I. La cellule eucaryote : une cellule compartimentée

1. La cellule eucaryote unité structuraleet fonctionnelle I. La cellule eucaryote : une cellule compartimentée II. La cellule eucaryote : une cellule spécialisée III. La cellule eucaryote : une cellule intégrée dans l'organisme

2. I. La cellule eucaryote : une cellule compartimentée 1- Le noyau protège l'information héréditaire par une double membrane a) Généralités - Doublet de membranes (+ pores + lamina int.) - RNP = Vol noyau / (Vol. cyto- Vol noyau) - Nucléole bien dev. pdt digestion

3. a) Généralités b) Constitution chimique - Ultracentrifugation  fraction "noyau" - Qualitatif :eau + lipides + enzymes + glucides + ions + ARN + ADN + protéines - Quantitatif : ADN 20% Prot. Histones 20% + non-histone 50% (A+C)/ (T+G) = 1 (A+T)/ (C+G) = 1,5 chez l'Homme

4. a) Généralités b) Constitution chimique c) Coloration spécifique Réactif de Brachet : - vert de méthyle colore la chromatine de l'ADN en vert; - pyronine colore les ARN du nucléole en rose Réactif de Feulgen (HCl + réactif de Schiff) - libère les fonctions aldéhyde de l'ADN : la fushine devient rose

5. a) Généralités b) Constitution chimique c) Coloration spécifique d) Mort cellulaire programmée - Noyau se condense puis est dégradé - Membranes plasmiques et cellulaires s'invaginent - Ex. versCaenorhabditis : 11 gènes connus (dt 2 de démarrage et 1 de protection)

6. 1- Le noyau protège l'information héréditaire par une double membrane 2- Mitochondries et chloroplastes : organites énergétiques à double membrane

7. a) Généralités - 1 < Taille< 30 µm - Crêtes lamellaires ( ATP) ou tubules (thermogenèse). Surfaces variables - Quantitatif : 10% à 30% du volume cellulaire b) Semi-autonomie génétique - ADN circulaire (X10 exemplaires) Taille  1,5 105 pb pr CP Taille mito. 104 chez l'Homme à 105 chez levure - Crêtes lamellaires ( ATP) ou tubules (thermogenèse)

9. 1- Le noyau protège l'information héréditaire par une double membrane 2- Mitochondries et chloroplastes : organites énergétiques à double membrane 3- Appareil de Golgi et le REG : lieu de la synthèse protéique Flux et Tri protéique

10. a) Le réticulum peut porter des ribosomes - Lames applaties 20 nm à 50 nm X 50 surface - Membrane peu épaisse 6 nm ( 7,5 plasmique) - REG (granaire) basal dans la cellule pancréatique - cavité riche en eau : favorise action des enzymes (glycolases, phosphatase…) - Ribosomes :

11. b) L'appareil de Golgi : ensemble des dictyosomes 1 dictyosome = 3 à 10 saccules emplilés entourés de vésicules (cis = face convexe, trans=face concave et latérales) parfois associés à la membrane externe du noyau

13. 1- Le noyau protège l'information héréditaire par une double membrane 2- Mitochondries et chloroplastes : organites énergétiques à double membrane 3- Appareil de Golgi et réticulum : lieu de synthèses 4- La vacuole stocke et gère les flux d'eau

14. a) Technique d'isolement vacuolaire - Récupération directe (ex : laticifères d'hévéa) - Electrophorèse en flux continu (ex. algue Valonia marine géante) - Ultracentrifugation : densité tonoplaste 1,10 g/cm3 plasmalemme 1,17 g/cm3 - Protoplastes + choc osmotique ou thermique

15. b) Origine de la vacuole - Vacuum très dispersé ds cellules méristématiques 1- Réseau provacuolaire dérivant du REL 2- Cage de séquestration 3- Vacuoles autophagiques (lysosomes primaires) 4- Vacuoles à membranes uniques - Dédifférenciation réversible

16. c) Turgescence de la vacuole et prot érigé - Echanges trans-tonoplaste mee rouge neutre - Def pression osmotique  Pression hydrostatique contrecarrant flux d'eau P = RT (Cle plus concentré (ex. vacuole) - C le moins concentré (ex. milieu extérieur)) - Particpe au grandissement cellualire à l'ouverture / fermeture des stomates 2 < P <100 atm

17. d) Vacuole et homéostasie du cytoplasme • Equilibre hydrique

18. Plasmodesme Membrane plasmique retractée Tractus cytoplasmique Paroi pectocellulosique

19. d) Vacuole et homéostasie du cytoplasme • Equilibre hydrique • Composition Mg2+ X 90 Ca2+ X1000 [Ca2+] vacuolaire = 1 à 10 mM [Ca2+] cytoplasmique = 0.1 à 10 mM)

20. d) Vacuole et homéostasie du cytoplasme • Régulation du pH cytoplasmique - ATPase inhibée par anions (Cl- et NO3-) et DCCD (N-N' dicyclohexyl carbo di-imide) mais pas par vanadate (ATPase du plasmalemme)

21. Homéostasie du Ca2+ • Equilibre "hormonal" - transport actif IIaire (découplage ATPase tonoplamique à nigérine stop entrée de Ca2+ dans vacuole) - synthèse éthylène - concentre gibbérelline - tonoplaste = membranes cibles de l'auxine (AIA)

22. e) Vacuole : "grenier" et "estomac" de la cellule • Réserves - saccharose le jour (excès avant export) - malate la nuit (chez plantes crassulescentes) - inuline (chez liliacée, dahlia, chicorée)

23. Activité lysosomiale (lytique) - Hydolases recyclage métabolique

24. f) Vacuole : détoxification et défense de la cellule • Détoxification : produits du métabolisme secondaire - flavonoides anthocyanes à rouges pH 4/ bleu à pH 7 / violet) fitness reproducteur - tanins - alcaloïdes : nicotine, morphine etc. - acides toxiques (citriques, maliques, oxalique) cristallisés en présence de Ca2+

25. Défense - allotoxicité (allos = autre) ex. - inactive pectinases et cellulases - génestéines (5%)  oestradiol (stérilité moutons Australie) - autotoxicité - antioxydants - inhibiteurs d'enzymes - précurseur de coumarine ( HCN)

26. Mécanismes de séquestration et détoxification CYTOPLASME CANAUX TRANSPORTEURS POMPES - GS-pump ("Glutathion S-conjugate", famille des "Multiple Resistance associated Prot") herbicides, métaux lourds, arsenic etc.

27. 1- Le noyau protège l'information héréditaire par une double membrane 2- Mitochondries et chloroplastes : organites énergétiques à double membrane 3- Appareil de Golgi et le REG : lieu de la synthèse protéique 4- La vacuole gère les flux d'eau et stocke 5- Autres organites à simples membranes : lysosomes et peroxysomes

28. cristal d'oxalate de calcium

29. Coopération peroxysome/mito/CP pendant la photorespiration

32. Lysosome fusionnant avec Vésicule d'endocytose (recouverte de clathrine) donnant Endosome mature 100 nm

33. 6- Le cytosquelette : organisateur de l'architecture et du trafic cellulaire a) Microtubules : charpente et rails • Diamètre • Structure 24 nm

34. Diamètre • Structure • Polymérisation (inhibée par colchicine, vinblastine, vincristine cf chimiothérapie) a) Microtubules : charpente et rails

37. Diamètre • Structure • Polymérisation • Polarité : pôle – associé au centriole

38. Diamètre • Structure • Polymérisation • Polarité : pôle – associé au centriole • Déplacement de molécules sur les microtubules - +

39. Position cellulaire

40. b) Microfilaments : forme et mouvements • TONOFILAMENTS (ex. cytokératines) : - Position cellulaire

41. - Diamètre : 10 nm - Structure : association complexe 10 nm

42. Mee du renouvellement des tonofilaments (eq. dynamique) par Photobleaching

43. MYOFILAMENTS fins d'actine • Diamètre • Structure 6 nm

44. MYOFILAMENTS fins d'actine • Position cellulaire

45. MYOFILAMENTS épais de myosine • Structure 14 nm

46. BILANfonction des éléments du cytosquelette

47. BILANposition des éléments du cytosquelette

48. I. La cellule eucaryote : une cellule compartimentée BILAN de la compartimentation - Augmentation de la quantité de membranes - Protection de : - la forme - le contenu - le contenant - Séparation des voies métaboliques et concentrations - optimisation des cinétiques - gradients - Problèmes : - coût - échanges