PESTEL

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Le concept d’unité du monde vivant Comment aujourd’hui et dans les époques passées, comment l’homme a pu se former une image, former le concept du vivant ? Les atomes L’hydrogène est l’élément le plus présent dans la matière vivante suivit du carbone et de l’oxygène. Et donc comme l’hydrogène est plutôt réduit qu’oxydé, le monde vivant est plus réduit qu’oxydé * monde minéral (non vivant) est plutôt riche en oxygène et donc plutôt oxydé.

Les molécules 4 grandes catégories constante dans le m Glucides Protides Lipides Acides nucléiques 5 Swape v ent a peu près y a des molécules chez toutes les espèces vivants (chlorophylles absent chez l’homme, dans les végétaux pas de glycogène. Elles sont spécifique a un règne dans le monde vivant) Chez les êtres vivants d’abord on trouve d’eau dont 29% de matières organiques ainsi qu’un reste 1% de substances minérales et donc 30% de matière dissoutes.

Na+ est de loin le plus abondant dans le cœur avec du Cl- NaCl en terme d’origine phylogénétique, cela évoque la mer (Terre d’origine marine) unité structurale La façon dont les êtres vivants sont composés peut y avoir des ivants ont une espérance de vie faible (fourmis VIe 15 jours voir plus), les

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cellules ne vient que quelques jours, certains arbres des centaines années, etc avec des cellules qui vivent seulement quelques jours. Donc multiplication des cellules ++4. On se régénère pour remplacer les formes de vies qui disparaissent.

Familles des êtres vivants — Les procaryotes qui ont une structure simplifiée, possède une membrane et parfois une parois en plus. Tout ce qui n’est pas vraiment membrane, on parle de parois et quand c’est plus organisé on parle d’enveloppe. Les procaryotes ont une io-membrane limitante + une parois. Sous la membrane, l’espèce cellulaire est non structuré (pas compartimenté) milieu homogène, tout est mélangé. par contre on est l’appelle procaryote car il ne faut pas dire qu’ils n’ont pas de noyau car cela veut dire noyau primaire.

Les eucaryotes, limite existante. (eu = vrai) Il y a ici une compartimentation cellulaire grâce aux membranes. Il y a trois règnent vivant (animal, végétal et fongique). Organisation des cellules eucaryotes Les organites ly a d’abord le plasmalemme qu’on appelle aussi membrane plasmique. C’est ce qui délimite la cellule (ext/int). Le reste se nomme le protoplasme à l’époque. Maintenant on dit que les cellules contiennent du cytoplasme contenant un certains nombres d’intrusions cytoplasmique parmi lesquels les organites et les inclusions dites inertes.

Le cytoplasme contient une partie optiquement vide appelé le hyaloplasme (hyalo = transparent) et le reste se sont des inclusions inertes, se sont un ensemble de granulation et de structures fibreuses (fibres) qui sont des élément plus ou moins visibles. Le noyau possède une en ire (membrane internet 2 5 nucléaire (membrane internet et externe) et a l’intérieur, l y a des granulosités appelé chromatine et aussi ce qu’on appelle un nucléole qui est une zone plus dense du noyau. Sous l’enveloppe il reste du nucléoplasme qui est la partie optiquement vide. Ensuite on a le RE parfois REG (comportant des ribosomes) et parfois REL.

Après on a des systèmes d’organites membranes sous forme de plusieurs corps aplati enfilés on appelle ça l’appareil de Golgi qui est l’ensemble de dictyosome (dictyo écaille et some = corps). A coté de tous ces corps il y a des séries de petites vésicules sachant qu’elle rentrent parfois c’est de l’endocytose et quand ils xpulsent c’est de l’exocytose. On a des vésicules plus ou moins nombreuses. On a aussi des organites particuliers : les mitochondries, son ensemble forme de chondriome. Une MT est spéciale car elle possède une enveloppe (membrane interne et externe).

On a une série de cellules appelés lysosomes (corps à enzymes) qui rencontrent des morceaux de matières organiques qui vont les dégrader. On verra les lysosomes primaires qui vont agir puis les secondes qui se dégrade avec le substrat. Toutes les cellules eucaryotes +++ ont des MT et les cellules végétales en primes ont des chlorophylles. Le point commun de tous ces organites (responsable de fonctionnement faisant partie des fonctions vitales) est qu’ils sont toutes limités par une limitante membranaire +++ Qui va permettre de créer les compartiments cellulaire.

Les inclusions A coté de ces organites on a des inclusions qualifié de inertes soit se sont des structures cellulaire sont limités par des membranes. Ribosomes qui sont un as olécule (ARN 3 5 qui est au cœur de la production de matière vivante. Ne possède pas de membrane (+++) e cytosquelette exprime une idée de structuration et de forme, e sont des protéines assemblé en long tubes aux filaments. On distingue de micro filaments (actines et myosine), des micro tubules (pour faire bouger les choses dans la cellules te modifier la forme dans la cellule) Gouttelettes ou des grains de matière, matériaux entassés en stock .

La bio-membrane 1. Composition et architecture moléculaire e point commun a prendre en compte en biologie cellulaire, c’est la méthodologie. Dans un organe, les cellules sont polarisés (basal / apical). En MO on utilise la lumière nature et en ME on utilise un faisceau d’électrons avec un écran monochrome contrairement au MO. En ME on voit beaucoup mieux, on voit plus de choses, les organites plus clairement. Schéma avec plasmalemme et organites internes Dans toutes ces membranes ont comme propriétés les suivantes Le plasmalemme, la membrane ça sert à quoi ?

Une membrane sert à limiter, enfermer, empêcher le milieu cellulaire de s’éparpiller et empêcher l’extérieure d’envahir la cellule. C’est un contenant étanche Pour rester vivante, la cellule a besoin de nutriment : eau, sels minéraux, substances organiques. Les déchets sont présents dont les gaz (C02) mais beaucoup de molécules comme l’urée tc doivent ressortir sous peine d’em oisonner la cellule. Elle doit donc être un lieu d’échang s avec 4 25 comme une structure : sélective et dynamique Comment ?

Cest naturel, la spontanéité/propriété est directement conférée ? la membrane par ses constituants et ces constituants s’arrangent spontanément, se sont les forces d’attractions répulsion vis à vis de l’eau. Se sont ces forces qui explique la stabilité de la membrane qui résiste a tous ces mouvements 1. 1 Isolement – purification 1. 1 . 1. Choix du matériel biologique Une cellule d’organisation simple, présentant beaucoup de embranes d’un seul type (ex : plasmalemme) et peu (pas) d’organites. Facile à trouver et à manipuler, peu onéreuse. hépatocyte est un sac avec du liquide et donc on aura pas de problème avec les membranes et on aura vite fait de travailler sur cette petite poche. 1. 1 . 2. Préparation On va prendre du sang et on va travailler a partir de ça. On va les plonger dans de l’eau distillé (sans sel, sans ions, etc) car on veut réaliser une réaction violente et pas violente (déchirer les membranes sans que se soit brutal) pour ça on va utiliser l’osmose. Dans nos cellules on va trouver une certaine oncentration du cytoplasme, la concentration de la pression osmotique est d’environ 300 000 osmole.

Tous nos liquides et nos cellules sont de 300. 000 osmol à peu près. A l’extérieur c’est de l’eau avec rien dedans (osmolarité nul). On a une cellule faite dune membrane avec entre les deux milieu une différence d’osmolarité (concentration à qui va provoquer un flux d’eau. Ceau va aller du moins concentrer vers le plus concentrer comme pour diluer (loi de l’osmose), c’est le contraire des solutés. Ici pour l’eau, il y en a plus à l’extérieur que l’intérieur et donc elle va traverser la membrane fler l’hématie.

On aura la s 5 l’hématie. On aura la purgescence. Mais a un moment on va dépasser l’élasticité de la membrane et donc déchirure car il y a une limite. On appelle ca un choc osmotique car la différence est énorme donc brutale et l’hémacyte est détruite. On parle d’hémolyse. Si les globules rouges éclate on souffre d’hémolyse. L’hémoglobine a surtout pour rôle de transporter 1102 dans les cellules. But atteint ! Les morceaux de membranes vont être dispersés, rincé.

A plusieurs reprises on peut enlever le liquide progressivement on va enlever les morceaux de membranes par xemple par centrifugation en faisant tourner le tube très vide (tombe au fond du tube) et il reste tout ce qui est liquide. Nos morceaux de membranes vont être propres et aggloméré au fond du tuyau. Dans le culot on peut voir les morceaux de membranes qul ont très peu de visibilité on parle de fantômes. Pq, très peu contrasté ? Beaucoup de molécules ne sont pas visibles dans le spectre de la lumière visible. La plus part des molécules (glucides, protéines, etc) absorbent dans l’IF ou UV. . 1. 3. Isolement – purification des constituants Extraction binaire (ou biphasique) On prélève l’échantillon du culot de membrane puis on va essayer de le dissoudre dans une ampoule a décanter. Le but : les molécules sont encore accrochées les unes aux autres, une partie du liquide encore a base d’eau (aqueuse) qu’on va qualifier de polaire. Dans l’ampoule a décanter on met le meme volume mais d’un solvant organique (liquide formé de molécules de dissolvant soit des liquides dont l’effets de dissolutions est puissants sur de syndromes de substances).

Ces solvant organiques sont par exemple le tétra chlorure de carbone, le sulfure de carbone, l’éther. Ces solvants on dit qu’il sont apolaire. Une moléculaire apolaire be et 6 25 l’éther. Ces solvants on dit qu’il sont apolaire. une moléculaire apolaire sera hydrophobe et polaire = hydrophile On va laisser avec l’agitation tous les constituants se dissoudre puis on va laisser décanter (les deux phases sont pas miscibles) donc vont se séparer en une dizaine de minute, séparation des deux phases. Dans chacune des deux phases on va doser les deux contenus (aqueuse et apolaire).

On va s’apercevoir qu’il y a des constituants membranaires qu’il y a plutôt dans la phase aqueuse et d’autres ans l’apolaire. Les lipides sont plus dans la phase apolaire (dissoutes) et absente de la phase aqueuse. Et on aura des constituants dissouts. L’idée est de dire que les constituant membranaires les plus directement extraits sont ceux de la phase aqueuse dont les lipides. Quand on a fait les dosages, on peut calculer le coefficient de partition (huile / eau) qui est le rapport de concentration dans les deux phases.

On va avoir une valeur chiffrée qui sera l’index du caractère hydrophile (solubilité) de la molécule. Façon de quantifier le caractère hydrophile / phobe qui n’est jamais 100% ydrophile / phobe. On peut faire ce travail de dissolution avec des solvants mais aussi on peut avec des détergeants (savons : liquides vaisselles). Sont capable de dissoudre les constituants membranaires. Nos membranes sont protégées contre les détergeants. Si on injecte dans un organisme vivant on aura un certain nombre de cellules qui en souffrirait (globule rouge, etc).

On sait que ce qui tient la stabilité structurale de la membrane se sont les lipides ++ A partir de ces extractions on va établir un tableau de composition détaillé de ces membranes avec trois familles de constituants : ipides 5 protéines glucides 1. 2 Analyse des constituants 1. 2. 1. Lipides membranaires Famille complexe, il y a plusieurs grandes sous familles 70 à de phospholipides Pourcentage variable de stéroïdes ou stérides (cholestérol et ses dérivés) — Cellule animale « Divers » Définition de la structure de base.

Stérides et glycérides (deux familles) qui ont en commun la famille du glycérol, une fonction alcool primaire, une secondaire et une autre primaire. Le carbone est un atome qui peut engager 4 liaisons dans les molécules organiques CH2 – OH Fonction alcool primaire, – CHOH Carbone econdaire La famille des glycérides : base des PL vient du glycérol. Un lipide on dit qu’il est ester d’acide gras et d’alcool. Pour faire une liaison ester on a une fonction acide qui attaque une fonction alcool.

On les estérifie avec un acide organique qui est dit acide gras (acide car il a une fonction acide COOH = carboxylique, comme tout acide I’H de la molécule est mobile, il a tendance a se décrocher acide car perte d’un hydrgène) ce groupe acide organique COOH va être capable de se lier et donc un acide qui attaque un alcool, provoque une réaction, va donner au final un ester. Liaison ester = moitié des liaisons dans l’organisme cellulaire. Groupe COOH en face d’un groupe H20, H va attaque élimination d ‘un rou e alcool le radical COO – Radical 2 8 5 chaines dans le regne vivants on a a partir de 4 C jusque 24 pour qq végétaux.

Les AG présents dans toutes les cellules. AG monoglycéride est une deuxième forme une liaison ester va former un diglycérlde. Deux estérification nécessaire pour obtenir un diglycéride. Le groupe alcool a pas encore réagit. Après le trialcool et les Ag on va ajouter l’acide phosphorique L’AP est un acide qui va libérer 3 protons. L’acide phsophorique n peut le noter H3P04 ou alors phosphore centre lié = O et 3 groupe alcool qui ont l’habitude de libérer des proton. LAP est un acide fort, on en trouve par exemple en quantité non négligeable dans les soda.

Riche en AP : 3 groupes acide = AP peut agir jusque 3 fois. +++ car il va permettre de former une première liaison puis on le retrouvera dans un autre composé, une molécule ++ dans IADN / ARN. Va estérifier la Be fonction alcool libre. On a donc une famille de molécule qu’on va appeler phosphatidyl glycéride – 70% des lipides membranaires Sur IAP il reste 2 fonctions acides qu’on va occuper avec un adical (à 10 C : éthanol amine, choline, sérine, etc) qui va nous donner une famille de PL Glycérol 2 AG AP + radical nous donne des familles de lipides qui sont vite situés.

Si le radical = choline Phosphatidyl choline ou le léssltie Si le radical = sérine Phosphatidyl sérine Si le radical éthanol amine Phosphatidyl éthanolamine ou céphaline : graisse, lipide, on en trouve beaucoup dans la substance blanche du cerveau. +++ ? Comment on peut anticiper sur la conséquence sur notre membrane Amphipathle : Au lieu d’être une molécule a un type d’attraction il aura deux attractions a deux endroits différents. Une longue chaine (linéaire) a olaire = hydrophobe. Amphipatique : possède u ophobe et uen autre 25 = apolaire = hydrophobe.

Amphipatique : possède une partie hydrophobe et Luen autre hydrophile. des molécules membranaires est amphipathique (cholestérol, quasi tous les lipides membranaires) +++ pour la stabilité structurale. Les lipides représentent en générale la moitié des constituants membranaires. Ya environ 50% du poids membranaire représenté par des lipides 1. 2. 2. Protéines 50% du poids représenté par les protéines. A un certain nombre de caractéristiques (taille – longueur en AA, etc). Une protéine = enchainement d’AA.

Dans un acide aminé tout seul est d’un coté un acide carboxylique COOH et de l’autre coté un groupe amine NH2. Au milieu on a un carbone servant de charnière 4e liaison sur un radical qui va signer l’identité d’AA car le reste est identique d’un AA a un autre. Pour s’y retrouvé sur les 25 AA on a établit des familles Ceux qui sont neutres électriquement voir parfois avec une petite tendance hydrophobe soit quand le radical peu ou pas de groupe polaire on va parler d’AA hydrophobe. Après on a ceux qui sont polaire = hydrophile A tendance acide A tendance basique 0 5