi qu’en petites quantités du cholestérol et des glycolipides
(pour certaines membranes)
Les lipides de la membrane sont différents selon le type de cellule et le type de
membrane que l’on considère :
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