Biologie cellulaire - Définition de la cellule, du cytoplasme et du cytosol (PDF)

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Biologie cellulaire – BCEL1 – BCL1 (LAS) Chapitre 1 : Définition de la cellule, du cytoplasme et du cytosol Pr. Michel SEVE Université Grenoble Alpes - Tous droits réservés Chapitre 1: Définition de la cellule, cytoplasme et cytosol Introduction 2/14 Qui suis-je ? Michel SEVE Pharmacien, PhD, HDR Professeur en Biotechnologies à la Faculté de Pharmacie Praticien Hospitalier à l’Institut de Biologie et Pathologie du CHU de Grenoble Doyen de la Faculté de Pharmacie Enseignement: Biochimie, Biologie cellulaire et Biotechnologies en PAS/LAS, Pharmacie, Licence et Master en Biotechnologies-santé. Recherche et activité hospitalière: Développement de technique en protéomique, recherche et validation de biomarqueurs par des approches de protéomique, toxicoprotéomique, développement d’objets connectés pour mesurer l’environnement (Equipe EPSP, TIMC-IMAG) [email protected] Chapitre 1: Définition de la cellule, cytoplasme et cytosol Plan du cours 3/14 Définition de la cellule, du cytoplasme et du cytosol Plan du cours 1. Représentation schématique d’une cellule 2. Définition du cytoplasme 3. Définition du cytosol 4. Composition et fonctions du cytosol Chapitre 1: Définition de la cellule, cytoplasme et cytosol 1. Représentation schématique 4/14 1. Représentation schématique d’une cellule eucaryote Membrane plasmique Noyau Appareil de Golgi Membrane nucléaire Réticulum endoplasmique Vésicule Mitochondrie Chapitre 1: Définition de la cellule, cytoplasme et cytosol 2. Définition du cytoplasme 5/14 2. Définition: Le cytoplasme Le cytoplasme est défini comme le matériel biologique contenu entre la membrane plasmique (membrane cellulaire) et l’enveloppe nucléaire Il s’agit d’une phase liquide qui comporte de nombreux organites et structures en suspension dans le cytosol tels que : - noyau - Ribosomes - Réticulums endoplasmiques - Appareil de Golgi - Vésicules, endosomes, lysosomes, phagosomes,… - Mitochondries et plastes (plantes) - Un Cytosquelette qui maintient la forme de la cellule et qui sert d’ancrage aux organites Chapitre 1: Définition de la cellule, cytoplasme et cytosol 3. Définition du cytosol 6/14 3. Définition: Le cytosol Le cytosol (ou hyaloplasme) est la phase liquide, translucide, où baignent les organites Fraction liquide du cytoplasme, obtenue après centrifugation et élimination des organites (définition technique) Cytosol En rouge: membranes séparant le contenu des organites et le cytosol Chapitre 1: Définition de la cellule, cytoplasme et cytosol 3. Définition du cytosol 7/14 Origine des organites intracellulaires Cellule ancestral Cellule ancestral (Type procaryote) eucaryote Cellule pré-eucaryote Cellule eucaryote anaérobique aérobique précoce Molecular Biology of the Cell Fourth Edition Bruce Alberts et al. Chapitre 1: Définition de la cellule, cytoplasme et cytosol 3. Définition du cytosol 8/14 Volume du cytosol et des organites intracellulaires Compartiment % volume cellulaire Cytosol 54 Mitochondrie 22 REG 9 REL+Golgi 6 Noyau 6 Peroxysomes 1 Lysosomes 1 Endosomes 1 (Cellule de Foie: Hépatocyte) Chapitre 1: Définition de la cellule, cytoplasme et cytosol 4. Composition et fonctions 9/14 4. Composition moléculaire du cytosol (1)  Phase liquide ou semi-liquide – Gel colloïde: 4 fois plus visqueux que H2O – pH 7,0 (pH extracellulaire: 7,4) – 85% d’eau: – - Eau liée aux macromolécules: ADN, protéines – - Eau hydratation: équilibre chimique (exemple: CO2/H2O HCO3- /H+) – - Eau libre (30%): non fixée à une autre molécule, disponible immédiatement pour une réaction enzymatique ou un transport  Ions: Na+, K+, Cl-, Mg2+, Ca2+  Gaz: O2, CO2  Molécules: Glucides, lipides, acides aminés, nucléotides, autres métabolites  Macromolécules – Protéines, polysaccharides, glycoprotéines, acides nucléiques Chapitre 1: Définition de la cellule, cytoplasme et cytosol 4. Composition et fonctions 10/14 Composition ionique du cytosol des mammifères (mM) Ion Cytosol Sang K+ 139 4 Na+ 12 145 Cl− 4 116 HCO3− 12 29 X− (protéines) 138 9 Mg2+ 0.8 1.5 Ca2+