Biologie Cellulaire: Procaryotes et Eucaryotes

Biologie Cellulaire

• Une cellule est l'unité structurale et fonctionnelle de la vie
• Les cellules sont entourées d'une membrane plasmique qui sépare le contenu cellulaire du milieu environnant
• Toutes les cellules contiennent de l'ADN qui porte les informations génétiques
• Deux grands types de cellules : procaryotes et eucaryotes
• Les cellules procaryotes sont unicellulaires, dépourvues de noyau et ont un chromosome circulaire
• Les cellules eucaryotes sont généralement plus grandes et contiennent un noyau avec une membrane et plusieurs organites spécialisés

Cellules procaryotes

• Structures simples
• Pas de noyau
• Chromosome unique et circulaire
• Peu de protéines attachées à l'ADN
• Ribosomes différents des cellules eucaryotes
• Membrane plasmique, entourée d'une paroi cellulaire épaisse

Cellules eucaryotes

• Structures plus complexes
• Présence d'un noyau avec une enveloppe nucléaire
• Plusieurs chromosomes
• Nombreuses membranes internes qui délimitent des organites
• Eucaryotes végétales et animales se ressemblent structurellement

Membrane plasmique

• Interface entre la cellule et son environnement
• Rôle de barrière
• Régulation des échanges avec le milieu extérieur
• Composition : lipides, protéines, glucides
• Les phospholipides forment une bicouche lipidique
• Les protéines sont intégrées à la bicouche et ont diverses fonctions, dont le transport
• Les glucides sont attachés à certains protéines et lipides

Composants de la membrane plasmique

• Phospholipides : constituent la bicouche lipidique
• Glycolipides : phospholipides avec des glucides attachés
• Stérols : comme le cholestérol, qui maintiennent la fluidité de la membrane

Comportement des lipides dans l'eau

• Molécules amphiphiles (têtes polaires et queues apolaires)
• Forment une bicouche dans l'eau (parties hydrophobes se regroupent à l'intérieur)
• Fluidité de la membrane liée à la température, la quantité de cholestérol et la saturation des chaînes d'acides gras

Protéines de la membrane

• Protéines intrinsèques (intégrales) : traversent la bicouche lipidique
• Protéines extrinsèques (périphériques) : reliées à la surface de la bicouche
• Fonctions diverses : transport, reconnaissance, catalyse

Glucides de la membrane

• Oligosaccharides attachés aux protéines (glycoprotéines) et lipides (glycolipides)
• Rôle dans la reconnaissance cellulaire et la communication

Transports passifs

• Diffusion simple : mouvement des molécules du milieu le plus concentré vers le milieu le moins concentré
• Diffusion facilitée : protéines membranaires facilitent le passage des molécules à travers la membrane

Transports actifs

• Transport contre le gradient de concentration, nécessitant de l'énergie (ATP)
• Pompe Na+/K+ : exemple de transport actif primaire

Transport vésiculaire

• Endocytose : englobement de substances externes par la membrane
• Exocytose : libération de substances contenus dans de petites vésicules

Cytoplasme

• Compartiment unique des cellules procaryotes, compartiment le plus vaste des cellules eucaryotes
• Composé de cytosol (gel aqueux) et de cytosquelette (fibres)
• Contient divers organites (noyau, réticulum endoplasmique, mitochondries, etc.)

Noyau

• Organite contenant l'ADN
• Contrôle les activités cellulaires et la division cellulaire
• Enveloppé d'une double membrane nucléaire avec des pores
• Contient la chromatine (ADN et protéines)
• Présence du nucléole pour la synthèse des ribosomes

Acides nucléiques

• ADN (acide désoxyribonucléique) : molécule d'information génétique
• ARN (acide ribonucléique) : plusieurs types d'ARN dans la cellule (ARNm, ARNr, ARNt)

Transcription

• Synthèse d'ARN à partir de l'ADN
• Différences entre les ARN des procaryotes et des eucaryotes
• Site promoteur de la transcription
• Les agents de la polymérisation
• Déroulement de la réplication de l'ADN

Traduction

• Synthèse des protéines à partir de l'ARNm
• Le code génétique
• Activation des acides aminés
• Les étapes de la synthèse protéique (initiation, élongation, terminaison)

Système endomembranaire

• Réticulum endoplasmique : synthèse et transport des protéines et des lipides
• Appareil de Golgi : traitement, tri et emballage des protéines
• Lysosomes : dégradation des molécules
• Peroxysomes : détoxification cellulaire
• Autres : mitochondries et chloroplastes

Mitochondries

• Production de l'ATP par respiration cellulaire
• Deux membranes (externe et interne)
• Matrice mitochondriale : contient les enzymes du cycle de Krebs
• Chaîne respiratoire : dans la membrane interne pour la production d'ATP

Chloroplastes

• Photosynthèse
• Deux membranes et thylakoïdes
• Stroma : contient les enzymes du cycle de Calvin
• Chlorophylle absorbe la lumière pour fabriquer du glucose à partir de CO2 et H2O