GENERALITES SUR LA CELLULE…………………………………………………………………………………………………………………………………………1
MEMBRANE PLASMIQUE ET TRANSPORT MEMBRANAIRES……………………………………………………………………………………..………3
LE NOYAU………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….…..17
CHROMOSOME ET CARYOTYPE…………………………………………………………………………………….……………………………………………….22
CYTOGENETIQUE MOLECULAIRE……………………………………………………………………………………………………………………………………26
ANOMALIES CHROMOSOMIQUES………………………………………………………………………………………………………………………………….29
ORGANITES DU SYSTEME ENDO-MEMBRANAIRE……………………………………………………………………………………………………….….33
ORGANITES N’APPARTENANT PAS AU SYSTEME ENDO-MEMBRANAIRE………………………………………………………………………..47
CYTOSQUELETTE…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………...54
JONCTIONS INTERCELLULAIRES………………………………………………………………………………………………………………………………..……59
LESCELLULES SOUCHES………………………………………………………………………………………………………………………………………..………..62
MULTIPLICATION CELLULAIRE……………………………………………………………………………………………….………………………………………67
COMMUNICATION CELLULAIRE…………………………………………………..…………………………………………………………………………………72
MIGRATION CELLULAIRE………………………………………………………………………………….…………………………………………………………...78
MORT CELLULAIRE…………………………………………………………………….…………………………………………………………………………………..83
SPERMATOGENESE…………………………………………………………………….………………………………………………………………………………….87
FOLLICULOGENESE………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..97
OVOGENESE…………………………………….………………………………………………………………………………………………………………………….101
1ERE SEMAINE DU DEVELOPPEMENT EMBRYONNAIRE………………………………………………………………………..……………………..104
PREREQUIS A LA FECONDATION, FECONDATION, IMPLANTATION……………………………………………………………………..……….108
EMBRYOLOGIE………………………………..…………………………………………………………………………………………………………………………..119
GENOMES………………………...……………………………………………………………………………………………..………………………………………….150
BIOLOGIE CELLULAIRE
PASS 2022-2023
GIULIA MONGELLI
PR. BURGY, PR. CALLIER, DR. YVES MATHIEU, MME FAQUE, MME BARBARET, PR. SAPIN, PR. PHILIPPE
, I : GENERALITES SUR LA CELLULE
INTRODUCTION
→ QU’EST-CE QUE C’EST LA BIOLOGIE CELLULAIRE ?
La biologie cellulaire est la science des lois qui régissent les phénomènes communs aux diverses unités élémentaires d’organisation de la matière
à l’état vivant.
(A.Tomas)
T. Schwann et M. Schleiden: unité
R. Hooke propose le terme "cellule" structurale et fonctionnelle commune des
(observation de coupes de liège) plantes et animaux
1665 1838
1833 1858
Brown note la présence de corpuscules R. Virchow : plus petite portion de matière
qu'il nomme "noyeau" vivante qui puisse vivre isolée et qui puisse
se reproduire
→ THEORIE CELLULAIRE
. Les êtres vivants sont constitués d’une ou plusieurs cellules.
. Toute cellule provient de la division d’une cellule antérieure → pas de génération spontanée !
. Unité de base du vivant (capable de réaliser certaines fonctions nécessaires et suffisantes à sa vie
. Phénomène d’individualité cellulaire (membrane plasmique)
. La cellule renferme l’information génétique nécessaire à son fonctionnement et à sa reproduction
→ ON PARLE DE LA CELLULE…
. Le mot provient du latin cellula qui signifie “petite chambre”.
. Définition : unité Structurale, Fonctionnelle et Reproductrice d’un organisme
. Caractéristiques communes aux cellules : organisation, composition, fonction
L’organisation cellulaire permet de définir une classification des êtres vivants en organismes :
- Unicellulaires ou protistes
- Pluricellulaires (métaphytes du règne végétal et métazoaires du règne animal)
EUCARYOTES ET PROCARYOTES
COMPOSANTS ESSENTIELS DE LA CELLULE
. Membrane plasmique
. Cytoplasme
. Matériel génétique
PRESENCE OU NON D’UN NOYAU
- Procaryotes (sans noyau) ; ex. bactéries
- Eucaryotes (avec un noyau) ; ex. cellules humaines ou végétales
CELLULES EUCARYOTES
Eu = vrai + Caros = noyau
Elles composent les organismes multicellulaires en se regroupant en structures
particulières, tissus et organes : le but est d’établir une fonction précise.
Elles se différencient par forme, dimension, spécialisation etc. Tout ça va définir
les différents rôles des cellules.
Cependant l’organisation au niveau architecturale est commune :
- Noyau et cytoplasme
- Étroitement interdépendants
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,→ LE NOYAU
. Siège de l’information génétique (46 chromosomes d’ADN chez l’homme). Il est enveloppé d’une membrane nucléaire.
. Pendant la division cellulaire, une copie conforme est transmise aux cellules-filles
. Durant l’interphase, le noyau contrôle les activités cellulaires (synthèse de protéine au
niveau du cytoplasme) selon les informations génétiques exprimées par la cellule
. « Courant informationnel » du noyau vers le cytoplasme et inversement
[A RETENIR : on remarque le « rétrocontrôle », c’est-à-dire les protéines synthétisées par
l’ADN peuvent agir à nouveau sur ce dernier]
→ LE CYTOPLASME
. Délimité par la membrane plasmique qui contrôle les échanges avec l’environnement
. Organisation plus complexe que le noyau, il contient des organelles individualisées par des membranes d’enveloppes :
- Système endomembranaire (RE, Golgi, lysosomes etc.)
- Mitochondries, peroxysomes
- Cytosquelette
. Siège de nombreuses réactions biochimiques (métabolisme)
→ LA MEMBRANE PLASMIQUE
. Frontière fluide entre le cytoplasme et l’environnement cellulaire
. Échanges permanents entre milieux intra et extra-cellulaire
. Siège de la communication cellulaire
. Composition : double couche lipidique + protéines et glucides
→ ORGANISATION
La cellule est à la base de l’organisme :
CELLULE TISSU ORGANE SYSTEME
Les organismes pluricellulaires :
. Chez l’Homme on remarque la présence d’environ 200 types cellulaires
. Ces cellules ont une spécificité de taille, d’expression génique et de fonction (ovule≠neurone)
. Systèmes de communication intercellulaire (coordination, régulation)
Regroupement des cellules en tissus
- Épithélium : cellules jointives, une ou plusieurs couches, revêtent la surface corporelle (épiderme), cavités internes (tubes digestifs,
arbre respiratoire etc.) et possible fonctions sécrétrices (épithéliums glandulaires). Elles reposent sur une lame basale.
- Tissus conjonctifs : cellules souvent isolées et matrice extracellulaire (tissu osseux, cartilage)
- Tissu nerveux : comporte deux types de cellules → les neurones et les cellules gliales
- Tissu musculaire (squelettique, lisse, cardiaque) : composés de myocytes → contraction
Les tissus se regroupent en organes (entités anatomiques et fonctionnelles) ↔ les organes sont formations de plusieurs tissus (ex. cœur)
CELLULES PROCARYOTES
. Elles sont définies par l’absence de noyau. Le prototype est la bactérie.
. Elles ont une structure simple :
- Génome constitué d’une seule molécule d’ADN double brin (nucléoïde) fixé à la membrane plasmique
(mésosome) (+éventuel plasmide). Il est libre dans le cytoplasme et pas enveloppé par une membrane.
- Système de traduction (production de protéines) : ribosomes libres
- Pas de système endomembranaire
- Délimitation par membrane plasmique et paroi (optionnellement, base de la coloration de GRAM)
- Flagelle : mobilité
Organisation :
. Organismes unicellulaires
. Il est possible toutefois de former des structures (ex. biofilms) → certaines bactéries peuvent passer
d’un état solitaire à un regroupement dans une matrice où ils prolifèrent
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, EUCARYOTES PROCARYOTES
- EXEMPLES Animaux, plantes, mycètes Bactéries
- TAILLE 10-100 𝜇m 1-5 𝜇m
- MATERIEL GENETIQUE Chromosomes multiples localisés dans un vrai Chromosome unique + éventuelle molécule
noyau, visibles au moment de la division d’ADN circulaire
- COMPARTIMENTALISATION Complexe (organites) Organisation en domaine
- BIOSYNTHESE DE PROTEINES Transcription nucléaire (ADN→ARN) + traduction Transcription + traduction dans le
dans le cytoplasme cytoplasme
- RIBOSOMES Sous-unité 60S, 40S Sous-unité 50S, 30S
- METABOLISME Aérobie principalement Aérobie ou anaérobie
- PRODUCTION ENERGETIQUE Mitochondries Membrane plasmique
- REPLICATION Mitose, méiose Scissiparité
II : MEMBRANE PLASMIQUE ET TRANSPORTS MEMBRANAIRES
INTRODUCTION
La membrane plasmique délimite la cellule et elle a un rôle clé dans l’interaction cellule/environnement (notion de transduction d’un signal).
Enfin, elle est composée de lipides, protéines et glucides.
. Principales caractéristiques :
- Bicouche lipidique → composée principalement des lipides amphiphiles (
… (partie hydrophobe -queue- et partie hydrophile -tête-)
- Présente des complexes macromoléculaires protéiques et/ou glycoprotéiques insérés dans la bicouche → sites d’échanges avec le
milieu extracellulaire (récepteurs hormones, facteurs de croissance, molécules d’adhésion…)
- Organisée de façon asymétrique → deux feuillets (interne et externe) avec composition différente ; clairement la fonction elle est
différente aussi
- Ne présente pas une composition homogène → composition varie d’un type cellulaire à l’autre
- Est en continuité transitoire avec le système endomembranaire → RE et Golgi contribuent à la biosynthèse/renouvellement de la
membrane plasmique.
COMPOSITION
. Composition complexe : lipides + protéines + glucides
. La régulation est extrêmement contrôlée → contrôle de sa composition (apport vs perte) afin de maintenir son architecture
→ LES LIPIDES : les composant majeurs de la MP
Ils sont des molécules amphiphiles : ils ont une extrémité hydrophile (polaire) et une extrémité hydrophobe (apolaire)
1. Phospholipides (PL)
2. Glycolipides (GL)
3. Cholestérol
1) Il s’agit des dérivés du glycérol et ils sont les plus abondants (35% des lipides dans la MP des hépatocytes).
→ Précurseur de synthèse : acide phosphatidique ou phosphodiacylglycérol
→ Phosphatidyléthanolamine (PE), phosphatidylsérine (PS), phosphatidylcholine (PC) et phosphatidylinositol (PI)
TETE
A RETENIR : Dans la MP des cellules eucaryotes, chaque phospholipide est constitué
d’un acide gras saturé (linéaire) et d’un acide gras avec insaturation (une courbure dans
la chaîne hydrocarbonée) !
. Sphingomyéline (SM) dérivé de l’alcool
aminé sphingosine. Elle a une structure proche de la PC : mais il y a une sphingosine qui remplace le
squelette glycérol, liée à un AG (formant céramide) et tête polaire avec groupement phosphate +
choline
. Dans la MP il a un rôle de diminution de la fluidité membranaire : très important au sein du système
nerveux (myélinisation des cellules nerveuses)
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