Le noyau cellulaire

Le noyau

• Le noyau est composé de la membrane nucléaire (nucléolemme), du nucléoplasme, du génome (chromatine) et du nucléole.
• Certaines cellules sont anucléées (ex: érythrocytes, thrombocytes de mammifères, cellules du cristallin).
• D'autres cellules sont mononucléées (ex: cellules hépatocytes), binucléées ou multinuléées (ex : myocytes squelettiques, mégacaryocytes).
• La forme du noyau peut être sphérique (ovocytes, néphrocytes, hépatocytes), lenticulaire (adipocytes) ou aplatie (macrophages, cellules squameuses, érythrocytes d'oiseaux).
• La taille du noyau varie de 4 à 40 µm, avec une plage de volume allant de 20 µm³ à 2000 µm³.

Rapport noyau/cytoplasme

• Le rapport noyau/cytoplasme varie selon les cellules (1/6 pour la plupart des cellules, 6/1 pour les lymphocytes et les spermatozoïdes).
• Le pH est compris entre 7,4 et 7,5.
• Le noyau est généralement central ou excentré.
• La composition chimique du noyau comprend l'ADN (assure l'hérédité et la variabilité génétique) et l'ARN (assure des fonctions similaires à l'ADN pour certains virus et la synthèse des protéines).

Unité structurale du noyau

• L'unité structurelle du noyau est le nucléotide.
• L'ADN est une macromolécule formée de deux chaînes polynucléotidiques antiparallèles.
• La structure de l'ADN forme une double hélice (les bases azotées s'apparient, A avec T, et C avec G).
• La longueur d'une paire de bases est de 3,4 Å (1 Å = 0,1 nm).
• La distance entre deux paires de bases dans une hélice est de 3,4 Å.
• Le pas d'hélice de l'ADN est de 34 Å
• Le diamètre de l'hélice est de 2 nm
• La molécule d'ADN contient les informations génétiques codées en triplets de nucléotides (codons).

Protéines, lipides, et glucides du noyau

• Les protéines du noyau incluent des histones (basiques) et des protéines acides associées à l'ARN et aux chromosomes.
• Les lipides sont présents à des taux variables dans le noyau.
• Les glucides et les ions tels que Ca²⁺ et Mg²⁺ jouent un rôle dans la stabilité des chromosomes et leur cohésion
• L'eau représente 50-80% du volume du noyau.

Lamelles annulaires

• Les lamelles annulaires sont des fragments de la membrane nucléaire.
• Elles jouent un rôle dans le transport intranucléaire (transport du matériel génétique) et extranucléaire (transport ARN).

La chromatine

• La chromatine est le matériel génétique dans l'interphase.
• Au microscope optique, elle apparaît comme des granules ou filaments.
• Au microscope électronique, elle est constituée de nucléosomes.
• Un nucléosome est l'unité structurale de la chromatine.

Les chromosomes

• Les chromosomes sont la forme d'existence du matériel génétique pendant la division cellulaire.
• Chaque chromosome est composé de deux chromatides sœurs reliées par le centromère.
• Les chromosomes peuvent avoir différentes formes (métacentrique, sous-métacentrique, sous-télocentrique, télocentrique).

Le nucléole

• Le nucléole est une structure visible uniquement en interphase.
• Son rôle principal est la synthèse de l'ARN ribosomique.

La réplication

• La réplication est le processus de duplication de l'ADN.
• L'ADN est copié pour doubler sa quantité avant la division cellulaire.
• Ce processus passe par plusieurs étapes incluant des enzymes spécifiques comme les ADN polymérases, les ADN topoïsomérases (pour éviter l'enchevêtrement) , les ADN hélicases, ligases, et des enzymes de stabilisation.

Transcription

• La transcription est le processus par lequel l'information génétique contenue dans l'ADN est transcrite en ARN.
• Des ARN polymérases et d'autres protéines sont mises en œuvre dans ce processus
• Il se déroule en trois phases : l'initiation, l'élongation, et la terminaison.

ARN

• L'ARN est un type d'acide nucléique.
• L'ARN messager (ARNm) est une copie de séquences d'ADN qui sert à la traduction en protéines.
• L'ARN ribosomique (ARNr) est une composante essentielle des ribosomes.
• L'ARN de transfert (ARNt) est impliqué dans la traduction de l'ARNm en protéines.
• Il existe différents types d'ARN avec des fonctions spécifiques.
• Chez les eucaryotes l'ARNm est traduit sans avoir été formylé, mais chez les procaryotes, il est formylé.

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