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CELLULE. ORGANITES (PAROI CELLULAIRE, MEMBRANE PLASMIQUE, RETICULUM ENDOPLASMIQUE, ..) et MOLECULES HEBERGEES

la cellule abrite des organites dont les mitochondries, réticulum endoplasmique, chloroplastes, noyau, membrane plasmique, peroxysome, lysosome et appareil de Golgi. La cellule végétale contient aussi des chloroplastes, en plus de la paroi cellulaire. Les organites cellulaires abritent des molecules et matériaux de base en biochimie, dont des protéines, lipides, glucides et acides nucléiques. Les chaînes du métabolisme prennent lieu dans différents organites

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CELLULE. ORGANITES (PAROI CELLULAIRE, MEMBRANE PLASMIQUE, RETICULUM ENDOPLASMIQUE, ..) et MOLECULES HEBERGEES
الخلية. العضيات و المواد البيوكيميائية

Connaître la composition biochimique des êtres vivants (éléments chimiques et matériaux de base) et l'emplacement des biomolécules dans les différents organites cellulaires, reste une base nécessaire pour mieux comprendre le fonctionnement de la cellule.

Organisation des molécules dans la cellule

Les premières notions de Biochimie prennent la Cellule végétale ou animale comme l'exemple de référénce pour toutes les applications. Les molécules étudiées (Protéines, Sucres, Lipides et Acides nucléiques) sont mémorisées par l'étudiant en sollicitant leur fonction au niveau des cellules. Au niveau du noyau cellulaire, l' acide désoxyribonucléique (DNA ) constitue le support de l'information génétique qui se tramsmet d'une génération à l'autre par division cellulaire (mitose). Le DNA (ADN) est transcrit en RNA (ou ARN) qui lui même sera traduit en protéines.
Au niveau des cellules, les lignines font également partie des constituants des parois. Elles contiennent des unités phénylpropane variées (alcools coumarylique, coniférylique, synapylique, ...) reliées entre elles en structure tridimensionnelles complexes rendant difficiles le processus de croissance des cellules.

Paroi cellulaire
La paroi des cellules est une caractéristique structurale de plusieurs êtres vivants dont les végétaux. Elle est constituée principalement de cellulose, hémicellulose, pectines, polymères phénoliques, protéines structurales et enzymatiques et différents ions.
De nombreuses hydrolases (glucanases, pectine MethyleEstérase,...) sont présentes dans la paroi des cellules. Leurs activités peuvent être modulées par l'environnement pariétal (pH, ions, ...)
Les oses constituent les éléments de base des polysaccharides de la paroi cellulaire. Ce sont des composés carbonés possédant des fonctions alcool et des fonctions réductrices (aldéhydes et cétones). Il existe de nombreux isomères pour chacun des oses.

Plusieurs exemples peuvent être cités dont le GLUCOSE, le GALACTOSE, le MANNOSE (voir structure 3D des sucres).
La cellulose est un enchaînement linéaire de glucose béta. Le monomère de base de la pectine, l'acide alpha-galacturonique, est un dérivé du galactose par remplacement de la fonction alcool du C6 par une fonction acide. Ainsi, les pectines présentent des propriétés acides.
Les hémicelluloses sont des polysaccharides qui peuvent s'associer aux pectines ou à la cellulose (cas des hémicelluloses de types xyloglucanes)

Membrane plasmique
La membrane plasmique est constituée de lipides et de protéines. Les lipides membranaires sont des phospholipides présentant un pôle hydrophile (soluble dans l'eau) et un pôle hydrophobe (voir structure en 3D des lipides).
Au niveau des cellules, les phospholipides des membranes sont disposés en 2 couches, avec des parties hydrophobes en vis à vis. Les protéines hydrophiles sont fixées aux pôles hydrophiles des lipides. Les protéines hydrophobes sont fortement liées aux lipides (intégration)

MEMBRANE PLASMIQUE. VUE D'ENSEMBLE

membrane. Phospholipides, cholestérol, glycoprotéines, protéines membranaires

(membrane cellulaire, wikipedia).

Cytoplasme
C'est le lieu de la glycolyse où les sucres simples sont convertis en pyruvate. C'est à ce niveau aussi que les cellules réalisent le repliement des protéines.
Noyau
C'est le lieu de la réplication du DNA qui permet d'assurer la continuité de l'identité des espèces. Les acides nucléiques sont constitués de nucléotides, eux même formés de bases azotées, d'acide phosphorique et de sucre entose (voir structure en 3D)
Réticulum endoplasmique
Au niveau des cellules, le réticulum endoplasmique est un ensemble de cavités de formes variées. La face hyaloplasmique des cavités peut être couverte de petits grains; les RIBOSOMES.

protéines. synthèse au niveau du réticulum endoplasmique

Le réticulum est dit granuleux. Sinon, il est dit lisse. Les ribosomes sont impliqués dans la synthèse des chaînes polypeptidiques.
Ils décodent le message porté par le RNA messager. Les chaînes polypeptidiques traversent les membranes et sont libérées dans les cavités. Les protéines sont constituées d'acides aminés de différentes catégories.

Appareil de Golgi
C'est à ce niveau que les transformations post-traductionnelles (glycosylation des protéines, par exemple) prennent lieu dans les cellules végétales, animales et microbiennes.
Mitochondries
Au niveau des cellules, la mitochondrie (M) est un organite cellulaire à enveloppe formée de 2 membranes. La membrane interne forme des plis (crêtes. l'interieur de la mitochondrie est constitué d'une substance (matrice) contenant du DNA, du RNA, des protéines synthétisées dans la mitochondrie, elle même ou dans le cytosol et transportées ensuite vers la mitochondrie par adressage, La mitochondrie est le site des réactions d'oxydation de la respiration. Il en résulte une production d'énergie stockée sous forme d'ATP dans les cellules.
Chloroplastes
Grace à ses pigments, le chloroplaste (CH) transforme l'énergie lumineuse en énergie chimique permettant la synthèse des glucides.

Les différents organites de la cellule reçoivent plusieurs protéines qui leur sont destinées par des 3 mécanismes différents; 1/ Présence de signaux d'adressage (séquences d'acides aminés particulières) dans les protéines elles mêmes. Cet adressage est intrinsèque aux protéines (adressages des protéines), 2/ Modifications post-traductionnelles comme a/ la phosphorylation des résidus tyrosyl, séryl ou thréonyl par des protéines-kinases et b/ la fixation de molécules de lipides sur les extrémités C ou N-terminales (ancres lipidiques) qui mènent les protéines à s'insérer dans la bicouche des phospholipides membranaires et 3/ Fixation de la protéine à une protéine de l'armature capable de fixer simultanément plusieurs protéines.

Inclusions, Lysosome et peroxysome

Le peroxysome est un organite découvert en 1954 par Rhodin. Il semble qu'il soit présent dans presque toutes les cellules eucaryotes. Dans les cellules végétales, on peut trouver aussi un organite proche: le glyoxysome. Toutes les protéines peroxysomales sont codées par des gènes nucléaires et synthétisées sur des ribosomes libres dansle cytosol. Le peroxysome abrite plusieurs oxydases qui produisent du peroxyde d'hydrogène (H2O2), molécule toxique pour la cellule et prise en charge par une enzyme spécifique, la catalase.

- Qelles relations métaboliques existent entre le cytoplasme (hyaloplasme et la mitochondrie ?

- Vidéo: Cellule. organites - QCM corrigé (Fr):

CELLULE. LIENS UTILES

- QCMcellule1
- QCM liaisons
- EXAMEN
- QUELLES MOLECULES DANS LES CELLULES DES ETRES VIVANTS ?
- Exercices, QCM.
- AUTOASSOCIABILITE DES MOLECULES ET TENDANCE VERS LA COMPLEXATION
- Exercices,

Vidéos

- Cellule (bilingue: Ar, Fr):

- Cellule. Organites et Cytosquelette (langue: Fr, sous-titrage: Ar):

Livres de l'Auteur

- Livre 'Structures et Métabolisme des Sucres', Baaziz, 2018 (+ DVD, 400 QCM):
Sciences et vie, Biochimie
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