Compartimentation cellulaire PDF

L1 Physiologie musculaire Compartimentation: cellules et tissus Chapitre 3 – Compartimentation : cellules et tissus 3.1 Compartiments fonctionnels du corps La lumière des organes creux ne fait pas partie de l’intérieur du corps Du point de vue fonctionnel, le corps p...

L1 Physiologie musculaire Compartimentation: cellules et tissus Chapitre 3 – Compartimentation : cellules et tissus 3.1 Compartiments fonctionnels du corps La lumière des organes creux ne fait pas partie de l’intérieur du corps Du point de vue fonctionnel, le corps présente trois compartiments liquidiens 3.2 Membranes biologiques La membrane cellulaire isole la cellule de son environnement Les membranes sont constituées essentiellement de lipides et de protéines Les lipides membranaires constituent une barrière entre le cytoplasme et le liquide extracellulaire Les liposomes pour la beauté et la santé Les protéines membranaires peuvent être liées plus ou moins solidement à la membrane Les glucides de la membrane sont fixés sur les lipides et les protéines 3.3 Compartimentation cellulaire Les cellules sont divisées en compartiments Le cytoplasme comprend le cytosol, les inclusions et les organites Les inclusions sont en contact direct avec le cytosol Les fibres protéiques du cytoplasme sont de trois tailles Les microtubules forment les centrioles, les cils et les flagelles Le cytosquelette est une charpente variable pour la cellule Les protéines motrices créent le mouvement Les organites créent des compartiments à fonctions spécialisées Le noyau est le centre de contrôle de la cellule 3.4 Tissus de l’organisme La matrice extracellulaire a de nombreuses fonctions Les jonctions cellulaires maintiennent les cellules ensemble en un tissu Les épithéliums assurent la protection et régulent les échanges Les tissus conjonctifs assurent un soutien et des barrières Culture de cartilage Les tissus musculaire et nerveux sont excitables 3.5 Remaniement des tissus L’apoptose est la mort méthodique des cellules Les cellules souches peuvent donner naissance à de nouvelles cellules spécialisées 3.6 Organes Le point sur la peau  3.1 Compartiments fonctionnels du corps Le corps humain constitue un compartiment complexe séparé de l’extérieur par des couches de cellules. Du point de vue anatomique, le corps comprend 3 grandes cavités: - Crânienne: contient l’encéphale - Thoracique: limitée sur les cotés par la colonne vertébrale et les côtes et à la base par le diaphragme musculaire. Elle contient le cœur enveloppé par le péricarde, les poumons enfermés dans les 2 plèvres - Abdomino-pelvienne: une fine couche de tissu, le péritoine, enveloppe tout ou partie de la plupart des organes situés dans l’abdomen: organes digestifs (estomac, intestins, foie, pancréas, vésicule biliaire), rate et reins. La cavité pelvienne contient les appareils reproducteurs, la vessie et la partie terminale du gros intestin. La lumière des organes creux ne fait pas partie de l’intérieur du corps Les organes creux comme le cœur, les poumons les vaisseaux sanguins constituent un autre ensemble de compartiments dans le corps L’intérieur d’un organe creux s’appelle la lumière et peut-être rempli d’air, ou de liquide, en totalité ou partiellement. La lumière est fondamentalement une extension du milieu extérieur. Ex: le tube digestif qui est à l’intérieur du corps n’est en fait qu’un prolongement de l’extérieur. La bactérie E.Coli est présente dans le tube intestinal et n’est pas nocive. Par contre si il y a rupture de la paroi du tube digestif : septicémie possible Du point de vue fonctionnel, le corps présente 3 compartiments liquidiens: Le liquide intracellulaire et le liquide extracellulaire. Ces 2 compartiments sont séparés par la barrière de la membrane cellulaire Le liquide extracellulaire lui-même peut être divisé. Le « mur » de séparation est cette fois la paroi du système circulatoire. - A l’intérieur, le plasma, la partie liquide du sang, constitue un compartiment extracellulaire. - Le liquide interstitiel situé entre le système circulatoire et les cellules. 3.2 Membranes biologiques La membrane cellulaire isole la cellule de son environnement La membrane cellulaire ou membrane plasmique remplit plusieurs fonctions: 1. Isolement physique: c’est une barrière qui sépare le liquide intracellulaire du liquide extracellulaire environnant 2. Régulation des échanges avec l’extérieur: elle contrôle l’entrée des ions et des nutriments, l’élimination des déchets cellulaires et la libération des produits synthétisés par la cellule. 3. Communication entre la cellule et son environnement: Elle contient des protéines qui permettent à la cellule de reconnaître des molécules ou des changements dans son environnement et d’y répondre. 4. Soutien structural: le cytosquelette, charpente interne de la cellule, s’appuie sur les protéines membranaires pour maintenir la forme de la cellule. Les protéines de la membranaire cellulaire établissent des jonctions entre les cellules et la matrice extracellulaire synthétisée et sécrétée par les cellules. Ces différentes jonctions stabilisent la structure des tissus  Les membranes sont constituées essentiellement de lipides et de protéines Au début des années 1970, les études au microscope électronique après cryofracture ont révélé la véritable organisation dans l’espace des lipides et des protéines de la membrane. En 1972, Singer et Nicholson proposent le modèle de la mosaïque fluide Cell Membranes from Opposing Neurons (TEM x436,740). This image is copyright Dennis Kunkel at www.DennisKunkel.com, used with permission. Les phospholipides sont arrangés en une bicouche, avec leurs « têtes » hydrophiles tournées vers les solutions aqueuses de l’intérieur et de l’extérieur de la cellule, tandis que leurs « queues » hydrophobes sont dirigées vers le centre de la membrane. La membrane est criblée de molécules protéiques, et la surface extracellulaire présente des glycoprotéines et des glycolipides. Toutes les membranes cellulaires ont sensiblement la même épaisseur 8 nm environ.  Les lipides membranaires constituent une barrière entre le cytoplasme et le liquide extracellulaire 3 grands types de lipides dans la membrane cellulaire: Phospholipides, sphingolipides, cholestérol Phospholipides: un axe glycérol portant 2 chaînes d’acides gras hydrophobes d’un coté et d’un groupement phosphate hydrophile de l’autre. Placés dans une solution aqueuse, les phospholipides s’orientent d’eux-mêmes, la tête hydrophile tournée vers les compartiments aqueux, les queues d’acides gras apolaires se « cachant » derrière les parties polaires. Cet arrangement peut se retrouver dans 3 structures: bicouche lipidique, micelles et les liposomes Micelles: petites gouttes avec une couche simple de phospholipides dont toutes les queues d’acides gras sont tournées vers l’intérieur. Les micelles sont importantes dans la digestion et l’absorption des graisses dans le tube digestif. Les liposomes: sphères de plus grande taille dont la paroi est une bicouche de phospholipides. Au centre, il reste un espace aqueux pouvant contenir des substances solubles dans l’eau. Ex: utilisation en cosmétique par ex Certaines membranes possèdent des sphingolipides: un peu plus longs que les phospholipides, ils ont aussi des queues d’acides gras, mais leurs têtes sont soit des phospholipides soit des glycolipides  Le cholestérol: ses molécules pour l’essentiel hydrophobes s’insèrent entre les têtes hydrophiles des phospholipides. Il favorise l’imperméabilité des membranes vis-à-vis de petites molécules hydrosolubles et permet aux membranes de conserver leur flexibilité dans une large gamme de T° Les protéines membranaires peuvent être liées plus ou moins solidement à la membrane 3 types de protéines membranaires: protéines intégrales ( ou transmembranaires): traversent toute l’épaisseur de la membrane. Elles sont fortement liées à la membrane. ON classe les protéines transmembranaires en fonction du nombre de segments (hélice α) qui traversent la membrane (couramment 7 et jusqu’à 12). Des sucres peuvent s’accrocher aux boucles extracellulaires et des groupements phosphate aux boucles intracellulaires. La phosphorylation des protéines est l’un des modes de régulation de leurs fonction protéines périphériques: elles ne sont pas entièrement incluses dans la membrane. Elles établissent des liaisons lâches avec les protéines transmembranaires ou avec les têtes polaires des phospholipides. Certaines protéines sont liées de façon covalente aux queues des lipides eux-mêmes au sein de la bicouche. Beaucoup de ces protéines sont associées avec des shingolipides membranaires au niveau de radeaux lipidiques « lipid raft » (les rafts sont situés au dessus du reste de la membrane à cause de la longue queue des sphingolipides) Selon le modèle de la mosaïque fluide les protéines membranaires peuvent glisser le long des membranes grâce à des fibres protéines, mais ce n’est pas toujours le cas : ancrage par les protéines du cytosquelette Les glucides de la membrane sont fixés sur les lipides et les protéines Les glucides membranaires sont des sucres attachés soit à des lipides membranaires: glycolipides soit à des protéines membranaires: glycoprotéines. On les retrouve exclusivement sur la face externe de la membrane cellulaire et forment une couche protectrice appelée glycocalyx. Ces glycoprotéines jouent un rôle prépondérant dans la réponse immunitaire de l’organisme Ex: groupes sanguins ABO = nombre et composition des sucres accrochés sur les sphingolipides de la membrane 3.3 Compartimentation cellulaire Chez l’homme, chaque type cellulaire possède ses propres caractéristiques de structure et de fonction qu’il acquière au cours du développement quand les cellules se spécialisent. Toutes les cellules d’un organisme héritent de la même information génétique, mais aucune ne l’utilise totalement. Pendant la différenciation, seuls des gènes sélectionnés sont activés, faisant de la cellule une unité spécialisée. Même si les cellules adultes apparaissent apparaissent très différentes les unes des autres, elles sont issues d’un même modèle de départ et conservent de nombreuses caractéristiques communes. Les cellules sont divisées en compartiments Pour la cellule, la membrane représente une « muraille », elle contrôle les entrées et les sorties par des portes faites de protéines. A l’intérieur de la cellule, on trouve des compartiments donc chacun a un rôle spécifique qui s’intègre dans le fonctionnement global de la cellule. L’intérieur de la cellule est divisé en cytoplasme et noyau Le cytoplasme contient: une partie aqueuse: le cytosol particules insolubles: inclusions structures limitées part des membranes: organites Le cytoplasme Le cytoplasme comprend l’ensemble du matériel situé à l’intérieur de la membrane cellulaire à l’exception du noyau Il comprend 3 constituants: 1.Le cytosol: ou liquide intracellulaire substance gélatineuse. Il contient des nutriments dissous, des protéines, des ions et des déchets. Les 2 autres constituant du cytoplasme sont en suspension dans le cytosol 2.Les inclusions sont des particules formées de substances insolubles (substances de réserves pour certaines mais d’autres assurent des fonctions spécifiques) 3.Les organites: comme les organes, chacun joue un rôle spécifique ex: mitochondrie, lysosome - Les inclusions sont en contact direct avec le cytosol Les inclusions n’ont pas de limite nette et sont en contact direct avec le cytosol. Le mouvement de matière entre inclusions et cytosol ne suppose pas de transport au travers d’une membrane Des nutriments sont stockés sous forme de granules de glycogène et de gouttelettes lipidiques. Les inclusions qui n’ont pas un rôle de stockage d’énergie sont composé de protéines ou d’une combinaison ARN-protéine: ribosomes, protéasomes, particules de Vault et fibres protéiques - Les ribosomes sont des granules denses de petite taille formés de protéines et d’ARN qui assurent la synthèse des protéines sous la direction de l’ADN. Les ribosomes fixés le sont sur la face externe des organites par opposition aux ribosomes libres dans le cytosol. Les ribosomes peuvent former (10 à 20 ribosomes) des polyribosomes (synthèse des protéines) - Les protéasomes sont des cylindres creux de protéines, avec un bouchon protéique à chaque extrémité: dégradation ciblées des protéines - Les particules de Vault (1986) sont formées d’ARN et de protéines. Elles sont creuses et leur fonction est inconnue Dr. Phoebe Stewart, UCLA Les fibres protéiques du cytoplasme sont de 3 tailles Ce sont des polymères de protéines plus petites. - Les plus fines sont les fibres d’actine (microfilaments) - Les filaments intermédiaires (myosine dans le muscle, kératine pour la peau ou les poils, etc) - Les plus gros filament sont les microtubules (tubuline) Tubuline Actine Diamètre Type de protéine Fonction Microfilaments 8-9 nm Actine (globulaire) Cytosquelette; associés à la myosine dans la contraction musculaire Filaments 10 nm Myosine, protéine de Cytosquelette; cheveux et ongles; barrière protectrice de la intermédiaires neurofilaments, kératine peau; myosine des filaments épais dans la contraction (filaments) musculaire Microtulubes 24-25 nm Tubuline (globulaire) Mouvements des cils, des flagelles et des chromosomes; transport intracellulaire des organites; cytosquelette Les fibres protéiques insolubles ont généralement 2 rôle dans la cellule: - structure: (essentiellement le cytosquelette) - mouvement: Mouvements de la cellule ou des éléments à l’intérieur de la cellule (protéines motrices) Les microtubules forment des centrioles, les cils et les flagelles Les microtubules forment les structures complexes: centrioles, cils et flagelles (mouvements de la cellule) - Centrosome (centre organisateur des microtubules): assemble les monomère de tubuline en microtubules (région sombre à proximité du noyau, souvent composé de 2 centrioles) - Centriole: faisceau cylindrique de 27 microtubules disposés en 9 triplets. Lors de la division cellulaire, les centrioles dirigent les mouvements des filaments d’ADN. - Les cils sont des structures courtes faisant saillie à l’extérieur de la cellule. Leur surface est le prolongement de la membrane cellulaire et leur axe contient 9 paires de microtubules disposés autour d’une paire centrale. Les microtubules se terminent juste à l’intérieur de la cellule au niveau du corpuscule basal. Les cils battent rythmiquement quand les paires de microtubules périphériques glissent les unes sur les autres à l’aide de la protéine motrice: dynéine Les flagelles: même structure que les cils mais plus longs et mécanisme analogue Ex: seul exemple chez l’homme, le spermatozoïde Le cytosquelette est une charpente variable pour la cellule Le cytosquelette à 5 grandes fonctions: 1. Forme de la cellule: soutien et force mécanique 2. Organisation interne: stabilisation de la position des organites et dynamique des mouvements internes 3. Transport intracellulaire 4. Assemblage des cellules en tissu: les fibres protéiques du cytosquelette se connectent avec celles de l’espace extracellulaire, liant les cellules les unes aux autres et à des éléments structuraux extérieurs aux cellules. Cohésion mécanique et transfert d’infos entre cellules 5. Mouvements ex: prolongement des cellules nerveuses, diapédèse/flagelles et cils/mouvements et transport intracellulaire Les protéines motrices créent le mouvement Les protéines motrices sont capables de convertir l’énergie stockée (ATP) en mouvement orienté 3 grands groupes de protéines motrices associées au cytosquelette: - les myosines se lient aux fibres d’actine (rôle notamment dans la contraction musculaire) - Kinésines et dynéines: mouvements le long des microtubules (cils et flagelles)  Mitotracker Les organites créent des compartiments à fonctions spécialisées Les organites sont séparés du cytosol par 1 ou 2 membranes phospholipidiques - Mitochondries: sont des organites sphériques ou elliptiques avec une double membrane Particulière. La membrane interne présente des replis= crêtes. L’existence d’une double membrane délimite 2 compartiments: matrice mitochondriale (à l’intérieur de la membrane interne): elle contient des enzymes, des ribosomes, des granules et de l’ADN. espace inter-membranaire (entre la membrane interne et externe): rôle pour la production d’ATP Les mitochondries sont le lieu principal de formation de l’ ATP. Leur nombre dépend des besoins de la cellule en énergie: les cellules très actives (muscle, cerveau) possèdent beaucoup de mitochondries à l’inverse des cellules peu actives (tissu adipeux) Les mitochondies sont des organites exceptionnels - la matrice contient de l’ADN mitochondrial (mtDNA) et de l’ARN. Les mitochondries peuvent synthétiser une partie de leurs protéines. Théorie endosymbiotique (Lynn Margulis) - les mitochondries peuvent se reproduire même si la cellule à laquelle elles appartiennent n’es pas en division (présence de son propre génome). Ex: entraînement physique/demande accrue en ATP  Le réticulum endoplasmique Le RE est un réseau de tubes limités par des membranes et connectés entre eux, en continuité avec la membrane externe de la cellule. On distingue: - le réticulum endoplasmique rugueux: présence de rangées de ribosomes sur sa face cytoplasmique - le réticulum endoplasmique lisse: tubes lisses (sans ribosomes) Les 2 types de réticulum remplissent les mêmes grandes fonctions: synthèse, stockage, transport de biomolécules Le réticulum endoplasmique lisse est le site principal de la synthèse des acides gras, des stéroïdes et des lipides. Les phospholipides y sont produits, et le cholestérol y est modifiée en hormones stéroïdiennes (oestrogènes, testostérone). Dans les cellules musculaires, le RE modifié stocke les ion calcium utilisés dans la contraction musculaire. Le réticulum endoplasmique granuleux est le principal lieu de synthèse des protéines. Les protéines sont assemblées sur les ribosomes situés sur la face cytoplasmique du réticulum, puis passent dans les cavités réticulaires où elles subissent une modification chimique. L’appareil de Golgi (Camillo Golgi, 1898) Organite formé de sacs creux et courbes empilés comme des bols et entourés de vésicules, sphères limitées par une membrane. L’appareil de Golgi reçoit les protéines synthétisées au niveau du réticulum endoplasmique granuleux, les modifie et les conditionne dans les vésicules. Vésicules cytoplasmiques 2 types de vésicules bordées par une membrane - vésicules sécrétrices: contiennent des protéines qui seront exportées vers d’autres parties du corps - vésicules de stockage: leur contenu ne quitte jamais le cytoplasme Lysosomes: petites vésicules de sphériques contenant des enzymes permettant la destruction de bactéries ou de « vieux » organites. Les enzymes lysosomiales sont actives à pH acide. Ex: l’arthrose rhumatoïde est due à la libération inappropriée des enzymes lysosomiales Les peroxysomes: ils sont le siège de réactions qui libèrent du peroxyde d’hydrogène (H2O2), une molécule toxique. Leur principale fonction semble être la dégradation d’acides gras à longue chaîne et de molécules étrangères qui pourraient être toxiques. Le noyau Le noyau de la cellule contient l’ADN, le matériel génétique qui contrôle tous les mécanismes cellulaires. Le noyau est limité par l’enveloppe nucléaire à double membrane qui le sépare du compartiment cytoplasmique. La membrane externe de l’enveloppe est en continuité avec le réticulum endoplasmique. Les 2 membrane de l’enveloppe sont percées de trous: les pores Le noyau est rempli d’un matériel granuleux disposé sans ordre: la chromatine, composée d’ADN et de protéines associées En général, un noyau contient en plus un a 4 corpuscules sombres = nucléoles contenant de l’ADN, Arn et des protéines. Les nucléoles contiennent les gènes et les protéines qui contrôlent la synthèses des ARN pour les ribosomes 3.4 Tissus de l’organisme Les cellules s’assemblent en grandes unités appelées tissus afin d’aboutir à une action définie Les cellules d’un même tissu sont reliées ensemble par des connexions spécialisées: les jonctions cellulaires, et d’autres structure de soutien. Les tissus sont +/- complexes: certains ne présentent qu’un seul type de cellules (ex: épithélium vasculaire), d’autres comprennent de nombreux types cellulaires et un matériel interstitiel important. 4 grands types de tissus dans l’organisme: épithélial, conjonctif, musculaire et nerveux J Robertus, University of Texas La matrice extracellulaire La matrice extracellulaire est le matériel intersticiel synthétisé et secrété par les cellules d’un tissu. La composition de la MEC varie d’un tissu à l’autre, mais on y retrouve 2 composants fondamentaux: les protéoglycanes (glycoprotéines) Les fibres protéiques: collagène, fibronectine, laminine qui confèrent la solidité et ancrent les cellules dans la matrice. Les liens entre la matrice et les protéines de ma membrane cellulaire ou du cytosquelette constituent un des moyens de communication entre la cellule et son environnement. La quantité de MEC est très variable: très peu dans le muscle et le cerveau; beaucoup dans les tissus conjonctifs (cartilage os). La consistance de cette matrice varie de liquide (sang lymphe) à rigide (os) Contractile fibroblasts secrete and organize extracellular matrix fibers (blue) that are loaded with growth factor complexes (green), resulting in a turquoise overlay color. The contractile fibers inside the cells are visualized by detecting a smooth muscle protein (red). The cells' nuclei are visualized in yellow. Credit: EPFL/LCB Les jonctions cellulaires maintiennent les cellules ensemble en un tissu Pendant la croissance et le développement, les cellules établissent entre elles des zones d’adhésion qui peuvent être transitoires ou évoluer vers des jonctions cellulaires plus permanentes. Les molécules d’adhésion cellulaires ( CAM) sont des protéines à la surface de la membrane qui sont responsables des jonctions cellulaires permanentes et des zones d’adhésion temporaires: adhésion cellule-cellule et cellule-MEC Ex:neurones en croissance, diapédèse des globules blancs Les jonctions cellulaires se repartissent en 3 catégories: 1. Les jonctions communicantes (jonctions gap): communication directe cellule-cellule elles créent des ponts cytoplasmiques (connexines) entre cellules adjacentes, permettant le passage rapide d’un signal électrique ou chimique d’une cellule à l’autre. 2. Les jonctions serrées: Ce sont des jonctions fermées qui empêchent tout transfert de substances entre les cellules qu’elles relient. Les membranes des cellules adjacentes fusionnent ponctuellement grâce à des protéines: les claudines et les occludines Ex: barrière hémato-encéphalique 3. Les jonctions d’ancrage attachent les cellules entre elles (cadhérines) ou à la MEC (intégrines) Les jonctions d’ancrage cellule-cellule peuvent prendre la forme de: - jonctions adhérentes: relient les fibres d’actine situées dans des cellules adjacentes - desmosomes: s’attachent à des filaments intermédiaires du cytosquelette. Les jonctions d’ancrage cellule-MEC peuvent prendre la forme: - d’hémidesmosomes: jonctions fortes qui ancrent les fibres intermédiaires du cytosquelette à des protéines fibreuses de la MEC comme la laminine - d’adhésios focales: relient les fibres d’actine intracellulaire à différentes protéines de la MEC comme la fibronectine Les épithéliums assurent la protection et régulent les échanges Les tissus épithéliaux protègent l’intérieur de l’organisme et contrôlent les échanges avec l’extérieur. Ils couvrent les surfaces exposées (peau, surface des grandes cavités). Toutes substance qui entre dans le milieu intérieur ou le quitte doit traverser un épithélium Ex peau/muqueuse buccale: barrière contre les pertes d’eau et contre l’intrusion des bactéries Rein/tissu digestif: mouvement de substance entre l’extérieur et l’intérieur (gaz, nutriments, déchets) épithéliums spécialisés dans la synthèse et la sécrétion de composés chimiques (hormones, sueur, salive) Structure des épithéliums Un épithélium est formé d’une ou plusieurs couches de cellules connectées entre elles avec à leur base une fine couche de MEC qui les sépare des tissus sous- jacents. La couche de matrice appelée lame ou membrane basale est formée d’un réseau de filaments de collagène et de laminine noyés dans des protéoglycanes. Types d’épithéliums Les épithéliums d’échange: sont formés de cellules très fines, aplaties, qui permettent le passage rapide des gaz (CO2 et O2) Ce type d’épithélium borde les vaisseaux sanguins, les poumons, les grands sites d’échange gazeux de l’organisme. On parle d’endothélium lorsque ces épithéliums tapissent les vaisseaux sanguins et le coeur Les épithéliums de transport: régulent de façon active et sélective les échanges de substances non gazeuses comme les ions et les nutriments entre les milieux intérieur et extérieur. Ils tapissent les tubes creux du tube digestif et les reins Les épithéliums ciliés: tapissent l’appareil respiratoire et l’appareil reproducteur féminin. La surface des cellules qui fait face à la lumière de l’organe bat de manière rythmique et coordonnée provoquant des déplacements de liquides et de particules Les épithéliums protecteurs: empêchent les échanges entre les milieux intérieur et extérieur et protègent certaines zones des agressions mécaniques, chimiques ou bactériennes. Ce sont des tissus stratifiés avec de nombreuses couches de cellules et recouvert par de la kératine (protéine insoluble: cheveux, ongles) Ex: l’épiderme et les tissus qui recouvrent la bouche, le pharynx, l’œsophage, l’urètre, le vagin etc  Les épithéliums sécréteurs: sont formés de cellules produisant une substance qu’elles rejettent ensuite à l’extérieur. Les cellules sécrétrices peuvent être dispersées au sein d’autres cellules épithéliales ou être regroupées en glande pluricellulaires exocrine ou endocrine. Les glandes exocrines libèrent leur sécrétions à l’extérieur de l’organisme soit au niveau de la peau soit au niveau des tissus qui tapissent les voies de passage internes (lumière du tube digestif, poumons) Ex: glandes mammaires, glandes sudoripares, foie, pancréas exocrine Les glandes endocrines libèrent leur sécrétions, les hormones, dans le compartiment extracellulaire de l’organisme. Les hormones rejoignent ensuite le sang pour être distribué dans tout l’organisme. Ex: pancréas, thyroïde, hypophyse, etc Les tissus conjonctifs assurent un soutien et des barrières Support structural et parfois une barrière physique qui contribue à la défense de l’organisme contre des envahisseurs comme les bactéries Ex: le sang, les tissus de soutien de la peau et des organes internes, le cartilage et l’os Structure d’un tissu conjonctif La MEC du tissu conjonctif constitue une substance fondamentale riche en eau et en protéoglycanes dans laquelle des fibres protéiques insolubles sont « suspendues ». La consistance est très variable (os/sang) Les cellules qui baignent dans la MEC sont soit fixes: entretien, réparation du tissu et stockage d’énergie Les cellules mobiles sont essentiellement en charge de la défense En plus de la sécrétion des protéoglycanes de la MEC, les cellules du tissu conjonctif produisent aussi des protéines fibreuses associées en fibres insolubles: collagène (fibres flexibles mais non élastiques) résistance supérieure à l’acier; l’élastine (protéine enroulée et ondulée qui reprend sa forme quand elle a été étirée); l’élastine se combine à des filaments fins et rectilignes de fibrilline; la fibronectine connecte les cellules au niveau des adhésions focale et joue un rôle dans la cicatrisation et la coagulation sanguine Types de tissus conjonctifs Les tissus conjonctifs lâche: tissus élastiques situés sous la peau et soutenant de petites glandes Les tissus conjonctifs denses: apportent force et flexibilité (tendons, ligaments, gaines qui entourent les muscles) Les tendons fixent les muscles squelettiques sur les os/les ligaments relient 2 os entre eux Le tissu adipeux est composé d’adipocytes (cellules graisseuses) qui contiennent une énorme goutte de graisse Le sang est un tissu conjonctif atypique en raison de sa MEC liquide (solution diluée d’ions et de molécules organiques dissoutes. Elle est dépourvue de fibres protéiques mais contient une grande variété de protéines solubles Cartilage et tissu osseux sont des tissus de soutien, avec une MEC dense contenant des fibres serrées les unes contre les autres. Le cartilage (nez, oreilles, etc) est solide et flexible et dépourvue d’irrigation sanguine (nutriments et oxygène atteignent les s cellules du cartilage par diffusion (lenteur de la guérison) La MEC d’un os est dite calcifiée car elle contient des dépôts de sels (phosphate de calcium). Ces minéraux donnent à l’os sa solidité et sa rigidité. Les tissus musculaires et nerveux sont excitables car ils ont la capacité engendrer et de propager des signaux électriques appelés potentiels d’action. Ils ont une MEC réduite, limitée généralement à une couche de soutien appelée lamina externe. Le tissu musculaire a la capacité à se contracter et de générer force et mouvement. 3 types de tissus musculaires: tissu cardiaque, muscle lisse (organes internes), muscle squelettique Le tissu nerveux comprend 2 types de cellules: les neurones transmettent l’information d’une partie du corps à une autre sous forme de signaux chimiques ou électriques. Ils sont très concentrés dans l’encéphale et la moelle épinière. Les cellules gliales, ou névroglie, sont des cellules nourricières des neurones 3.5 Remaniements des tissus L’apoptose est la mort programmée des cellules La mort des cellules peut se produire de 2 façons, l’une désordonnée, l’autre méthodique. Nécrose: les cellules meurent après un traumatisme physique, sous l’action de toxines, manque d’oxygène. Les cellules nécrosées, enflent, leurs organites se détériorent et finalement elles éclatent. Leur contenu ainsi libéré détériore les cellules voisines et déclenchent une réponse inflammatoire (ex: auréole rouge autour d’une SEM of an apoptotic cell, 5000 x écorchure) magnification; (b) SEM of a necrotic cell, 5000 x magnification. Apoptose: les cellules en apoptose ne perturbent pas ls cellules voisines. L’apoptose ou Purdue CDROM Vol 4, Purdue University « suicide cellulaire » est un processus complexe régulé par des signaux chimiques. with permission. Publisher: J. Paul Robinson. Quand le signal de mort est émis, la chromatine se condense dans le noyau, la cellule s’éloigne de ses voisines, rétrécit et finalement se disperse en particules phagocytées par les cellules voisines ou par le système immunitaire. L’apoptose est une phénomène normal dans la vie d’un organisme Ex: palmure des doigts lors du développement ou durée de vie des cellules intestinales (2 à 5 j) Les cellules souches peuvent donner naissance à de nouvelles cellules spécialisées Si des cellules de l’organisme adulte meurent continuellement, d’où viennent les cellules qui les remplacent? Toutes les cellules du corps dérivent d’une seule cellule issue de la fécondation. Cette cellules et les suivantes se reproduisent par division cellulaires ou mitose. Les toutes premières cellules dans la vie d’un être humaine sont dites totipotentes et ont la capacité de se développer pour donner tous les types de cellules spécialisées. Chaque cellule totipotente pourrait devenir un organisme fonctionnel Après 4j de développement, les cellules totipotentes de l’embryon comment leur spécialisation: différenciation. Elles perdent alors une partie de leurs potentialité et deviennent pluripotentes. Elles peuvent encore se développer en donnant de nombreux types de cellules mais pas tous. Une cellule pluripotente isolée ne peut pas engendrer un organisme complet 3.6 Organes Les groupes de tissus qui assurent les fonctions en commun peuvent être regroupés en organes contenant les 4 types de tissus avec des combinaisons variées. Ex: la peau.