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Résumé Tout sur la biologie cellulaire

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Course
Biologie cellulaire

Institution
Versailles-Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)

Résumé englobant tous les cours de la biologie cellulaire avec schemas explicatifs notamment : la membrane plasmique et ses diffenciations, cytosquelette, appareil de golgi, noyau, lysosome, endosome, ribosome, Réticulum endoplasmique rugueux, Réticulum endoplasmique lisse, communication inte...

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Uploaded on November 18, 2024
Number of pages 34
Written in 2023/2024
Type Summary

biologie cellulaire
biologie
membrane plasmique
appareil de golgi
lysosome
endosome
cellule
cytosquelette
noyau
ribosome
réticulum endoplasmique rugueux
réticulum endoplasmique lisse

Institution
Versailles-Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)
Education
Médecine
Course
Biologie cellulaire

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La microscopie optique MO :
Utilisation de plusieurs types de microscopes :

→ Le microscope standard observation de Ȼ fixées et colorées avec des grossissements 1000x jusqu’à 2000x,
il a un pouvoir séparateur de 0,1µm.
→ Le microscope en contraste de phase observation de Ȼ non colorées et vivantes (les Ȼ survivent rarement
à la coloration), on y obtient des images contrastées à cause de la différence de densité de parties de la
cellule. (Coupe de 5µm)
→ Le microscope à fluorescence permet de détecter la fluorescence en utilisant une lumière UV
→ Le microscope polarisant

Technique de préparation pour microscope optique :
1. Fixation (éthanol, acide picrique : fixer les Ȼ en les tuants + conservant leur structure)
2. Déshydratation
3. Inclusion en utilisant la paraffine
4. Microtomie (coupe de 1µm à 10µm d’épaisseur)
5. Etalement sur une lame de verre
6. Coloration
7. Observation

La microscopie électronique ME :
Utilise un rayonnement électronique au lieu des photons, elle est de 2nm.

→ Le ME à transmission utilise des électrons qui traversent l’échantillon dont l’épaisseur <0,1µm.
→ Le ME à balayage utilise des électrons qui balaient l’échantillon sans le traverser (observation du relief
de la surface cellulaire 3D)
Pour le ME, il faut des coupes ultrafines de l’ordre de 30nm

Technique de préparation pour la microscopie électronique à transmission :
Pour le ME, il faut des coupes ultra fines de l’ordre de 30nm
1. Fixation (glutaraldéhyde)
2. Déshydratation
3. Inclusion en utilisant la résine
4. Ultra microtomie
5. Coloration à l’aide de métaux lourds
6. Observation
L’utilisation de la lame histologique concerne les tissus solides (la majorité des organes)
Il y a des tissus qui sont faciles à voir donc on fait des frottis :

→ Frottis sanguin - Frottis de la moelle osseuse - Frottis vaginal - Frottis du sperme

,Constituants minéraux :

→ Eau 65 à 70% du poids du corps
→ Sels minéraux insolubles ou peu solubles, s’agir principalement des sels de calcium sous forme ionisée.

Les glucides :

→ Monosaccharides ou oses peuvent établir des liaisons pour former des di- et polysaccharides. Chez
l’Homme le polysaccharide le + important est le glycogène. Les oligosaccharides courts et ramifiés se lient
aux protéines/lipides pour former des glycoprot/glycolip.

Les glycosaminoglycanes GAG : Polymères linéaires de disaccharides. Souvent associés à des protéines pour
former protéoglycanes ou mucoprotéines.

Les lipides : Insolubles dans l’eau, solubles dans les solvants organiques.

→ Lipides simples Ester d’acide gras + Alcool
 Acides gras : chaîne aliphatique (carbonée linéaire). Importants dans les membranes, oxydés dans les
mitochondries et fournissent de l’énergie.
 Alcools gras : glycérol (trialcool) – inositol.
Les triglycérides sont des esters de glycérol, ils constituent 95% des lipides.

→ Lipides complexes La plupart sont amphiphiles : tête hydrophile et queue hydrophobe.
 Les phospholipides (60%) : principaux constituants des membranes biologiques
 Les phosphoglicérides : (glycérol – phosphate – 2 acides gras – molécule à fct alcool
généralement azotée)

 La sphingomyéline
 Cholestérol (23% MP des GR) : amphiphile, intervient dans la fluidité et la stabilité de la MP. Absence
→ Lyse de la MP
 Les glycolipides : galactolipides – glycolipides neutres – gangliosides
 Autres : dolichol…

Les protéines : AA, polypéptides, LP, protéines.

Les bases, nucléosides, nucléotides :

, Morphologie :
 La MP n’est pas visible en MO, car son épaisseur totale est comprise entre 15 et 20 nm (< au pouvoir
séparateur du MO) sauf en cas d’utilisation d’un colorant.
 La MP au ME en utilisant des métaux lourds apparait tri lamellaire de 7,5 nm
d’épaisseur. Elle contient deux feuillets denses 2 nm chacun et un feuillet clair de 3,5
nm. Elle est aussi constituée d’une couche d’aspect fibrillaire dénommée revêtement
cellulaire (cell coat, revêtement fibreux ou glycocalyx) qui est toujours du côté
extracellulaire, son épaisseur varie de 5 à 20 nm selon le type cellulaire.
 Observation de répliques obtenues après cryofracture et / ou cryodécapage :
 Etapes : congélation → fracture → ombrage → réplique
 Résultats : La surface observée est parsemée de particules (protéines) en relief, de 5 à 8 nm.
Les particules peuvent être dispersées ou groupées en fonction du pH de la solution

Composition chimique :
La MP des globules rouges est constituée de 40% lipides et glycolipides et 60% de protéines et glycoprotéines.
Alors que pour les autres cellules, les proportions sont habituellement 50% 50%.

Organisation moléculaire et quelques propriétés :
La MP est une mosaïque
La MP est une mosaïque fluide, mélange de lipides et protéines (100 lipides pour 1 protéine)

 Lipides (phospholipides) disposés en bicouche, avec les pôles hydrophobes (queues)
se faisant face, formant le feuillet clair moyen, et les pôles hydrophiles (têtes) disposés
de part et d’autre, formant les feuillets denses interne et externe, conformément à la
structure tri lamellaire observée sur coupes minces.
 Protéines disposées de diverses façons :

Protéines intégrées Protéines périphériques
Dîtes aussi protéines intrinsèques ou transmembranaires Dîtes aussi protéines extrinsèques
Traversent la bicouche lipidique, habituellement sous forme Peuvent être du côté cytosolique ou extracellulaire
d’hélices α : Certaines sont liées à des protéines intégrées
→ Bitopique : traversée unique (glycophorine) D’autres sont liées par des liaisons covalentes à des
lipides soit :
→ Polytopique : traversées multiples (R7TM)
 Du côté extracellulaire par GPI
→ Monotopique : d’un seul côté (n’existe pas dans la (glycosylphosphatidylinositol : sucre)
MP)  Du côté cytosolique par un acide gras
Amphiphiles : partie moyenne hydrophobe enfouie dans la
bicouche lipidique + extrémités hydrophiles en contact avec
les phases aqueuse, cytosolique et extracellulaire.
Protéines de type I : extrémité NH2 cytosolique
Protéines de type II : NH2 du côté extracellulaire

La MP est asymétrique

,  Protéines périphériques diffèrent au niveau des deux faces de la MP
 Les oligosaccharides des glycolipides et glycoprotéines sont situés sur la face extracellulaire de la MP,
ils contribuent à la structure du cell coat
 Les ponts disulfures (-S-S-) éventuels des protéines sont toujours extracellulaires
 Les AGI sont plus nombreux dans l’hémi couche interne

Revêtement cellulaire ou glycocalyx ou cell coat
Revêtement fibreux correspond à l’effleurement, du côté extracellulaire constitué de :

→ Protéines périphériques externes
→ Oligosaccharides des glycolipides et glycoprotéines
→ GAG des protéoglycanes
Fonctions :

→ Protection chimique de la MP : seules l’hyalurodinase et la neuraminidase peuvent la lyser
→ Charge de surface négative : essentiellement due à l’acide sialique ou acide neuraminidique
→ Activités enzymatiques
→ Adhérence et reconnaissance cellulaires

La MP est fluide

 Les éléments qui composent la MP sont mobiles donc la MP est dynamique. Ses lipides peuvent céder
à : la diffusion latérale, la rotation, la flexion, le flip-flop (grâce aux flippasses). Les protéines quant à
elles ne cèdent qu’à la rotation et la diffusion latérale
 La mobilité augmente quand : la température ↗, le cholestérol ↘ et les AGI ↗ >>> l’hémi couche
interne est plus mobile que l’externe
Rq : La fluidité de la bicouche lipidique permet aux protéines de diffuser rapidement et d’interagir entre elles,
et aux constituants de la MP de rejoindre leur place quand ils s’insèrent dans la bicouche après avoir été
synthétisée dans les compartiments cellulaires.

Transport membranaire de petites molécules :
(artificielle composée de lipides uniquement)
Perméable Imperméable
- Molécules hydrophobes (O2, N2, benzène) - Grosses molécules polaires non chargées :
- Petites molécules (H2O, CO2, éthanol, glycérol) glucose, saccharose
- + Molécule est petite, - forme liaison avec H2O, - Molécules chargées en raison de leur
+ diffuse à travers la bicouche lipidique hydratation : AA, ions
→ La MP a une perméabilité contrôlée en raison de la présence des protéines, ce qui explique la différence
des concentrations de plusieurs ions et de petites molécules entre le cytosol et le milieu extracellulaire.

Le transport passif sans transporteur ou diffusion simple

→ C’est le cas de diffusion de : O2, CO2, NO, éthanol, urée
→ Le franchissement de la MP se fait à travers la bicouche lipidique dans le sens gradient de
concentration (du plus concentré vers le moins concentré) sans consommation d’énergie
→ La vitesse du transport augmente : + la molécule petite, + elle est liposoluble (diffusion rapide)

Le transport passif par transporteur

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