I- Les cellules Les inclusions cytoplasmiques : ... animale ou cellule eucaryote vgtale. ... les changes entre le milieu interne de la cellule et le milieu externe

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    26-Feb-2018

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  • Universit Badji Mokhtar Annaba- Module : Biologie 1

    Dpartement de Gologie Enseignante : DAFRI A.

    Niveau : 1ere anne Licence (LMD) Chapitre 1 : Notions de cytophysiologie

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    I- Les cellules procaryotes

    1. Dfinition de cellule procaryote :

    Les cellules procaryotes sont caractrises par un matriel gntique libre dans le cytoplasme

    non limit par une enveloppe nuclaire. Elles sont prsentent chez les organismes

    unicellulaires, essentiellement reprsents par les bactries.

    2. Dfinition et ultrastructure dune bactrie :

    Une bactrie est un organisme procaryote unicellulaire de taille trs rduite (1 10m).

    Les bactries vivent isoles ou groupes en colonies. Elles ont diffrentes formes : en

    btonnet, sphrique, cylindriqueetc. Les bactries se reproduisent par scissiparit ou

    tranglement. La cellule bactrienne est constitue de structures constantes (obligatoires) et

    inconstantes (facultatives) (Fig. 1).

    2.1 Les structures constantes :

    Les structures constantes sont des organites obligatoires qui se trouvent chez toutes les

    bactries. Une cellule bactrienne vivante et fonctionnelle ne peut tre dpourvue dun de

    ces organites. Les structures constantes sont :

    2.1.1 Matriel nuclaire ou nucloide :

    Cest le chromosome bactrien, form dune seule molcule bi-catnaire dADN circulaire

    d peu prs 1mm. Il est libre dans le cytoplasme, non spar par une enveloppe nuclaire

    pour former un vritable noyau, do le nom Procaryote.

    2.1.2 Plasmides :

    Les plasmides sont des fragments dADN double brins, circulaires. Ils sont extra-

    chromosomiques et localiss dans le cytoplasme. Un plasmide peut tre prsent en

    plusieurs copies dans une seule cellule bactrienne. Ils codent pour la synthse de

    diffrentes enzymes confrant la bactrie dutiliser certains substrats ou de rsister aux

    antibiotiques.

    2.1.3 Les ribosomes :

    Groups en amas formant des Polyribosomes. Leur synthse ne ncessite pas la prsence

    de nuclole.

    2.1.4 La membrane plasmique :

    Compose de lipide et de protines. Elle ne contient pas de cholestrol et est pauvre en

    glucides. Elle assure le transport des substances nutritives.

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    2.1.5 La paroi :

    Epaisse de 20 80 nm, elle dlimite extrieurement la bactrie et dtermine sa forme. Elle

    joue un rle de protection : une bactrie sans paroi meurt. Elle est spare de la membrane

    plasmique par lespace pri-plasmique.

    Lultrastructure de la paroi subdivise les bactries en deux grands groupes :

    2.1.5.1 Bactries GRAM positives : leur paroi est dense forme de murine paisse.

    2.1.5.2 Bactries GRAM ngatives : leur paroi est forme dune murine lche.

    2.2 Structures facultatives :

    Les structures facultatives sont des organites qui peuvent se trouver ou non dans la

    bactrie. Ils se trouvent chez certains groupes et sans absents chez dautres, selon les

    espces et leurs milieux de vie. Il sagit de :

    2.2.1 La capsule :

    Elle est souvent polysaccharidique ou polypeptidique. Elle joue essentiellement un rle de

    protection. Sa prsence est un signe de virulence car elle protge la bactrie de la

    phagocytose.

    2.2.2 Les msosomes :

    Exclusifs aux bactries arobies, les msosomes sont des invaginations membranaires qui

    pntrent dans le cytoplasme. Ils renferment les enzymes de la chane respiratoire assurant

    ainsi un rle similaire celui des mitochondries.

    2.2.3 Les flagelles :

    Ce sont des expansions membranaires mobiles, au nombre de 1 8 situs dans des

    positions diffrentes. Les flagelles sont constitus dune protine contractile dite :

    Flagelline. Ils assurent la locomotion de la bactrie.

    2.2.4 Les pili (poils) :

    Ce sont des expansions membranaires comme les flagelles, mais plus courts encore. Ils

    assurent ladhsion des bactries aux substrats. Ils sont forms dune protine dite : Piline.

    2.2.5 Les inclusions cytoplasmiques :

    Il sagit notamment des granules de rserves ou des vacuoles gaz permettant le

    dplacement vertical de la bactrie qui les renferme.

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    Structures facultatives Structures constantes

    Fig. 1 : Schma reprsentatif de lultrastructure dune cellule bactrienne

    (Procaryote)

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    3. Les virus :

    Le terme virus signifie en latin : Poison. Les virus sont les agents pathognes dun grand

    nombre de maladies virales, dont certaines sont, jusqu nos jours, mortelles et ingurissables.

    3.1 Dfinition et caractristiques des virus :

    Les virus sont des parasites obligatoires dhtes spcifiques (eucaryote ou procaryote). Ils

    sont constitus de matriel gntique (ADN ou ARN jamais les deux), dune capside

    symtrie variable et potentiellement dune enveloppe. Ils sont dpourvus de cytoplasme et de

    noyau et ne possdent pas ni mtabolisme propre ni capacit de rplication. Leur taille va de

    15 300 nm.

    Etant dpourvus dorganites cellulaire, les virus ne forment pas une vraie cellule, ce ne sont

    donc que des particules internes incapables dvolution autonome. Ils parasitent les cellules

    vivantes, y introduisent leur matriel gntique et utilise ainsi les organites de lhte leur

    propre intrt.

    3.2 Classification des virus :

    Les virus peuvent tre classs selon plusieurs critres comme suit:

    3.2.1 La nature de lacide nuclique : Adnovirus (ADN) ou Rtrovirus (ARN)

    3.2.2 La symtrie de la capside : Hlicodale ou Cubique.

    3.2.3 La prsence ou absence de lenveloppe : virus envelopp ou virus nu.

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    II- Les cellules Eucaryotes

    1. Dfinition de cellule Eucaryote :

    Les cellules eucaryotes sont caractrises par un matriel gntique entour par une

    enveloppe nuclaire qui lisole du cytoplasme, formant ainsi un noyau vrai. Ce genre de

    cellule est prsent chez dinnombrables tres vivants unicellulaires libres et mobiles comme

    les amibes et les paramcies, ou pluricellulaires tels : lhomme, les animaux ou les vgtaux.

    Une cellule eucaryote est caractrise par un cytoplasme compos de protoplasme et

    dhyaloplasme :

    Le protoplasme : il dsigne les organites cellulaires.

    Le hyaloplasme : il correspond au milieu dans lequel baignent tous ces organites.

    Le protoplasme diffre dun type de cellule un autre selon quil sagisse de cellule eucaryote

    animale ou cellule eucaryote vgtale.

    Toutefois, mme au sein dun mme organisme, il existe plusieurs types de cellules selon la

    fonction. Chez lhomme par exemple, on constate prs de 200 types cellulaires diffrents

    daprs le rle du tissu en question.

    A- Ultrastructure de la cellule eucaryote animale

    La cellule eucaryote animale est caractrise par une forme plus ou moins sphrique, parfois

    irrgulire. Elle est entoure dune membrane cytoplasmique dlimitant un hyaloplasme et un

    protoplasme portant plusieurs organites cellulaires dont: la membrane cytoplasmique, le

    noyau, les ribosomes, les mitochondries, les vacuoles, lappareil de Golgi, les centrioles, le

    rticulum endoplasmique (lisse et rugueux), les granules de rserveetc. (Fig. 1, page 2).

    1. La membrane plasmique :

    1.1 Dfinition de la membrane plasmique :

    La membrane plasmique est la structure qui dlimite toutes les cellules. Elle spare lintrieur

    de la cellule (le cytoplasme) du milieu extrieur (matrice extracellulaire). La membrane est

    gnralement compose de lipides (Phospholipides notamment), entre lesquels sinsrent des

    protines. Les membranes des cellules animales comprennent galement des molcules de

    cholestrol qui les rendent rigides et augmentent leur impermabilit vis--vis des molcules

    hydrophiles.

    http://www.futura-sciences.com/videos/d/membrane-plasmique-pleine-agitation-50000042/http://www.futura-sciences.com/magazines/sante/infos/dico/d/biologie-cytoplasme-125/

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    Fig. 1 : Schma reprsentatif de la structure tridimensionnelle dune cellule animale

    1. Nuclole

    2. Noyau

    3. Ribosomes

    4. Vsicule

    5. Rticulum endoplasmique rugueux

    6. Appareil de Golgi

    7. Microtubule

    8. Rticulum endoplasmique lisse

    9. Mitochondrie

    10. Vacuole

    11. Cytoplasme

    12. Lysosome

    13. Centrosome

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    1.2 Structure et proprits de la membrane plasmique :

    La membrane plasmique est constitue de phospholipides deux ples : une tte hydrophile et

    une queue hydrophobe. Ce caractre amphiphile des phospholipides confre la membrane

    plasmique la proprit dauto-assemblage qui mne une structure tri-stratifie. (Fig. 2, page

    3).

    Les lipides de la membrane sont dots de mouvements permanents et rapides qui lui confrent

    la proprit de fluidit membranaire. Parmi ces mouvements :

    - La diffusion latrale : mouvement trs rapide au sein dune monocouche.

    - La rotation : le phospholipide tourne autour de son axe.

    - La flexion : les chaines hydrocarbones sont flexibles.

    - La bascule ou Flip-Flop : mouvement rare qui permet au phospholipide de passer

    dune monocouche lautre.

    Une troisime proprit de la membrane est celle de lauto-fermeture des doubles couches

    membranaires pour former des micelles ou des liposomes servant encapsuler ou protger des

    protines ou du matriel gntique.

    Les phospholipides ne sont pas rpartis rgulirement entre les deux feuillets protoplasmique

    et endoplasmique, cest pourquoi la membrane est asymtrique.

    Fig. 2 : Schma tridimensionnel reprsentatif dune membrane plasmique

    1.3 Permabilit cellulaire :

    La permabilit cellulaire est attribue la cellule grce la membrane plasmique qui assure

    les changes entre le milieu interne de la cellule et le milieu externe. Ceci est assur de

    plusieurs faons.

    1.3.1 Transport passif :

    Ce transport des se fait selon le gradient de concentration. Il ne ncessite pas dnergie et se

    subdivis en (Fig. 3, page 4):

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    Transport simple ou libre: Il permet un passage direct des molcules du milieu le

    plus concentr vers le milieu le moins concentr jusqu quilibre des deux

    concentrations. Ce transport se fait par simple passage travers la membrane et

    concerne uniquement les molcules solubles dans la membrane plasmique.

    Transport facilit : Ce type de transport passif est facilit par des canaux ioniques

    (protines de canal), celui-ci est trs spcifique, rapide et contrl (les canaux peuvent

    se fermer) ou des transporteurs. En plus des canaux ioniques, des transporteurs

    permettent galement ce genre de transport. Ces transporteurs changent de forme pour

    pouvoir transporter les molcules en question.

    1.3.2 Transport actif :

    Le transport actif se fait contre le gradient de concentration et fait intervenir des pompes

    spcifiques avec consommation dnergie. Il y en a deux types :

    Transport actif primaire : assur par des pompes.

    Transport actif secondaire : fait intervenir galement des molcules co-transportes

    en plus de lnergie.

    Fig. 3 : Schma reprsentatif des diffrents types de transports membranaires

    2. Le noyau interphasique:

    2.1 Dfinition :

    Le noyau est lorganite cellulaire dlimit par une enveloppe nuclaire et contenant

    linformation gntique. Il est appel interphasique car prsent dans la cellule uniquement

    pendant linterphase, il disparait au cours de la mitose par dgnration de lenveloppe

    nuclaire partir de la prophase.

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    2.2 Structure :

    Le noyau est lorganite qui a donn le nom aux eucaryotes (Eu=vrai, Caryos=noyau). Cest le

    centre organisateur de la cellule. Il est gnralement unique sauf dans les cellules binucles

    du foie, ou les cellules plurinucles des muscles. Le noyau est absent chez certaines cellules

    comme les hmaties et les Kratynocytes. Un noyau est structur comme suit (Fig. 4, page 5):

    2.2.1 Enveloppe nuclaire : cest un ensemble membranaire complexe caractristique des

    cellules eucaryotes qui spare la chromatine du hyaloplasme durant linterphase. Elle

    contrle les changes entre le noyau et le hyaloplasme. Elle est constitue de

    membrane nuclaire interne et membrane nuclaire externe. Lenveloppe nuclaire est

    spare du nucloplasme par la Lamina nuclaire prsente sous forme de rseau

    protique fibreux.

    2.2.2 Nucloplasme : cest le milieu o baignent la chromatine et le nuclole. Il contient de

    leau et des ions (Na+, K

    +, Mg

    ++, Ca

    ++).

    2.2.3 Chromatine : Cest le support de linformation gntique : elle constitue la forme

    interphasique des chromosomes. On distingue : lEuchromatine et

    lHtrochromatine.

    2.2.4 Nuclole : cest une masse sphrode lintrieur du noyau non spar par une

    membrane. Gnralement le noyau contient un seul nuclole (les anomalies permettent

    la dtection de Cancer). Le nuclole est le centre de synthse des sous units

    ribosomales.

    2.3 Cycle cellulaire et rplication dADN :

    Afin de mieux comprendre la notion de noyau interphasique, il est ncessaire de rappeler le

    cycle cel...

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