Chapitre 2 Cytologie PDF

µ ²Concept de cellules très anciens avant même les molécules Robert Hooke pensait que les cellules était vide en voyant...

µ ²Concept de cellules très anciens avant même les molécules Robert Hooke pensait que les cellules était vide en voyant cette coupe au microscope Microscope optique avec grossissement 1000x Très important dans la recherche biologique Les bactéries sont bcp plus petites car ce sont des procaryote Utilise aves des faisceaux d’électrons Peut pas regarder a l’œil nu, on a besoin d’un ordinateur Peut agrandir plus que les microscope optique 100 000x  Dans le microbiote donc Bactérie sympathique procaryotes Bactéries très étudier -> génies génétique Mauvaise presse - Souvent utilise comme marquer de manque d’hygiène - peut devenir dangereuse et infecter le corps humains grâce à des plasmides. Ils passassent dans le sang et nous rendent malades Plasmide se rajoute aux génomes d’une bactérie et si ils sont pathogène, ils rendent la bactéries pathogène également La cellules procaryote Membrane= Bicouche lipidique qui isole l’intérieur de la bactérie Pilus= structures de protéines qui permettent de s’accrocher aux muqueuses Certains ont un flagelle Pour avoir une solutions stérile il faut filtrer avec des trou de moins de 0 ,5 µm -> pour être sur et avoir une marge de sécurité on utilise Cellule eucaryote un filtre de 0,22 µm Les cellules eucaryotes sont compose d’organite et d’un noyau  Le fractionnement cellulaire Casser des cellules et ensuite centrifuger pour isole les organiques Ensuite on peut observer les organites collecté et les étudier Cellules structure diff : Organite peuvent avoir une ou deux – paroi membranes - vacuole (remplie de liquide) - chloroplaste (pour photosynthèse) Et pas de centrioles Sinon les cellules sont très semblable entre végétaux et animal  -Bicouche lipidique fais de phospholipide et de membranes plasmique cholestérol -Tellement fine on ne peut pas la voir au microscope optique mais observable avec le microscope électronique - Barrière imperméable ( ni eau ni composant dissout dans l’eau ne passent) , élastique ( s’adapte aux contrainte intérieurs et extérieurs) et fluide (( mouvement latéraux) molécules de phopholipide se déplacent dans le même feuillet (couche)) -phopholipide peuvent passer dans l’autre feuillet mais c’est extrêmement rare -Protéines = moitié de la masse de la membrane -3 sortes différentes protéines intramembranaire ( protéines complétement dans la membranes) protéines transmembranaire - Domaine transmembranaire ( hydrophobe) - Domaine extracellulaire (hydrophile) - Domaine intracellulaire(hydrophile) protéines périphérique (lipoprotéines) ( pas dans la membranes, elle sont Intramembranaire mais juste attacher et elles sont hydrophile) Membrane des cellules animal -Couche de glucide attaché de manière covalente a la membranes = glycocalyx -Dans tous les types de cellules mais très développé animal - Couche à la surface mais pas à l’intérieur de la membranes  Cytoplasme - cytoplasme = Cytosol + organites -mouvement du cytoplasme =cyclose - Cytosol= gel dans lequel sont les organites - l’ion plus fréquent a l’Intérieur des cellules humaine = potassium - l’ion Na est plus souvent en dehors de la cellule que dedans Machine à fabriquer des protéines invisible microscope optique Cytosquelette -Squelette de la cellules très diff du squelette humain -Impliquer fortement dans les mouvement de la cellules -Ils peuvent facilement s’agrandir et rétrécir (dynamique) -protéines -Plus développer chez cellules animal que végétale 3 type de cytosquelette o Filament intermédiaire -câble (protéines filamenteuse qui s’enroulent) -Exemple de filament intermédiaire : cytokératines (kératine dans la cellules) -Peut pas être vu au microscope sauf si on éteint la lumière et qu’on utilise un système de fluoresce (on met lumière latérale et les filaments la réfléchis) - Ce qu’il y a en jaune = lamina nucléaire = filament qui renforcent le noyau - Donne la forme a la cellule et joue un rôle dans les mouvement de la cellule  Microvillosité (Doigt) que dans les cellules o Microfilament épithéliales - Collier de perle (double collier) - Ex – actine et myosine - joue un rôle dans le mouvement et forme de la cellules -Ligne qui traverse la cellules et dans les doigts -Rôle de contraction musculaire ( en particulier ex au-dessus) -Actine= charpente de microvillosités( doigt) lumière augmente surface microvillosité de contacte (intestin) Membranes plasmique cytosol cytosquelette est très dynamique qui en permanence peut être recomposer (agrandir rétrécissement) -Tube creux constituer de tubuline -les tubes s‘associent entre eux -Rôle : -ils créent des fuseau mitotique -Transport organites -Charpente des cils et flagelles On en retrouve dans la trachées -Dans les Cils on trouve des microtubules, ils sont plus grand que les microvillosités (doigt) -On trouve aussi des cils dans paramécie (permet de nager) -On peut aussi retrouver des cils dans trachées (bouger les poussière pour les expulser)  1. Polymérisation ( ajouter des polypeptides) Si polymérisation et dépolymérisation en même temps Dépolymérisation (retrait de polypeptides) 2. mouvement d’extension Protéines linéaires Fibre cytosquelette -Ex Contraction musculaire (Ex Actine et myosine) -Ex mitose 3. rails N’importe quel objet qu’on doit déplacer dans la cellules ( ex organite) cargo kinésine Cytosquelette immobile Les organites Membrane assez semblable à la membrane plasmiques Réticulum endoplasmique - Lisse et rugueux Lisse - Synthétise le cholestérol et des phospholipides Rugueux - Associer avec des ribosomes - Synthèse des protéines membranaires exportés et sécrétés -Ribosome sur la face extérieur du réticulum -Intérieur du réticulum (la lumière) il y a des protéines -Sac aplatit = RER -Continuité entre enveloppe nucléaire et RER  L’appareil de golgi -Ensemble de sacs empiler les uns sur les autres - il y a des vésicule de transport qui passe du RE à l’appareil de golgi - L’appareil de golgi à deux face -Cis réception des composés et des protéines fabriqué dans le RE -Golgi transforment et amener les protéines à la face trans -Un appareil par cellules -Il tri les protéines -Centre de tri et d’expédition de ce que fabrique les RE cis trans L’exocytose -exosome (vésicule) se rapproche de la membranes -les protéines snares vont permettent la fusion entre la membranes de l’exosome et la membranes plasmique. -Ensuite incorporation des lipides de l’exosome avec la membranes plasmique -Ex de ce qui est relâcher en milieu extracellulaire : hormones secréter (insuline, adrénaline…) L’endocytose -Particule qui vont rentrer dans la cellules (solide ou liquide) -Solide => phagocytose -Liquide => pinocytose - molécule => endocytose via récepteur -Membrane va s’invaginer et une vésicule va se créer et ensuite vésicule va digérer les particules à l’intérieur de la vésicule en fusionnant avec un lysosome.  endocytose Chez l’homme les cellules ne mangent pas de bactéries ( corps Entrer de liquide (eau) et des molécules humains est stérile (sauf intestin) sinon malades dissoutes dans la cellule mais de la membranes rentre aussi dans la cellule Les macrophage vont éliminer les bactéries qui sont dans le corps humains (phagocytose de corps étrangers ) Si pleins de vésicules viennent par exocytose la taille de la membrane va augmenter donc grâce à la pinocytose il y a une compensation car un petit peu de la membrane rentre dans la cellule Quand on veut faire rentrer dans la cellule des molécules particulière ( choix de ce que l’on fait rentrer) Récepteur = protéines transmembranaire  Récepteurs de la transferrine ( protéines qui transporte le fer dans le plasma surtout) Illustration Les récepteurs se rejoignent dans un endroit précis et puis tout va rentrer dans la cellules en un coups Au final : -Transferrine est dégradé -récepteur est recyclé et réutilisé clathrine -fer récupérer dans la cellule et utilisé Ex d’utilisation du fer : le fer va rentrer dans l’hémoglobine Chez l’homme deux molécules rentre comme ça –> gouttelette de lipide coupler avec des apolipoprotéines, elles se promènent dans notre sang -> fer lysosome -Digère a ph acide ( pas aussi acide que l’estomac) -cause d’importants maladies (disfonctionnement de lysosomes)  autophagie -Cellule se mange elle-même , mange un organite de la cellule -But de recyclage si plus besoin de l’organite cible, si cellule doit rétrécir ou si l’organite est abimé -le sac va progressivement entourer la cible pour former un autophagosome -Ensuite autophagosome va fusionner avec un lysosome pour être digéré - le recyclage des composant de la cellule n’est pas aléatoire les peroxysomes - Contient des cristaux d’enzyme ( surtout la catalase) - Peroxyde =Composé réactif et oxydant qui peuvent être toxique pour la cellule (décoloration des cheveux ) - Il faut les isoler donc c’est pour ça qu’il y a les peroxysomes - C’est comme un Labo chimique ou on fait les réaction dangereuse les mitochondries - Double membranes (externe et interne) - La membrane Interne est plus grande que externe - Deux membranes a traverser pour passer dans la mitochondrie - Seul organite qui contient continuellement de l’ADN - Elle contient aussi de l’ARN et des ribosome (Adn donc origine bactérienne) - Centrale énergétique de la cellule (création de l’atp) qui est la source d’Energie principale pour la cellule -> respiration cellulaire -Espace intermembranaire = eau et ions -Membrane interne forme des replis  Pour faire des mitochondrie il faut des mitochondries obligatoirement le chloroplaste(Uniquement plantes) -Très facile à reconnaitre -Empilement de sac = granum -Chaque ligne = thylakoïde (un sac) -Transforme du CO2 en sucre et de l’eau en o2 -On y trouve de l’ADN et des enzyme => la présence de l’ADN prouve qu’il s’agit d’une origine bactérienne Il y a de la chlorophylle La noyau -Très facile à observer au microscope - protège la chromatine et fabrique l’ARN messager -Synthèse des ribosome dans le nucléole (point foncer et dense dans le noyau) - l’enveloppe nucléaire a une structure différèrent des organite car présence de trous dans la membrane (pore) -l’enveloppe nucléaire est en continuité avec le RER - Le noyau n’est pas un organite  chromatine - Hétérochromatine (foncé) partie de chromatine dont la cellule n’a pas besoin au moment où on la voit (elle est ranger comme des archive) - Euchromatine (claire) partie active et dont la cellule a besoin à l’instant T Enveloppe nucléaire - Entourer de pores (trous) , qui vont laisser passer les petites molécules librement (eau , ion…) - Passage des grosses molécules ( ARN messager et protéines) est possible mais contrôler (comme une douane ) il décide quelle molécule a le droit de rentrer ou sortir - Lamina filament intermédiaire (protéine lamine) sert à donner une forme , une rigidité à l’enveloppe - ce qui forme l’anneau des pores sont des protéines - il y a un panier accrocher aux pores mais qui se situe vers l’intérieur du noyau, c’est là ou est contrôler le passage des grosses molécules -le panier est constitué de protéines Les pores nucléaires ribosome Panier panier  Paroi = couche protectrice faite de cellulose (glucide) On ne parle pas de paroi chez la cellule animal mais de matrice extracellulaire Espace extracellulaire paroi chez les Végétaux -Contient presque que des polysaccharide (glucide) -Adition secondaire = plus solide , imperméable … -Bien visible au microscope plus gros que la membrane plasmique qui elle n’est pas visible au microscope -La paroi n’est pas capable d’être digère -> fibre alimentaire -C’est le microbiote qui utilise cette fibre  chez les cellules Animals -Point = ligne =fibre de collagène ( protéine abondante chez animaux )perpendiculaire à l’image Matrice n’entoure pas toute les cellules -Autour de la cellule eau gel Elle est constituée de glycoprotéines -Fibre donne une rigidité et permet de coller les cellules entre elles , elles se trouve à l’extérieur des cellules -l’ élastine rend nos tissus élastique (protéines) matrice cellulaire Intégrine = Protéines transmembranaire, rôle attacher la cellule au fibre de collagène (ou fibronectine ou lamine) pour maintenir la structure - Pour bien accrocher les deux ensemble (cellule et matrice), l’intégrine accroche les fibre au cytosquelette - Tout ça est dynamique (intégrine) ce n’est pas des boulons, elles ont capable de se déplacer , les fibres sont capable de se détacher et se rattacher plus loin donc système pas figer, il peut se déformer pour faire bouger les cellules (important dans les mouvement cellulaires lors du développement embryonnaire) La division cellulaire Toute cellules proviennent d’une cellule elle ne spawn pas -Garder l’intégralité du patrimoine génétique de la cellule mère -Cellule fille identique à la cellule mère  La division des cellules procaryotes - Plus facile que eucaryote car bcp plus petites - Réplication puis partition de la cellule cycle cellulaire eucaryote -Repos = préparation de la cellule -Cycle cellulaire = 12 – 24 h -G1 = phase de «repos »( préparation à la multiplication de l’ADN) -S = multiplications de l’ADN -G2 = phase de préparation à la division -La division cellulaire ne change pas la quantité d’ADN par cellule -Fabrication d’une amorce avec de l’ARN pour montrer ou la réplication doit commencer -Adn polymérase prologue le brin de 5-> 3 -Ensuite élimination de l’ARN et remplacer par de l’ADN Réplication de l’ADN bactérien -On commence toujours au même endroit = origine de réplication -Propagation dans les deux sens Origine de réplications Fourche de réplications Réplication du génome eucaryotes -Adn eucaryote plus au moins le même que bactérie -Sauf qu’il y a plusieurs réplicons en même temps ce qui accélère le processus -les réplicons finissent par fusionner -En parallèle il y a aussi synthèse de nouveaux histone pour reformer la chromatine La mitose -Pas connaitre taille exacte mais ordre de grandeurs des organites -En phase G2 presque 4 m d’ADN dans le noyau de 5-10 micromètre et faire deux partie exacte pour les cellule fille -Le challenge est de diviser en deux l’ADN sans casser sans abimer et donner les deux partie pareils Garder les molécules d’ADN identique issus de la réplication l’une a coter de l’autre garce aux anneaux -Condensine = protéine qui condense l’Adn en chromosome -Chromatide reste lier grâce au centromère -Centrosome = deux centriole qui sont des fuseaux de microtubules -Fin de l’interphase -> duplication du centrosome -Séparation des centrosome et formation du fuseau mitotique Aster = racines Kinétochore = moteur des chromatide -> dépolymérisation des microtubules -Chromosome se reforme en chromatine -Disparition du fuseau -Reformation du noyau et enveloppe nucléaire -Cytocinèse n’est pas inclus dans la mitose -Mais souvent télophase se déroule en même temps que la cytocinèse  Organe qui a le plus besoin de mitose= moelle osseuse Illustration de la mitose - Notre tube digestif est abraser par les aliments qui y passe donc il faut renouveler les cellules - La peau subit aussi de l’abrasion (coup de soleil , brulure)  -Peu de différence dans la mitose Cellules végétales entre animaux, humains et protiste -Sauf le centriole (deux pour former un centrosome) qui n’est pas présent dans la mitose des plantes Lors de la cytocinèse par contre il y a des diff, il n’y a pas d’étranglement de la cellule, il y a une plaque cellulaire (faite de membranes et de cellulose) qui va grandir de plus en plus et séparer les deux cellules filles Les chromosomes -les chromosome sont visible lors de la mitose -on les utilise pour faire des caryotype -On prend du sang chez un patient et on prélève des globule blanc, on va les obliger à faire la mitose et on les bloque en métaphase grâce à un produit. Ensuite on prend les cellules et on les fais tomber sur une plaque en verre , elles vont éclater et laisser les chromosome sur la plaque Ensuite on les colore et ils apparaissent _  nucléotide 1= Nucléotides -1 = brin brin positif négatif Une cellule hérite d’un chromosome mère et un père -Centromère jamais au centre donc un bras long et un bras court -On numérote les bandes du centromère vers le télomère -Pour avoir la séquence positive : On lit la molécule d’ADN du 5 prime du télomère du bras court au 3 prime du télomère du bras long -Pour l’autre brin (brin complémentaire) : on lit de 5 ->3 du bras long au bras court Maintenant une simple prise de sang de la mère suffit à savoir si un embryon est porteur de la trisomie 21 Par fluorescence - On voit facilement les différences entre les chromosomes, que l’on ne voit pas bien lors d’un simple caryotype  Anomalies chromosomiques Peut amener à des maladies délétion inversion duplication amplification zygote Si il y a présence de l’anomalie dans le zygote il y aura donc présence de celle-ci dans toute les cellule de l’organisme Modification dans une seul cellule -> présences de l’anomalie juste dans les cellules issus de celle ci Peut aussi amener à des maladies  Cellule cancéreuses Très anormale Diagnostique possible à partir du caryotype -Possible aussi de diagnostiquer à partir de l’observation de la mitose -On voit bcp trop de mitose de cellule atteinte par rapport aux autres cellules Mitose tripolaire appeler mitose Mercedes  -Traitement qui empêche la mitose -Bon résultats au niveau de la progression du cancer mais possibilité de gros effet secondaire car la mitose d’autre organe indispensable est aussi à l’arrêt Conclusion -Mitose = division du noyau Partition de l’adn en deux parties identiques Dans les cellules somatiques -Chromosome séparés à l’aide d’un fuseau morts cellulaires -Plusieurs possibilité de mort d’une cellules -Nécrose : la cellule se déchire (mort cellulaire sale ) elle déverse son contenue dans l’organisme. -Apoptose (suicide cellulaire ) n’existe que dans des organismes pluricellulaire car on doit supprimer des cellules pour le bons développement et fonctionnement de l’organisme. C’est un mort propre tout disparait et rien n’est relâcher dans l’organisme car pas de perte de la membranes plasmique  -Cellule enclenche l’autodigestion de : -le cytosquelette donc elle perd sa forme et devient un sac Apoptose -des protéines cellulaires - des protéines d’adhérence -Enzyme qui cause ça = CASPase -D’autre enzyme digère l’ADN de la cellule -Ensuite il y a une fragmentation en corps apoptotiques et donc devient plusieurs sac -Corps apoptotique sont phagocytés par des macrophage - Elle joue un rôle sur le développement -ex -Les cellules de la queue sont éliminer par apoptose lors du développement de la grenouille - Chez les souris et les humains les doigts sont séparer par apoptose - D’autres endroits sont aussi toucher par l’apoptose durant le développement embryonnaire pour la formation du corps -Si il y a une infection virale dans le corps, les cellule infectées peuvent être conduite à se suicider par apoptose pour éviter la propagation du virus -Certains traitement contre le cancer peuvent aussi induire la mort cellulaire par apoptose -Le corps se protège aussi contre l’apparition des cancer comme ça