Biologie humaine Exam 1 PDF

Biologie humaine Étude scientifique de la vie → spécialité de la biologie. Compréhension concepts nécessite connaissance en anatomie (structure) + physiologie (fonctionnement). Anatomie Étude structure (morphologie) des parties corps et leurs interrelations. Basée sur : Observation M...

Biologie humaine Étude scientifique de la vie → spécialité de la biologie. Compréhension concepts nécessite connaissance en anatomie (structure) + physiologie (fonctionnement). Anatomie Étude structure (morphologie) des parties corps et leurs interrelations. Basée sur : Observation Manipulation *Façon organe constitué + comment relié aux autres (lors dissection) Exemple utérus Différentes couches le constituant Forme de poire renversée Position centrale par rapport utérines Inclut spécialités : Anatomie macroscopique o Visible œil nu Anatomie microscopique o Invisible œil nu o Visible microscope o Cytologie (cellules) + histologie (tissus) Anatomie régionale o Certaines parties corps o Ex : région thoracique Embryologie  o Développement organisme (fécondation à fin prénatal) o Mécanismes moléculaires + cellulaires du développement Physiologie Étude fonctionnement des parties corps. Exemple accouchement Savoir ce qui déclenche contractions utérines Inclut spécialités : Endocrinologie o Fonctionnement glandes endocrines + leurs hormones Neurophysiologie o Fonctionnement système nerveux Physiologie cellulaire, cardiovasculaire, rénale, respiratoire, digestive, musculaire. Interrelation anatomie-physiologie Fonction organe liée à sa structure particulière. Exemple utérus Peut expulser fœtus pour naissance grâce paroi musculaire composée 3 couches : Poumons (alvéoles pulmonaires = petits sacs aux parois minces) permettent échanges air-sang) Articulations unissant os doigts permettent prendre choses Forme bouche facilite prise nourriture + dents assurent mastication Anatomie et physiologie Exemple intestin grêle Anatomiste Physiologiste Anatomiste et physiologiste Forme + Fonction Forme et structure intestin grêle fonction intestin grêle intestin grêle Description étroitement Inclut relations mécanisme liées intestin grêle dégradation avec reste aliments organisme Mécanismes absorption aliments Niveaux d'organisation du corps Organisme = être vivant, constitué de plusieurs systèmes collaborant ensemble. o Ex : être humain Système = regroupement d'organes qui travaillent ensemble. o Ex : système endocrinien, nerveux, digestif… Organe = structure composée de plusieurs tissus qui collaborent dans le but d'accomplir une tâche spécifique. o Ex : cœur, estomac, encéphale… Tissu = groupe de cellules spécialisées qui remplissent des fonctions spécifiques. o Ex : tissus musculaires, épithéliaux, conjonctifs et nerveux Cellule = unité structurale et fonctionnelle de tous les êtres vivants. o Unicellulaire (bactéries) VS pluricellulaires (êtres humains) o Ex : neurone qui a pour fonction la conduction de l'influx nerveux Organite = petite structure de la cellule constituée de molécules. o Ex : le noyau Molécule = union de minimum 2 atomes d'un élément pareil ou différent. o Ex : acide désoxyribonucléique (ADN)  Atome = plus petite unité d'un élément composée de protons, d'électrons et de neutrons. o Ex : le carbone (C), l'oxygène (O), le potassium (K)… Orientation du corps dans l'espace Antérieure/ventrale = avant o Ex : la trachée est antérieure par rapport à l'œsophage (devant ce dernier) Postérieure/dorsale = derrière o Ex : le cœur est postérieur (derrière) par rapport au sternum Supérieure = au-dessus o Ex : le cou est supérieur par rapport au bassin Inférieure = en-dessous o Ex : le nombril est inférieur par rapport au cou Médiale = (plus près du) centre o Ex : les poumons sont médiaux par rapport aux épaules Latérale = (plus) sur les côtés o Les yeux sont latéraux par rapport au nez Proximale = près origine* o Le genou est proximal par rapport à la cheville *se situe près de l'origine d'une autre structure ou du point d'attache d'un membre au tronc Distale = loin origine* o Ex : le genou est distal par rapport à la cuisse *se situe loin de l'origine d'une autre structure ou du point d'attache d'un membre au tronc Plans et coupes Frontal = vertical En longueur ; parties antérieure et postérieure Transversal = horizontal Perpendiculaire au corps ; parties supérieure et inférieure  Sagittal = vertical ; gauche-droite Sagittal médian = centre Parasagittal = à côté centre ; gauche-droite Cavités corporelles 1. Cavité antérieure (ventrale) = organes viscéraux (viscères) a. Thoracique Trachée, œsophage, bronches, poumons, cœur *Séparation par le diaphragme (muscle respiratoire) b. Abdominale Estomac, foie, pancréas, reins, vésicule biliaire, rate, grande partie des intestins (gros + grêle) *Aucune paroi séparatoire c. Pelvienne Reste intestins, rectum, vessie, organes reproducteurs internes Homme = rallongement de la cavité avec scrotum (= où testicules) 2. Cavité postérieure (dorsale) a. Cavité crânienne Encéphale b. Cavité vertébrale Moelle épinière Formée de foramens vertébraux (cavités centrales vertèbres) Séreuses Type de membranes corporelles tapissant cavité antérieure et ses organes. Métaphore pour compréhension Personne enfonce poing (organe) dans ballon semi-gonflé (séreuse) placé dans bol (cavité). Parties Feuillet viscéral : collé directement organe o Se replie pour former partie couvrant paroi interne cavité : feuillet pariétal Entre les deux = sérosité, liquide à base d'eau sécrétée par séreuse pour lubrification Fonctions Permettent poumons gonfler avec minimum friction sur cœur + cage thoracique Permettent soutien organes internes Divisent grandes cavités thoracique + abdominale = compartiments Nom des séreuses Péricarde o Cavité péricardique o Recouvre cœur Plèvre o Cavité thoracique o Recouvre poumons Péritoine o Cavité abdominale o Recouvre estomac, foie, pancréas, reins, vésicule biliaire, rate, intestins *Mésentère = double feuillet soutenant organes abdominaux + les reliant à paroi abdominale Structures comme pancréas situées arrière péritoine = rétropéritonéale **Péritonite = inflammation péritoine Caractéristiques du vivant 1. Procuration matière + énergie  Molécules nutriments permettant constitution + réparation cellule Autres molécules dégradées pour extraire énergie = maintien organisation + fonctionnement cellule *Lié au métabolisme = Ensemble réactions biochimiques dégradation + synthèse cellules 2. Reproduction Continuation espèce par individus ressemblant à ses parents ADN renferme — sous forme gènes — info héréditaire Cette dernière dicte structure cellule + métabolisme ADN répliqué pour transmettre info héréditaire à descendant Chez humain = spermatozoïde + ovule → mise commun ADN parents 3. Croissement + développement Croissance = augmentation nombre + taille cellules Déroulement : ovule fécondé → âge adulte Développement = croissance + réparations Toute modification : conception → mort 4. Réponse aux stimulus Réagir modifications milieux extérieurs + intérieurs Ex : Josie voit son voisin brandir une hache, elle a donc fermé les yeux par peur. 5. Maintien homéostasie Préservation : conditions intérieures stables malgré fluctuations environnementales Grâce à mécanismes physiologiques Homéostasie Maintien de la stabilité des conditions intérieures d'une cellule ou d'un organisme malgré des fluctuations environnementales grâce à des mécanismes de régulation.* *C'est l'état de relative constance du milieu intérieur. Ex : La température corporelle reste à 37ºC malgré pièce chauffée/fraîche Milieu intérieur Environnement cellulaire = apporte cellules substances nécessaire fonctionnement + recueille déchets. Représenté par plasma (portion liquide sang) + liquide interstitiel où cellules baignent o Lymphe + corps vitré et humeur aqueuse œil + liquide cérébrospinal + sérosités + autres = similaires liquide interstitiel donc considérer comme faisant partie Liquide extracellulaire (liquide interstitiel en est une sous-catégorie) o Ensemble liquides à extérieur cellules Homéostasie-milieu intérieur Sang distribue O₂ et nutriments → aux cellules + évacue déchets (dont CO₂) Cellule = dans liquide interstitiel o Ce liquide est donc passage obligatoire pour échanges sang-cellule O₂ + nutriments → le traverser avant entrer tissus cellule CO₂ + déchets → chemin inverse (cellule-liquide interstitiel-sang) o Concentration composés (eau, sels, gaz respiratoires, nutriments, etc.) maintenue selon limites précises → bon fonctionnement cellules Besoin collaboration tous systèmes organisme o Exemple : Système digestif = fournisseur nutriments → remplacent ceux consommés par cellules (maintien stabilité nutriments) Système respiratoire = réapprovisionnement O₂ + élimination CO₂ (maintien stabilité gaz) Système urinaire = élimination surplus eau + déchets + autres substances nuisibles (régulation concentration dans sang) Les mécanismes homéostasiques Facteurs contrôlés (température, pression sanguine, teneur O₂ sang, etc.) s'éloignant valeur référence → mécanisme de régulation (homéostasique) pour le régler. Trois éléments base toujours présents : 1. Récepteur o Capteur infos sensorielles → réagit variation facteur contrôlé Changement noté facteur contrôlé → Stimulus = modification milieu intérieur/extérieur provocant réaction chez organisme o Infos vers centre régulation o Récepteurs situés = intérieur (faim estomac) + surface (chaud peau) corps ↓Voie afférente* (arrivée) 2. Centre de régulation o Connaisseur valeur référence facteur contrôlé maintenue VS donnée reçue o Suite cette comparaison, choix action pour corriger situation + communication choix (décision) à effecteur ↓Voie efférente* (s'éloigner, de sortie) 3. Effecteur o Exécution ordre reçu par centre régulation Vouloir ramener facteur contrôlé à valeur référence o = muscle, glande ou organe o Réponse agir sur facteur contrôlé → ramener valeur référence = retour homéostasie Contraction musculaire, sécrétion, transformation métabolique *Voies afférentes ou efférentes = vaisseaux sanguins ou nerfs Afférentes = circulation info sang (variations concentrations substances) OU influx nerveux (similaire courant électrique) Efférentes = ordres vers efférentes grâce hormones (messagers chimiques) OU influx nerveux (similaire courant électrique) Lorsque homéostasie rétablie, envoi signaux récepteur à centre régulation interrompue jusqu'à prochaine perturbation. Deux mécanismes régulation existant : rétro-inhibition et rétro- activation. Rétro-inhibition (Principal mécanisme homéostasique) Présent pour aller inverse stimulus faisant réagir récepteur. Ex : pression sanguine supérieure valeur référence → mécanisme rétro-inhibition la baisser pour ramener normale* *Opposé également vrai Exemple : température corporelle Récepteurs + centre régulation o Certains = dans hypothalamus (partie encéphale) o Certains = peau Fluctuation sous température normale Hypothalamus commande, par des influx nerveux, constriction (pression circulaire diminuant diamètre) vaisseaux sanguins de peau, afin conserver chaleur Si toujours diminution température, hypothalamus envoyer influx nerveux → muscles squelettiques → provoquer frissons o Ces contractions rapides génèrent chaleur Lorsque température normale atteinte, centre régulation arrête fonctionner Fluctuation au-dessus température normale  Récepteurs température → info centre régulation → commande par influx nerveux aux vaisseaux sanguins de peau (effecteurs*) se dilater (augmenter diamètre) o = meilleure circulation sang près surface corps où chaleur pouvoir s'échapper dans environnement *Autres effecteurs = glandes sudoripares (sueur pour refroidir corps) Régulation hormonale Facteur contrôlé → glycémie = taux de glucose sanguin o Pas glucose = cellule en crise énergétique → son principal carburant o Trop glucose = manifestation symptômes (déshydratation, troubles vision…) Exemple 1 : augmentation glycémie (hyperglycémie = diabète) o Manger + digérer aliment = glucose traverse paroi intestin + pénètre sang Réponse pancréas = sécrétion insuline ▪ Insuline stimule plupart cellules à absorber glucose provenant sang ▪ Insuline favorise stockage glucose dans cellules foie sous forme glycogène o Alors diminution progressive glycémie vers valeur normale *récepteur + centre régulation = dans pancréas **effecteurs = cellules (absorbation + stockage glucose) Exemple 2 : baisse glycémie (hypoglycémie) o Réponse pancréas = libération glucagon → agit sur foie afin ce dernier libère glucose stocké dans sang Rétro-activation (Amplification) Mécanisme produisant réaction allant dans même sens que stimulus. Exemple : allaitement →  Succion bébé → stimule récepteurs sensoriels mamelons → info envoyée hypothalamus → celui-ci stimule hypophyse (glande) → libère ocytocine (hormone) → celle-ci emprunte voie sanguine pour aller aux effecteurs = muscles glandes mammaires capable contractions pour éjecter lait dans bouche bébé → bébé alors incité à plus téter → donc plus grande stimulation récepteurs *récepteurs sensoriels de plus en plus stimulés → contractions cellules musculaires continuent jusqu'à ce que bébé rassasié → arrête donc téter → fin mécanisme Boucles de rétro-activation Permettent allaitement, accouchement et coagulation Aident organisme à réaliser processus essentiels dont fin déterminée par disparition subite stimulus Systèmes de l'organisme et homéostasie Exemples mécanismes régulation illustrent fait que centre régulation pouvoir appartenir o système nerveux (température corporelle) o endocrinien (glucose) o aux 2 (allaitement = hypothalamus (nerveux : reçoit info et communique à glande) + hypophyse (endocrinien : libère hormone)) Systèmes nerveux + endocrinien = rôle déterminant (coordination activités permettant) maintien homéostasie → centres régulation s'y situant → sans eux messages captés auraient jamais réponse Autres systèmes = importance également → leurs organes sont effecteurs Si un système perd capacité remplir ses fonctions, organisme tombe malade (dans plupart cas) Peut entraîner mort si fonction vitale atteinte Exemple virus SIDA (syndrome d'immunodéficience acquise) : bloque activité type cellule système immunitaire → celui-ci devenir incapable réagir normalement infections qui finiront emporter personne atteinte Système tégumentaire Peau, ongles, cheveux et poils (comprenant muscles les faisant bouger), glandes sébacées et sudoripares, vaisseaux sanguins + nerfs reliés récepteurs sensoriels Contributions à homéostasie : Protège corps (= tissus sous-jacents contre traumas physiques, invasions pathogènes, perte d'eau) Reçoit informations sensitives Participe régulation température corporelle Synthétise vitamine D (= produit précurseur de celle-ci, nécessaire absorption calcium par intestins) Système cardiovasculaire Cœur pompe sang + le propulse dans vaisseaux sanguins À mesure déplace dans corps, sang → évacue dans peau surplus chaleur produits par muscles → assure maintien température corporelle *sang garde volume assez constant malgré molécules entrantes et sortantes Contributions à homéostasie : Transporte nutriments, gaz (O₂) et déchets (dont CO₂) aux cellules Participe à régulation température corporelle, équilibre hydrique et pH Système lymphatique et immunitaire Lymphatique : Vaisseaux lymphatiques, nœuds lymphatiques, rate et autres organes lymphoïdes (thymus, amygdales, etc.) Recueillie excès liquide interstitiel + achemine lymphe ainsi formée vers veines système cardiovasculaire Joue rôle absorption graisses + débarrasse lymphe microorganismes intrus grâce globules blancs entreposés Immunitaire :  Englobe toutes cellules organisme le protégeant maladie o Notamment globules blancs Contributions à homéostasie : Lymphatique = participe régulation équilibre hydrique + absorption graisses + débarrasse lymphe microorganismes intrus grâce globules blancs entreposés Lymphatique + immunitaire = protègent organisme contre maladies infectieuses Système digestif Transforme nourriture en nutriments → pénètrent dans cellules. Tube digestif (bouche, œsophage, estomac, intestin grêle, gros intestin) + organes annexes (dents, langue, glandes salivaires, foie, vésicule biliaire, pancréas). Élimine restes non digérés. Contributions à homéostasie : Ingère aliments Digère aliments Absorbe nutriments (pour avoir énergie) Élimine déchets Système respiratoire Poumons + conduits (trachée, bronches, bronchioles) → amènent air chargé en O et rejettent CO₂. Permet échange gazeux alvéoles-poumons. Participe à régulation pH sanguin. Contributions à homéostasie : Permet respiration en assurant échange gaz dans poumons et tissus Aide réguler pH Système urinaire Reins, vessie, uretères, urètre = transportent urine + filtrent sang Reins = éliminent déchets métaboliques (azotés) + maintiennent équilibre hydrique et chimique sang + maintenir stabilité volume sang et cellules + contrôle teneur minéraux sang en conservant ou éliminant afin maintenir concentration stable + régulation pH sanguin Contributions à homéostasie : Excrète déchets métaboliques Participe régulation équilibre hydrominéral Aide réguler pH Système squelettique Os = support + protection (crâne = encéphale | cage thoracique = cœur/poumons) Mouvement avec muscles (point d'attache entre ceux volontaires). Entrepose = Moelle osseuse rouge produit cellules sanguines + Sels minéraux (dont calcium, phosphore) Contributions à homéostasie : Soutient corps Protège parties corps Aide mouvoir corps Entrepose minéraux Produit cellules sanguines Système musculaire Muscles squelettiques = mouvement corps et ses parties + posture. Contraction musculaire rapide (frisson) → dégage chaleur pour maintenir température corporelle. Travaille avec système squelettique (système locomoteur lorsque mis ensemble). Contributions à homéostasie : Maintient posture Permet mouvements corps et parties (locomotion)  Produit chaleur Système nerveux Encéphale, moelle épinière, nerfs → Réactions rapides aux stimuli environnementaux internes/externes → Récepteurs sensoriels perçoivent changements → production influx nerveux formant signaux électriques → nerfs acheminent moelle épinière-encéphale = intégration info Transmission encéphale-moelle épinière-nerfs → influx nerveux muscles et glandes = permettre corps réagir adéquatement stimulus Contributions à homéostasie : Reçoit infos sensitives Intègre + emmagasine infos Élabore + émet commandes motrices Participe coordination systèmes Système endocrinien Glandes endocrines (hypophyse, thyroïde, surrénales, pancréas) → sécrètent hormones (= messagers chimiques) dans sang (insuline, adrénaline, thyroxine) + liquide interstitiel = arrivée cellule (cible) Hormones = régulation lente mais effets prolongés Ex = régulation métabolisme cellulaire + régulation taux sucre sanguin (glycémie) + contribution réaction stress + fonctionnement organes reproducteurs homme et femme. Contributions à homéostasie : Produit hormones Participe coordination systèmes Réagit stress Participe régulation équilibre hydrominéral + pH Participe régulation métabolisme Système reproducteur Homme = testicules (production spermatozoïdes = gamètes), pénis, prostate + autres glandes et conduits → produisent + transportent sperme. Femme = ovaires (production ovules = gamètes) + trompes de Fallope + utérus + vagin + vulve Ovule + spermatozoïde = fécondation + développement embryonnaire Contributions à homéostasie : Produit gamètes Transporte gamètes Produit hormones sexuelles Chez femme, abrite développement enfant + donne naissance 2.1 Des atomes aux molécules Humain composé de matière (eau, air). Matière = occupe espace + possède masse. Formes : solide, liquide, gazeuse. 2.1.1 Éléments Élément : Substance pure, peut pas être décomposée chimiquement. 92 éléments naturels. 96% corps humain = 4 éléments : o Oxygène (O) : 65% o Carbone (C) : 18,5% o Hydrogène (H) : 9,5% o Azote (N) : 3,2% Environ 20 autres éléments présents en petites quantités mais essentiels. Tableau périodique Nom + symbole pour chaque élément :  o Carbone = C o Fer = Fe o Sodium = Na (latin natrium) o Potassium = K (latin kalium) Tableau périodique : éléments regroupés selon propriétés chimiques (par colonne, elles sont similaires). o Exemple : colonne VI = 6 électrons dans couche périphérique. Subir même type réaction Stratégie d'apprentissage Acronyme HONC : o Hydrogène = 1 liaison o Oxygène = 2 liaisons o Azote = 3 liaisons o Carbone = 4 liaisons 2.1.2 Atomes Atome : Plus petite unité d’un élément, conserve propriétés chimiques/physiques de ce dernier. Composé de particules subatomiques : o Protons : charge positive (+), dans noyau. o Neutrons : neutres, dans noyau. o Électrons : charge négative (-), gravitent autour noyau dans couches électroniques. Atome = espace vide en plus grande partie : o Métaphore : Atome = stade de football → noyau = gomme à mâcher au centre, électrons = grains dans gradins. Numéro atomique Numéro atomique = nombre protons.  Atome neutre : protons = électrons. o Ex : Carbone (C) = Numéro atomique 6 → 6 protons, 6 électrons. Structure des atomes dans le vivant Hydrogène (H), Carbone (C), Azote (N), Oxygène (O) : atomes principaux du vivant. o Montre protons, neutrons, électrons. Atomes et électrons Distribution des électrons dans les couches électroniques prévisibles o 1re couche : max 2 électrons o 2e couche : max 8 électrons Exemple carbone (C) : 6 électrons o 1re couche : 2 électrons o 2e couche : 4 électrons Hydrogène (H) : 1 électron, 1 couche Électrons de valence : électrons sur la couche périphérique (plus externe) o Carbone : 4 électrons de valence o Hydrogène : 1 électron de valence Importance : participent aux liaisons chimiques Stabilité chimique Atome chimiquement stable quand couche périphérique complète o Ex : H stable si gagne 1 électron (2 au total) o C stable si gagne 4 électrons (8 au total) 2.1.3 Molécules et composés Molécule : plusieurs atomes liés o Ex : dioxygène (O₂) = 2 atomes d’oxygène liés  o Ex : eau (H₂O) = 2 atomes d’hydrogène + 1 oxygène Composé : molécule formée d’éléments différents (ex : H₂O) Atomes liés par liaisons chimiques : ioniques ou covalentes Liaison ionique Transfert d'électrons de valence d'un atome à l'autre o Chaque atome cherche stabilité (couche complète) o En général, côté gauche tableau périodique forme liaison avec côté droit Ex : Na (sodium) + Cl (chlore) : o Sodium (Na) cède 1 électron (devient Na⁺, cation) o Chlore (Cl) accepte 1 électron (devient Cl⁻, anion) o Sodium et chlore forment une liaison ionique (forces électrostatiques) o Composé formé : chlorure de sodium (NaCl) Ions, cations et anions o Ion : particule (atome ou groupe d'atomes) portant une charge électrique (positive ou négative) Cation : ion chargé positivement (ex : Na⁺) Anion : ion chargé négativement (ex : Cl⁻) o Forces électrostatiques : attirent ions de charges opposées, repoussent charges similaires Importance des ions dans l'organisme Équilibre ionique crucial pour la santé : o Excès de sodium (Na⁺) → augmente pression sanguine o Déséquilibre (concentration) en potassium (K⁺) → perturbe rythme cardiaque o Carence en calcium (Ca²⁺) → crampes musculaires ou convulsions Liaison covalente Partage d'électrons entre atomes  o Couches périphériques se chevauchent o Électrons partagés circulent entre atomes Liaison covalente simple : 1 paire d’électrons partagée o Ex : H₂ (dihydrogène) = 2 H partagent 1 paire d’électrons o Ex : H₂O (eau) = O partage 1 paire d’électrons avec chaque H Liaison covalente double : 2 paires d’électrons partagées o Ex : O₂ (dioxygène) = 2 O partagent 2 paires d’électrons Liaison covalente triple : 3 paires d'électrons partagées 2.2 L'eau et les êtres vivants Molécule la plus abondante êtres vivants o 60-70 % masse corporelle totale o Propriétés physiques/chimiques eau permettent vie sur Terre o Structure moléculaire : Deux liaisons covalentes polaires Charge partielle positive (hydrogène), charge partielle négative (oxygène) Molécule polaire : pôle positif (hydrogène), pôle négatif (oxygène) 2.2.1 Liaisons hydrogène Définition : o Liaison entre atome hydrogène légèrement positif (liaison covalente polaire) et atome légèrement négatif (autre liaison covalente polaire) o Illustration : ligne pointillée (liaison faible se brise facilement) o Contrairement liaisons covalentes fortes (trait plein) Exemple : o Liaisons hydrogène entre molécules eau o Atome hydrogène légèrement positif attire atome oxygène légèrement négatif autre molécule 2.2.2 Propriétés de l'eau Polarité/capacité à former liaisons hydrogène : o Propriétés essentielles maintien vie 1. Liquide température ambiante o Molécules eau n'ont pas assez énergie briser liaisons hydrogène o Restent proches formant liquide o À 100°C : Molécules eau absorbent assez énergie (chaleur) pour briser liaisons hydrogène (évaporation) o Importance pour la vie : Eau liquide indispensable pour être vivants (corps/environnement) 2. Grande capacité thermique o Capacité absorber/libérer chaleur sans changement température important o Liaisons hydrogène nombreuses : Eau doit absorber grande quantité chaleur pour atteindre point ébullition 1 calorie énergie thermique élève température 1 g d'eau de 1°C Résiste aux changements température, protège êtres vivants variations température ambiante Tampon thermique : aide maintenir température corporelle stable 3. Chaleur vaporisation élevée o Grande quantité énergie nécessaire conversion eau liquide en vapeur o Régulation corporelle : Mammifères transpirent pour refroidir Chaleur corporelle vaporise eau sueur, dissipe chaleur, évite surchauffe corps Par temps humide, vaporisation sueur réduite, régulation thermique plus difficile 4. Forte cohésion o Attraction molécules eau par liaisons hydrogène o Molécules se suivent facilitant écoulement conduits (vaisseaux sanguins = artères + veines) o Transport : eau excellent moyen transport molécules Sang (92 % eau) transporte oxygène, nutriments, élimine déchets cellulaires (CO2, urée) 5. Solvant pour molécules polaires/ionisées o Polarité eau : attire ions/molécules polaires o Dissociation sels : NaCl dissocié dans eau Extrémités négatives molécules eau attirent ions sodium (positifs) Extrémités positives attirent ions chlorure (négatifs) Sel dissout (solvant) o Glucose : molécule polaire ne dissocie pas, mais dissout grâce attraction molécules eau (couche hydratation) o Hydrophiles : substances polaires/ionisées mélangent bien avec eau o Électrolytes : substances dissociées dans eau forment ions (conduisent courant) Ex : NaCl o Non-électrolytes : substances ne dissocient pas dans eau (ne conduisent pas courant) Ex : glucose o Facilitation réactions chimiques : Ions/molécules dissoutes déplacent, entrent collision, favorisant réactions chimiques o Rôle lubrifiant : Eau dissout molécules spécifiques lubrifiant organes (ex : liquide péricardique, réduit friction autour cœur)  6. Molécules non polaires o Hydrophobes : ne mélangent pas avec eau (ex : huile, triglycérides, cholestérol) Ne possèdent pas charges électriques pouvant interagir avec celles eau o Nécessitent transporteurs autre pour circulation dans sang, car ce dernier essentiellement composé eau 7. Bon amortisseur o Protection physique organes grâce liquides biologiques base eau o Ex : liquide cérébrospinal autour encéphale, amortit chocs 2.3 Biomolécules Quatre grands groupes : 1. Glucides 2. Lipides 3. Protéines 4. Acides nucléiques Ce sont molécules organiques : composées carbone/hydrogène Comprennent macromolécules + molécules simples Macromolécules : o Polymères constitués nombreuses molécules simples (monomères) o Synthèse par déshydratation : Fabrication macromolécule = molécule eau libérée pour chaque lien créé entre deux monomères o Hydrolyse : Dégradation macromolécule ajoutant molécule eau pour rompre liaisons (une ajoutée par liaison rompue) 2.4 Glucides Classe de composés organiques contenant groupements H-C-OH (CH₂O) avec rapport H/O ≈ 2:1, semblable à celui de l'eau. Aussi appelés hydrates de carbone. Fonction principale : source d’énergie à court terme, rapidement disponible pour tous les êtres vivants, incluant les humains. 2.4.1 Monosaccharides et disaccharides Monosaccharides : sucres simples, 3 à 7 atomes de carbone. Pentoses : monosaccharides à 5 atomes de carbone. Hexoses : monosaccharides à 6 atomes de carbone. o Glucose : source d’énergie principale des cellules. o Fructose : présent dans les fruits. o Galactose : composant du lait. Glucose représenté par trois types de formules chimiques (C₆H₁₂O₆). Disaccharides : deux monosaccharides unis par réaction de synthèse par déshydratation (perte d'une molécule d'eau). Maltose : glucose + glucose. Sucre utilisé dans la fabrication de bière. Saccharose : glucose + fructose. Présent dans fruits, légumes, sucre de table (extrait de la canne à sucre ou betterave sucrière) et sirop d'érable. Lactose : glucose + galactose. Sucre du lait. Hydrolyse des disaccharides : enzymes digestives dégradent disaccharides en monosaccharides pour permettre leur absorption dans le sang. Seuls les monosaccharides peuvent traverser la paroi intestinale. Synthèse et hydrolyse d’un disaccharide La synthèse d’un disaccharide (ex. maltose) se fait par déshydratation (élimination d'une molécule d'eau entre deux monosaccharides). L'hydrolyse inverse cette réaction par addition d'une molécule d'eau pour briser le disaccharide en deux monosaccharides. 2.4.2 Polysaccharides Polymères de glucose formés par réaction de synthèse par déshydratation de plusieurs monomères de glucose. o Amidon : polysaccharide de réserve chez les végétaux. Formé de longues chaînes (jusqu’à 4000 monomères de glucose) parfois ramifiées. Source alimentaire : pommes de terre, riz, céréales (blé, maïs). Digestion de l'amidon : hydrolysé dans le système digestif, libérant du glucose dans la circulation sanguine, pour ensuite entreposé dans foie ou muscles squelettiques sous forme glycogène. o Glycogène : polysaccharide de réserve chez les animaux. Stocké dans le foie et les muscles squelettiques. Structure : chaînes plus ramifiées que celles de l'amidon. Entreposage du glucose sous forme de glycogène favorisé par l'insuline. Libération du glucose sous forme libre dans le sang favorisée par le glucagon (hormone du pancréas) entre les repas, favorise hydrolyse glycogène entreposé dans foie. Molécules glucose libérées dans sang = maintien glycémie normale o Cellulose : polysaccharide structurant dans les parois cellulaires des plantes. Liaisons entre unités de glucose différentes de celles de l’amidon et du glycogène, ce qui rend la cellulose non digestible par l'organisme humain. Fonction dans l'alimentation : fibres alimentaires, favorise le transit intestinal en augmentant le volume des selles et en retenant l’eau. Présente dans la paroi cellulaire des végétaux (ex. pommes de terre). Rôles principaux des glucides dans l’organisme Source d’énergie immédiate (glucose). Stockage d’énergie (amidon chez les plantes, glycogène chez les animaux).  Fibres alimentaires (cellulose) : non digérées, facilitent l’élimination des selles et contribuent à la santé digestive. 2.5 Lipides Énergie par gramme : Plus que toute autre biomolécule Triglycérides : o Graisses animales o Huiles végétales o Réserve d'énergie Phospholipides : o Membrane plasmique : Sépare cellule de son environnement o Membranes organites Stéroïdes : o Cholestérol o Hormones sexuelles : Testostérone Œstrogènes Caractéristiques des lipides : Diversité : Fonctions et structures variées Hydrophobes : Peu solubles dans l’eau Liposolubles : Solubles dans d’autres lipides Faible solubilité : Absence de groupements polaires Composition : Carbone, hydrogène o Peu d’oxygène o Liaisons covalentes non polaires 2.5.1 Triglycérides (les graisses animales et les huiles végétales) : Structure :  o Glycérol + trois acides gras o Liaisons riche en carbone-hydrogène o Molécules non polaires : Graisses neutres Fonctions : o Réserve énergétique : Long terme (animaux, végétaux) o Isolation thermique : Animaux o Protection organes : Contre les chocs Synthèse et dégradation : o Triglycérides : Synthèse en associant glycérol et acides gras o Libération molécules d’eau : Lors de la formation de triglycérides Émulsification : Fragmentation grosses gouttelettes lipides en gouttelettes plus fines Triglycérides et eau : Pas miscibles sans émulsifiants Émulsifiants : o Partie polaire : Dirigée vers l’eau o Partie non polaire : Dirigée vers les triglycérides Micelle : Gouttelette de triglycérides en suspension dans l’eau Bile : Produit par le foie, permet l’émulsification des graisses avant digestion Figure 2.15 : Exemple de micelle (structure gouttelette) Acides gras saturés/insaturés : Acides gras : Chaînes d’atomes de carbone et d’hydrogène Groupement acide (-COOH) o Saturés Pas de liaisons covalentes doubles carbone Saturés en hydrogène (=maximum possible d'atomes hydrogène) o Insaturés Liaisons doubles carbone → réduction nombre d’atomes d’hydrogène  ▪ Plus (pu) saturée en hydrogène, donc insaturée Monoinsaturés : Une liaison double Polyinsaturés : Deux liaisons doubles ou plus o Figure 2.16 : Comparaison acide gras saturé (a) et insaturé (b) Graisses alimentaires : Lipides à surveiller : Vérification dans l’information nutritionnelle Quantité de lipides : Par portion (65 g pour 2000 calories) Gras saturés : À éviter : Associés aux maladies cardiovasculaires Origine animale : Graisses animales Origine végétale : Huiles de coco, palme, palmiste Augmentent risques athérosclérose : Plaques lipidiques artères o Si ces plaques se brisent = formation caillots sanguins susceptibles arrêter apport sang vers cœur Complications : Infarctus, AVC (accidents vasculaires cérébraux) Gras trans : À éviter Présence : o Naturelle : Petites quantités dans aliments animaux o Hydrogénation : Transformation d’huiles liquides en graisses semi-solides (comme margarine dure, prolonge sa durée de vie) Hydrogénation complète : Saturation de toutes les liaisons doubles Hydrogénation partielle : Certaines liaisons restent insaturées Reconfiguration : Atomes d’hydrogène sur côtés opposés (configuration trans) o Produits transformés :  Exemples : Margarine dure, shortenings, aliments frits Impacts santé : o Augmentation mauvais cholestérol dans sang (LDL) Facteur risque maladies cardiovasculaires o Réduction bon cholestérol (HDL) o Risques cardiovasculaires : Infarctus (gens avec grande présence cela, 2 à 3 fois plus susceptible) o Alzheimer : Potentiel lien avec gras trans (Ginter et Simko, 2016) Acides gras insaturés : À privilégier Origine végétale : Principalement o Oméga-3 : Surtout origine animale Impacts santé : o Réduction risques cardiovasculaires o Réduction mauvais cholestérol (LDL) o Gras polyinsaturés : Réduction bon cholestérol (HDL) o Favorisation des huiles monoinsaturées (ex : huile d'olive) Acides gras saturés/insaturés : Acides gras : Chaînes d’atomes de carbone et d’hydrogène o Groupement acide (-COOH) o Acides gras saturés : Pas de liaisons doubles carbone o Acides gras insaturés : Présence de liaisons doubles carbone o Figure 2.16 : Comparaison acide gras saturé (a) et insaturé (b) Saviez-vous que… Consistance des lipides (à température ambiante) :  Huiles végétales : o Liquides à température ambiante o Acides gras insaturés : Liaisons doubles créant des plis (fluidité) Graisses animales : o Solides à température ambiante o Acides gras saturés : Molécules linéaires (empilements serrés) 2.5.2 Les phospholipides Groupement phosphate (HPO₄²⁻) Structure : o Similitude avec triglycérides o Remplacement du troisième acide gras par groupement phosphate ou radical phosphate-azote Non électriquement neutres : o Groupement phosphate/azote-phosphate ionisés (chargés) Parties : o Tête hydrophile (polaire) : groupements phosphate o Queues hydrophobes (non polaires) : deux acides gras o Donc amphipathiques : Une extrémité hydrophile Une extrémité hydrophobe o Jonction : glycérol Constituants principaux des membranes cellulaires o Disposition en bicouche dans l'eau : Têtes hydrophiles vers les milieux aqueux (intra- et extracellulaire) Queues hydrophobes à l'intérieur de la membrane (caché de l'eau) 2.5.3 Les stéroïdes Structure : o Quatre cycles carbonés fusionnés Différences entre stéroïdes : groupements fonctionnels liés aux cycles Exemples : o Cholestérol : Composant membrane plasmique (cellules animales) Précurseur de stéroïdes (vitamine D, hormones sexuelles (œstrogène, testostérone), hormones corticosurrénales (cortisol : participant adaptation organisme au stress) o Hormones sexuelles : Testostérone (synthétisée dans testicules) Œstrogènes (synthétisés dans ovaires) Fonctions : o Testostérone : hormone sexuelle mâle o Œstrogènes : hormone sexuelle femelle o Différence entre testostérone et œstrogènes : groupements fonctionnels Usage de stéroïdes anabolisants : o Formes dérivées de la testostérone o Augmente force musculaire o Usage illégal (effets secondaires néfastes) 2.5.4 Les eicosanoïdes Hormones à action locale Formé à partir acide arachidonique : acide gras dans membranes plasmiques Prostaglandines : groupe d'eicosanoïdes o Impliquées dans les réponses inflammatoires o Stimulation des muscles lisses (ex. : accouchement) 2.6 Les protéines Protéines : molécules participant à la structure et au fonctionnement des cellules Catégories : Structurales (ex. kératine, collagène) Fonctionnelles (enzymes, transport) Fonctions principales : Soutien (= structurales) : kératine (poils, ongles), collagène (ligaments, tendons, peau) Activité enzymatique (catalyseur) : o Enzymes : rapprochent les réactifs, accélèrent réactions chimiques cellulaires o Spécifiques à un type de réaction o Fonctionnelles à température corporelle o Présentes dans membrane cellulaire, ou alors intra- extracellulaires Transport : o Protéines de transport membranaire : permettent entrée et sortie de substances dans la cellule o Hémoglobine : protéine complexe présente dans globules rouges, transporte O₂ Défense : o Anticorps (protéines) : se lient aux antigènes (substances étrangères, pathogènes), empêchent perturbation de l'homéostasie o Protègent l'organisme de substances étrangères Activité hormonale (régulation) : o Hormones endocriniennes : protéines (ex. insuline régule glycémie, hormone de croissance stimule croissance enfant/adolescent) Mouvement : o Protéines contractiles (actine, myosine) dans cellules musculaires, permettant ainsi contraction musculaire (leur interaction permet cellules se raccourcir) Conclusion Structures + fonctions cellules/tissus dépendent type protéines qu'ils contiennent Exemples : Tissus soutien, comme os, renferment collagène (protéine structurale) Globules rouges contiennent hémoglobine, protéine fonctionnelle 2.6.1 Les acides aminés : des monomères des protéines Protéines : macromolécules (polymères) d'acides aminés (monomères) Acides aminés : Atome de carbone central lié à un H, un groupement amine (-NH₂), un groupement acide (-COOH), et un radical R variable o Radical R : variable selon acide aminé, distingue les 20 acides aminés Complexité : de 1 atome hydrogène à composé cyclique complexe Propriétés des radicaux R : hydrophiles (polaires ou ionisés) ou hydrophobes (non polaires) 2.6.2 La liaison peptidique Synthèse par déshydratation : o Union entre groupement acide (-COOH) d'un acide aminé et groupement amine (- NH₂) d'un autre o Liaison peptidique : covalente, libère une molécule d'eau o Donne donc = Dipeptide : 2 acides aminés unis par liaison peptidique *Troisième acide aminé pourrait se lier par même type réaction à extrémité dipeptide, ainsi de suite… **Peptide = molécule formée par nombre restreint acides aminés unis par liaisons peptidiques o Polypeptide : chaîne d'acides aminés reliés par des liaisons peptidiques Liaison peptidique : o Polaire = O légèrement négatif (δ-), N légèrement positif (δ+) Hydrolyse : rupture de la liaison peptidique avec ajout d'une molécule d'eau (inverse de la synthèse) 2.6.3 La structure des protéines Protéines fonctionnelles : nécessitent une structure tridimensionnelle spécifique Dénaturation : déformation irréversible o Causée par températures/pH extrêmes o Exemples : lait caille avec acide (ex. jus de citron), blanc d'œuf coagule avec chaleur (albumine) o Lorsque protéine perd forme originale, ne peut plus accomplir fonction habituelle. Changement organisation spatiale protéine → origine maladie de Creutzfeldt-Jakob (= vache folle pour humain) / pourrait expliquer maladie d'Alzheimer Niveaux d'organisation des protéines : Structure primaire : Séquence linéaire d'acides aminés reliés par des liaisons peptidiques o Polypeptide : chaîne unique avec séquence propre d'acides aminés Cette séquence détermine = niveaux suivants + forme finale + fonction Structure secondaire : Forme tridimensionnelle grâce à liaisons hydrogène entre acides aminés d'un même polypeptide Deux types : o Enroulement chaîne protéique en forme ressort : hélice alpha (α) o Feuillet plissé bêta (β) : repli en forme d'accordéon *Liaisons hydrogène entre liaisons peptidiques = responsables maintien structure secondaire Structure tertiaire : Forme tridimensionnelle finale : détermine fonction biologique spécifique Exemples : o Myosine (muscles) : bâtonnet avec têtes globulaires (comme bâton golf)  o Enzymes : forme complexe avec zones hydrophobes (intérieur) et hydrophiles (extérieur) → se plie et tord différentes façons Maintien : grâce à liaisons covalentes + ioniques + hydrogène = entre radicaux R o Si liaisons entre radicaux R brisées → protéine perd forme + fonction = dénaturée Structure quaternaire : Assemblage de plusieurs polypeptides (2 ou plus) → chacun avec structure primaire, secondaire, tertiaire → former quatrième niveau structure Exemples : o Hémoglobine : 4 polypeptides chacun associé à un groupement hème (contenant un Fe qui se lie à l'O₂) o Certaines enzymes 2.7 Les acides nucléiques Types d'acides nucléiques : ADN (acide désoxyribonucléique), ARN (acide ribonucléique) Origine du nom : découvert dans le noyau des cellules ADN : contient l'information génétique, se réplique lors de la division cellulaire ou de la reproduction ARN : permet l'utilisation de l'information génétique de l'ADN pour les fonctions cellulaires Découverte : structure de l'ADN (1953) a influencé biologie et société Projet Génome humain (1990-2003) : a permis de cartographier la séquence des nucléotides de l'ADN humain (génome humain) o Ces travaux permettent aujourd'hui = assurer meilleur développement conseil génétique + thérapie génique + médicaments 2.7.1 La structure d'un nucléotide : un monomère des acides nucléiques Nucléotide : composé de trois molécules principales Groupement phosphate (HPO₄²⁻) Pentose : monosaccharide à cinq carbones (désoxyribose pour l'ADN, ribose pour l'ARN) Base azotée :  o ADN : adénine (A), guanine (G), cytosine (C), thymine (T) o ARN : adénine (A), guanine (G), cytosine (C), uracile (U) Purines : adénine (A), guanine (G), deux cycles carbonés Pyrimidines : cytosine (C), thymine (T), uracile (U), un cycle carboné 2.7.2 L'acide désoxyribonucléique et l'acide ribonucléique Polynucléotides : formés par l’assemblage des nucléotides Liaison entre le phosphate d’un nucléotide et le sucre d’un autre Charpente : répétition pentose-phosphate-pentose-phosphate, etc. Bases azotées fixées aux sucres ADN : Structure en double hélice : deux brins enroulés en spirale = bicaténaire Comparé à une échelle : o Montants : charpente sucres-phosphates o Barreaux : paires de bases complémentaires (A-T, G-C) unies par des liaisons hydrogène ARN : Monocaténaire (simple brin) Linéaire, pas d'hélice Uracile (U) remplace la thymine (T) Fonctions de l'acide désoxyribonucléique (ADN) Matériel génétique dans les chromosomes (46 chez l'humain) Chromosomes peuvent : 1. Se répliquer avant la division cellulaire → pouvoir être transmis à génération cellulaire suivante  2. Subir mutations (modifications) possibles dans séquence nucléotides après exposition facteurs physiques/chimiques 3. Stocker l'information génétique pour la synthèse des protéines, à travers les gènes (segments d'ADN) o Gènes : spécifient identité + ordre des acides aminés dans une protéine (ex : recette pour une protéine) Fonctions de l'acide ribonucléique (ARN) ARN : intermédiaire entre l'ADN et la synthèse des protéines Catégories d'ARN : participent à la synthèse des protéines (3) Rôle : transporter l'information génétique de l'ADN vers les sites de synthèse protéique Gène ne peut pas fabriquer protéine par lui-même, c'est pourquoi assistance molécules ARN *ARN prend données gène, les transportent là où protéine fabriquée pour ensuite participer synthèse protéine Impact des mutations : Si l'ADN est muté, la protéine produite peut être déformée → pas comporter bons acides aminés o Protéine plus bonne structure → plus accomplir fonction → origine maladies 2.7.3 ATP (Adénosine Triphosphate) Définition : Transporteur d'énergie (fonction métabolique) Composants : Nucléotide d'ARN triphosphate = Adénosine (adénine + ribose) + Trois groupements phosphate Structure adénosine triphosphate Molécule riche en énergie: Instabilité des deux dernières liaisons phosphate Répulsion électrique: Charges négatives sur groupements phosphate Hydrolyse Lien phosphate terminal rompu → formation ADP (Adénosine Diphosphate) + phosphate inorganique Pi Énergie libérée: Synthèse de macromolécules (glucides, protéines), contraction musculaire, conduction influx nerveux Reconstitution ADP + Pi + apport d'énergie → ATP Dégradation du Glucose et Synthèse de l'ATP Processus Glucose doit être transféré à ATP pour utilisation par la cellule Perte d'énergie sous forme de chaleur Chaleur contribue à maintenir température corporelle à 37°C Rôle de l'O2 Nécessaire pour dégradation du glucose Quantité insuffisante d’O2 limite production d’ATP Transport de l’O2: Liaison aux atomes de fer dans l’hémoglobine o Carence en fer = Anémie ferriprive Moindre capacité de transport d’O2 Fatigue accrue Biologie au quotidien Anémie à Hématies Falciformes (Drépanocytose) Définition: Mutation ADN affectant la protéine hémoglobine Mutation:  o Modification du sixième acide aminé: glutamate remplacé par valine o Protéine hémoglobine modifiée Conséquences: o Déformation des molécules d'hémoglobine o Hématies (globules rouges) prennent forme de faucilles o Effets: Perte de forme circulaire, rigidité, blocage circulation sanguine, fragmentation des globules rouges o Symptômes: Douleurs, endommagement des organes 5.1 Tissus (Histologie) Histologie = étude des tissus et de leur agencement dans les organes Tissus = groupes de cellules spécialisées collaborant pour accomplir fonction au sein d'un organe Tissu épithélial o Recouvre surfaces corporelles, tapisse cavités o Protection contre abrasion (frottements) o Compose glandes sécrétoires Tissu conjonctif o Relie et soutient parties du corps Tissu musculaire o Mise en mouvement du corps et ses parties Tissu nerveux o Réception de stimulus et conduction d’influx nerveux 3.1 Qu’est-ce qu’une cellule ? Êtres vivants : formés d’une (être unicellulaire) ou plusieurs cellules (être pluricellulaire). Plupart des cellules de petite taille o Observation : microscope, cellules entre 10 et 100 micromère (µm) (humaines), composants cellulaires plus petits. 1 micromètre = 0,001 millimètre 3.1.1 Théorie cellulaire L'unité fondamentale de la vie Cellule = unité fondamentale de la vie. Caractéristiques de la vie : matière, énergie, reproduction, croissance, réaction aux stimuli, homéostasie. Tous les êtres vivants sont formés de cellule Organismes unicellulaires : présentent toutes les caractéristiques de la vie. Organismes pluricellulaires (ex. humain) : assemblage de cellules spécialisées (sanguines, nerveuses, musculaires) qui sont différentes par forme (structure) et rôle (fonction). De nouvelles cellules ne peuvent provenir que de cellules préexistantes Origine des cellules : uniquement à partir de cellules préexistantes. Reproduction sexuelle : spermatozoïde + ovule → zygote (1ère cellule d’un nouvel organisme). o Parents = transmission copie gènes Contiennent instruction permettant zygote = croissance + développement → devenir organisme mature 3.1.2 Taille des cellules Cellules visibles o Certaines, comme l’œuf de poule, visibles à l’œil nu. Surface cellulaire : lieu d’échanges (nutriments, déchets). o Grosse cellule = plus nutriments + plus déchets, que petite cellule → besoins cellule proportionnels à volume o Rapport surface/volume : plus le volume augmente, plus le rapport diminue. Conséquence : limites à la taille des cellules métaboliquement actives. Exemple : l'ovule se divise sans augmenter de volume. ▪ Fécondation de l'ovule = activation du métabolisme + début de division cellulaire  L'ovule se divise en plusieurs cellules sans augmentation du volume total pendant environ six jours Cette division augmente la surface totale des cellules, améliorant les échanges de matériaux entre les cellules et l'environnement Le volume des cellules reste constant malgré les divisions *récepteur + centre de régulation = ovule fécondé **effecteurs = cellules en division ▪ Distance à parcourir : substances voyagent plus rapidement dans petites cellules. 3.2 Organisation cellulaire eucaryote Procaryotes : bactéries, pas de noyau = ADN non entouré de membrane mais tout de même au centre. Eucaryotes : noyau entouré de membrane, évolué de procaryote (selon théories) o Bcp organites (= petites structures avec fonctions particulières) avoir au moins 1 membrane, alors qu'autre comme noyau en avoir 2 Cette compartimentation = diverses activités cellulaires permises simultanément + indépendamment les unes des autres Procaryote + eucaryote = o Membrane plasmique : contrôle des échanges (entrée/sortie). o Cytoplasme : cytosol (eau + molécules dissoutes en suspension), organites (= petites structures avec fonctions particulières) 3.3 La membrane plasmique et le transport membranaire p.61 pour figure Cellule humaine = membrane plasmique marquant frontière entre extérieur et intérieur cellule Son intégrité + bon fonctionnement = essentiels vie cellule Constitution membrane : bicouche de phospholipides, protéines, cholestérol Cholestérol : stabilité membranaire. Protéines membranaires : certaines en surface, d’autres enfouies dans la membrane.  Phospholipides : tête hydrophile polaire (vers l’extérieur), 2 queues hydrophobes non- polaires (vers l’intérieur). o Ceux dans eau polaires (tête) = formation pellicules de surface, micelles ou bicouches sphériques Se mettent face milieu aqueux de l'extérieur ou intérieur cellule o Ceux non polaires pas eau = tournent vers intérieur bicouche, là où pas eau Modèle mosaïque fluide Molécule composant membrane, surtout protéines = disposition en apparence disparate rappelant mosaïque. Agencement molécules membranaires changeant o Plupart lipides + plusieurs protéines = pouvoir bouger + déplacer latéralement Car membrane fluide, c'est-à-dire à température corps = consistance huile d'olive Certaines protéines = rôle transporteur o Canaux protéiques Sorte tunnel : passage substances Autres protéines = enzymes o Catalyse (changement de la vitesse de réaction induit par un catalyseur)réactions Autres protéines = adoption configuration particulière o Permettre agir comme récepteurs pour messager chimique : ligand o Hormone produite par glande endocrine ou neurotransmetteur sécrété par neurone = exemples Glycoprotéines/Glycolipides : chaînes glucidiques s'attachant à face externe protéines/lipides marquant identité cellulaire + étant propre à chaque cellule o Exemples : Cellules système immunitaire utilisent marqueurs identité pour distinction cellules saines vs cellules étrangères/infectées que corps doit détruire Ces cellules servent différenciation groupes sanguins Cytosquelette : filaments attachés à la face interne de la membrane. Homéostasie Structure + propriétés membrane plasmique = maintien homéostasie cellulaire Perméabilité sélective (ou être semi-perméable) : degré variable perméabilité ; cellule imperméable à certaines substances et permet à autres passer plus ou moins facilement. ***Figure 3.8 p.64*** En raison échanges d’ions avec milieu extracellulaire = membrane site phénomènes bioélectriques à base création + propagation influx nerveux Transport membranaire : Déterminé en fonction taille + polarité (Substances entrent/sortent selon mécanismes précis) o Transport passif : sans énergie (sans ATP) o Transport actif : nécessite ATP 3.3.1 Le transport passif Diffusion simple Exemple de diffusion : odeur du pain, diffusion du colorant dans l'eau. Cuisson pain = libération molécules gazeuses dans l'air Molécules se déplacent du four (forte concentration) vers la salle de vente (faible concentration) o Réponse : molécules atteignent équilibre en se distribuant uniformément Molécules continuent de se déplacer de manière aléatoire Molécules atteignent récepteurs olfactifs dans le nez qui sont liés à membrane plasmique = déclenche influx nerveux se rendant au cerveau → odeur pain alors perçue Molécules concernées : hydrophobes, non polaires (O2, CO2, acides gras, alcools simples). Traversées membrane plasmique : directement à travers phospholipides, elles sont solubles dans lipides. Mouvement : selon gradient de concentration (de forte concentration vers faible concentration) en allant dans 2 directions. o Cela jusqu'à équilibre : molécules uniformément distribuées (autant entrent que sortent de cellule), mouvement aléatoire persistant après équilibre.  O2 : diffuse vers l'intérieur de la cellule (concentration plus faible dans la cellule). o Cellule consomme O2 afin produire molécules ATP nécessaires combler besoins énergétiques CO2 : diffuse vers l'extérieur de la cellule (concentration plus élevée dans la cellule vu qu'il y est constamment produit), concentration plus faible extérieur cellule. Conclusion Diffusion simple o Passage direct à travers membrane o Pas de dépense d'énergie cellulaire o Mouvements spontanés des molécules se déplaçant librement o Passage de concentration élevée à faible Diffusion facilitée Solutés hydrophiles (molécules polaires, ions) ne peuvent pas diffuser simplement à travers la membrane plasmique. Ces molécules sont incompatibles avec les lipides, bien qu'elles se mélangent à l'eau. Exemples de solutés : glucose, acides aminés, ions. Nécessitent des protéines spécifiques (canaux ou transporteurs) pour traverser la membrane. Transport passif Molécules se déplacent suivant leur gradient de concentration (forte concentration vers faible concentration). Aucune dépense d'énergie (pas d'ATP requis). Protéines de transport Canaux : permettent le passage d'ions spécifiques. o Exemple : canal à potassium (K+) laisse passer uniquement le K+.  o Certains canaux toujours ouverts, d'autres s'ouvrent/ferment en réponse à des stimuli. Transporteurs : se lient à une molécule spécifique et changent de forme pour la faire traverser. o Exemple : transporteur de glucose ne transporte que du glucose. Modes de diffusion facilitée 1. Diffusion facilitée par canal protéique : concerne les ions de petite taille, traversant par intermédiaire canaux remplis d'eau. 2. Diffusion facilitée par transporteur protéique : concerne les petites molécules polaires (glucose, acides aminés). Le transporteur se lie à la molécule, change de forme et la libère de l'autre côté de la membrane. Osmose Diffusion de l'eau à travers une membrane via aquaporines (canaux protéiques spécifiques).. L'eau est polaire et peu compatible avec les lipides, traverse la membrane par des aquaporines (canaux protéiques spécifiques). o Ces canaux permettent traverse membrane en évitant contact direct avec phospholipides Mouvement de l'eau Conditions o Se produit lorsque la membrane est perméable à l'eau mais peu perméable/imperméable aux solutés (solutés peu ou non diffusibles). L'eau se déplace du compartiment où elle est plus abondante (solution diluée) vers celui où elle est moins abondante (solution concentrée). o Suit son gradient de concentration. o Le mouvement net cesse lorsque les concentrations des solutions de part et d'autre de la membrane sont égales. Tonicité Capacité d'une solution à changer le volume d'une cellule en modifiant son contenu en eau.  Dépend de la concentration des solutés dans la solution. Exprimée en pourcentage (ex. : 0,9% NaCl dans les globules rouges). Types de solutions Isotonique o = 0,9% NaCl. o Concentration de solutés non diffusibles + teneur en eau égale à celle de la cellule. o Exemple : plonger globules rouges dans 0,9% NaCl. Les cellules conservent leur taille et forme habituelles (aucun mouvement net d'eau). o Solutions intraveineuses médicales = souvent isotoniques Hypotonique o = < 0,9% NaCl o Concentration des solutés inférieure à celle du cytoplasme, teneur en eau supérieure. o Exemple : plonger globules rouges dans < 0,9% NaCl. L'eau entre dans les cellules, qui gonflent (turgescence) et peuvent éclater (cytolyse = bris cellules, hémolyse = destruction globules rouges). Hypertonique o = > 0,9% NaCl o Concentration des solutés supérieure à celle du cytoplasme, teneur en eau inférieure. o Exemple : plonger globules rouges dans > 0,9% NaCl. L'eau quitte les cellules, qui se ratatinent (plasmolyse). Les globules rouges prennent une apparence crénelée. 3.3.2 Le transport actif Pompes à solutés Déplacement :  o Contre le gradient de concentration (de faible concentration à forte concentration). Exemples : o Accumulation de l'iode dans la glande thyroïde. o Absorption complète des monosaccharides dans l'intestin par cellules qui tapissent tube digestif. o Élimination presque totale du sodium (Na⁺) dans l'urine par les cellules des tubules rénaux. Nécessite : o Une protéine de transport (ex. : pompe Na⁺/K⁺). Souvent appelées "pompes" → emploient énergie pour déplacer substance à encontre gradient concentration. o Énergie cellulaire (= libérée par dégradation ATP). Pompe Na⁺/K⁺ : o Transporte 3 ions Na⁺ hors de la cellule (→) et 2 ions K⁺ dans la cellule (←). Travaille donc inéquitablement o Présente dans toutes cellules Particulièrement importante pour les cellules nerveuses et musculaires. Importance du NaCl : o Transport actif du Na⁺ pompé à travers membrane, suivi d'une diffusion passive du Cl⁻ à travers des canaux spécifiques. Dysfonctionnement : o Si intégrité non maintenue → peut causer des maladies Ex. : la fibrose kystique (due à un problème des canaux Cl⁻). Transport vésiculaire : endocytose et exocytose C’est pour grosses molécules incapables traverser membrane par mécanismes décrits précédemment. Transport actif : Nécessite de l'ATP (même si mouvement pas nécessairement à encontre gradient concentration). Endocytose  Portion membrane plasmique s'invagine (se replier sur soi-même, à la manière d'un gant retourné) pour envelopper une substance/un liquide et former une vésicule à l'intérieur de la cellule. o Lorsque détachée, portion membrane forme vésicule (petit sac) à intérieur cellule Types : o Phagocytose : Capture des particules solides ou pathogènes (capables causer maladies) par des globules blancs ("cellule qui mange"). o Pinocytose : Capture de petites quantités de liquide ("cellule qui boit"). Souvent ça que cellules prélèvent Exocytose Vésicule cytoplasmique fusionne avec membrane plasmique pour expulsion des substances. o Flot constant de vésicules circule entre certains organites avant finir par fusionner avec membrane plasmique o Exemple : Molécules de signalisation, neurotransmetteurs, quittent cellule nerveuse pour aller exciter une autre cellule nerveuse ou musculaire. 3.4 Le noyau et les principaux organites cellulaires 3.4.1 Le noyau Centre de contrôle cellulaire : contient le génome (= ensemble matériel génétique), toutes cellules organisme possèdent même gènes (= segments molécules ADN). ADN Molécules d’acide désoxyribonucléique. Gènes : segments d’ADN établissant séquence acides aminés des protéines o Actifs/Inactifs : varient selon le type de cellule (ex : gène insuline actif dans cellules bêta du pancréas, mais inactifs dans cellules nerveuse). Pas pouvoir voir détail double hélice de chaque molécule ADN → largeur 2 nanomètres (= 0,000002 millimètres) ARN (acide ribonucléique) Intermédiaire dans la synthèse des protéines, détermine protéines présentes dans cellule avec ADN. Protéines : définissent la spécificité cellulaire, diverses fonctions. Chromatine : Amas filaments d’ADN : emmêlés les uns dans les autres. o Chacun fil = molécule ADN lâchement enroulé autour protéines nommées histones Visible en l’absence de division cellulaire. Chromosomes : Visible pendant la division cellulaire. = Un filament de chromatine subit enroulement serré jusqu'à former structure semblable à bâtonnet 46 chromosomes : 23 paires, moitié père/mère (= 46 molécules d'ADN) Nucléoles : Régions sombres dans chromatine Type d’ARN = ARN ribosomique (ARNr). Assemblage protéines + ARNr = sous-unités ribosome (un organite). Enveloppe nucléaire : Deux membranes phospholipidiques (une interne, une externe) séparent noyau-cytoplasme. Continuité avec réticulum endoplasmique (RE). Pores nucléaires : passage ARN, sous-unités ribosomiques (vers extérieur), protéines (vers intérieur). ADN reste dans le noyau, ne le quitte JAMAIS. 3.4.2 Les ribosomes Constitution = protéines + ARN ribosomique (ARNr). ARNr : synthétisé à partir ADN dans nucléole. Cet ARN + protéines = sous-unités ribosomiques dans cytoplasme. o Ces sous-unités quittent noyau par pores nucléaires + lorsque synthèse protéine sur point commencée = assemblage deux à deux dans cytoplasme → formation ribosomes fonctionnels Dans ces organites = traduction dans synthèse protéines *Ribosomes souvent liés RE, mais certains libres dans cytoplasme. o Ribosomes libres : protéines synthétisées pour l’usage interne de la cellule (ses fonctions). o Ribosomes liés au RER : protéines synthétisées = agir intérieur certains organites + sécrétées extérieur cellule + intégrées membrane plasmique 3.4.3 Le système endomembranaire Composants : enveloppe nucléaire, réticulum endoplasmique (RE), complexe golgien, lysosomes, vésicules, membrane plasmique. Rôle : production, modification, sécrétion, digestion des molécules. Réticulum endoplasmique (RE) RE rugueux (RER) : o Surface couverte de ribosomes : apparence rugueuse. o Synthèse des protéines : insertion dans membrane RER, cavités. o Modification : protéines transformées en glycoprotéines. o Synthèse des phospholipides membranaires. o Protéines : destination organites, membrane plasmique, sécrétion. RE lisse (REL) : o Pas de ribosomes : surface lisse. o Synthèse des phospholipides membranaires. o Fonctions spécifiques : Tissu adipeux : production de triglycérides. Testicules : synthèse de testostérone.  Foie : détoxication, libération glucose. Cellules musculaires : stockage ions calcium (contraction). o Vésicules de transport : vers d'autres parties de la cellule, souvent vers le complexe golgien. Complexe golgien Découverte : par Camillo Golgi en 1898. Structure : empilement de saccules (concaves, comparés à des pains pitas). Rôle : o Modification finale : glycoprotéines, glycolipides. o Tri et emballage : molécules vers membrane plasmique, organites, lysosomes. o Vésicules de sécrétion : libération à l’extérieur de la cellule. Lysosomes Structure : sacs membraneux, produits par complexe golgien. Rôle : o Contiennent enzymes hydrolytiques : digestion des macromolécules. o Phagocytose : fusion avec phagosomes, digestion du contenu (phagolysosome). o Autodigestion : recyclage organites usés (autophagie). Maladies lysosomales : o Maladie de Tay-Sachs : accumulation de lipides dans cellules nerveuses, absence d’enzyme spécifique. 3.4.4 Les mitochondries Rôle : production d’énergie (ATP) via respiration cellulaire. o Utilisation d’O2, rejet de CO2. Structure : o Double membrane : externe lisse, interne avec crêtes. o Matrice : liquide gélatineux, contient enzymes.  o Crêtes mitochondriales : complexes protéiques pour production d'ATP. 3.5 Le cytosquelette et le mouvement cellulaire Cytosquelette Protéines : structure en réseau, cytoplasme. Rôle : o Maintien forme cellule. o Ancrage organites. o Mouvement organites. Fibres du cytosquelette 1. Microtubules : o Plus gros éléments. o Structure : 13 rangées, protéine tubuline. o Rôle : forme cellule, rails pour déplacement des organites. o Centrosome : centre organisateur, régule assemblage. Contient : deux centrioles. o Division cellulaire : fuseau de division, mouvement chromosomes. 2. Filaments d’actine (microfilaments) : o Protéine : actine. o Structure : longues fibres, faisceaux/groupements. o Rôle : mouvement cellule, organites. o Présents : cellules musculaires (contraction). 3. Filaments intermédiaires : o Rôle : stabilité, résistance aux contraintes mécaniques. 3.5.1 Cils et flagelles Fonction : mouvement.  Cils : o Courts, nombreux. o Mouvement : rames. o Rôle : voies respiratoires (balayage débris), trompe utérine (déplacement ovule). Flagelles : o Long, unique (ex. spermatozoïde). o Mouvement : ondulatoire. Structure : o Organisation commune : microtubules, recouverts membrane plasmique. o Protéines motrices : activées par ATP, interaction et courbure microtubules (mouvement). o Corpuscule basal : similaire aux centrioles. Microvillosités : o Différent des cils. o Structure : projections membrane plasmique, soutenues par filaments d'actine. o Rôle : augmenter surface contact, absorption (ex. intestin grêle). 3.7 Division cellulaire Cellules somatiques : o Type : toutes cellules corporelles sauf gamètes. o Division : mitose. Gamètes : o Type : spermatozoïdes, ovules. o Division : méiose. 3.8 Synthèse des protéines Étapes 1. Transcription : o ADN → ARNm : copie gène (séquence nucléotides).  o Rôle : ARNm transporte l’information pour la synthèse protéique hors du noyau. 2. Traduction : o ARNm → protéines : séquence d’acides aminés. o Rôle : traduction codons ARNm (3 nucléotides) en acides aminés. 6.1 Vue d’ensemble du système nerveux Structure Système nerveux central (SNC) : o Encéphale + moelle épinière o Situé sur la ligne médiane du corps Système nerveux périphérique (SNP) : o Hors du SNC o Comprend : récepteurs sensoriels, nerfs, ganglions Rôle (fonctions) Sensibilité Récepteurs sensoriels dans la peau et autres organes o Réaction à stimulus externes et internes o Génèrent influx nerveux Influx empruntent voies sensitives (afférentes) du SNP → SNC Exemple : arôme soupe (récepteurs olfactifs) → influx sensitif vers SNC Intégration SNC intègre, analyse l’information reçue o Décide d’agir = stocker en mémoire OU ignorer Exemple : encéphale perçoit soupe aux légumes → envie de se rendre en cuisine o Fonction intégration → encéphale (siège activités mentales supérieures) = pensée, mémoire, émotions, conscience Motricité SNC envoie des influx moteurs via SNP (voies motrices efférentes) → effecteurs (muscles, glandes) o Influx nerveux quittent SNC → muscles ou glandes = activent réponse Exemple : marcher vers cuisine, prendre cuillère pour goûter à la soupe Conclusion (des 3 fonctions fondamentales) Permettent = coordination activités cellulaires + ainsi assurer maintien homéostasie o Exemples Contraction muscles cardiaques à fréquence adéquate → distribution sang dans organisme Muscles squelettiques respiratoire → contracter à rythme assurant bonne oxygénation sang Cellules rénales = responsables régulation volume sanguin + élimination déchets o Homéostasie assurée par stimulation/inhibition des systèmes du corps Système endocrinien assiste système nerveux dans cette tâche 6.2 Organisation du système nerveux Structure du SNC Comprend l’encéphale + moelle épinière o Encéphale = situé dans la boîte crânienne o Moelle épinière = située dans le canal vertébral (délimité par vertèbres) Encéphale et moelle épinière unis au niveau du trou occipital (orifice à base crâne) Structure du SNP À l’extérieur du SNC Comprend = récepteurs sensoriels + nerfs + ganglions Récepteurs sensoriels = terminaisons nerveuses/cellules spécialisées  o Détectent stimulus (température, douleur, toucher, pression, lumière, sons, odeurs, etc.) o Présents dans peau, muscles, articulations, organes internes, organes sensoriels spécialisés (ex : yeux, oreilles) Nerf = regroupements d’axones parallèles entourés de tissu conjonctif o Relient SNC → récepteurs sensoriels et effecteurs (muscles, glandes) o 12 paires de nerfs crâniens émergent de l’encéphale o 31 paires de nerfs spinaux émergent de la moelle épinière Ganglion = amas de corps cellulaires neuronaux situés hors du SNC 6.2.1 Subdivisions fonctionnelles du SNP Division sensitive (afférente) Transmet influx nerveux depuis récepteurs sensoriels → SNC Corps cellulaires des neurones sensitifs dans des ganglions près du SNC Division motrice (efférente) Achemine influx nerveux du SNC → effecteurs (muscles, glandes) Système nerveux somatique (SNS) Transmet influx nerveux SNC → muscles squelettiques o Contrôle volontaire des muscles squelettiques Corps cellulaires des neurones moteurs somatiques situés dans le SNC Axones prolongés dans nerfs → muscles squelettiques (synapse) o Synapse : région où cellule nerveuse communique avec cellule musculaire squelettique Système nerveux autonome (SNA) Transmet influx nerveux SNC → muscles lisses + muscle cardiaque + certaines glandes Responsable régulation involontaire (inconsciente) Chaîne de deux neurones (dans SNA) pour relier SNC → effecteur  o 1er neurone = corps cellulaire dans SNC Corps cellulaires émettent axone vers ganglions autonomes → dans lesquels synapse avec corps cellulaire 2e neurone o 2e neurone : axone part des ganglions autonomes → effecteurs Subdivisions du SNA SNAS (Système nerveux autonome sympathique) o Actif en situation de stress (devant danger = réponse lutte ou fuite) SNAP (Système nerveux autonome parasympathique) o Responsable des activités de repos (digestion, miction = action uriner) Résumé des fonctions du système nerveux Partie sensitive du SNP = détecte stimulus + transmet information → SNC (par influx nerveux) SNC = site principal de traitement de l’information + prise de décision + intégration des processus mentaux Partie motrice du SNP = achemine influx nerveux depuis le SNC → effecteurs (muscles, glandes) 6.3 Le tissu nerveux Structure 2 types de cellules : o Neurones (cellules nerveuses) : acheminent influx nerveux o Gliocytes (névroglie) : soutiennent et nourrissent les neurones + les aident dans fonction *10 à 50 fois plus de gliocytes que de neurones Rôle (fonctions) Neurones :  o Majorité des neurones adultes : incapables de se diviser par mitose o Région de l'hippocampe (mémoire) : fabrique de nouveaux neurones après 90 ans o Lors de lésions → neurones meurent Gliocytes : o Se divisent (mitose) pour remplacer le tissu détruit Ne peuvent pas produire d’influx nerveux, donc ne remplacent pas fonction des neurones o Si mitose = multiplication anarchique → tumeurs (gliomes) 6.3.1 Les gliocytes du système nerveux central Principales cellules de soutien du SNC : Participent formation barrière sélective sang-neurones Phagocytent substances étrangères Produisent liquide cérébrospinal (LCS) Forment gaines myéline autour axones 4 types de gliocytes dans le SNC : astrocytes, épendymocytes, microgliocytes, oligodendrocytes 1. Astrocytes Structure o Gliocytes les plus abondants. o Ressemblent à des étoiles (nombreux prolongements). Prolongements → pieds périvasculaires → recouvrent vaisseaux sanguins + neurones. o Cytosquelette = soutien des vaisseaux sanguins + neurones. Fonctions o Libèrent des agents chimiques → favorisent formation de synapses entre neurones (développement neuronal chez le fœtus).  o Régulent la composition chimique liquide autour des cellules nerveuses (éliminent ions potassium + neurotransmetteurs). Exemple : retirent ions potassium + neurotransmetteurs des synapses o Libération substances chimiques favorisant union cellules épithéliales des capillaires → contribuent à la formation de la barrière hématoencéphalique (BHE) Empêche fluctuations sanguines de nuire à l'encéphale Détermine substances pouvant passer du sang aux cellules de l’encéphale = nutriments (ex : glucose) + déchets (ex : CO2) Empêche passage des substances toxiques pouvant être présente sang (ex. : urée) Ne peut rien faire contre substances liposolubles (ex. : alcool, psychotropes, anesthésiques) pouvant traverser membrane à leur guise *Absente dans certaines parties de l’encéphale. o Rôle dans la communication Ca2+ (libération de neurotransmetteurs) → participation neurogenèse + plasticité neuronale chez adulte o Remplacent les neurones endommagés lorsque ceux-ci meurent 2. Épendymocytes Structure o La plupart = tapissent cavités internes du SNC (ventricules de l'encéphale + canal central de la moelle épinière). o Certains = forment avec vaisseaux sanguins → les plexus choroïdes (logés parois ventricules). Fonctions o Plexus choroïdes → produisent (sécrètent) liquide cérébrospinal (LCS) = circulant autour SNC + intérieur ses cavités o Cils des épendymocytes → facilitent circulation LCS  3. Microgliocytes Structure o Gliocytes mobiles Fonctions o Se transforment en macrophages lors de réactions inflammatoires. o Phagocytent tissus nécrosés (résultant infection, trauma, tumeur) + microorganismes/autres substances envahissant SNC. 4. Oligodendrocytes Structure o Prolongements cytoplasmiques → peuvent s'enrouler autour des axones du SNC → (fonction =) forment gaines de myéline (protection isolante) Fonction o Un oligodendrocyte peut myéliniser (protection isolante) plusieurs axones simultanément 6.3.2 Les gliocytes du système nerveux périphérique (SNP) Gliocytes ganglionnaires (cellules satellites) Enveloppent + soutiennent + nourrissent corps cellulaires neurones dans ganglions Absorbent métaux lourds (ex. : plomb, mercure) → protection contre toxicité pour les neurones Neurolemmocytes (cellules de Schwann) Myélinisent les axones du SNP (similaire aux oligodendrocytes dans le SNC) o Différence oligodendrocyte = chaque neurolemmocyte myélinise un seul axone 6.3.3 Le neurone Cellule nerveuse pouvant recevoir stimulus + transmettre influx nerveux à autres neurones/cellules effectrices de nature musculaire/glandulaire. Forme réseaux complexes responsables activités système nerveux Neurone comprend = corps cellulaire + prolongements (dendrites + axone) Corps cellulaire Structure Contient un noyau central proéminent avec un nucléole visible Organites : quelques mitochondries, ribosomes libres, RER (substance chromatophile ou corps de Nissl), appareil de Golgi bien développé Réticulum endoplasmique rugueux (RER) → forme des amas (substance chromatophile) Cytosquelette composé de microfilaments, neurofibrilles et microtubules Fonction La substance chromatophile est responsable de la synthèse des protéines, principalement via les ribosomes libres et ceux du RER Le cytosquelette maintient la forme cellulaire et assure le transport de substances dans le neurone o Transmet les potentiels gradués via la membrane plasmique jusqu’au cône d’implantation de l'axone Dendrites Structure Extensions cytoplasmiques courtes, ramifiées, s'effilent depuis le corps cellulaire vers leurs extrémités Récepteurs spécialisés Fonction  Constituent les principales voies d'entrée du neurone (réception des stimulus) o Les récepteurs spécialisés (terminaisons dendriques) captent un type particulier de stimulation → convertissent en potentiels gradués (première étape de l'activité bioélectrique) Les potentiels gradués (= faibles courants électriques) se dirigent vers le corps cellulaire en direction axone Le corps cellulaire peut également recevoir des influx via des synapses Corps cellulaire + dendrites = structure réceptrice du neurone Axone Structure Généralement de forme linéaire Un seul axone par neurone (origine au niveau du cône d’implantation) o Peut rester unique ou se ramifier (collatérales) Diamètre constant, longueur variable (quelques millimètres à plus de 1 mètre) Axones longs = neurofibres ou fibres nerveuses o Se terminent par des télodendrons (ou terminaisons axonales) → boutons synaptiques (possèdent nombreuses vésicules contenant neurotransmetteurs) Fonction Zone gâchette (au cône d'implantation) : génère les potentiels d'action (influx nerveux) o L'influx nerveux voyage le long de l'axone → boutons synaptiques → libération de neurotransmetteurs Neurotransmetteurs diffusent à travers la synapse (cellule effectrice) vers une autre cellule (neuronale, musculaire, glandulaire) → stimuler ou inhiber cette autre cellule L'axone = structure conductrice (génère + propage influx nerveux) o Boutons synaptiques = structure sécrétrice (libèrent neurotransmetteurs) 6.3.4 Types de neurones Classification fonctionnelle Basée sur la direction de l'influx nerveux 1. Neurones sensitifs (afférents) o Produisent des influx nerveux vers le SNC. 2. Interneurones (neurones d'association) o Transmettent les influx d'un interneurone à l'autre dans le SNC (jusqu'à l'atteinte des neurones moteurs) 3. Neurones moteurs (efférents) o Transmettent les influx nerveux du SNC aux muscles et aux glandes (effecteurs). Classification structurelle Basée sur le nombre de prolongements émergeant du corps cellulaire 1. Neurones multipolaires o Nombreuses dendrites, un seul axone (les dendrites varient en nombre et en niveaux de ramifications). o Exemples : neurones moteurs et la majorité des interneurones. 2. Neurones bipolaires o Deux prolongements : une dendrite et un axone. Fonction de la dendrite : recevoir un stimulus ; l'axone conduit l'influx nerveux vers le SNC. o Localisation : certains organes sensoriels (rétine, oreille interne, muqueuse nasale)  3. Neurones unipolaires o Un seul prolongement issu du corps cellulaire, se divisant en deux ramifications. Prolongement périphérique = pourvue de terminaisons réceptrices (fonction semblable dendrites) qui réagissent à des stimulus pouvant mener formation influx nerveux se dirigeant vers SNC. Prolongement central = se termine par télodendrons + boutons synaptiques → libèrent neurotransmetteurs. *Ces prolongements = un seul axone o Majorité des neurones sensitifs 4. Neurones anaxoniques o Composés uniquement de dendrites, sans axone. o Fonction : interneurones dans le SNC. 6.3.5 Gaine de myéline Structure et formation Enveloppe les axones = offre protection physique + isolation électrique + accélère la propagation de l'influx nerveux. o Axones longs sont myélinisés, les courts ne le sont généralement pas. Formée par : o Neurolemmocytes (dans le SNP). o Oligodendrocytes (dans le SNC). Sphingomyéline : lipide dans la membrane des neurolemmocytes et oligodendrocytes, donne son nom à la gaine. SNP La membrane d'un neurolemmocyte s'enroule plusieurs fois autour de l'axone → pour former gaine de myéline o Neurolemme : couche périphérique formée par le noyau et cytoplasme repoussés à la fin du processus d'enroulement.  Un neurolemmocyte couvre environ 1 mm d'axone, plusieurs sont donc nécessaires pour un axone entier. Nœuds de la neurofibre (nœuds de Ranvier) : interruptions de 2-3 μm (micromètres) entre deux neurolemmocytes. SNC Les oligodendrocytes myélinisent plusieurs axones avec leurs prolongements, qui s'enroulent autour des axones. Contrairement aux neurolemmocytes, les oligodendrocytes ne forment pas de neurolemme. o À la place, nœuds de la neurofibre présents, mais axones plus éloignés que dans le SNP, car chaque prolongement recouvre plus de 1 mm d'axone. Axones amyélinisés = sans gaine de myéline Peuvent autant être dans SNC que SNP Pas conclure qu'ils n'ont aucun lien avec oligodendrocyte/neurolemmocyte o Pas gainer, mais s'y enfoncent comme s'enfoncer dans coussin moelleux o Pas isolation électrique = pas obtention vitesses conduction influx nerveux aussi élevées que dans axone myélinisés Régénération des axones dans le SNP *Axones du SNP vulnérables aux traumas (ex : coupures, blessures par compression)* Régénération des axones dans le SNP : o Possible si corps cellulaire neurone reste intact + suffisamment neurolemme subsiste. Succès dépend : Gravité traumatisme Distance coupure-effecteur *Moins ces facteurs sont importants, plus chances rétablissement sont bonnes Dégénérescence après section d’un nerf Structure  En 3-5 jours : o Axones en aval de la coupure = segments irréguliers → dégénèrent o Absence de substances synthétisées dans le corps cellulaire → ne peuvent plus atteindre la partie distale Neurolemmocytes : o Gaine de myéline commence à se dégrader o Neurolemme reste intact Partie proximale des axones : o Se referme + enfle (accumulation de substances transportées) Fonctions Macrophagocytes (cellules système immunitaire) : o Envahissent site de la blessure o Phagocytent débris + libèrent substances chimiques → favorisent prolifération des neurolemmocytes Neurolemmocytes : o Prolifèrent par mitose + grossiss