Biologie cellulaire
I. Introduction
Ça fait longtemps que l’on sait que les organismes sont composés de
cellules.
Fin 16e : apparition des premiers microscopes
Milieu 17e : observation des premières cellules
19e : amélioration du microscope
20e : mise au point des premiers microscopes électronique
L’amélioration des microscopes a permis de décrire les cellules, et avec
l’amélioration de la technique dans d’autres sciences, on a pu établir des
connaissances fonctionnelles.
Les unités de la biologie cellulaire :
1mm = 0,001m = 10-3m
1µm = 0,001mm = 10-3mm = 10-6m
1nm = 0,000001mm = 10-6mm = 10-9m
On peut trouver :
Des cellules isolées = organismes unicellulaires
Des cellules regroupées = organismes pluricellulaires
Chez l’Homme, on estime environ 100 000 milliards de cellules
d’environ 200 types cellulaires différents (cellules nerveuses,
musculaires, etc)
I. Les cellules procaryotes
1. Les cellules procaryotes
Pas de noyau cellulaire. Taille de 1 à 10µm.
, Par exemple les bactéries sont des cellules procaryotes.
La bactérie a une enveloppe composée d'une membrane et d'une
paroi (2 couches). Parfois une capsule la protège. Le cytoplasme se
trouve à l'intérieur.
1. Les virus
Virus : capsule protéique/enveloppe lipidique + acide nucléique (ADN
ou ARN). Contrairement à la bactérie, les virus ont besoin d’une
cellulose (infecter une cellule) pour se reproduire. Les plus gros sont au
micromètre (µm), on les observe en microscopie électronique. La
capsule permet d’injecter l’ADN ou l’ARN.
II. Les cellules eucaryotes
,Présence d’un noyau cellulaire. Taille de 10 à 100µm.
Elles contiennent des organites intracellulaires.
Cellules animales => neurone
Cellules végétales => pelure d’oignon
On va trouver plusieurs compartiments : Elle est délimitée par une membrane
plasmique qui renferme le cytoplasme. On trouve également un noyau cellulaire
qui renferme l’ADN.
Cytoplasme :
- Hyaloplasme (=cytosol) : « milieu de remplissage » (partie liquide)
- Inclusions : gouttelettes lipidiques, granules protéiques ou glucides
- Organites : permet la synthèse des protéines, maintenir sa forme, etc.
Dans le cytoplasme => plusieurs organites : vacuole, réticulum endoplasmique,
appareil de Golgi, ribosome, lysosome, mitochondrie, cytosquelette, centriole
Le noyau cellulaire :
Délimité par une enveloppe nucléaire percée par des trous (pores nucléaires). On
trouve là aussi un « milieu de remplissage » : le nucléoplasme. On y trouve le
nucléole (ADN + ARN) qui permet la synthèse des ribosomes. Tout autour, on
trouve de l’ADN condensé = chromatine, qui va se décondenser pour former les
chromosomes.
1. Structure moléculaire et composition chimique de la membrane
, plasmique
Lipides (environ 35%)
Protéines (environ 55%)
Glucides (environ 10%)
Parmi les lipides on trouve les phospholipides : tête (pôle hydrophile) =
glycérol + groupement phosphate ; queue (pôle hydrophobe) = 2 acides gras
Au microscope électronique => 3 couches (≈ 7,5 nm d’épaisseur)
Bicouche de phospholipides : têtes hydrophiles à l’extérieur et à l’intérieur, et
au centre les queues hydrophobes.
La membrane est aussi constituée de protéines : protéines
transmembranaires si elles traversent toute la membrane et protéines de
surface si elles traversent qu’une seule couche de phospholipides.
Les glucides vont former les glycolipides
-les glycolipides=> s’ils se placent sur des lipides
-les glycoprotéines=> s’ils se placent sur des protéines
Ces glucides se placent toujours à l’extérieur de la cellule.
Organisation moléculaire => mosaïque fluide (Singer et Nicolson, 1973). La
membrane cellulaire est en permanence en train de changer.
L’ensemble des groupements glucidiques= glycocalyx, qui va jouer un rôle
primordial dans la reconnaissance des cellules entre elles.
1. Principaux rôles de la membrane plasmique
1) Échanges entre milieu extracellulaire et intracellulaire
Transport de molécules de grandes tailles : Elle va inclure des
déformations de la membrane plasmique. On distingue 2 phénomènes :
- Endocytose : entrée de molécules-bactéries dans la cellule. La
membrane se creuse, les 2 bords de la membrane se rejoignent et
libèrent la vacuole d’endocytose à l’intérieur de la cellule. Cela va
permettre à la cellule de lui apporter des éléments nutritifs, de faire des
réserves, pour le transit de molécules, et aussi de capturer certaines
bactéries.
- Exocytose : sortie de molécules de la cellule. La vacuole fusionne avec
la membrane plasmique et libère des éléments dans l’espace
extracellulaire. Elle va permettre à la cellule de rejet des déchets, de libérer
des hormones, des neurotransmetteurs, …
Exocytose et endocytose = « continuum » membranaire
I. Introduction
Ça fait longtemps que l’on sait que les organismes sont composés de
cellules.
Fin 16e : apparition des premiers microscopes
Milieu 17e : observation des premières cellules
19e : amélioration du microscope
20e : mise au point des premiers microscopes électronique
L’amélioration des microscopes a permis de décrire les cellules, et avec
l’amélioration de la technique dans d’autres sciences, on a pu établir des
connaissances fonctionnelles.
Les unités de la biologie cellulaire :
1mm = 0,001m = 10-3m
1µm = 0,001mm = 10-3mm = 10-6m
1nm = 0,000001mm = 10-6mm = 10-9m
On peut trouver :
Des cellules isolées = organismes unicellulaires
Des cellules regroupées = organismes pluricellulaires
Chez l’Homme, on estime environ 100 000 milliards de cellules
d’environ 200 types cellulaires différents (cellules nerveuses,
musculaires, etc)
I. Les cellules procaryotes
1. Les cellules procaryotes
Pas de noyau cellulaire. Taille de 1 à 10µm.
, Par exemple les bactéries sont des cellules procaryotes.
La bactérie a une enveloppe composée d'une membrane et d'une
paroi (2 couches). Parfois une capsule la protège. Le cytoplasme se
trouve à l'intérieur.
1. Les virus
Virus : capsule protéique/enveloppe lipidique + acide nucléique (ADN
ou ARN). Contrairement à la bactérie, les virus ont besoin d’une
cellulose (infecter une cellule) pour se reproduire. Les plus gros sont au
micromètre (µm), on les observe en microscopie électronique. La
capsule permet d’injecter l’ADN ou l’ARN.
II. Les cellules eucaryotes
,Présence d’un noyau cellulaire. Taille de 10 à 100µm.
Elles contiennent des organites intracellulaires.
Cellules animales => neurone
Cellules végétales => pelure d’oignon
On va trouver plusieurs compartiments : Elle est délimitée par une membrane
plasmique qui renferme le cytoplasme. On trouve également un noyau cellulaire
qui renferme l’ADN.
Cytoplasme :
- Hyaloplasme (=cytosol) : « milieu de remplissage » (partie liquide)
- Inclusions : gouttelettes lipidiques, granules protéiques ou glucides
- Organites : permet la synthèse des protéines, maintenir sa forme, etc.
Dans le cytoplasme => plusieurs organites : vacuole, réticulum endoplasmique,
appareil de Golgi, ribosome, lysosome, mitochondrie, cytosquelette, centriole
Le noyau cellulaire :
Délimité par une enveloppe nucléaire percée par des trous (pores nucléaires). On
trouve là aussi un « milieu de remplissage » : le nucléoplasme. On y trouve le
nucléole (ADN + ARN) qui permet la synthèse des ribosomes. Tout autour, on
trouve de l’ADN condensé = chromatine, qui va se décondenser pour former les
chromosomes.
1. Structure moléculaire et composition chimique de la membrane
, plasmique
Lipides (environ 35%)
Protéines (environ 55%)
Glucides (environ 10%)
Parmi les lipides on trouve les phospholipides : tête (pôle hydrophile) =
glycérol + groupement phosphate ; queue (pôle hydrophobe) = 2 acides gras
Au microscope électronique => 3 couches (≈ 7,5 nm d’épaisseur)
Bicouche de phospholipides : têtes hydrophiles à l’extérieur et à l’intérieur, et
au centre les queues hydrophobes.
La membrane est aussi constituée de protéines : protéines
transmembranaires si elles traversent toute la membrane et protéines de
surface si elles traversent qu’une seule couche de phospholipides.
Les glucides vont former les glycolipides
-les glycolipides=> s’ils se placent sur des lipides
-les glycoprotéines=> s’ils se placent sur des protéines
Ces glucides se placent toujours à l’extérieur de la cellule.
Organisation moléculaire => mosaïque fluide (Singer et Nicolson, 1973). La
membrane cellulaire est en permanence en train de changer.
L’ensemble des groupements glucidiques= glycocalyx, qui va jouer un rôle
primordial dans la reconnaissance des cellules entre elles.
1. Principaux rôles de la membrane plasmique
1) Échanges entre milieu extracellulaire et intracellulaire
Transport de molécules de grandes tailles : Elle va inclure des
déformations de la membrane plasmique. On distingue 2 phénomènes :
- Endocytose : entrée de molécules-bactéries dans la cellule. La
membrane se creuse, les 2 bords de la membrane se rejoignent et
libèrent la vacuole d’endocytose à l’intérieur de la cellule. Cela va
permettre à la cellule de lui apporter des éléments nutritifs, de faire des
réserves, pour le transit de molécules, et aussi de capturer certaines
bactéries.
- Exocytose : sortie de molécules de la cellule. La vacuole fusionne avec
la membrane plasmique et libère des éléments dans l’espace
extracellulaire. Elle va permettre à la cellule de rejet des déchets, de libérer
des hormones, des neurotransmetteurs, …
Exocytose et endocytose = « continuum » membranaire
