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La cellule eucaryote Les ultrastructures membranées

Le réticulum endoplasmique Le réticulum endoplasmique granuleux ou rugueux (REG)  On l'appelle aussi réticulum endoplasmique granuleux. Le Réticulum endoplasmique est un système de cavités plus ou moins dilatées et de canalicule qui communique entre eux, portant des ribosomes attachés sur leurs faces externes représentant 20 à 60 % de la surface des membranes (dépend du type cellulaire). Il est plus abondant dans les cellules de sécrétion protéique importantes. Il est en continuité avec l'enveloppe nucléaire et avec le réticulum endoplasmique LISSE (REL).  Origine : Les protéines constitutives du RE sont synthétisées sur place. Les lipides constitutifs du RE sont synthétisés dans le REL (comme tous les lipides des membranes biologiques).  Rôle : Synthèse et translocation des protéines membranaires et des protéines sécrétoires ayant des signaux de tri.

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Le réticulum endoplasmique lisse (REL) Rôle majeur du REL : synthèse des phospholipides à partir de précurseurs hydrosolubles. Sert à l'expansion des membranes de la cellule : inclut les réactions qui incorporent les lipides dans la membrane. Rôle : o Synthèse des phospholipides membranaires o La synthèse du cholestérol o Synthèse des lipides destinées à l’exportation o Détoxification par hydroxylation et solubilisation des molécules

L’appareil de golgi  L'appareil de Golgi est un organite regroupant l'ensemble des dictyosomes (formations constituées de saccules ou citernes empilées). C'est un lieu de passage obligatoire des protéines synthétisées par le réticulum endoplasmique rugueux (granuleux). 

Il intervient dans : o

Transfert des protéines du RER vers les vésicules de sécrétion contenant des grains de sécrétion destinées à la mbp.

o

Maturation des protéines par modification des chaînes oligosaccharidiques comprenant d'une part une N-glycosylation et d'autre part une O-glycosylation de certaines protéines.

o Sulfatation des glycolipides et synthèse des protéoglycannes et des glycolipides o La O-glycosylation de certaines protéines. o L'expédition des produits sécrété. Les vésicules enzymatiques : lysosomes et péroxysomes Les lysosomes  Description : o Sac membraneux (simple membrane) o Contenant un mélange d’enzyme digestives  Fonctions : o Dégradation intracellulaire o Digestion des substances étrangères (bactéries) o Digestions des composants endommagées de la cellule

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Les péroxysomes Fonctions : o Dans le foie détoxifient l’alcool

o Utilisation oxygène pour décomposer lipides o Formation de péroxyde d’oxygène toxique convertit alors en eau o Ne proviennent pas des membranes intracellulaires mais se forment par incorporation des protéines et lipides du cytosol o Se divisent en deux quand trop grand

Compartimentation cellulaire et trafic intracellulaire Les différents compartiments des cellules eucaryotes  Les principaux compartiments des cellules eucaryotes sont les suivants : o Le noyau, qui contient le génome et o; se déroule la synthèse de l'ADN et de l'ARN ; o Le cytoplasme, qui l'entoure, est composé du cytosol et des organites cytoplasmiques qui y sont en suspension ; o Le cytosol représente environ la moitié> du volume total de la cellule ; il est le site de la synthèse des protéines et du métabolisme cellulaire intermédiaire ; o Le réticulum endoplasmique constitue un espace labyrinthique limité par une membrane, dont la surface représente environ 50 % de la surface membranaire totale de la cellule. Des ribosomes peuvent être liés à la surface cytosolique du réticulum endoplasmique ; ces ribosomes interviennent dans la synthèse des protéines membranaires et solubles (présentes dans la lumière des différents organites ou destinées à être secrétées) ; o L’appareil de Golgi est composé d'un empilement d'organites en forme de disques appelés saccules. Il intervient dans la maturation des protéines et des lipides provenant du réticulum endoplasmique ; o Les mitochondries sont responsables de la production d'énergie ; o Les lysosomes sont des organites riches en enzymes hydrolytiques qui dégradent les organites intracellulaires arrivés au terme de leur vie ainsi que les molécules prélevées dans le milieu extracellulaire par endocytose ; o Les peroxysomes sont de petits organites vésiculaires utilisés pour un certain nombre de réactions oxydatives ; o La cellule contient également de nombreuses vésicules qui servent de transporteurs entre les organites ou qui communiquent avec la membrane plasmique lors du processus d'endocytose ou d'exocytose.

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Le trafic intracellulaire Les différents compartiments du système endomembranaire communiquent par l'intermédiaire de vésicules de transport qui naissent par bourgeonnement du comportement donneur et qui fusionneront avec le compartiment accepteur. On distingue deux types de flux : o Centrifuge

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Du RER au golgi puis aux lysosomes et à la membrane plasmique suivie d'exocytose (constitutif continu et discontinu provoqué)

o Centripète

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MP (endosomes) après endocytose puis lysosomes ou golgi

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Transit rétrograde au sein de golgi

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Du golgi au RER

Le trafic vésiculaire est spécifique (adressage des protéines). Les mécanismes de bourgeonnement et de fusion sont quasi-identiques.

Les mitochondries  Les mitochondries sont des organites cellulaires dont l'ensemble constitue le chondriome, et qui sont impliqués dans les conversions énergétiques résultant de la respiration cellulaire. Au cours de ce phénomène, l'énergie libérée par l'oxydation des substrats organiques est mise en réserve sous forme d'un composé à potentiel énergétique élevé, l'ATP, par phosphorylation de l'ADP. La phosphorylation est couplée à l'oxydation, le phénomène est donc décrit sous le nom de phosphorylation oxydative.  Ce sont les organites les plus anciennement connus. Ils ont une grande taille (de 1-2 à 10 μm de long et de 0,5 à 1 μm de large), il est donc possible de les voir en microscopie optique. Sur cellules fixées, on distingue 3 aspects différents (ce polymorphisme structural ne modifie pas leur fonction) : o Sous forme de granules = ce sont les mitochondries o Sous forme de filaments ou bacilles = chondriocontes o En chapelets de granules = chondriomites.  On appelle chondriome l'ensemble des mitochondries d'une cellule. Les mitochondries sont toujours en très grand nombre, proportionnel à la consommation énergétique de la cellule. Elles sont situées dans la zone la plus active de la cellule. On en trouve en quantité élevée dans les cellules à forte demande énergétique comme les cellules musculaires ou le flagelle d'un spermatozoïde. A l'inverse, on en trouve en nombre restreint dans les cellules végétales (certaines algues n'ont qu'une mitochondrie !).  A quoi sert l’ADN mitochondrial ? o Transmis uniquement par la mère o Est circulaire sans introns chez l’Homme o Taille  15-24 kb chez l’Homme :

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73 gènes (22 ARNt, 2ARNr, 13 protéines membranaires internes de la production d’énergies dont ATP synthétase. 2000 mitochondries par cellules (4 milliards de bp)....