Module 3 : Biologie cellulaire et moléculaire Flashcards
La biologie cellulaire et moléculaire c’est …
Déf : étude structure et fonctionnement des cellules
Donc concerne étude mécanismes de fonctionnement cellule au niveau cellulaire
- Expression gène à relation structure-fontion proétines
La relation strucure-fonction des cellules eucaryotes
Chaque cellule a fonctions particulières en fontion structure
- Dû composante spécialisé et spécialisation
composantes communes
Composantes communes : noyau, mitochondries, cytosquelette, sytoplasme, RE, complexe Golgi, memerbane plasmique, …
- Parfois certaines perdues lors spécialisation
Composante spécialisées : microvillosité, flagelles, cils, …
Spécialisation : nombre mitochondrie, proportion type RE, taille/forme/rigidité cytosquelette, …
Les mitochondries
Responsable chaine respiratoire (chaine transport électrons)
- Synthétise ATP grâce gradient H+ et complexes
- Complexe augmente gradient H+ et capture électrons
- Gradient fournit énergie cinétique ATP synthase
Aussi responsable regénération NAD
Les rôles de la membrane plasmique
- Barrière physique
- Délimite cytosol/liquide interstitiel (contrôle milieu)
- Permet créer milieu avec concentration différente
- Permet séquestrer molécules
- Permet maintien structure cellulaire (liaison
cytosquelette et jonctions cellulaires) - Perméabilité sélective
- Régule passage ions/métabolites/nutriments - Signalisation cellulaire
- Reconnait signaux externe et réagit (initie cascade)
Plus possède ouverture/poreuse, moins contrôle milieu
La composition de la membrane plasmique
Composantes lipidiques :
- PL forme feuillet coeur hydrophobe/surface hydrophile
- AGI dans feuillet PL favorise fluidité
- Cholestérol favorise maintien flexibilité/intégrité ([]
varie)
- Glycolipides forment glycocalix sur surface externe
Composantes proétiques :
- Transmembranaires traverse membrane (domaine
hydrophobe)
- Périphériques/associées fixé surface externe/interne
via proétines transmembranaires ou liaison lipidique
- De surface forme intéraction transitoire
Les fonctions des proétines membranaires
- Transporteurs
‐ Récepteurs de surface
‐ Marqueurs d’identité (CD)
‐ Enzymes
‐ Ancrages (via proétine autre cellules)
‐ Jonctions cellulaires (liaison cellules)
Les microvillosités
Plus petites, nombreuses et serrées que cils
- Soutenus par microfilaments immobiles
Augmente beaucoup surface exposée environnement
Les types de jonctions cellulaires
Jonctions serrées :
- Permettent étanchéité surface apicale
- Empêche passage bacéries/substance/toxine
Desmosomes/hémidesmosomes :
- Points jonction mécaniques -> inséparables
- Hémi : cellules + matrice extracellulaire
- Permettent passage petite quantité liquide interstitiel
Jonctions ouvertes
- Formé par protéines transmembranaires (connexine)
formant canaux (connexons)
- Permettent passage rapide/efficace petites molécules
- Permettent synchronisation cellules
Les modes de transport transmembranaires
Passifs (utilise gradient)
- Osmose
- Diffusion simple
- Diffusion facilitée
Actifs (nécessite énergie ATP ou autre)
- Transport actif primaire
- Transport actif secondaire (symport/antiport)
- Transport vésiculaire (exocytose/endocytose)
Osmose
Déf : déplacement passid eau milieu moins concentré vers plus concentré
Entre via :
- Diffusion à travers membrane
- Canuax aquaporines
Entré excessive eau cause éclatement cellule
- Si dans milieu hypertonique
Les diffusions
Diffusion simple
- Pour petites molécules non polaire
- Aucune régulation (peut poser problème)
- Ex : a.g., gaz, éthanol, urée, hormone stéroidienne np…
Diffusion facilité
- Via canaux passifs (ouvert) ou actifs (ouverture régulé)
- Pour petites molécules polaires
Toujours selon gradient
Le transport actif primaire
Nécessite énergie sous forme ATP
- Permet transport molécuel contre gradient
- Permet entretien/formation gradient
- Nécessite transporteur
Ex : pompe à sodium
Le transport actif secondaire
Nécessite énergie sous forme énergie cinétique
- Utilise gradient une molécule pour transport autre
- Souvent Na+
- Permet économiser ATP
2 types transport :
- Symport : molécule déplacent dans même sens
- Antiport : molécule déplacent sens inverse
Le transport vésiculaire
Exocytose : pour libération grosses molécules ou grande quantité molécules dans milieu externe
- Permet stocker molécule avant libération
- Parfois utilisé transport substance toxiques
Endocytose : pour capture macromolécules et régulation composition protéique membrane
- 3 types : phagocytose, pinocytose, endocytose à
récepteur
Nécessite ATP pour formation/déplacement/fusion
Les lysosomes et les peroxysomes
Lysosomes : contiennent enzymes digestives puissantes
- Formés par complexe golgien
- Permettent destruction molécules organiques (ex:
phagocytose, autophagie, autolyse)
- Nombreuses maladies associées disfonction dû
accumulation produits indégradable
Peroysomes : contiennent enzyme oxidative (ex : H2O2)
- Formé par REL (plus petits)
- Permettent détoxification alcool/autre molécules
- Responsable β-oxydation a.g.
La mucoviscidose (fibrose kystique)
Affectent tous tissus épithéliaux des glandes exocrines
- Augmente viscosité mucus
- Touche nombreux organes
Étiologie : mutation CFTR
- Cystic fibrosis transmembrane conductance regulator
- Cause disfonction canal ionique perméable Cl-
L’ADN c’est
Déf : macromolécule trouve dans toutes cellules
- Rassemble infromation génétique organisme
- Encode toutes fonction biologique (via ARN)
- Permet transmission patrimoine génétique
Propriétés importantes :
- Stable
- Compactable/décompactable
- Malléable
- Reproductible (avec peu/correction erreurs)
Formé de : désoxyribose + base azoté + phosphate
- Base azoté : guanine, cytosine, adénine, thymine
Double brins en hélices anti-parallèle
Le caryotype c’est …
Déf : arrangement standardisé chromosome cellules
- 23 paires homologuqe (22 autosomes + 1 sexuel)
- Paire possède essentiel même matériel génétique
- Chromosomes 1 identiques
Distingue paires par :
- Longueur bras
- Empalcemtn centromère
- Made transverslae
- Différence matériel génétique (gène)
Utilise pour :
- Détecter abération chromosomique (# ou structure)
- Identifier sexe (XY)
Permet pas distinguer anomalies gènes (mutations)
L’orientation des brins d’ADN
2 types extrémités :
- 5’ -> phosphate sur carbone 5’ du sucre
- 3’ -> OH sur carbone 3’ du sucre
Sens de lecture : 5’ -> 3’ (du brin utilisé)
ADN : 2 brins antiparallèles (bicaténaire)
ARN : 1 brin (monocaténaire)
La brève histoire de l’ADN
1863 : Mendel découvre allèle et transmission gène
1940-50 : découvre composition ADN, pas structure
1952-53 : photo diffraction -> découverte structure
1977 : début séquençage
1983 : début PCR
1984 : création projet séquençage ADN humain
1990 : début séquençage ADN humian (dure 13 ans)
2003 : publication séquençage (pas complet/erreurs)
Le projet génome humain
Objectif : déterminer séquence nuclétidique génome nucléaire humain en moins 15 ans
- Conçu 84 -> commencé 90 -> fini 03
- Nécessite collaboration internationale multiples labos
Permis améliorer méthodes séquençage
- Aujourd’hui : moins cher/plus vite
Conclusion
- ~20 000 gènes (au début pensait 6 700 000 gènes)
- Beaucoup duplication
- 7% gènes spécifiques vertébrés
La définition structurelle d’un gènes
Déf : petite portion (locus) déterminée ADN inclue information génétique individu
- Même position chromosome individus même espèce
- Ensemblage gènes = génome
Chaque cellule possède 2 versions chaque gène
- Gènes “identiques” dans toutes cellules -> allèle
- Pas toujours tous exprimé -> varie selon cellules
Gène inclu : intron, exon, promoteur, …
