Diapositive 1

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L2SV2
Biologie et Physiologie Cellulaire
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(No Transcript)
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I- Rappels sur l'organisation de la cellule
eucaryote animale
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cellule eucaryote animale

• Membrane Plasmique
• Lipides
• Phospholipides
• Cholesterol
• Protéines
• Glucides

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Membrane plasmique

• On retrouve associés à la bicouche
• Canaux permettent le passage au travers la
  membrane de manière sélective.
• Récepteurs reçoivent des signaux (fixation de
  ligands) et les transmettent à l'intèrieur de la
  cellule.
• Système de reconnaissance par le système
  immunitaire.
• Enzymes

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Le cytosquelette cellule eucaryote animale
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Le Cytosquelette

• Rôle dans
• Maintient de la forme de la cellule
• La motilité cellulaire
• Ségrégation des chromosomes
• Connection inter-cellulaire
• Mouvement ciliaire et flagellaire
• Transport et soutient d'organelles et de petites
  vésicules

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Compartiments intra-cellulaires et voies de
sécrétion
9
Cytoplasme
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cellule sécrétrice
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Volume relatif des principaux compartiments
intracellulaires
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Lysosomes
0,05 - 0,5 µm
Sites principaux de la digestion
intracellulaire. Renferment de nombreuses
hydrolases acides dont lactivité optimale se
situe à pH5.
Hydrolases Acides
nucléases protéases glycosidases lipases phosphata
ses sulfatases phopholipases
pH 5
H
pH 7,2
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Peroxysomes
Renferment de nombreuses enzymes oxydatives qui
produisent et dégradent du péroxyde dhydrogène
lors de loxydation de substrats organiques
(alcool, acide formique....etc..... Dans les
cellules hépatiques et rénales, rôle très
important dans la détoxification.
0,15 - 0,5 µm
Enzymes Oxydatives
RH2 O2 R H2O2
H2O2 RH2 R 2H2O
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Mitochondries
Rôle essentiel dans la conversion énergétique et
la production dATP. Leurs membranes sont le
support des mécanismes de transport delectrons
utilisés pour convertir lénergie des réactions
doxydation en ATP. Voir cours de métabolisme..
0,5 - 1,5 µm
cycle de Krebs
acetyl-coA
pyruvate
pyruvate
ATP
acides gras
acides gras
phosphorylation oxydative
Cytosol
Mitochondrie
H2O
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Noyau
Renferme la quasi totalité de lADN dune cellule
eucaryote. Constitué dune double membrane dont
les bicouches lipidiques fusionnent au niveau des
pores nucléaires.
Site de la replication de lADN et de la
transcription et lepissage des ARN.
ADN
replication
transcription
ARN
traduction
protéine
3 - 10 µm
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Le reticulum endoplasmique RE

• Site dentrée dans la voie de sécretion.
• Une seule mb qui represente la moitié des mb
  totales de la cellule.
• Protéines membranaires et lipides de nombreux
  compartiments (RE, Golgi, lysosomes, MBP)
  débutent leur synthèse au niveau de la membrane
  du RE.
• Synthèse des oligosaccharides puis la
  glycosylation des protéines.

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Appareil de Golgi

• Une face dentrée (Cis) et une face de sortie
  (trans), qui comprend une extension, véritable
  réseau de tubules le réseau trans-Golgien (TGN).
• Le Golgi assure entres autres
• les modifications de chaines oligo-saccharidiques
  
• la sulfatation
• la phosphorylation
• lendoprotéolyse

pH
cis
median
trans
TGN
Ca2 luminal taux de sphingolipides et sterols
membranaires
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En résumé

• Noyau patrimoine génétique, production
  d'ARN
• Mitochondries production d'énergie
• Reticulum Endoplasmic synthèse des lipides
  et protéines
• Golgi glycosylation
• Lysosomes dégradation
• Peroxisomes dégradation, détoxification
  

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II- Synthèse et mise en conformation 3D des
protéines
L2BC06
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D. Goodsell, Scripps Resarch Institute
21
Golgi
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Synthèse proteique eucaryote
3
ARNm
5
ARNt
facteurs delongation
40S
60S
23
3
5
N
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Les protéines chaperons

• Large famille de protéines retrouvées dans tous
  les organismes.
• Les eucaryotes (nombreuses fonctions cellulaires
  et organelles intracellulaires) possèdent la plus
  grande diversité de protéines chaperons.
• Mise en évidence par élévation de niveau de
  synthèse suite à choc de température.
• Des stress protéotoxiques très variés sont
  capables d'induire cette réponse au choc
  thermique. L'élévation de synthèse des HSP
  s'observe également lors de diverses situations
  physio-pathologiques (fièvre, infections, lésions
  neuronales, vieillissement).

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Activités des protéines chaperons

• Désassemblage et dénaturation ATP dépendante
  pour la dégradation des protéines (HSp100).
• Maturation des récepteurs aux hormones stéroïdes
  et transduction du signal (Hsp90).
• Prévention agrégation et déstabilisation lors de
  chocs thermiques (small Hsps, Hsp25).
• Folding et contrôle qualité des protéines
  glycosylées dans le RE (calnexine et
  calréticuline)

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Activités des protéines chaperons (Hsp70/DnaK
Hsp40/DnaJ Hsp60/GroEL)

• Stabilisation ATP dépendante des régions
  hydrophobes exposées sur les polypeptides
  naissant.
• Aide à la mise en conformation tridimensionnelle
  (Folding) des protéines néo-synthétisées.
• Aide à la translocation au travers des
  membranes.

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Mise en conformation tridimensionnelle "Folding"
résidus non polaires
résidus polaire développant liaison H
résidus polaires
région hydrophobe
polypeptide en conformation dans un environnement
aqueux
polypeptide déroulé
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Famille Hsp70
Les Hsp70 se lient de manière ATP dépendante aux
séquences hydrophobes exposées sur les protéines
en cours de synthèse. Ces motifs sont rencontrés
environ tous les 40 a.a. En se liant à ces
motifs, elles empêchent lagregation de ces
protéines néo-synthétisées.
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Action des chaperons Hsp70
polypeptide "foldé"
polypeptide non "foldé"
N
C
N
N
N
Hsp70
N
C
N
5'
3'
ARNm
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Famille Hsp60 les chaperonines
Elles assurent la mise en conformation des
protéines, naissantes ou dénaturées, en les
séquestrant dans une cavité cylindrique, les
protégeant ainsi de lenvironnement complexe
cytoplasmique.
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Coopération Hsp70/Hsp60
Hsp60
ATP
ADP
transfert à Hsp60
Hsp70
polypeptide partiellement "foldé"
ATP
ADP
polypeptide complètement "foldé"
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III- Adressage Intracellulaire des protéines.
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Adressage cytosolique

• Interactions prot. / prot. lip./ lip.
  prot. / lip.
• Phosphorylation
• - interférences stériques
• - changements de conformations
• - créations de sites de liaison
• Modifications lipidiques
• - myristylation glycine N-term
• - farnesylation cysteine C-term
• Motifs présents sur protéines
• - domaine PH (PiP2)
• - domaine SH2 (phospho-tyrosyl)
• - domaine SH3 (proline riche)

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