Physiologie Cellulaire : Communications Nerveuse et Hormonale :
Chapitre 0 : Introduction : Système Nerveux et Système Hormonale : Similitude,
Différence, Intéractions entre les deux systèmes :
Les êtres vivants pluricellulaires voient leur taille est complexité augmenter au cours de l’évolution.
Leurs cellules se spécialisent et s’associent en tissus et organes pour accomplir des fonctions
spécifiques.
Pour assurer un ensemble cohérent, fonctionnel et en interaction avec l’environnement, il est
nécessaire que ces cellules, tissus et organes coordonnent leurs activités.
D’où la mise en place de systèmes de communication cellulaire dont les modalités seront dictées par
le degré de complexité de l’organisme.
Il existe plusieurs modes de communication :
- Des communications locales :
- Des communications à distances :
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, Physiologie Cellulaire : Communications Nerveuse et Hormonale :
Chapitre 0 : Introduction : Système Nerveux et Système Hormonale : Similitude,
Différence, Intéractions entre les deux systèmes :
Les jonctions communicantes, la communication juxtacrine, la communication autocrine et la
communication paracrine sont présents chez tous les métazoaires. La communication nerveuse est
présente à partir des cnidaires. La communication endocrine à partir des annélides.
Nous comparerons les modalités de deux types de communication (nerveuse et hormonale) à savoir :
- L’émission et le codage du message
- Les modes de transport du message
- La réception et transduction de ce message
I. La Membrane Plasmique
A. Caractéristiques des Membranes Biologiques
Les membranes biologiques sont des assemblages moléculaires de lipides et de protéines unis par
des interactions non covalentes. Elles sont fondamentales à la vie de la cellule.
La membrane plasmique délimite le volume cellulaire et contrôle les échanges entre cytoplasme et
milieu extracellulaire.
Les endomembranes délimitent des "organites" (compartiments spécialisés assurant des taches
spécifiques variées) et contrôlent les échanges entre le cytoplasme et ces organites.
B. Constituants de la Membrane Plasmique
En raison de leur taille, les lipides sont les constituants membranaires les plus nombreux : 1 molécule
protéique pour 50 molécules lipidiques.
Le rapport "protéines/lipides" reflète le niveau d'activité de la membrane plasmique.
Les membranes sont composées :
- Des lipides membranaires : qui constituent l'élément architectural de base des membranes.
Ce sont des molécules amphiphiles (= possèdent une extrémité polaire hydrophile et une
extrémité apolaire hydrophobe). En solution aqueuse, ils forment spontanément des
doubles couches. La bicouche lipidique est imperméable pour la plupart des substances
physiologiques
- Les phospholipides : lipides membranaires les plus abondants. Ils possèdent 1 tête polaire et
2 queues hydrocarbonées hydrophobes.
- Le cholestérol : grosse molécule de 4 cycles carbonés accolés qui confère stabilité et fluidité
à la membrane.
- Les protéines membranaires confèrent aux membranes leurs propriétés spécifiques
(enzymes, récepteurs, transporteurs, canaux…)
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, Physiologie Cellulaire : Communications Nerveuse et Hormonale :
Chapitre 0 : Introduction : Système Nerveux et Système Hormonale : Similitude,
Différence, Intéractions entre les deux systèmes :
- Les protéines intrinsèque ou intégrale : sont les plus nombreuses (75% de toutes les
protéines membranaires). Il en existe deux catégories : les protéines à demi-engagées et les
protéines transmembranaires (un ou plusieurs domaines).
- Les protéines périphériques qui représentent 20 à 25% de toutes les protéines
membranaires.
- Les glucides qui sont glycoconjugués (situés sur la face externe de la membrane). En général,
ils sont liés de façon covalente aux protéines et aux lipides. Ils contiennent souvent moins de
15 résidus glucidiques, ils sont ramifiés.
C. Organisation Structurale de la Membrane Plasmique
La mobilité des lipides membranaires :
Les membranes n'ont pas une architecture figée (siège de mouvements aléatoires).
Le modèle de la mosaïque fluide (Singer et Nicholson, 1972) :
La membrane est une entité dynamique (les molécules se déplacent et sont renouvelées en
permanence).
II. Les Transports Membranaires
A. Le Transport des Macromolécules
Le transport des macromolécules s’effectue :
- Par voie vésiculaire (cytose) :
✓ Molécules capturées par la cellule → endocytose
➢ La phagocytose ("cell eating") : gros matériels (bactéries, cellules
mortes…). On observe un soulèvement et un reploiement de la
membrane plasmique. Ainsi que la formation d’une vacuole par
fusion membranaire.
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, Physiologie Cellulaire : Communications Nerveuse et Hormonale :
Chapitre 0 : Introduction : Système Nerveux et Système Hormonale : Similitude,
Différence, Intéractions entre les deux systèmes :
✓ La pinocytose ("cell drinking") → liquide interstitiel (molécules dissoutes). Il existe
deux types de pinocytose : la pinocytose constitutive et la pinocytose non-
constitutive médiée par récepteur. On observe une invagination de la membrane
plasmique. Ainsi que la formation d’une vacuole par fusion membranaire.
✓ Molécules rejetées par la cellule → exocytose : libération de produits synthétisés par
la cellule dans le milieu extracellulaire (sécrétion) et élimination des déchets
(excrétion)
➢ Exocytose constitutive
➢ Exocytose non-constitutive médiée par récepteur
B. Le Transports Membranaires de petites molécules
1. La Perméabilité de la membrane
Le transport de l’eau et des molécules apolaires est assuré par diffusion simple.
La membrane plasmique est imperméable aux grosses protéines et substances phosphorylées.
Elle est perméable aux ions, aux oses, aux acides aminés et aux nombreux métabolites cellulaires →
protéines de transport. Il existe deux types de protéines de transport : les canaux ioniques et les
protéines porteuses (transporteurs).
2. Les Canaux Ioniques
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Chapitre 0 : Introduction : Système Nerveux et Système Hormonale : Similitude,
Différence, Intéractions entre les deux systèmes :
Les êtres vivants pluricellulaires voient leur taille est complexité augmenter au cours de l’évolution.
Leurs cellules se spécialisent et s’associent en tissus et organes pour accomplir des fonctions
spécifiques.
Pour assurer un ensemble cohérent, fonctionnel et en interaction avec l’environnement, il est
nécessaire que ces cellules, tissus et organes coordonnent leurs activités.
D’où la mise en place de systèmes de communication cellulaire dont les modalités seront dictées par
le degré de complexité de l’organisme.
Il existe plusieurs modes de communication :
- Des communications locales :
- Des communications à distances :
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, Physiologie Cellulaire : Communications Nerveuse et Hormonale :
Chapitre 0 : Introduction : Système Nerveux et Système Hormonale : Similitude,
Différence, Intéractions entre les deux systèmes :
Les jonctions communicantes, la communication juxtacrine, la communication autocrine et la
communication paracrine sont présents chez tous les métazoaires. La communication nerveuse est
présente à partir des cnidaires. La communication endocrine à partir des annélides.
Nous comparerons les modalités de deux types de communication (nerveuse et hormonale) à savoir :
- L’émission et le codage du message
- Les modes de transport du message
- La réception et transduction de ce message
I. La Membrane Plasmique
A. Caractéristiques des Membranes Biologiques
Les membranes biologiques sont des assemblages moléculaires de lipides et de protéines unis par
des interactions non covalentes. Elles sont fondamentales à la vie de la cellule.
La membrane plasmique délimite le volume cellulaire et contrôle les échanges entre cytoplasme et
milieu extracellulaire.
Les endomembranes délimitent des "organites" (compartiments spécialisés assurant des taches
spécifiques variées) et contrôlent les échanges entre le cytoplasme et ces organites.
B. Constituants de la Membrane Plasmique
En raison de leur taille, les lipides sont les constituants membranaires les plus nombreux : 1 molécule
protéique pour 50 molécules lipidiques.
Le rapport "protéines/lipides" reflète le niveau d'activité de la membrane plasmique.
Les membranes sont composées :
- Des lipides membranaires : qui constituent l'élément architectural de base des membranes.
Ce sont des molécules amphiphiles (= possèdent une extrémité polaire hydrophile et une
extrémité apolaire hydrophobe). En solution aqueuse, ils forment spontanément des
doubles couches. La bicouche lipidique est imperméable pour la plupart des substances
physiologiques
- Les phospholipides : lipides membranaires les plus abondants. Ils possèdent 1 tête polaire et
2 queues hydrocarbonées hydrophobes.
- Le cholestérol : grosse molécule de 4 cycles carbonés accolés qui confère stabilité et fluidité
à la membrane.
- Les protéines membranaires confèrent aux membranes leurs propriétés spécifiques
(enzymes, récepteurs, transporteurs, canaux…)
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, Physiologie Cellulaire : Communications Nerveuse et Hormonale :
Chapitre 0 : Introduction : Système Nerveux et Système Hormonale : Similitude,
Différence, Intéractions entre les deux systèmes :
- Les protéines intrinsèque ou intégrale : sont les plus nombreuses (75% de toutes les
protéines membranaires). Il en existe deux catégories : les protéines à demi-engagées et les
protéines transmembranaires (un ou plusieurs domaines).
- Les protéines périphériques qui représentent 20 à 25% de toutes les protéines
membranaires.
- Les glucides qui sont glycoconjugués (situés sur la face externe de la membrane). En général,
ils sont liés de façon covalente aux protéines et aux lipides. Ils contiennent souvent moins de
15 résidus glucidiques, ils sont ramifiés.
C. Organisation Structurale de la Membrane Plasmique
La mobilité des lipides membranaires :
Les membranes n'ont pas une architecture figée (siège de mouvements aléatoires).
Le modèle de la mosaïque fluide (Singer et Nicholson, 1972) :
La membrane est une entité dynamique (les molécules se déplacent et sont renouvelées en
permanence).
II. Les Transports Membranaires
A. Le Transport des Macromolécules
Le transport des macromolécules s’effectue :
- Par voie vésiculaire (cytose) :
✓ Molécules capturées par la cellule → endocytose
➢ La phagocytose ("cell eating") : gros matériels (bactéries, cellules
mortes…). On observe un soulèvement et un reploiement de la
membrane plasmique. Ainsi que la formation d’une vacuole par
fusion membranaire.
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, Physiologie Cellulaire : Communications Nerveuse et Hormonale :
Chapitre 0 : Introduction : Système Nerveux et Système Hormonale : Similitude,
Différence, Intéractions entre les deux systèmes :
✓ La pinocytose ("cell drinking") → liquide interstitiel (molécules dissoutes). Il existe
deux types de pinocytose : la pinocytose constitutive et la pinocytose non-
constitutive médiée par récepteur. On observe une invagination de la membrane
plasmique. Ainsi que la formation d’une vacuole par fusion membranaire.
✓ Molécules rejetées par la cellule → exocytose : libération de produits synthétisés par
la cellule dans le milieu extracellulaire (sécrétion) et élimination des déchets
(excrétion)
➢ Exocytose constitutive
➢ Exocytose non-constitutive médiée par récepteur
B. Le Transports Membranaires de petites molécules
1. La Perméabilité de la membrane
Le transport de l’eau et des molécules apolaires est assuré par diffusion simple.
La membrane plasmique est imperméable aux grosses protéines et substances phosphorylées.
Elle est perméable aux ions, aux oses, aux acides aminés et aux nombreux métabolites cellulaires →
protéines de transport. Il existe deux types de protéines de transport : les canaux ioniques et les
protéines porteuses (transporteurs).
2. Les Canaux Ioniques
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