Biologie cellulaire Cours Français sous présentations

7/22/2019 Biologie cellulaire Cours Franais sous prsentations

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Organisation de la cellule animale et vgtaleOrganisation de la cellule animale et vgtale

cellule vgtale cellule animale


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Cellule animale ( gauche) cellule vgtaleCellule animale ( gauche) cellule vgtale( droite) vues au microscope lectronique( droite) vues au microscope lectronique


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MODULE CHIMIE-BIOLOGIQUIEMODULE CHIMIE-BIOLOGIQUIE

Biologie cellulaireBiologie cellulaire

LA MEMBRANE CELLULAIRELA MEMBRANE CELLULAIRE


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La membrane plasmique ou plasmalemme est un complexeLa membrane plasmique ou plasmalemme est un complexelipidoprotique qui spare le !aloplasme"milieu intracellulaire# dulipidoprotique qui spare le !aloplasme"milieu intracellulaire# dumilieu extracellulaire$ Elle assure tous les mcanismes de relationmilieu extracellulaire$ Elle assure tous les mcanismes de relation

de la cellule avec le milieu o% elle vit$de la cellule avec le milieu o% elle vit$


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Loservation des cou!esmontre une structure

trilaminaire de lamemrane !lasmi"ue# $%euillets denses s!ares!ar une couc&e !lus claire


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changesmembranaires

Transport du milieu intracellulairevers le milieu extracellulaire etrciproquement


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LE &'AL()LA*MELE &'AL()LA*ME


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I$I$ *tructure du !aloplasme ou*tructure du !aloplasme ouc!tosolc!tosol

+ C,est dans le !aloplasme que baignent les di--rentsC,est dans le !aloplasme que baignent les di--rentsorganites et lments cellulaires "l,ensemble estorganites et lments cellulaires "l,ensemble estappelappel c!toplasmec!toplasme#$#$Le !aloplasme occupe ./0 de l1espace cellulaireLe !aloplasme occupe ./0 de l1espace cellulaire

+ En se basant sur sa structure2 on peut distinguer 3En se basant sur sa structure2 on peut distinguer 3

!aloplasme banal ou paraplasme 3!aloplasme banal ou paraplasme 3 il correspond auxil correspond auxparticules macromolculaires inertes de dimensionsparticules macromolculaires inertes de dimensions

variables "4./ 5 .// A# exemples les rservesvariables "4./ 5 .// A# exemples les rserveslipidiques2 les particules glucidiques "gl!cog6ne# et deslipidiques2 les particules glucidiques "gl!cog6ne# et descristaux de protines$cristaux de protines$


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!aloplasme di--renci 3!aloplasme di--renci 3

c!tosquelettec!tosquelette

+ Le c!tosquelette correspond 5Le c!tosquelette correspond 5l,ensemble des molcules intervenantl,ensemble des molcules intervenantdans la structure2la -orme et la mobilitdans la structure2la -orme et la mobilitde la cellule$ (n distingue les -ilamentsde la cellule$ (n distingue les -ilaments

et les microtubules$et les microtubules$


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4$4$ LesLes %ilaments%ilaments

Ils sont de deux t!pes 3Ils sont de deux t!pes 3

+ Les -ilamentsLes -ilaments intermdiairesintermdiaires 3 Ils servent3 Ils serventprincipalement 5 la structure de la cellule et auprincipalement 5 la structure de la cellule et aumaintien de sa -orme ainsi qu,5 l,ancrage desmaintien de sa -orme ainsi qu,5 l,ancrage desorganites$ Ils ne sont pas capables de mouvements etorganites$ Ils ne sont pas capables de mouvements etsont tr6s stables$ 7orms de 8ratine2 ils ne sont passont tr6s stables$ 7orms de 8ratine2 ils ne sont pasattaqus par les protases "en9!mes dgradant lesattaqus par les protases "en9!mes dgradant lesprotines#$protines#$

+ Les -ilaments d,actines ouLes -ilaments d,actines ou micro-ilamentsmicro-ilaments3 Ils sont3 Ils sontgnralement associs 5 la m!osine ce qui leur permetgnralement associs 5 la m!osine ce qui leur permetune certaineune certaine mobilitmobilit$$
http://homepage.mac.com/ltbo/EvolVie/physio/contra1.htmhttp://homepage.mac.com/ltbo/EvolVie/physio/contra1.htmhttp://homepage.mac.com/ltbo/EvolVie/biocel/cellule8.htmhttp://homepage.mac.com/ltbo/EvolVie/physio/contra1.htm


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$'$' les microtuulesles microtuules

+ Ce sont des -ilaments creux provenant deCe sont des -ilaments creux provenant del,association de dim6res de tubulines$l,association de dim6res de tubulines$

+ Les microtubules interviennent beaucoupLes microtubules interviennent beaucoup

dans les transports de substances 5dans les transports de substances 5l,intrieur du !aloplasme$ Ils :ouentl,intrieur du !aloplasme$ Ils :ouentgalement un r;le important dans lesgalement un r;le important dans lesdivisions cellulaires 3 ce sont eux quidivisions cellulaires 3 ce sont eux qui

permettent le dplacement des cromosomespermettent le dplacement des cromosomesen -ormant leen -ormant le -useau-useau$$
http://homepage.mac.com/ltbo/EvolVie/biocel/divis3.htmhttp://homepage.mac.com/ltbo/EvolVie/biocel/divis3.htmhttp://homepage.mac.com/ltbo/EvolVie/biocel/divis3.htm


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Les microtubules constituent aussi laLes microtubules constituent aussi la

structure des cils et flagelles qui sontstructure des cils et flagelles qui sontports par la membrane cellulaire desports par la membrane cellulaire deseucaryotes (les flagelles deseucaryotes (les flagelles des procaryotesprocaryotesont une structure totalement diffrente).ont une structure totalement diffrente).
http://homepage.mac.com/ltbo/EvolVie/procaryot/bact2.htmhttp://homepage.mac.com/ltbo/EvolVie/procaryot/bact2.htmhttp://homepage.mac.com/ltbo/EvolVie/procaryot/bact2.htm


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II'II' Constitution ioc&imi"ueConstitution ioc&imi"ue

('(' L)eau dans le &*alo!lasmeL)eau dans le &*alo!lasme

Elle constitue en mo!enne ? du total des

molcules$molcules$


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,',' Conditions ioc&imi"ues du milieuConditions ioc&imi"ues du milieu

+ Le p& de la pase soluble est stable3 p& D$Le p& de la pase soluble est stable3 p& D$

+ En suspension dans un milieu aqueux sal leEn suspension dans un milieu aqueux sal lec!tosol prsente une viscosit -oisc!tosol prsente une viscosit -oissuprieure 5 celle de l,eau et correspond 5suprieure 5 celle de l,eau et correspond 5

un gelun gel colloFdecolloFde$$
http://fr.wikipedia.org/wiki/Collo%C3%AFdehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Collo%C3%AFdehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Collo%C3%AFde


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-'-'./les et activits !&*siologi"ues du./les et activits !&*siologi"ues du&*alo!lasme&*alo!lasme

Ils se regroupent en t!pes de -onction$Ils se regroupent en t!pes de -onction$.serve de macromolcules.serve de macromolcules+ Rgulation des p& intra et extracellulaireRgulation des p& intra et extracellulaire

grGce 5 la grande quantit d,eau et d,ions$grGce 5 la grande quantit d,eau et d,ions$

+ Rserve nergtiques grGce aux vacuolesRserve nergtiques grGce aux vacuoleslipidiques et gl!cogniques$lipidiques et gl!cogniques$+ Rserve de matriaux ncessaires 5 laRserve de matriaux ncessaires 5 la

construction des di-ices macromolculaires$construction des di-ices macromolculaires$

+ Activation de certaines molcules parActivation de certaines molcules parpospor!lationpospor!lation$$

+ Hransit de molcule protiques etHransit de molcule protiques etmacromolcules$macromolcules$
http://fr.wikipedia.org/wiki/Phosphorylationhttp://fr.wikipedia.org/wiki/Phosphorylationhttp://fr.wikipedia.org/wiki/Phosphorylation


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Carre%our de voies mtaoli"uesCarre%our de voies mtaoli"ues

Il intervient dans l,Il intervient dans l,anabolismeanabolisme

"-ormation# et le"-ormation# et le catabolismecatabolisme"dgradation# des glucides2 des acides"dgradation# des glucides2 des acidesamins2 des acides gras et desamins2 des acides gras et des

nuclotidesnuclotides
http://fr.wikipedia.org/wiki/Anabolismehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Anabolismehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Catabolismehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Catabolismehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Catabolismehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Anabolisme


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LA MIH(C&(NRIELA MIH(C&(NRIE


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Schma descriptif de la

structure mitochondriale :

1 : membrane interne.

2 : membrane externe.

3 : espace inter-

membranaire.

4 : matrice.
http://fr.wikipedia.org/wiki/Image:Mitochondrie.svg


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I'I' Caract0res gnrau1Caract0res gnrau1

.. !orphologie!orphologie+ 7orme sprique2 allonge ou en bGtonnet7orme sprique2 allonge ou en bGtonnet

+ Existe dans tous les c!toplasmes sau- celuiExiste dans tous les c!toplasmes sau- celuides maties "globules rouges#des maties "globules rouges#

+ Leur nombre variable selon les t!pes deLeur nombre variable selon les t!pes de

cellules et l1activit de la cellule$ Exemplescellules et l1activit de la cellule$ Exemples4/// 5 4.// dans les patoc!tesJ 4 ce94/// 5 4.// dans les patoc!tesJ 4 ce9des algues unicellulaires$des algues unicellulaires$


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$'$'2tructure2tructure

+ Les mitocondries ont une dimension de 4 5 Km deLes mitocondries ont une dimension de 4 5 Km delong et de /2. 5 4 Km de large$ Elles se composentlong et de /2. 5 4 Km de large$ Elles se composentd,une bicouce pospolipidique2 une externe et uned,une bicouce pospolipidique2 une externe et uneinterne2 qui dlimitent trois milieux 3 le milieu extrainterne2 qui dlimitent trois milieux 3 le milieu extra

mitocondrial "mitocondrial "c!toplasmec!toplasmede lade la cellulecellule#2 l,espace#2 l,espaceintermembranaire et la matrice$intermembranaire et la matrice$

+ La membrane externe est -orme de ./0 deLa membrane externe est -orme de ./0 deprotines et de ./0 de lipides polaires$ Elle contientprotines et de ./0 de lipides polaires$ Elle contientde nombreuses protines appelesde nombreuses protines appeles porinesporinesquiqui

-orment des canaux aqueux au travers de la-orment des canaux aqueux au travers de lamembrane$ Cette membrane est permable auxmembrane$ Cette membrane est permable auxmolcules in-rieures 5 4/ /// daltons$molcules in-rieures 5 4/ /// daltons$
http://fr.wikipedia.org/wiki/Cytoplasmehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Cytoplasmehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Cellule_%28biologie%29http://fr.wikipedia.org/wiki/Cellule_%28biologie%29http://fr.wikipedia.org/wiki/Porinehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Porinehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Porinehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Cellule_%28biologie%29http://fr.wikipedia.org/wiki/Cytoplasme


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+ La membrane interne est beaucoup moins permableLa membrane interne est beaucoup moins permableque la membrane externe$ Elle est compose de


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II' ./les et activits !&*siologi"ues


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III'III' Matriel gnti"ue desMatriel gnti"ue desmitoc&ondriesmitoc&ondries

La mitochondrie poss"de plusieurs molculesLa mitochondrie poss"de plusieurs molculesd#$%&mt dans sa matrice.d#$%&mt dans sa matrice.

L#$%&mt est circulaire et de petite taille.L#$%&mt est circulaire et de petite taille. 'l est diffrent de l#$%& nuclaire de la mme'l est diffrent de l#$%& nuclaire de la mme

cellulecellule L#$%&mt porte une information gntiqueL#$%&mt porte une information gntique

codant pour des $& mitochondriaux et pourcodant pour des $& mitochondriaux et pourquelques protines synthtiss au niveau desquelques protines synthtiss au niveau desmitoribosomes.mitoribosomes.


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*#est un organite semi+autonome.*#est un organite semi+autonome. ,lle synthtise une partie de ses propres,lle synthtise une partie de ses propres

protines.protines.

La ma-orit des protines mitochondrialesLa ma-orit des protines mitochondrialesest code par l#$%& nuclaire.est code par l#$%& nuclaire.


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I3'I3' .!artition et origine des.!artition et origine desmitoc&ondriesmitoc&ondries


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,lles se regroupent dans les endroits cellulaires,lles se regroupent dans les endroits cellulairesqui ont besoin d#nergie ($T)qui ont besoin d#nergie ($T)

,xemples / pr"s de la membrane plasmique en,xemples / pr"s de la membrane plasmique encas d#changes actifs0 pr"s des structurescas d#changes actifs0 pr"s des structurescontractiles (flagelle1 muscle)contractiles (flagelle1 muscle)

,n cas de manque de substrats1 les,n cas de manque de substrats1 lesmitochondries entourent les globules lipidiquesmitochondries entourent les globules lipidiquespour oxyder les acides graspour oxyder les acides gras

Les mitochondries proviennet des mitochondriesLes mitochondries proviennet des mitochondriesprexistantes par division ap"s duplication deprexistantes par division ap"s duplication del#$%&mt dans la matrice.l#$%&mt dans la matrice.


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LE REHICULUMLE REHICULUMEN()LA*MIPUEEN()LA*MIPUE


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I$I$ *tructure du rticulum*tructure du rticulumendoplasmiqueendoplasmique

Le rticulum endoplasmique rugueuxLe rticulum endoplasmique rugueux"RE contient des ribosomes# ou lisse"RE contient des ribosomes# ou lisse

"REL# est un ensemble de cavits"REL# est un ensemble de cavitsentoures d1une membrane en troisentoures d1une membrane en trois-euillets2 d1paisseur ./ 5 Q/A2 -orme-euillets2 d1paisseur ./ 5 Q/A2 -orme

de D/0 de protines et ?/0 de lipides$de D/0 de protines et ?/0 de lipides$


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2c&ma du .E.


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Les cavits contiennent une solutionLes cavits contiennent une solution

aqueuse de protines "RE# et drivsaqueuse de protines "RE# et drivslipidiques "REL#$lipidiques "REL#$

II$II$ 7onctions et r;les7onctions et r;les

7abrication des protines7abrication des protines


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L1A))AREIL E (LIL1A))AREIL E (LI


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4554.EIL DE GOLGI 3U 4U MIC.O2CO5E ELEC6.O7IQUE 89gauc&e: 54. ;LUO.E2CE7CE 89 droite:


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+ L)a!!areil de GolgiL)a!!areil de Golgi est un organite !rsentest un organite !rsentdans l)es!ace intracellulaire' Il regrou!e endans l)es!ace intracellulaire' Il regrou!e en

%ait la totalit des%ait la totalit des dict*osomesdict*osomes''+ Les dict*osomes sont des organites a!latisLes dict*osomes sont des organites a!latiset %orms !ar un em!ilement de , 9 ($et %orms !ar un em!ilement de , 9 ($saccules dans les"uels se %ait la maturationsaccules dans les"uels se %ait la maturation

desdes !rotines!rotines''+ 2ur sa %ace trans les dict*osomes2ur sa %ace trans les dict*osomesourgeonnent et scr0tent desourgeonnent et scr0tent des l*sosomesl*sosomes!rimaires "ui vont %usionner avec la!rimaires "ui vont %usionner avec lamemrane !lasmi"ue et "ui e1cr0tent leurmemrane !lasmi"ue et "ui e1cr0tent leurcontenu dans le milieu e1tracellulaire'contenu dans le milieu e1tracellulaire'
http://www.ac-versailles.fr/etabliss/herblay/genetiqu/fiches/acam.htmhttp://www.ac-versailles.fr/etabliss/herblay/genetiqu/fiches/acam.htmhttp://www.ac-versailles.fr/etabliss/herblay/genetiqu/fiches/acam.htm


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3sicule de scrtion3sicule de scrtion##

5etits com!artiments de %orme s!&ri"ue "ui5etits com!artiments de %orme s!&ri"ue "uicirculent dans le c*to!lasme et "uicirculent dans le c*to!lasme et "uicontiennent des !rotines' Ces vsiculescontiennent des !rotines' Ces vsicules!roviennent du ourgeonnement de l)a!!areil!roviennent du ourgeonnement de l)a!!areilde Golgi et !ermettent le trans!ort desde Golgi et !ermettent le trans!ort des!rotines vers la memrane'!rotines vers la memrane'

+ L,appareil de olgi est donc un centre deL,appareil de olgi est donc un centre de

-abrication2 de stoc8age2 de triage et-abrication2 de stoc8age2 de triage etd,expdition de ces protines amliores$ *ond,expdition de ces protines amliores$ *onr;le est doncr;le est donc la maturation des protinesla maturation des protines


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2c&ma des vsicules se dtac&ant du .EG vers la!!areil

de Golgi


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Les l*sosomesLes l*sosomes sont %ormssont %orms!ar endoc*tose ou!ar endoc*tose ou

e1oc*tose< ils !euvente1oc*tose< ils !euvent%usionner avec les vsicules%usionner avec les vsiculesen %ormant desen %ormant des vacuoles devacuoles dedigestiondigestion !our digrer le!our digrer le

contenu gr=ce au1 en>*mes'contenu gr=ce au1 en>*mes'Ils re!rsentent la!!areilIls re!rsentent la!!areildigesti% de la cellule et ontdigesti% de la cellule et ontun r/le im!ortantun r/le im!ortantdansl"uilire cellulaire' Ladansl"uilire cellulaire' La

memrane du l*sosomememrane du l*sosomereconna?t les sustances 9reconna?t les sustances 9liminer'liminer'


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2c&ma du l*sosome 1 @ABBB


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LE* RIB(*(ME*LE* RIB(*(ME*


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I$I$ structurestructure

LesLes ribosomesribosomes1 molcules1 molculesribonucloprotiques1 sont prsents dans lesribonucloprotiques1 sont prsents dans lescellulescellules eucaryoteseucaryotesetet procaryotesprocaryotes. Leur fonction. Leur fonctionest de synthtiser les protines en dcodantest de synthtiser les protines en dcodant

l2information contenue dans l2l2information contenue dans l2$& messager$& messager. Les. Lesribosomes sont constitus d2ribosomes sont constitus d2$&$&ribosomiquesribosomiques11qui portent l2activit catalytique1 et de protinesqui portent l2activit catalytique1 et de protinesribosomiques. Les ribosomes sont constitus deribosomiques. Les ribosomes sont constitus de

deux sous+units1 une plus petite qui 3 lit 5deux sous+units1 une plus petite qui 3 lit 5l2$& messager et une plus grosse qui se chargel2$& messager et une plus grosse qui se chargede la synth"se de la protine correspondantede la synth"se de la protine correspondante
http://fr.wikipedia.org/wiki/Eucaryoteshttp://fr.wikipedia.org/wiki/Eucaryoteshttp://fr.wikipedia.org/wiki/Procaryoteshttp://fr.wikipedia.org/wiki/Procaryoteshttp://fr.wikipedia.org/wiki/ARN_messagerhttp://fr.wikipedia.org/wiki/ARN_messagerhttp://fr.wikipedia.org/wiki/ARN_ribosomiquehttp://fr.wikipedia.org/wiki/ARN_ribosomiquehttp://fr.wikipedia.org/wiki/ARN_ribosomiquehttp://fr.wikipedia.org/wiki/ARN_ribosomiquehttp://fr.wikipedia.org/wiki/ARN_ribosomiquehttp://fr.wikipedia.org/wiki/ARN_ribosomiquehttp://fr.wikipedia.org/wiki/ARN_messagerhttp://fr.wikipedia.org/wiki/Procaryoteshttp://fr.wikipedia.org/wiki/Eucaryotes


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II'II' LocalisationLocalisation

'ls se trouvent dans le'ls se trouvent dans le cytoplasmecytoplasme1 libres1 ou1 libres1 ouassocis1 soit aux membranes duassocis1 soit aux membranes durticulum endoplasmiquerticulum endoplasmique1 soit 6 l21 soit 6 l2

enveloppe nuclaireenveloppe nuclaire1 soit mme che7 certaines1 soit mme che7 certainesbactries 6 leur membrane interne (par exemplebactries 6 leur membrane interne (par exempleche7che7 ,scherichia,scherichiacolicoli). 8n chapelet de ribosomes). 8n chapelet de ribosomesest appelest appel polysomepolysomeou polyribosome. 9n trouveou polyribosome. 9n trouveaussi des ribosomes dans lesaussi des ribosomes dans les mitochondriesmitochondriesetetcertainscertains plastesplastes. Les ribosomes des mitochondries. Les ribosomes des mitochondrieset des plastes sont diffrents des ribosomeset des plastes sont diffrents des ribosomescytoplasmiques.cytoplasmiques.

IIIIII ;; i
http://fr.wikipedia.org/wiki/Cytoplasmehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Cytoplasmehttp://fr.wikipedia.org/wiki/R%C3%A9ticulum_endoplasmiquehttp://fr.wikipedia.org/wiki/R%C3%A9ticulum_endoplasmiquehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Enveloppe_nucl%C3%A9airehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Enveloppe_nucl%C3%A9airehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Escherichia_colihttp://fr.wikipedia.org/wiki/Escherichia_colihttp://fr.wikipedia.org/wiki/Escherichia_colihttp://fr.wikipedia.org/wiki/Escherichia_colihttp://fr.wikipedia.org/wiki/Polysomehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Polysomehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Mitochondriehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Mitochondriehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Plastehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Plastehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Plastehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Mitochondriehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Polysomehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Escherichia_colihttp://fr.wikipedia.org/wiki/Escherichia_colihttp://fr.wikipedia.org/wiki/Escherichia_colihttp://fr.wikipedia.org/wiki/Enveloppe_nucl%C3%A9airehttp://fr.wikipedia.org/wiki/R%C3%A9ticulum_endoplasmiquehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Cytoplasme


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III$III$;onctions;onctions

Le ribosome est la :machine: assurant la traduction de la molculeLe ribosome est la :machine: assurant la traduction de la molcule

d2$&m dans la synth"se desd2$&m dans la synth"se des protinesprotines. Le code gntique assure. Le code gntique assurela correspondance entre la squence de l2$&m et la squence dula correspondance entre la squence de l2$&m et la squence dupolypeptide synthtis. Le ribosome utilise lespolypeptide synthtis. Le ribosome utilise les$& de transfert$& de transfertouou$&t comme 3 adaptateurs 5 entre l2$& messager et les$&t comme 3 adaptateurs 5 entre l2$& messager et lesacides aminsacides amins..

L2$& messager passe 6 travers la petite sous+unit (;


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LE 7O4ULE 7O4U

E6E6LI7;O.M46IO7 GE7E6IQUELI7;O.M46IO7 GE7E6IQUE


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centriole


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