Organisation générale de la cellule (2022-2023) PDF

Chapitre I Organisation générale de la cellule Année universitaire 2022-2023  Plan Introduction 1. Aperçu général sur l’ultrastructure de la cellule Eucaryote 2. Ultrastructure de la cellule procaryote( bactérie ). 2 -1 - Structures constantes 2 -2 - Struc...

Chapitre I Organisation générale de la cellule Année universitaire 2022-2023  Plan Introduction 1. Aperçu général sur l’ultrastructure de la cellule Eucaryote 2. Ultrastructure de la cellule procaryote( bactérie ). 2 -1 - Structures constantes 2 -2 - Structures facultatives 2- 3 - Mode de reproduction 3. Les virus 3 -1 - Ultrastructure et composition chimique 3 -2 - Classification 3 -3 - Mode d’infection et mode de reproduction  Comment définir la cellule ? La cellule (du latin cellula , petite chambre ) est l’unité structurale , fonctionnelle et reproductrice constituant l’ être vivant. Introduction Subdivision du monde du vivant 2 grandes catégories de cellules Les procaryotes Les eucaryotes Absence de vrai noyau Présence d’ un vrai noyau  Classification des êtres vivants Organismes Organismes unicellulaires pluricellulaires Cellules Cellules Cellules procaryotes eucaryotes eucaryotes Amibes Animaux Bactéries Paramécies Végétaux Levures champignons 1 / La cellule eucaryote Deux organisations générales des êtres vivants eucaryotes Plancton Paramécie océanique Levure de bière Organismes unicellulaires Organismes pluricellulaires  les spécificités morphologiques de quelques exemples de cellules eucaryotes ( taille, forme, organisation ) ✔Taille: Variable , entre 10 et 100µm en moyenne 8 - 12 µm cellules sanguines 20 -50 µm cellules intestinales, gastriques , Hépatiques , fibroblastes … 100 - 200 µm cellules musculaires …… Formes : Arrondies (cellules adipeuses ) Allongées (Cellules musculaires) Polygonales (cellules nerveuses ) Prismatique / cylindriques (cellules intestinales )  Arrangement : Cellules associées en tissus Cellules libres Aperçu général sur l’ultrastructure de la cellule eucaryote Représentation en 3D Cytosquelette Définition : une cellule eucaryote possède un vrai noyau ; le matériel génétique est entouré d’une enveloppe nucléaire. De plus elle comprend de nombreux organites limités d’une membrane et un cytosquelette Notions de protoplasme , hyaloplasme et cytoplasme Cytoplasme = hyaloplasme ( liquide ) + protoplasme (ensemble des organites ) Membrane plasmique Noyau 1 2 3 +  Caractéristiques ultrastructurales d’une cellule eucaryote ▪ Limitée extérieurement d’une membrane plasmique. ▪ Présence de ribosomes libres dans le hyaloplasme et d’autres fixés aux membranes du Réticulum endoplasmique (REG ) et de l’enveloppe nucléaire ▪ Matériel génétique ( ADN ) délimité d’une double membrane = l’enveloppe nucléaire ▪ Présence de plusieurs organites délimités d’une membrane = mitochondries , peroxysome, l’appareil de golgi ,REG – REL,…... ▪ Présence des éléments du cytosquelette  Les 2 modalités de reproduction mitotique et méiotique des cellules eucaryotes Mitose des Cellules somatiques Méiose des Cellules germinales  2 / La cellule procaryote. EX = la bactérie Définition : l’organisme procaryote est un être unicellulaire sans vrai noyau = matériel génétique libre dans le cytoplasme(non limité d’une enveloppe) Taille= 0,3 - 10 µm Formes et mode d’association des bactéries  Les composants ultrastructuraux essentiels et facultatives Eléments structuraux observés au MET Structures constantes/ Structures inconstantes essentielles ou obligatoires ou facultatives Retrouvées chez toutes Présentes chez certaines (Communes) les bactéries bactéries et pas d’autres ▪ Plasmides ▪ Nucléoide(Chromosome) ▪ Pili ▪Ribosomes ▪ Flagelles ▪Cytoplasme ▪ Capsule ▪ membrane plasmique ▪ Spores ▪ paroi ▪ vacuoles à gaz ▪ granules de réserves  Représentation schématique ultrastructurale de la cellule bactérienne. Structures facultatives Structures essentielles mésosome capsule hyaloplasme paroi nucléoide polysome pili plasmide Granules Membrane Sous unités flagelle de plasmique ribosomales réserves Les composants ultrastructuraux essentiels et facultatives Nucléoide Une seule molécule d’ADN double brin fermé (circulaire ),libre Support de l’information génétique Ribosomes libres formés dans le hyaloplasme Cytoplasme ou hyaloplasme  La membrane plasmique : 6nm d’ épaisseur De nature lipoprotéique , dépourvue de cholestérol ( donc très fluide) et pauvre en glucides Rôle = transport de substances nutritives  La paroi Limite externe rigide Détermine la forme bactérienne Une bactérie sans paroi meurt En bactériologie médicale la Coloration de Gram est une technique appliquée à l’étude de la composition chimique de la paroi bactérienne ce qui permettra une distinction et une classification des bactéries  2 variétés de bactéries seront identifiées après observation en microscopie photonique Bactéries Gram + Bactéries Gram – ( en violet ) ( en rose )  Composition chimique de la paroi Acide Acide teichoique lipoteichoique LPS 2 Porines 20-80nm 3 10 -20 nm 2 1 lipoproteine Gram + Gram -  Aspect tridimensionnel des 2 types de paroi Gram - Paroi 10 à 20 nm Réseau Paroi 20 à 80 nm Gram+ Membrane plasmique  Structure chimique du peptidoglycane ( Correspond au composant spécifique des bactéries ) Composition chimique des 2 types de parois : Paroi Gram +: ( 20-80 nm ) Couche épaisse de peptidoglycanes ( Murèine épaisse ) Acides Teichoique + lipoteichoiques (résistance et forme de la paroi ) Espace péri plasmique réduit Paroi Gram - : Plus complexe (10 - 20 nm ) Membrane externe formée de : Bicouche lipidique LPS dans la monocouche externe Protéines transmembranaires= les Porines Couche fine de peptidoglycannes(Murèine fine et lâche ) Espace péri plasmique large Les composants ultrastructuraux essentiels et facultatives Glycogène , lipides, Déplacement dans l’ eau Mode de reproduction des bactéries Par étranglement La scissiparité  Etude comparée eucaryote - procaryote caractéristiques Cellule cellule eucaryote procaryote animale Taille 10 -100 µm 0,3 - 10 µm Forme Cubiques , Cocci , bâtonnets polygonales spirilles, vibrions prismatiques pavimenteuses Arrangement Libres ,amas , Diplocoques, épithélium amas ,chaines Caractéristiques Cellule eucaryote Cellule animale procaryote Matériel Vrai noyau ; ADN Nucléoide: ADN génétique linéaire bicatenaire bicatenaire chromatine et circulaire libre nucléole isolés par une double membrane Chromosomes Toujours > 1 Généralement 1 Type de division mitose ou méiose Scissiparité /étranglement Paroi absente Nature peptidoglycane Caractéristique Cellule eucaryote Cellule procaryote Lieu de Synthèse des ARNs Dans le synthèse des dans le noyau. hyaloplasme ARNs et des Synthèse des protéines protéines dans le hyaloplasme. Membrane Nature lipoprotéique Nature plasmique avec cholestérol lipoprotéique dépourvue de cholestérol Structures Organites Absents cellulaires et membranaires organites cytosquelette +polysomes libres et polysomes à l’ liés état libres  3 / les virus ou Acaryotes Caractères généraux Le virus n ’est pas une cellule Particule inerte sans métabolisme propre. Afin de se reproduire, un virus nécessite l’infection d’une cellule hôte spécifique parasite obligatoire. mis en évidence au MET Taille < bactérie ( 15 à 300 nm ) Les virus ne sont pas toujours des agents pathogènes Capacité oncogénique ( cancer ).  Définir un virus et un virion. virus Virion Le virus est une particule microscopique infectieuse qui ne peut se répliquer qu’en pénétrant dans une cellule vivante hôte pour utilise sa machinerie cellulaire En dehors de cette cellule,il est dit virion ou particule virale Donner les caractères morphologiques : forme, taille Taille des virus extrêmement réduite : 15 à 300 nm Donner les caractères morphologiques : formes , taille. Variabilité morphologique selon les espèces : sphérique, polyédrique, filamentaire, complexe… V. de la fièvre aphteuse 15-20 nm ; V. grippal 80-120 nm ; V. de la vaccine 300nm V. Ebola 970 nm. Les composants moléculaires des virus (une capside , l’acide nucléique , + ou – une enveloppe ) Acide nucléique capside Enveloppe ADN ou ARN Protéines de Membrane surface ou Lipoprotéique capsomères Nucléocapside Les 2 ou 3 éléments constituant un virus 1/Génome/ARN ou ADN 2/capside 3 / + ou - enveloppe Virus nu Virus enveloppé  Classification des virus Critères de classification Type d’acide nucléique (génome viral linéaire ou Symétrie de Présence ou non circulaire) la capside de l’enveloppe Virus à ADN Cubique Hélicoïdale Nu enveloppé Virus à ARN Organisation moléculaire tridimensionnelle de quelques virus. Virus à symétrie hélicoïdale ARN ARN viral Nucléocapside Nucléocapside nue Capside Capside Mosaïque du Tabac Virus grippal( V. influenzae) Le CORONA VIRUS ou COVID 19 Virus à ARN , symétrie hélicoïdale et enveloppé  Virus à symétrie cubique Virus de l’hépatite A /HAV Transcriptase Transcriptase réverse ARN viral ARN viral inverse Protéines M Capside Capside Virus de l’hépatite B / HBV Bicouche Bicouche GP 41 GP 41 lipidique lipidique GP 120 GP 120 Virus du SIDA HIV = HIV Virus à symétrie complexe Au MET Capside Acide Tète nucléique Gaine caudale Queue Fibres caudales  la classification de quelques virus selon leurs critères constitutionnels Nature de l’acide Présence ou absence de Symétrie de la capside Exemples nucléique l’enveloppe V. Grippal Enveloppé Hélicoïdale corona virus ARN Nu TMV Enveloppé HIV / hépatite C Cubique (Icosaédrique) Nu Hépatite A Enveloppé Vaccine Hélicoïdale Polyome Nu (V.oncogénique) ADN Hépatite B Enveloppé V. oncogénique) Cubique V. des Papillomes Nu (V.oncogénique) Enveloppé V.variole ADN ou ARN Complexe Nu Bactériophages  Modes d’infection( modes d’entrée) d’une cellule hôte par son virus spécifique 1- Entrée par fusion 2- Entrée selon l’ endocytose par récepteurs 1 - Entrée par fusion membranaire (Cas du VIH )  2 – Entrée selon l ’endocytose par récepteurs Endocytose par Endocytose par cavéoline , cas du clathrine , cas du Virion virus de l’hépatite B virus de l’hépatite C Virion Clathrine Cavéoline Modalités de réplication (reproduction ) des virus. Mode de reproduction = cycle de développement d’un virus dans sa cellule hôte La multiplication virale( ou cycle viral ) est un phénomène complexe au cours duquel le virus va détourner la machinerie cellulaire à son profit et production de nouvelles unités dites virions. Il varie fortement selon le type de virus et la nature de son génome. Donc les virus se multiplient selon un cycle lytique ou un cycle lysogénique Dans la cellule hôte le virus peut évoluer en cycle lytique ou cycle lysogénique  Fonctions des structures virales : Le génome: code une fois dans la cellule hôte pour; ✔Les protéines de structure de la capside dites capsomères. ✔Les protéines antigéniques de la capside ou de l’enveloppe ( ex : gp 120,gp 41 cas du VIH ). ✔Les enzymes nécessaires à la transformation de l’acide nucléique viral dans la cellule hôte. ex ; la transcriptase inverse chez les rétrovirus La capside : - protection du génome viral - Rôle antigénique L’enveloppe : protection de la nucléocapside Rôle antigénique , reconnaissance de récepteurs spécifiques sur la cellule hôte Définir la notion de virus oncogène. Les virus oncogènes sont des virus capables de transformer une cellule saine en cellule cancéreuse. Le mot « oncogène » est issu du grec oncos, qui signifie « tumeur ». De façon générale, ils sont responsables de 15 % des cancers.  Quelques exemples de virus oncogènes Herpèsvirus (ADN), ex. : Epstein- Barr (cancer du pharynx, des voies nasales) Papillomavirus humain (ADN) ou HPV SV40 (cancer du col de l'utérus…) ; Virus de l’hépatite B / HBV Carcinome Virus de l’hépatite C / HCV hépatique