Cryofracture et composition des membranes

Cryofracture-cryodécapage

• Technique de microscopie électronique qui permet d'observer la bicouche lipidique des membranes cellulaires.
• La méthode implique la congélation rapide de l'échantillon dans l'azote liquide (-196 °C), suivie d'une fracture aléatoire.
• Ensuite, la cryodécapage par sublimation sous vide est utilisée pour augmenter le relief de la surface de la membrane.
• Un ombrage métallique au platine est appliqué pour améliorer le contraste.
• Enfin, une digestion des molécules organiques à l'acide sulfurique permet d'obtenir une réplique métallique qui est observée au microscope électronique à transmission (MET).
• La microscopie électronique à balayage (MEB) est rarement utilisée dans cette technique.

Composition des membranes: un mélange lipides-protéines

• La membrane cellulaire est constituée d'une mosaïque fluide de lipides et de protéines.
• Environ 50% de protéines, 45% de lipides et 5% de glucides composent la membrane.

L'exocytose peut être contrôlée

• L'exocytose est le processus par lequel les cellules libèrent des substances dans le milieu extracellulaire.
• Deux voies principales régulent l'exocytose: une voie contrôlée et une voie non contrôlée.
• La sécrétion d'enzymes pancréatiques est un exemple d'exocytose contrôlée, influencée par des hormones comme la cholécystokinine (CCK) et des neuromédiateurs comme l'acétylcholine.

La notion de flux membranaire : les mouvements de membranes intracellulaires

• Les membranes cellulaires sont dynamiques et subissent des mouvements continus, appelés flux membranaires.
• Flux de membranes lors de la sécrétion d'enzymes: les membranes du réticulum endoplasmique (RE) et de l'appareil de Golgi fusionnent pour former des vésicules de sécrétion qui libèrent leur contenu à l'extérieur de la cellule.
• Flux de membranes lors du déplacement d'une cellule: les membranes plasmiques s'adaptent aux changements de forme et de taille de la cellule, grâce à la fluidité membranaire et l'endocytose et l'exocytose.
• Le rôle des microtubules dans le flux des membranes cytosoliques: les microtubules du cytosquelette aident au transport et au guidage des vésicules, nécessitant des protéines et de l'énergie (ATP).

Organisation fonctionnelle de la cellule

• La compartimentation des cellules eucaryotes est essentielle pour leur fonctionnement.
• L'importance de la membrane plasmique: la membrane plasmique est responsable de la séparation entre le milieu intracellulaire et le milieu extracellulaire, et de la communication entre la cellule et son environnement.
• Exemple d'une coupe d'intestin: la muqueuse intestinale est composée de différents tissus, notamment des entérocytes et des cellules caliciformes. Les entérocytes sont responsables de l'absorption des nutriments, tandis que les cellules caliciformes sécrètent du mucus qui lubrifie la lumière intestinale.
• Les cellules différentes mais des fonctions similaires: malgré la diversité cellulaire, les cellules eucaryotes partagent certaines fonctions, grâce à l'organisation et aux compartiments spécifiques à chaque cellule.
• Des compartiments permettant d'établir des gradients : les compartiments cellulaires peuvent maintenir des gradients de concentration de substances, comme le calcium dans le RE, ou les protons dans l'espace intermembranaire des mitochondries et chloroplastes, ce qui permet de générer de l'énergie.
• Des échanges possibles entre compartiments: les compartiments cellulaires communiquent entre eux via des mécanismes de diffusion, de transport actif, ou de trafic vésiculaire, favorisant le transport de molécules et de membranes.
• La coopération des compartiments cellulaires: les compartiments cellulaires travaillent en collaboration pour réaliser des fonctions complexes, comme la synthèse des protéines transmembranaires.
• Le support de l'information génétique: l'information génétique est présente dans plusieurs compartiments chez les eucaryotes: le génome nucléaire, mitochondrial et chloroplastique.

Découvrez la technique de cryofracture et son rôle crucial dans l'étude des membranes cellulaires. Ce quiz explore les méthodes de microscopie électronique et la composition lipidique et protéique des membranes. Apprenez à identifier les étapes de préparation d'échantillons et la structure des membranes.