Biologie fondamentale

7/23/2019 Biologie fondamentale

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- Biologie fondamentale - la cellule (partie 1)

S1 2.1 Biologie fondamentale1. Suivant

La biologie fondamentale (UE 2.1 S1) est un enseignement dense mais nanmoinsindispensable aux tudiants en soins infirmiers. e premier cours s!inscrit dans unelongue srie "ui# une fois par semaine s!enric$ira d!une nou%elle contribution. Bonnelecture et bon tra%ail d!assimilation &

1. 'nralits sur la cellule

La cellule est une unit fondamentale# structurale et fonctionnelle des organismes %i%ants.

Elle peut remplir toutes les fonctions de lorganisme le mtabolisme# le mou%ement# la croissance# la

reproduction et la transmission $rditaire.

La cellule est une entit %i%ante "ui fonctionne de mani*re autonome# mais# coordonne a%ec les autres.

+n distingue 2 t,pes de cellules

Les cellules eucar,otes elles poss*dent un no,au et le matriel gnti"ue est dlimit par une

structure membranaire.Exemple l$omme# la le%ure Les cellules procar,otes elles ont leur propre matriel gnti"ue libre dans la cellule et sont

dpour%ues de no,au.Exemple Esc$eric$ia coli
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1. uclole - 2. o,au - . /ibosome - 0. sicule - . /ticulum endoplasmi"ue rugueux (granuleux) - 3.

4ppareil de 'olgi - 5. 6icrotubule - 7. /ticulum endoplasmi"ue lisse - 8. 6itoc$ondrie - 19. L,sosome - 11.

,toplasme (rempli par le c,tosol) - 12. :erox,some - 1. entrosome

2. Structure de la cellule

2.1. La membrane cellulaire ou plasmi"ue

La cellule est entoure par une membrane plasmi"ue ou membrane cellulaire dlimitant ainsi un espace

intrieur et un espace extrieur.

2.1.1. Structure de la membrane plasmi"ue

La membrane plasmi"ue ou cellulaire est compose de p$osp$olipides# de protines et de molcules dec$olestrol.

Les p$osp$olipides sont amp$ip$iles.

$a"ue lment lipidi"ue poss*de un p;le $,drop$ile ("ui aime leau# tourn %ers lextrieur) et un p;le

$,drop$obe ("ui naime pas leau# tourn %ers lintrieur) se faisant face dans la bicouc$e lipidi"ue.

Bien "ue la structure de base de la membrane plasmi"ue (et de toute membrane biologi"ue) soit

dtermine par la double couc$e lipidi"ue# la plupart des fonctions spcifi"ues sont portes par les

protines.


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+n distingue diffrentes formes d!associations proti"ues < la membrane

Les protines transmembranaires = Les protines membranaires intrins*"ues =

Les protines membranaires prip$ri"ues.

2.1.2. >onctions de la membrane plasmi"ue

La membrane plasmi"ue a plusieurs fonctions

:rotection de la cellule du milieu extrieur =

Entoure les cellules# formant des compartiments ferms en sparant les unes des autres les

cellules et permettant ainsi leur indi%idualit =

?c$anges entre la cellule et le milieu extrieur soit par diffusion passi%e des molcules (pas besoin

de transporteurs proti"ues ni dnergie) soit par transport actif (ncessit dun transporteur proti"ue et

dnergie). Elle contr;le ainsi lentre des substances nutriti%es et le re@et des dc$ets =

/econnaissance de certains produits aux"uels elle %a ragir par le biais de rcepteurs prsents

dans la membrane. Elle est donc une sorte de capteur de signaux externes permettant < la cellule de se

modifier en rponse aux modifications de len%ironnement =

Adentification de la cellule par la prsence de cellules spcifi"ues telles "ue les protines du

s,st*me L4# des groupes sanguins et r$sus.

2.1.. Les transports membranaires


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La membrane plasmi"ue de par le caract*re $,drop$obe de la couc$e lipidi"ue ne permet pas le passage

de molcules polaires# cependant le fait "ue les cellules doi%ent rgler les concentrations ioni"ues

intracellulaires montre "ue la membrane est cependant permable.

La cellule est %i%ante et se nourrit donc en puisant dans le milieu extra cellulaire les nutriments ncessaires

au maintien de son acti%it et de sa croissance.

Elle re@ette dans le milieu extra cellulaire les produits de dgradation inutiles ou toxi"ues.

est < tra%ers la membrane plasmi"ue ou < laide de celle-ci "ue %ont seffectuer les c$anges.

Al existe 2 modes de transport transmembranaire les molcules peu%ent tra%erser la double couc$e par un

mou%ement spontan %ers l"uilibre sans apport dnergie# dans le sens du gradient de concentration on

parle dans ce cas de transport passif.

2.1..1. Le transport passif

Al peut se faire sous forme de diffusion ou d!osmose.

2.1..1.1. La diffusion

La diffusion est le mou%ement des molcules dune Cone oD elles sont en concentration le%e %ers une

Cone oD elle est en faible concentration# elle suppose donc un gradient de concentration.

- La diffusion simple

e t,pe de passage n!est possible "ue si la molcule est soluble F dans la membrane p$osp$olipidi"ue#

c!est-


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- La diffusion facilite

omme la diffusion libre# la diffrence de concentration est le moteur du transport. ependant# la molculene tra%erse pas directement la membrane# elle doit utiliser une protine transmembranaire de transport

Les protines de canal (canaux ioni"ues) elles ne doi%ent pas c$anger de forme pour permettre le

passage.

e transport par les protines de canal est

tr*s spcifi"ue elles ne laissent passer "u!une ou "uel"ues sortes de molcules et pas d!autres =

extrGmement rapide =

et rgul# les protines de canal ont la capacit de se fermer.

Les transporteurs proti"ues ils c$angent de forme pour dplacer des molcules dun c;t < lautre dune

membrane.


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2.1..1.2. Losmose

Losmose est le processus de la diffusion appli"ue < leau.

Les molcules deau se dplacent pour diluer le milieu le plus concentr @us"u< ce "uil , ait

%entuellement "uilibre des concentrations.

e mcanisme est < la base de l"uilibre $,dro-lectrol,ti"ue.

Exemple les $maties.

Si on dpose une cellule (contenant des soluts) dans un li"uide# la membrane cellulaire dlimite un

compartiment extracellulaire et un compartiment intracellulaire.

Al , a cas de figure

Le li"uide extracellulaire contient moins de solut non diffusible "ue la cellule# de leau entre dansla cellule# on dit "ue la solution est $,potoni"ue. La cellule gonfle. Elle augmente de %olume et peut

mGme clater. +n dit "uil , a l,se cellulaire ou $mol,se.

Le li"uide extracellulaire a la mGme concentration en solut "ue le li"uide intracellulaire# on dit "ue

la solution est isotoni"ue.

Le li"uide extracellulaire est plus concentr en solut "ue le li"uide intracellulaire# on dit "ue la

solution est $,pertoni"ue.

He leau diffuse $ors de la cellule# la cellule se rtrcit.

Ces 3 cas sont trs importants surtout en application lorsquon injecte des soluts aux

patients.


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2.1..2. Le transport actif

Un transport actif exige de lnergie et linter%ention de protines.

Le transport actif est un processus ncessitant de lnergie fournie par $,drol,se de l4I: pour rendre la

structure transporteuse capable de fonctionner contre un gradient de concentration# en labsence de

gradient de concentration et "uand la substance est incapable de diffuser < tra%ers la membraneplasmi"ue.

e transport ncessite un transporteur dorigine proti"ue# appel sou%ent pompe. Al est situ dans la

membrane plasmi"ue et @oue le r;le dun passeur.

Son tra%ail re"uiert de lnergie.

Les acides amins# le glucose (pour pntrer dans la cellule) et les lectrol,tes comme le sodium et le

potassium sont des substances ncessitant un transport actif.

- La pompe aJKJK4I:ase

La concentration des ions sodium est suprieure < la concentration du sodium < lintrieur# ils

de%raient donc entrer dans la cellule =

Le sodium entre 6ais# il est expuls %ers lextrieur par la pompe "ui fonctionne grMce < lnergie

"ui pro%ient du mtabolisme =

:our les ions potassium cest lin%erse# cest-


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2.1... Les autres t,pes dc$anges

2.1...1. Lendoc,tose

Lendoc,tose se produit par in%agination de la membrane plasmi"ue.

En sin%aginant elle capture des lments pour former des %acuoles "ue lon retrou%e < lintrieur de la

cellule.

Elle est de 2 t,pes

La p$agoc,tose correspond < la capture de particules solides plus ou moins grosses.

Exemple cellules sanguines# cellules inter%enant dans la dfense immunitaire.

La pinoc,tose correspond < la capture de petites "uantits de li"uide extra cellulaire.

2.1...2. Lexoc,tose

Lexoc,tose permet aux substances intracellulaires dGtre d%erses dans le milieu extra cellulaire.

Les produits < re@eter sont emprisonns dans des %acuoles puis d%erss $ors de la cellule.

Al , a alors fusion de la membrane de la %acuole a%ec la membrane plasmi"ue.

Exemple libration d$ormones# de neurotransmetteurs.


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2.2. Le c,toplasme

Le c,toplasme dsigne le contenu d!une cellule %i%ante.

:lus exactement# il s!agit de la totalit du matriel cellulaire dlimit par la membrane plasmi"ue.

Le milieu intracellulaire se compose d!un li"uide appel $,aloplasme ou c,tosol# la"uelle matrice contient

des organites.

2.2.1. Le c,tosol

Le c,tosol est constitu en mo,enne de 7 N d!eau# 6ais# il cependant plus %is"ueux.

Le p$ est neutre et est de 5.

!est dans ce milieu "ue l!ensemble des organites de la cellule baigne et "ue les principales acti%itscellulaires se droulent.

+n , trou%e aussi des molcules simples# des macromolcules# des gaC dissous (+x,g*ne et diox,de de

carbone)# des ions.

Le c,toplasme est l!ensemble du c,tosol et des organites "u!il contient.

2.2.2. Les organites

2.2.2.1. Les organites non entours d!une membrane

2.2.2.1.1. Le c,tos"uelettee rseau fibreux# de nature proti"ue# constitue < la fois un s"uelette et une musculature pour les cellules.


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Al sert < maintenir la forme de la cellule et il inter%ient galement dans les mou%ements internes# les

dplacements# ainsi "u!au cours de la di%ision cellulaire.

2.2.2.1.2. Les ribosomes

e sont des sp$*res "ui peu%ent Gtre libres ou associes au /E et participent < la s,nt$*se proti"ue

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