Cytologie : L'appareil de Golgi

• Chapitre II aborde la cytologie et se focalise sur l'appareil de Golgi.

Définition et description de l'appareil de Golgi

• C'est un organite cellulaire polymorphe constitué d'un ou plusieurs dictyosomes.
• Un seul dictyosome est généralement présent dans les cellules animales, tandis que plusieurs dizaines se trouvent dans les cellules végétales.
• Un dictyosome est un ensemble de vésicules et de saccules aplatis, appelés citernes, organisés en une pile.
• Chaque dictyosome est entouré de vésicules qui permettent la communication entre les différents saccules et le reste du système endomembranaire ou la membrane plasmique..
• La citerne (saccule) est l'unité de base du dictyosome.
• Elle a la forme d'un compartiment aplati, étant limité par des membranes lisses.
• Ses bords sont dilatés.
• Le nombre de citernes est variable, en moyenne de 5 à 8, mais il peut atteindre 30 ou plus.

Polarité des dictyosomes

• Chaque dictyosome possède deux faces.
• La face cis (convexe) est en rapport avec le REG, formant le réseau cis-golgien.
• Cette face donne naissance à de petites vésicules de transition, dont le diamètre est d'environ 20 nm.
• Une face trans (concave) est tournée vers les granules de sécrétion, formant le réseau trans-golgien.
• Cette face est associée à des vésicules plus volumineuses, les granules de sécrétion, dont le diamètre varie entre 40 et 80 nm.

Composition chimique des membranes de l'AG

• Les membranes de la face cis renferment 30% de lipides, une proportion similaire à celle du REG.
• Les membranes de la face trans contiennent 40% de lipides, une proportion voisine de celle de la membrane plasmique.
• La face cis constitue 70% des protéines de la membrane de AG, semblable au pourcentage de la membrane du REG.
• la face trans constitue 60% des protéines.
• La région trans de l'AG est riche en protéines glycosylées.

Transit des protéines issues du REG

• L'appareil de Golgi est le passage obligatoire de toutes les protéines synthétisées dans le REG.
• Le transport des molécules synthétisées par le REG s'effectue par des vésicules de transition formées par bourgeonnement de la membrane du REG.
• Les vésicules fusionnent avec les bords dilatés du saccule cis.
• Les vésicules de transition effectuent des mouvements de navette entre le REG et la périphérie de l'AG.
• Les protéines sécrétées se déplacent d'un saccule au suivant, soit par maturation des citernes soit par l'intervention des vésicules de transport formées par le bourgeonnement des bords dilatés.
• La concentration des protéines sécrétées augmente progressivement jusqu'à leur arrivée à la face trans de l'appareil.
• Les vacuoles condensantes sont des compartiments transitoires formés dans la région trans.
• Dans ces vacuoles, les protéines destinées à la sécrétion sont emballées, concentrées et parfois modifiées avant leur exportation.
• Les granules de sécrétion, issus des vacuoles condensantes dans le réseau trans-golgien, assurent le déplacement des protéines vers des destinations spécifiques.

Destinations des protéines :

• Membrane plasmique : Intégration des protéines.
• Vésicules sécrétoires (exocytose) : Libération des protéines dans l'environnement extracellulaire.
• Lysosomes : Digestion intracellulaire par des protéines enzymatiques.

Fonctions de l'appareil de Golgi

• L'appareil de Golgi est un centre de maturation, de modification et de tri des protéines et des lipides.

Maturation des protéines

• Les transférases assurent des modifications post-traductionnelles essentielles.
• La glycosylation, la sulfatation et la phosphorylation sont des exemples de modifications post-traductionnelles essentielles.
• Les modifications influencent la structure, la fonction et la destination des protéines et des lipides dans la cellule.
• O-glycosylation: Ajout de résidus de sucre sur l'atome d'oxygène du groupe hydroxyle (-OH) d'un acide aminé.
• Sulfatation: Fixation d'un ou de plusieurs radicaux sulfate sur des glycoprotéines par les sulfotransférases.
• La sulfatation se déroule dans les saccules trans de l'AG.
• Phosphorylation: Ajout d'un groupement phosphate sur certaines protéines par les enzymes phosphotransférases.

Distination des glycoprotéines

• Il est possible de distinguer les glycoprotéines selon leur destination.
• Les glycoprotéines intracellulaires constituent certaines enzymes des lysosomes.
• Les glycoprotéines destinées à la membrane plasmique se divisent en glycoprotéines de surface (cell-coat) et en glycoprotéines excrétées.

Tri des protéines

• Les vésicules qui bourgeonnent de la face trans sont des vésicules recouvertes de molécules de clathrine, destinées aux lysosomes et à la sécrétion régulée.
• les vésicules recouvertes de coatomères qui renferment le matériel de la sécrétion constitutive.

Endosome

• Une vésicule intracellulaire formée lors de l'endocytose.
• Lors de la capture d'une particule externe, elle est englobée par la membrane plasmique pour former une vésicule appelée vésicule d'endocytose.
• La vésicule fusionne ensuite avec un autre compartiment membranaire interne, appelé endosome.
• Les endosomes trient les substances, décidant si elles doivent être dégradées, recyclées ou envoyées à d'autres parties de la cellule.
• Il existe différents types d'endosomes :
• Les endosomes précoces, avec un pH de 7,4, sont proches de la membrane plasmique et servent au tri initial.
• Les endosomes tardifs, avec un pH de 6,5, sont proches des lysosomes et préparent à la dégradation des substances.
• Les molécules retrouvées dans les endosomes tardifs proviennent de vésicules ayant deux origines : l'endocytose et l'appareil de Golgi.

Lysosome

• Les lysosomes sont des organites cellulaires remplis d'enzymes digestives, avec un pH de 5.
• Ils permettent la dégradation de substances étrangères ou de composants cellulaires défectueux.
• Les lysosomes sont constitués de sacs membraneux contenant des hydrolases acides.
• Ces hydrolases dégradent les macromolécules (protéines, lipides, acides nucléiques, etc.) en leurs composants de base, c'est-à-dire acides aminés, acides gras ou nucléotides.

Ce chapitre explore l'appareil de Golgi, un organite cellulaire constitué de dictyosomes. Chaque dictyosome est composé de saccules aplatis appelés citernes, entourés de vésicules. Les dictyosomes possèdent une polarité avec deux faces distinctes impliquées dans la communication cellulaire.