CHAPITRE 2 – LA CELLULE : VOLET 1

Question 1

Quels sont les principaux compartiments de la cellule & que comportent-ils ?

Answer 1

• Le noyau → renferme génome de ¢
• Le cytoplasme → contient différents organites baignant dans le cytosol, comporte également cytosquelette

Question 2

Quel est le rôle du cytosquelette ?

Answer 2

Confère structure particulière à ¢ & assure un support au transit d’éléments intracellulaires

Question 3

Qu’est-ce que le cytosol & quelle est sa composition ?

Answer 3

C’est un fluide aqueux, composé principalement d’eau, d’ions, de protéines, de lipides, de glucides & d’acides nucléiques

Question 4

Quels sont les organises intracytoplasmiques membranaires et non-membranaires?

Answer 4

Membranaires : RER, REL, mitochondries, appareil de Golgi, vésicules, lysosomes & peroxysomes

Non-membranaires : cytosquelette, centrioles, ribosomes & protéasomes

Question 5

Quel est le rôle de membrane cytoplasmique ?

Answer 5

C’est une barrière sélective entre l’intérieur de ¢ & son milieu environnement

Question 6

Quelles sont les composantes de la membrane cytoplasmique & quelles sont leur fonctions ?

Answer 6

Phospholipides → forment une bicouche de molécules dont extrémités hydrophobes sont orientées vers l’intérieur de la membrane & extrémités hydrophiles sont dirigées vers surface membranaire

Cholestérol → molécules dispersées entre phospholipides

Protéines → 2 sortes : intrinsèques (intégrales ou membranaires) qui traversent partiellement ou entièrement la membrane; périphériques qui ne la pénètrent aucunement mais qui y sont associés via des protéines intrinsèques

Question 7

Quelle est la fct du cholestérol de la membrane cytoplasmique ?

Answer 7

Molécules de cholestérol influencent la fluidité membranaire

Question 8

Quelles sont les fonctions des protéines de la membrane cytoplasmique ?

Answer 8

⇒ prots sont responsables de majorité des fcts spécialisées de membrane cytoplasmique
1) à surface interne, permettent d’attacher membrane au cytosquelette, alors qu’à la surface externe, elle l’a relie à la matrice extracellulaire
2) assurent le transport de molécules ou d’ions à l’intérieur ou à l’extérieur de ¢ (via transporteurs, canaux ou pompes)
3) à la surface externe, agissent comme récepteurs spécifiques à des signaux chimiques extra cellulaires
4) possèdent des activités enzymatiques

Question 9

Qu’est-ce que le glycocalyx et quelles sont les fonctions?

Answer 9

• C’est un revêtement à la surface extracellulaire constitué de courtes chaines glucidiques liées à des protéines (glycoprotéines) & à des lipides (glycolipides) membranaires
• Impliqué dans diverses fct de reconnaissance, d’adhésion, de protection et de communication

Question 10

Quel est le rôle des ribosomes ?

Answer 10

Ils dirigent la synthèse protéique : ils assemblent les chaines polypeptidiques à partir d’acides aminés couplés à des ARN de transfert (ARNt) selon une séquence spécifique déterminée par l’ARN messager (ARNm) → coordonnent donc l’alignement des ARNt avec l’ARNm

Question 11

Quelle est la structure des ribosomes ?

Answer 11

• Sont composés de 2 sous-unités
  -> s-unité plus petite (40S) constituée d’une molécule d’ARN ribosomal (ARNr) et d’≈ 30 prots
  -> s-unité plus grande (60S) contenant 3 molécules d’ARNr et d’≈ 50 prots

Question 12

Expliquer la synthèse des ribosomes.

Answer 12

Protéines ribosomes sont d’abord synthétisées dans cytoplasme , puis sont transportées dans noyau où elles se joignent aux molécules d’ARNr pour former s-unités ribosomes dans nucléole.
S-unités retournent dans cytoplasme où s’effectue assemblage final & où ribosomes assument leur fct

Question 13

Qu’est-ce qu’un polyribosomes (polysomes) & sous quelles formes existent-ils dans la ¢?

Answer 13

Plusieurs ribosomes sont généralement liés à un même ARNm lors de synthèse protéique → forment ainsi groupement = polyribosomes
Forme libre dans cytoplasme et forme liée au RER.
Libres -> impliqués dans synthèse de protéines utiles à l’intérieur du cytosol ou du noyau
RER -> synthétisent protéines membranaires (RE, Golgi, membrane cytoplasmique), certaines enzymes destinées aux lysosomes & variété de protéines ciblées pour exportation

Question 14

Quelle est la structure du réticulum endoplasmique ?

Answer 14

Vaste réseau membranaire de feuillets, saccules & tubules anastomosés les uns aux autres -> espaces à l’intérieur du réseau = citernes
Membrane RE en continuité physique avec membrane externe de l’enveloppe nucléaire
Présence de ribosomes (RER) ou non (REL)

Question 15

Quels sont les rôles du RER et REL ?

Answer 15

RER: impliqué dans synthèse de protéines membranaires & protéines destinées à l’exportation

REL：synthèse des lipides & des membranes, inactivation de toxines et médicaments et stockage & libération contrôlée du Ca2+

Question 16

À quoi servent les vésicules de transport & comment se forment-ils?

Answer 16

• assure transport de protéines ou de membranes nouvellement synthétisées vers l’appareil de Golgi
• sont formés à partir d’un bourgeonnement membranaire du REL ou du RER

Question 17

Quelle est la structure de l’appareil de Golgi et les fcts de ses composantes ?

Answer 17

• Habituellement situé près du noyau & des centrioles
• Constitué d’un empilement de saccules aplatis associés à des vésicules & répartis en 3 principaux compartiments fonctionnels :
  1) côté cis d’entrée (réseau golgien cis) de forme convexe ->reçoit les vésicules de transport provenant du RE via le cytosquelette
  2) côté trans de sortie (réseau golgien trans) de forme concave qui fait généralement face à membrane cytoplasmique -> emballe & expédie produits matures vers membrane cytoplasmique ou vers d’autres organites
  3) région médiale (réseau golgien médial) comprenant saccules situés entre côtés cis & trans, qui est impliqué dans modification des macromolécules

Question 18

Quelles sont les fonctions de l’appareil de Golgi ?

Answer 18

• Responsable de l’emballage, maturation & tri des prots produites par le RER
  → s’effectue durant transit de vésicules formées par événements successifs de bourgeonnements/fusions membranaires entre RER et saccules cis, médial & trans
  → modification post-traductionnelles : variété d’enzyme catalyse maturation : Rx de glycosylation, phosphorylation, hydrooxylation, sulfatation & protéolyse permettant libération de protéines actives
• Impliqué dans synthèse des lipides -> surtout lipides membranaires
• Effectue le tri & établie destination des vésicules via insertion de marqueurs protéiques ou glucidiques spécifiques à leur surface

Question 19

Quels sont les deux modes de transport entre le Golgi & le RE & de quoi dépendent-ils?

Answer 19

Dépendent des protéines spécifiques à la surface des vésicules.
Transport antérograde : RE → Golgi; conduit à formation de vésicules & vacuoles destinées à différents endroits dans ¢

Transport rétrograde : Golgi → RE; retourne au RE prots & fragments membranaires lui appartenant

Question 20

Quel est le rôle des lysosomes ?

Answer 20

= système digestif et centre de recyclage de ¢

Question 21

Quels sont les principaux constituants des lysosomes ?

Answer 21

= vésicules membranaires contenant:
- bcp d’enzyme hydrologiques acides (dégradent particules & macromolécules) → activées par environnement acide créé par présence pompes à protons (pompes H+) dans membrane des lysosomes
- transporteurs membranaires → permet aux molécules issues de digestion de retourner dans cytosol & d’être réutilisées
- phospholipides membranaires particuliers + sucres face interne → les rend résistants à dégradation enzymatique

Question 22

Qu’est-ce qu’un lysosome primaire et un lysosome secondaire ?

Answer 22

primaire = nouvellement synthétisé, encore inactif, apparence homogène
secondaire = a fusionné avec d’autres vésicules, activement engagé dans digestion, apparence hétérogène

Question 23

Quelles sont les différentes voies cellulaires impliquées dans la livraison d’éléments aux lysosomes ?

Answer 23

1) phagocytose : matériel ingéré se retrouve à l’intérieur de phagosome qui fusionne avec lysosome pour former phagolysosome

2) endocytose : matériel digéré se retrouve dans endosomes précoces suite à invagination membranaire, puis dans endosomes puis fusionne avec lysosome pour former lysosome secondaire & initier fct hydrolytiques

3) macro-autophagie : composante non fonctionnelle ou en surplus est entourée d’1 enveloppe membranaire pour devenir autophagosome qui fusionne avec lysosome et devient autolysosome.

→ suite à digestion, certains éléments résiduels non-digérés = corps résiduels

Question 24

Quelle est la fct première des peroxisomes ?

Answer 24

La détoxification et l’oxydation

Question 25

Quelle est la structure des peroxysomes ?

Answer 25

Petits organites entourés par membrane phospholipidique simple. Contiennent plusieurs protéines, dont oxydases et catalase

Question 26

Quel est le rôle des deux principales classes d’enzymes contenues dans les peroxysomes ?

Answer 26

Oxydase : oxydent diverses molécules & génèrent de H2O2 (très toxique)

Catalase : dégrade H2O2 et contrôle ainsi sa []pour protéger la ¢

Question 27

Quelle est la structure des protéasomes ?

Answer 27

Complexes enzymatiques dans cytosol. ⊘ organites délimités par membrane, mais plutôt un groupe d’enzymes et autres prots

Question 28

Quelle est la fonction des protéasomes ?

Answer 28

dégradation des protéines anormales (mal repliées, dénaturées, non-fonctionnnelles, aberration dans séquence) ou protéines normales plus nécessaire ou qui ont besoin d’être inactivées et dégradées rapidement
→ coupe liaisons protéiques

Question 29

Quelles sont les 2 étapes impliquées dans la protéolyse ?

Answer 29

1) polyubiquitination : protéines ciblées pour dégradation marquées par fixation d’ubiquitine (petite molécule) à l’aide de ligases spécifiques. Cette étape se répète de façon successive pour créer chaine comportant au moins 4 molécules d’ubiquitine
2) dégradation complexe 26S : protéines polyubiquitinées sont captées puis hydrolysées par différentes protéases à mesure qu’elles cheminent à travers structure cylindrique

Question 30

Quel est le rôle principal ainsi que les fonctions secondaires des mitochondries ?

Answer 30

• Sont les centrales énergétiques de ¢ → génèrent & emmagasinent l’énergie sous forme d’ATP
• Impliquées dans régulation du Ca2+ (contiennent granules qui emmagasinent de façon active Ca2+ & autres ions) -> rôle partagé avec RE
• Stéroïdogénèse : par présence au sein de membrane mitochondriale interne de différentes protéines & enzymes impliqués dans synthèse stéroïdes
• Apoptose : par relâche de protéines mitochondriales dans cytosol -> initie processus d’apoptose
• Thermorégulation : découpage mitochondrial durant lequel l’énergie libérée par Rx d’oxydation de chaine respiratoire n’est plus couplée avec synthèse d’ATP, mais production de chaleur. Surtout important dans adipocytes bruns

Question 31

Quelle est la structure des mitochondries ?

Answer 31

• Organites intracellulaires sphérique délimités par enveloppe membranaire double : membrane mitochondriale interne (forme de nombreux replis en forme de sacs aplatis/tubules qui ↑ grandement la surface) & externe (épouse contour relativement uniforme)
  Espace entre membranes = matrice mitochondriale

Question 32

Quelles sont les particularités de la membrane mitochondriale externe & interne ?

Answer 32

Externe = relativement perméable, car contient grand nombre de protéines transmembranaires = porines mitochondriales qui forment canaux laissant passer divers éléments cytosoliques (sucres, aa, ions) vers espace intermembranaire

Interne = hautement imperméable -> important pour l’établissement gradients électrochimiques essentiels à synthèse de métabolites énergétiques

Question 33

Membrane mitochondriale interne est le site de 3 fcts, lesquelles?

Answer 33

1) Rx d’oxydation de chaine respiratoire (chaine transport d’électrons)
2) Synthèse d’ATP à partir d’ADP par ATP synthétase
3) Transport de métabolites à l’intérieur & à l’extérieur de la matrice

Question 34

Quelles sont les fonctions des peroxysomes?

Answer 34

Oxydation diverses substances
Catabolisme acide urique
Métabolisme acides biliaires
Synthèse cholestérol et certains phospholipides spécialisés