Biologie cellulaire organisation de la mati re vivante

Adoptent structure cyclique au-delà de 4 carbones 5 atomes pentose Parmi les pentoses : Ribose (fait partie du squelette de l’ARN) Désoxyribose (fait partie du squelette de l’ADN) 6 atomes. exose Parmi les hexoses : Glucose Fructose Mannose Galactose NB Ils Ont la même formule chimique et sont tous isomères : Contiennent les mêmes atomes, en nombre identiques MAIS se combinent différemment (différentes structures) La forme —un des principaux moyens par lesquels les molécules d’une cellule se reconnaissent interagissent les unes avec les autres Les oligosaccharides : 2 à 8 monosaccharides —s’assemblent grace a LIAISON GLYCOSIDIQUE 6 2 LES LIPIDES (ou corps gras) pas de structure de base commune Caractère commun : insolubles dans l’eau solubles dans solvants organiques Rôles des lipides : constituants importants des membranes cellulaires stockent Vénergie (en s’accumulant dans adipocytes : cellules adipeuses) a Les lipides simples (1 alcool + 1 acide gras) Les glycérides sont les plus courants : 1 acide gras + glycérol (qui est un trialcool) Triglycérides obtenu lorsque les 3 molécules d’acides gras se combinent à une molécule de glycérol NB : les 3 acides gras peuvent être identiques ou de types différents quand solides (à température ambiante) appelés graisses quand liquides (à température ambiante) —appelés huiles Malgré leur mauvaise réputation, les graisses sont très utiles . Réserve d’énergie + compacte (graisses )pour les animaux devant transporter leur bagage d’énergie avec eux Réserves d’énergie emmagasinées dans cellules adipeuses Rôle d’amortisseur des cellules adipeuses (protection des organes vitaux, isolation thermique) b Les lipides complexes (glycérol + acides gras + molécule contenant du phosphore)

Phospholipides de différents es (en fonction du type de molécule contenant du ph PAGF 3 OF vitamine E (stabilité structures cellulaires, freine vieillissement cutané, antioxydant) 3 LES PROTIDES (constitués d’Acides Aminés – AA) Indispensables à structure / fonctionnement des êtres vivants de la matière sèche des cellules Ce sont des composés quaternaires (C • H- O – N) + Soufre 4 Phosphore de 2 à 100 AA Peptide Protéine — + de 100 AA a Les Acides Aminés (AA) : petites molécules Formule générale : R R : Résidu variable NH2 : Fonction amine H2N – CH- COOH COOH : Fonction organique (groupement cide) Il existe 20 AA constitutifs des protides b Les peptides (de 2 à 100 AA qui s’enchainent par la LIAISON PEPTIDIQUE) Dipeptide 2 AA Tripeptide 3 AA Tétrapeptide 4 AA à partir de 7 AA Polypeptide Liaison peptidique : Permet aux AA de s’enchainer les uns aux autres L’extrémité acide de l’un s’unit à l’extrémité amine de l’autre Avec l’élimination d’une molécule d’eau Liaison importante qui permet l’édification de différentes molécules à l’aide de 20 AA différents 6 primordiales des protéines Eléments de structure de la cellule (constituent 60% de la membrane cellulaire) Soutiennent les tissus

Collagène / élastine structure fibreuse des tissus conjonctifs (tendons, ligaments) Kératine — protéine des cheveuwongles/plumes/cornes Mise en réserve d’AA Ex : ovalbumine —blanc d’œuf (développement fœtus) Transport des substances Ex : hémoglobine —protéine sanguine contenant du fer transport oxygène des poumons vers différentes parties du corps Autres protéines —transport ions/molécules à travers les membranes cellulaires Réactions chimiques dans la cellule par l’intervention d’enzymes (protéines) NB : ENZYME molécule pour accélérer réactions chimiques du métabolisme atalyseur biologique qui facilite et accélère une réaction chimique Régulation cellules musculaires protéines contractiles (actine et myosine) Transmission messages —d’un point à l’autre du corps —certaines hormones sont des protéines Ex : hormones Insuline sécrétée par pancréas (régulation concentration glucose ds sang) Défense de Forganisme s 6 re substances étrangères cellules nerveuses La protéine présente chez le sujet sain et celle qui s’accumule dans le cerveau : Sont codées par le même gène Ont la même séquence d’AA Hypothèse actuellement proposée (PRUSINER obtint Prix Nobel e Médecine) : Le prion est une protéine, un agent transmissible non conventionnel (ni un virus, ni une bactérie) Prion est un constituant normal de la cellule qui soudainement s’accumule dans les neurones Cette accumulation conduirait à la mort neuronale Quelle différence entre la protéine normale et la protéine pathologique ? La protéine normale + d’hélices que de feuillets La protéine pathologique + de feuillets que d’hélices La forme anormale devient insensible aux enzymes qui dégradent la protéine La protéine s’accumule alors dans le neurone Comment la protéine normale devient pathologique ?

Hypothèse de PRUSINER Interaction directe (contact) entre molécule normale et pathogène transfo de la cellule normale D’où l’importance dans la structure secondaire et tertiaire de la protéine dans ses relations aux autres molécules 4 LES ACIDES NUCLEIQUES ET NUCLEOTIDES a Acides nucléiques : ADN et ARN L’ADN : Acide désoxyribonucléique Stockaee de l’info eénétiq PAGF 6 6 ine Forganisation/le Une partie de cette info génétique : est commune à une espèce donnée : 99,99% en commun chez l’humain C’est pr cela que nous naissons avec 2 jambes, 2 bras, 1 cerveau. Est spécifique : Physionomie du visage Couleur des cheveux Traits de caractère Prédispositions à certaines maladies Comment s’exprime l’information génétique ?

L’ADN ne participe pas directement aux opérations de la cellule / de l’organisme MAIS elle code la formation de protéines spécifiques (qui vont effectuer ces opérations) Ex : l’hémoglobine (qui est une protéine spécifique) : L’ADN spécifie sa structure (la séquence d’AA qu’elle comporte) Caractères héréditaires contenus ds ADN exprimé sous la forme de protéines spécifiques Structure de l’ADN et de l’ARN Leurs monomères : les nucléotides Structure de l’ADN 1 nucléotide 1 groupement phosphate + 1 sucre 1 base azotée Désoxyribose 4 différentes bases 2 bases puriques 2 bases pyrimidiques Adénine Guanine C asine PAGF 7 OF Thymine enroulées en une torsade forme la double hélice Montants : désoxyr bose / groupement phosphate Barreaux : bases associées (appariement spécifique) . 2 à 2 au niveau de chaque nucléotide: Cytosine + Guanine Adénine + Thymine Les 2 brins sont dits antiparallèles (orientés en sens inverse l’un de l’autre L’ARN : Acide Ribonucléique Fonction de l’ARN : Transport de Flnfo génétique

Interprétation de l’info génétique Chaine de nucléotides (comme l’ADN) MAIS l’ARN : est monocaténaire (1 seul brin le Ribose Son sucre PAGF 8 6 capable D’existence autonome De reproduction présente dans tous les organismes vivants, peut être Unicellaire (peut exister seule) Pluricellaire (peut constituer un tissu avec d’autres cellules) Le corps humain comporte 50-60 millions de cellules 200 types de cellules avec différentes fonctions/formes/tailles Différentes formes de cellules : cellules adipeuses (réserve énergétique) sphériques globules rouges du sang (transport oxygène) disques eurones (transport de l’information) ramifiés cellules des tubules des reins cubiques NB . Formes spécifiques pour optimiser / refléter leurs fonctions R. HOOK fut le 1er à observer des cellules végétales CELLULES PROCARYOTES ET EUCARYOTES Cellule procaryote Cellule eucaryote Absence de noyau Possède un NOYAU Contient des organites similaires à la cellule eucaryote En plus de ceux qu’elles ont en commun, la cellule eucaryote possède des organites qui n’existent pas dans la procaryote Taille de la cellule procaryote : entre 1 et 10 pm Taille cellule eucaryote : entre IO et 100 pm GROSSE PAGF q 6 dans lequel baignent de nombreux organites Les organites zones fonctionnelles spécialisées (production d’énergie, digestion… Sont entourés par un système de membranes internes Le cytosol comprend d’eau, des glucides, des lipides, des protéines différentes sortes d’ARN (d’où sa viscosité) La forme et la fluidité des cellules déterminent la disposition des protéines filamenteuses internes (qui constituent le cytosquelette) Cellule eucaryote végétale Comme la cellule animale, la cellule eucaryote végétale s’entoure d’une membrane plasmique ontient 1 noyau et les même organites MAIS elle est différente de la cellule eucaryote animale en plusieurs points : Elle renferme des organites appelés plastes Chloroplaste (organite qui accomplit la photosynthèse : Convertit énergie solaire en énergie chimique Emmagasine cette énergie sous forme de glucides + autres molécules organiques Elle renferme une vacuole centrale : Stockage de l’eau / solutés organiques / pigments Rôle majeur dans régulation physiologique (pH, pression osmotique, concentration ionique) Sa membrane plasmique s’entoure d’une épaisse paroi cellulaire Sert d’amortisseur