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C’est quoi la théorie cellulaire? La théorie cellulaire est une théorie sur laquelle toutes cellules doivent respecter: -​ La cellule est la plus petite unité de vie -​ Toutes cellules est issue de la division d’une cellule préexistante -​ Tout organisme est composé d’une ou plusieu...

C’est quoi la théorie cellulaire? La théorie cellulaire est une théorie sur laquelle toutes cellules doivent respecter: -​ La cellule est la plus petite unité de vie -​ Toutes cellules est issue de la division d’une cellule préexistante -​ Tout organisme est composé d’une ou plusieurs cellules Expliquez pourquoi certaines cellules doivent être petites Certaines cellules doivent être petites afin de maximiser leur ratio Surface:Volume. Un rapport surface volume faible donne résultat à une diffusion dans un grand volume très lent. D’autres désavantages: ​ Fonctions biologiques liées à la membrane sont défavorisées. Par exemple, la respiration cellulaire est ralentie en raison de la surface minime. ​ L’excrétion de déchets est aussi ralentie, ce qui peut être dommageable en raison de substances toxiques qui doivent être sorties aussi vite que possible. ​ Dissipation de la chaleur - afin d’éviter le surchauffement, les cellules doivent avoir un ratio S:V efficace. ​ Un faible rapport S/V réduit la surface disponible pour ces échanges, ralentissant ainsi des fonctions essentielles comme la production d’ATP. (C’est pourquoi les mitochondries ont des plissements) Pour garder un rapport surface:volume élevé il vaut mieux avoir plusieurs petites cellules qu’une seule grande cellule ou créer de la surface supplémentaire (replis dans la membrane). Prokaryotes are smaller because they don’t have special functions like eucaryotes do, and so they need to really maximize their surface. Expliquez comment certaines cellules arrivent à être grosse Certaines cellules, comme les cellules eucaryotes, arrivent à être grosses grâce à la compartimentation; la compartimentation des processus biologiques et les systèmes de transports ont permis à ces cellules d’avoir une plus grande taille tout en maintenant un haut rapport S:V. Identifier la taille relative de certaines cellules et organites Taille typique d’une cellule Procaryote: 1-5 µm Eucaryotes 10-100 µm Mitochondrie et bactérie = 1 µm Extrêmes: Cellules « géantes »: œufs, neurones et cellules musculaires. Eucaryotes Eucaryotes VS procaryotes E P ​ Absence d’un noyau ​ Taille de 10-100 µm ​ Génome/ADN flotte dans le ​ Présence d’un noyau (lié à la cytoplasme membrane) ​ ADN se trouve dans le nucléoïde ​ Plusieurs organites membraneux (lié ​ A seulement des ribosomes comme à la membrane) organites ​ Compartimentation ​ Uniquement unicellulaire ​ Peut être unicellulaires (as a colony) ​ Taille de 1- 5 µm ou pluricellulaires (chaque cellule à ​ Présence de plasmides (independent une fonction et les cellules se DNA molecules) dépendent sur l’un et l’autre) ​ Flagelle: fait de microtubules  ​ ADN associé à des protéines ​ Flagelle: fait de flagellin Similitudes Toutes le cellules ont: -​ Une membrane plasmique -​ Un cytosol -​ Des chromosomes -​ Ribosomes Toutes les deux, les procaryotes et eucaryotes: -​ Produit de l’énergie (mitochondrie chez eucaryote, dans la membrane plasmique pour les procaryotes) -​ Réalisation de la transcription ( ADN à ARN) et traduction (ARN à protéines) Animale VS végétale A (unique à animale) V (unique à végétale) -​ Lysosomes -​ Chloroplaste -​ Centrosomes avec centrioles -​ Grand vacuole centrale -​ Flagelle *mais présent dans les -​ Paroi cellulaire spermatozoïdes de certains cellules -​ Plasmodesmes (used for végétales communication and molecule exchange) Similitudes -​ Membrane plasmique -​ Cytoplasme -​ Cytosquelette -​ Peroxisome  -​ Mitochondrie -​ Appareil de Golgi -​ Ribosomes -​ Noyau -​ Réticulum endoplasmique (lisse et rugueux) -​ Microfilaments, microtubules, filaments intermédiaires -​ Nucléole Organites membraneux: délimités par une ou des membranes intracellulaires; présent seulement chez les cellules eucaryotes. Eucaryote Organite Fonction(s) Noyau Fonction: -​ Stockage et protection de matériel génétique -​ Site de synthèse ARN -​ ARN messagers porte instructions génétique aux ribosomes -​ ARNr(ibosome) est fait dans le nucléole et fabrique des ribosomes Contient: -​ L’ADN associé à des protéines (chromatine) -​ Nucléole: synthèse et assemblage de protéines Est constitué de: -​ Délimité par enveloppe nucléaire: deux membranes nucléaires -​ Lamina nucléaire: squelette protéique de soutien situé sur la face interne de l’enveloppe (lamine) Ribosomes -​ Traduction de l’information génétique + synthèse de protéines -​ Peut soit être libre dans le cytosol ou attachés à la membrane du réticulum endoplasmique rugueux. La membrane cytoplasmique -​ Barrière sélective -​ Permet le passage (de quantité suffisante) d’oxygène, de nutriments, et de déchets (pour soutenir le volume cellulaire). -​ Structure générale est une bicouche phospholipidique Réseau endomembranaire (à l’intérieur de la cellule) - assure le transport intracellulaire (in the cell) Réticulum endoplasmique rugueux -​ Prolongement de l’enveloppe nucléaire (literally an extension) -​ Réticulum = réseau -​ Synthétise les protéines transmembranaires qui sont insérés dans l’enveloppe RER pendant leur synthèse -​ Protéines de sécrétion sont libéré dans la lumière -​ C’est ici où les protéines se font ajouté des glucides / groupements glucidiques ​ Réticulum endoplasmique lisse (REL) ( -​ Système tubulaire, sans ribosomes contact directe avec lumière RER) -​ C’est ici où le synthèse des lipides se fait: le calcium, steroids + hormones, phosphoglycérolipides des membranes, détoxification. -​ Réserve des ions de calcium Réticulum de transition ( contact directe avec -​ Forme des vésicules de transition lumière RER) dont la plupart vont vers l’appareil de Golgi Appareil de Golgi** -​ Modifie les sucres (groupements glucidiques) des glycoprotéines -​ Synthèse/produit de grosses polysaccharides (sugar molecules) pour les sécreter -​ Organise/tri de différentes protéines, glycoprotéines, polysaccharides) à des vésicules vers une destination spécifique. Lysosomes (cellules animales) -​ Produit par le réticulum endoplasmique rugueux, transformé par l’appareil Golgi  -​ pH = 5 -​ Contient des enzymes digestives -​ Si le contenu des lysosomes se libère dans le cytoplasme, les enzymes protéolytiques ne feront pas de dommage car celles-ci ne fonctionnent pas à pH neutre. -​ Lysosomes fusionnent avec les vacuoles qui contiennent des substances à digérer - si extracellulaire, soit vacuole par phagocytose ou vésicule par endocytose. -​ Intracellulaire - autophagie: cell gets rid of its own waste with lysosomes (fuses with vacuoles or vesicles first) Peroxisomes -​ Compartiments spéciale délimité par une membrane -​ Produit du peroxyde d’hydrogène pour certaines réactions mais le transforme en eau par la suite -​ Réactions métaboliques + oxydation Vacuole centrale (cellule végétale + -​ Vacuole centrale est formé par la champignons) fusion de vésicules produit par RE et Golgi -​ Membrane spéciale appelé tonoplaste -​ Stockage des ions K+ et Cl- -​ Stockage de déchets et matières toxiques -​ Stockage de réserve de molécules organiques Vacuole contractile - eucaryotes unicellulaire - -​ Gets rid of excess water protiste aquatiques -​ C’est une vésicule (transports water) -​ Utilisé pour évacuer l’eau en excès Chloroplaste -​ Very important for photosynthesis -​ 2 x 5 micromètres en taille -​ Double membrane défini en espace, appelé le stroma -​ Stroma contient: ADN, ribosomes, et des enzymes essentiels pour le cycle Calvin -​ Thylakoïdes: sacs membranaires internes empilées en un granum (1) ou grana -​ Fonctions thylakoïdes: absorption de la lumière, synthèse ATP, transfert  d’électrons. Autres fonctions -​ Convertit l’énergie lumineuse en énergie chimique dans la membrane des thylakoïdes -​ Cycle de Calvin → se produit dans le stroma; convertit énergie chimique en glucide -​ Le chloroplaste porte aussi des porteurs d’énergie chimique: ATP et NADPH + H+ Mitochondrie - Structure -​ 1 à 10 micromètres -​ Repliements de la membrane interne = crêtes -​ Espace intermembranaire (entre extérieur et intérieur) -​ ADN circulaire -​ Produit par la fission -​ KREBS = matrice Mitochondrie - fonctions Transformation de l’énergie chimique contenue dans les macromolécules en énergie utilisable par la cellule, l’ATP = respiration cellulaire: Cycle de Krebs dans la matrice Chaîne de transport d’électrons (CTE) (phosphorylation oxydative) dans la membrane interne On trouve deux fois plus de mitochondries dans les cellules musculaires en activité régulière que dans celles rarement actives Voie intrinsèque de l’apoptose = mort cellulaire programmée, par libération de cytochrome C dans le cytoplasme Stockage d’ions (calcium, sodium, potassium) Calvin = É. Chimique → glucides Décrire ce qu’est le cytosquelette et quelles sont ses fonctions Cytosquelette: composé d’un réseau de fibre intracellulaire. Les cytosquelette sont spécifiques aux eucaryotes. Certaines bactéries ont des systèmes semblables. Il a des structures dynamiques, tridimensionnelles. 3 éléments du cytosquelette: microfilaments, filaments intermédiaires, et microtubules. Microfilaments ​ Fait de sous-unités d’actine ​ 7nm en diamètres ​ Maintien et modification de la forme cellulaire ​ Contraction musculaire ​ Aide avec motilité cellulaire grâce aux pseudopodes ​ Aide avec division cellulaire (formation du sillon) ​ Site d’ATP Microtubules ​ Fait de dimère tubuline alpha et beta ​ Longueur variable (200 nm à plusieurs micromètres) ​ Tube longs et vides ​ Forment un squelette interne rigide dans certaines cellules - aide à résister à la compression ​ Sert d’ancrage aux protéines membranaires ​ Sert d’un lien entre intérieur de la cellule avec la matrice extracellulaire ​ Movement: des organites/vésicules dans le transport intracellulaire, motilité cellulaire (cils, flagelle - movements of the cell itself), movement des chromosomes dans la division cellulaire ​ Site d’ATP à travers protéines motrices Filaments intermédiaires -​ Plusiers brins fibreux entrecroisés -​ Fait de différents types de protéines, comme la kératine -​ Brins simple ou fibreux -​ Très résistant -​ Pas de lien de site d’ATP -​ Relativement stable, peu dynamique (can’t really change shape) -​ Résiste au force de tension -​ Maintien de la forme nucléaire, maintien des organites en place + formation de la lamina nucléaire -​ Aucun rôle dans le mouvement -​ Signalisation de mouvements mécaniques cellulaires Protéines motrices Microtubules: kinésine et dynéine ​ Transportent des cargos le long des microtubules ​ Transport directionnel ​ Nécessite de l’énergie Microfilaments d’actines: myosine ​ Myosine marche sure les microfilaments d’actine ​ Direction dépend de l’isoforme de myosine ​ Aide dans la contraction musculaire Microfilaments d’actine + microtubules = aide avec le transport vésiculaire. 1. Vésicules parcourent la majorité de la distance microtubules, vésicules sont ensuite transférés sur les microfilaments just avant d’atteindre la membrane cytoplasmique. Microtubules et centrosomes -​ Microtubules dans la division cellulaire: séparation de chromosomes -​ Microtubules se développent à partir d’un centrosome près du noyau -​ Centrosome = centre d’organisation de microtubules -​ Substances qui affectent microtubules: colchicine (stops formation of microtubules) et taxol (stabilise les microtubules) Centrosome → forme fuseau mitotique à partir de kinétochores  Les paroi cellulaires Paroi peptidoglycane des bactéries Polymère de sucre de structure maillé (mesh) Paroi protectrice pour les bactéries Résistmement de changement de pression osmotique Capsule de bactéries -​ Couche de cellule polysaccharide -​ Permet adhésion facile -​ Protection contre déshydratation -​ Protection contre toxines Paroi cellulaire des plantes -​ Structure extracellulaire -​ Protistes et champignons peuvent avoir paroi cellulaire -​ Protège, maintien forme, protège contre changement de pression osmotique -​ Paroi perméable -​ Cellulose, hemicellulose et pectin -​ This wall is indigestible to most animals, and is called fiber. -​ Beaucoup plus épaisse que membrane plasmique -​ Composition chimique varie -​ Paroi primaire: pectine, hemicellulose, cellulose -​ Paroi secondaire (not all cells): entre primaire et membrane plasmique. Matériel résistant qui renforce la cellulose -​ Lamelle moyenne: colle les cellules les unes sur les autres. Faites de pectine. Matrice extracellulaire (in between animal -​ Réseau tridimensionnel de cells) macromolécules extracellulaires -​ Communication (intégrines) -​ Adhésion (cytosquelette; MF, FI) -​ Support -​ Régulation (croissance, défense, guérison, etc.) Structure Matrice est fait de glycoprotéines: -​ Collagène: crosses protéoglycane complexes -​ Protéoglycanes: centaines de molécules liés à un long  polysaccharide -​ Fibronectrine: attache la matrice aux intégrines situés dans la membrane cytoplasmique -​ Ces glycoprotéines sont liés à des récepteurs membranaires que l’on nomme intégrines: -​ Protéines transmembranaires -​ 🔹 (traversent la membrane cellulaire) relient la matrice extracellulaire -​ 🔹 (ECM) au cytosquelette agissent comme des récepteurs, transmettant des signaux dans la -​ 🔹 cellule aident la cellule à répondre à son environnement (par exemple, mouvement, attachement ou changements de survie) Les cellules voisines des tissus, organes ou systèmes d'organes adhèrent, interagissent et communiquent souvent par contact physique direct. Deux types d’interactions: Temporaire: adhésion entre membranes des cellules adjacentes Permanentes: les jonctions cellulaires Différentes classes de protéines transmembranaires: 1.​ Côté extracellulaire avec liaison avec un protéine identique (liaison homophile) ou protéine différente (liaison hétérophile) 2.​ Côté cytoplasmique est lié au cytosquelette 3.​ Allows white blood cells to stick to the wall to slow down and get to infected site Jonctions cellulaires chez les végétaux: plasmodesmes (secret passage doors) -​ Canaux 20-60 nm -​ Connections cytoplasmiques à travers la paroi cellulaire -​ 1000 - 10 000 plasmodesmos -​ RE peut traverser un plasmodesme et poursuivre un autre cellule -​ Molécules peuvent circuler entre cellules -​ Fonctions similaire aux jonctions ouvertes animales  Jonctions cellulaires chez les animaux Jonctions serrés -​ Assure scellement et adhérence entre cellules Desmosomes, hémidesmosomes -​ Liés aux microfilaments ou filaments intermédiaires -​ Adhésions fortes entre cellules Jonctions ouvertes -​ Similaires aux plasmodesmes des plantes -​ Structure en forme de pores -​ Permet la communication et passage de matériel entre cellules