ESI - 2025 - TD 2 - UE 2.1

Remobilisation des connaissances

UE 2.1 Biologie fondamentale

TD n°2

Thierry Roussillon Yolaine Saley

IFSI Bagatelle Promotion 2025-2028

Cellule eucaryote

Cellule procaryote

Le cytoplasme

Source : Anatomie et physiologie humaines, Marieb, Ed. Pearson, 2019, version numérique

Les virus

- Ce n'est pas un organisme cellulaire - Information génétique portée par ADN ou ARN contenue dans une capsule protéique - Nécessité d'une cellule hôte pour se développer Ex : VIH dans les lymphocytes T

La membrane plasmique

- Lipides (40% environ) : molécules amphiphiles - Bicouche de phospholipides - Cholestérol - Protéines (50% environ) : - Récepteurs intra ou extracellulaires - Transporteurs - Enzymes (catalyseurs) - Glucides (10% environ) : - Glycoprotéines ou glycophospholipides

Les transports membranaires (1/2)

Transports passifs

Diffusion facilitée

Osmose (eau)

Diffusion simple

Transporteurs

Canaux

Les transports membranaires (2/2)

Transports actifs

Pompes

Transports vésiculaires

Endocytose

Exocytose

La mitose : division des cellules somatiques

Source : https://biologie101.fr/terminale-svt/genetique-evolution/mitose-clone-cellulaire

Le cycle cellulaire

1- Interphase : - G1 : croissance cytoplasmique et préparation de la réplication => synthèse de protéines +++ - S (synthèse) : réplication de l'ADN - G2 : croissance cellulaire et préparation de la mitose 2- Mitose (division cellulaire des cellules somatiques) Contrôle de l'ADN (quantité et qualité) à toutes les phases du cycle.

Source : https://rnbio.upmc.fr/bio-cell_cycle-cellulaire_introduction

La régulation du cycle cellulaire

Source : https://rnbio.upmc.fr/bio-cell_cycle-cellulaire_introduction

La méiose : division des cellules germinales (gamètes)

Source : https://biologie101.fr/terminale-svt/genetique-evolution/mitose-clone-cellulaire

Comparaison entre mitose et méiose

Source : https://biologie101.fr/terminale-svt/genetique-evolution/mitose-clone-cellulaire

Diffusion facilitée par transporteurs

Passage de molécules hydrosolubles à travers un transporteur (protéine qui change de forme pour permettre le passage des molécules) selon le gradient de concentration Ex : entrée du glucose dans la cellule

Endocytose

Intégration dans la cellule de substances solides (phagocytose) ou liquides (pinocytose) => vésicules issues de la membrane plasmique

Exocytose

Sécrétion d'une substance du milieu intracellulaire vers le milieu extracellulaire Ex : hormones (insuline), neurotransmetteurs (noradrénaline) au niveau de la synapse...

Méiose I

Phase réductionnelle

1 cellule diploide (46 Chr) -> 2 cellules haploides (23 Chr)

Méiose II

Phase équationnelle

2 cellules haploides (23 Chr) -> 4 cellules haploides (23 Chr) => s'apparente à la mitose => pas d'interphase entre Méiose I et II

Osmose

Passage de molécules d'eau à travers la membrane par des canaux (aquaporines) du milieu le moins concentré vers le milieu le plus concentré. NB : va à l'inverse du gradient de concentration des solutés.

Réplication de l'ADN

- semi-conservatrice (1 brin de la cellule mère)- bidirectionnelle (synthèse des nvx brins en sens opposé) - asymétrique (synthèse d'un brin en continu, l'autre en discontinu (fragments)

1 molécule d'ADN mère => 2 molécules d'ADN filles identiques

Source : https://www.nagwa.com/fr/explainers/420193470454/

Exemple de la pompe Na-K-ATPase

- Utilisée par les cellules cardionectrices ou nerveuses pour retrouver un potentiel membranaire de repos. - Va à l'encontre du gradient de concentration => consomme de l'énergie (ATP)

Phase G0 = Phase de quiescence (dormance)

Certaines cellules restent longtemps en phase G0 (foie, rein, estomac...) => division si nécessaire D'autres cellules restent indéfiniment en phase G0 (neurones, cellules cardiaques...) => pas de division cellulaire donc pas de nouvelles cellules. D'autres cellules n'entrent jamais en phase G0 (cellules épithéliales : peau, muqueuses...) => cellules en division tout au long de la vie NB : Les chimiothérapies anti-cancéreuses ayant une action antimitotique (pour arrêter la division cellulaire des cellules cancéreuses), elle agit également sur les cellules saines en division (notamment les cellules épithéliales)

Diffusion facilitée par canaux

Passage de molécules hydrosolubles à travers un canal (protéine) selon le gradient de concentration.

• Voltage-dépendant
• Ligand-dépendant

Canaux ioniques : entrée ou sortie d'ions (Na+, Ca2+, K+, Cl-)

La régulation du cycle cellulaire

Cycle cellulaire contrôlé et régulé par des protéines Kinases cycline-dépendantes (Cdk) à des points de contrôle à chaque étape. Les cyclines sont des protéines synthétisées par la cellule en réponse à des signaux extra-cellulaires, pour réguler le cycle cellulaire. Si problème durant le cycle => réparation ou arrêt du cycle Dans les cancers, certains gènes codant des protéines régulatrices du cycle peuvent être sur-exprimés (molécules qui stimulent la prolifération cellulaire) ou inactivés (molécules qui freinent le cycle) suite à des mutations Exemples : - Protéine Rb ralentit la prolifération cellulaire (perte ou inactivation fréquente dans les cancers) - MPF (Mitosis Promoting Factor) déclenche la mitose

Diffusion simple

Passage de petites molécules liposolubles à travers la membrane selon le gradient de concentration Ex : gaz (O2 et CO2), hormones stéroïdiennes (testostérone, oestrogènes, cortisol...) NB : Ces hormones (ligands) rejoindront des récepteurs intracellulaires (nucléaires)

Une molécule amphiphile possède une partie hydrophile et une partie hydrophobe. Cette propriété permet à la membrane de laisser passer les molécules lipophiles. Les molécules hydrophiles doivent passer par des protéines membranaires (canaux, transporteurs, pompes...)

Principales différences entre eucaryotes et procarytes

Mitose

2 cellules diploides identiques (46 Chr)

1 cellule diploide (46 Chr)

Chromosomes à 2 chromatides (après réplication)

Chromosomes à 1 chromatide

Schéma simplifié de la mitose (source : https://www.youtube.com/watch?v=aFbKty9uMhc)