Biomolécules et Cellules

Propriétés des biomolécules/biopolymères

• Les biomolécules et les biopolymères présentent une polarité structurale avec un sens et une orientation.
• Elles transportent l'information génétique, essentielle à la vie.
• Elles possèdent une architecture tridimensionnelle unique, importante pour le développement d'inhibiteurs pharmacologiques.
• Elles interagissent via des liaisons, permettant des associations entre molécules avec des impacts cellulaires.
• Les liaisons non covalentes, réversibles et transitoires, jouent un rôle crucial dans ces associations (ex: facteurs de croissance et récepteurs membranaires).

Cellules

• Les cellules vivantes sont divisées en deux catégories: procaryotes et eucaryotes, se différenciant par la présence ou non d'un noyau.
• L'étude des cellules implique la lyse cellulaire, une technique permettant d'isoler les organites et les biomolécules.
• Les progrès en microscopie ont permis de mieux comprendre la structure cellulaire.

Composantes des cellules eucaryotes

• Cytosquelette: composé de protéines comme la tubuline et l'actine, il donne forme et résistance aux cellules et participe aux mouvements cellulaires.
• Noyau: contient le matériel génétique sous forme d'ADN organisé en chromosomes.
  • Il est délimité par la membrane nucléaire, régulant le passage de molécules via des pores nucléaires.
  • Chaque cellule stocke environ 2 mètres d'ADN dans son noyau.
  • L'ADN est compacté en nucléosomes, composés d'ADN et de 8 histones.
  • Un Signal de Localisation Nucléaire (SNL), riche en arginine (R) et lysine (K), permet aux protéines d'entrer dans le noyau.
• Réticulum Endoplasmique (RE):
  • RE rugueux: synthétise les protéines membranaires et les protéines destinées à la sécrétion.
  • RE lisse: synthétise les lipides.
• Appareil de Golgi: modifie et trie les produits de synthèse du RE (protéines), jouant un rôle crucial dans la sécrétion.
• Mitochondrie: site de production d'ATP (90% de l'énergie cellulaire), composée de deux membranes et d'un espace membranaire.
  • Impliquée dans l'apoptose (mort cellulaire programmée).
  • Possède son propre ADN.
• Lysosomes: interviennent dans la digestion et le recyclage des composants cellulaires ainsi que dans la dégradation des produits de l'endocytose.
  • Contient des enzymes pour la dégradation.
• Cytosol: phase aqueuse complexe entourant les organites, contenant le cytosquelette, des enzymes, des acides aminés, des métabolites, etc.
  • Le cytosol est le liquide intracellulaire.
  • Le cytoplasme englobe le cytosol et les organites.
• Membrane plasmique: maintient les composants du cytosol à des proportions et concentrations constantes.
  • Structure fondamentale des cellules, formée d'une bicouche lipidique.
  • Sépare le cytosol du milieu extracellulaire.
  • Contrôle sélectivement l'entrée et la sortie de molécules.
  • Chaque cellule possède une composition en protéines membranaires spécifique.

Différences et similarités avec les cellules procaryotes

• **Procaryotes:**unicellulaires, sans noyau, sans organites, structure membranaire particulière.
• Eucaryotes: unicellulaires ou multicellulaires, avec un noyau, présence d'organites, structure plus complexe (compartimentation).
• Similarités: toutes les cellules possèdent une membrane plasmique.

Quelques notions à connaître

• Éléments: substances impossibles à décomposer en substances plus simples par des réactions chimiques.
• Éléments chimiques du vivant: carbone, oxygène, hydrogène, azote, phosphore, soufre.