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Plan du cours de cytologie I-Introduction générale II- Organismes procaryotes -

Plan du cours de cytologie I-Introduction générale II- Organismes procaryotes -Archéobactéries et eubactéries III- Organismes eucaryotes - Unicellulaires Champignons inférieurs et protozoaires - Pluricellulaires -Champignons supérieurs -Végétaux supérieurs -Animaux (l’homme) IV-Constituants de la cellule animale - Membrane plasmique - Noyau inter-phasique -Systèmes endomembranaires (RE, AG, Lysosomes, Peroxysomes) -Mitochondrie -Cytosquelette V- Physiologie de la membrane plasmique VI- Couple cyclines/ CdK et régulation du cycle cellulaire VIII- Matrice Extra Cellulaire IX- Cellule cancéreuse X- Notions sur le virus -Méthodes d’étude de la cellule animale (TD) I- Introduction générale La cytologie : Science qui étudie la structure microscopique et moléculaire de la cellule. La cellule : Unité structurale et fonctionnelle fondamentale commune aux êtres vivants, Petite portion de matièrevivante qui peut être isoler et capable de s’auto-reproduire. Différentes techniques d’étude ont permis de différencier deux grands types d’organismes cellulaires : -Les procaryotes : Microorganismes unicellulaires, à mode de vie aérobique ou anaérobiques, à paroi externe rigide. Sans vrai noyau, leur matériel génétique baigne dans le cytoplasme -Les eucaryotes : Organismes uni ou pluricellulaires, caractérisées surtout par la présence d’un vrai noyau, délimité par une enveloppe nucléaire qui le sépare du cytoplasme. (Le virus : Entité acellulaire incapable d’exister sans parasiter une cellule échappe à cette classification, néanmoins il sera traité) II-Les organismes procaryotes On distingue 2 types : Les archéobactéries et les eubactéries -Archéobactéries : Premières formes de vie apparues il y’a des milliards d’années, elles ont colonisées des roches nues et survivent à nos jours avec très peu de ressources et à des conditions extrêmes, on cite : Les halophiles : Elles peuvent vivre dans un milieu saturé en sel (mer morte) , Les thermoacidophiles : Elles supportent des conditions de température et d’acidité extrême, Les méthanophiles : Capables d’utiliser le méthane comme source d’énergie,…..etc. -Eubactéries (vraies bactéries) : On retrouve dans ce groupe : -Les mycoplasmes : Plus petites bactéries (0,1 µm) sans paroi, retrouvées dans la muqueuse buccale, -les cyanobactéries (algues bleues) : Aquatiques, à chloroplastes, capables de photosynthèse. - Les bactéries contemporaines : ex : Escherichia coli(E.coli) de la flore intestinale. Certaines bactéries comme les spirochètes peuvent atteindre 500 µms Constituants obligatoires des bactéries contemporaines On retrouve dans une bactérie : Une paroi, une membrane plasmique, du matériel génétique, du cytoplasme , des ribosomes , du mésosome et des chromatophores pour bactéries photosynthétiques. -Paroi : Structure la plus externe rigide, riche en peptidoglycanes, elle confère forme, protection à la bactérie. Elle est dotée de porines qui permettent échange avec le milieu externe, elle porte des antigènes de surface, elle est ciblée par certains antibiotiques (ATB) . Membrane plasmique : Mince, elle entoure intérieurement la paroi. Constituée dans le même modèle que les biomembranes, mais sans stérol (cholestérol), elle comporte des replies comme la membrane interne mitochondrialedont elle remplit les fonctions, elle est la cible de certains antibiotiques. Matériel génétique : ADN bicaténaire circulaire, chromosome unique (haploïde),réplication, transcription et traduction cytoplasmique. Cytoplasme : Substance en gel à tendance rigide, sans organites, contient : Des ribosomes en étroite relation avec le génome, des pigments, des oligoéléments, un cytosquelette peu étudié et dont les protéines sont différentes de celles du cytosquelette des eucaryotes. Constituants facultatifs des bactéries : Capsule :Elle recouvre extérieurement la paroi. Flagelle ou cils :Elément locomoteur de certaines bactéries, constituée de protéines ; flagelline. Pilli (fimbraie): Plus court que le flagelle et cassant, permet adhésion aux interfaces et muqueuses. Pilli sexuel : Plus court chez bactéries dites mâles (donneuses), permet contact et transfert de matériel génétique à une autre bactérie. Plasmide : molécule circulaire, portion d’ADN bicaténaire extra-chromosomique codant pour certaines protéines, capable d’autoréplication, transmis de façon régulière et stable de la bactérie mère aux bactéries filles lors de la croissance bactérienne. En cas de perte, elle est définitive, la bactérie ne peut en fabriquer un autre. Certaines bactéries peuvent le transférer (après réplication) vers d’autres bactéries et donc celles-ci vont l’acquérir. Inclusions cytoplasmiques, vacuoles à gaz et granulés de réserve Spore: Dans des conditions défavorables, certaines bactéries se déshydratent et se sporulent, une fois les conditions redevenues favorables, elles se réhydratent ; c’est la germination, elles continuent leur vie. -Paroi bactérienne et coloration de Gram: Des études ont permis de montrer que la paroi bactérienne peut avoir des différences dans sa structure et composition chimique, ce qui a permis une classification bactérienne qui repose sur la coloration de Gram. La coloration de Gram repose sur la plus ou moins perméabilité de cette paroi au solvant (alcool) et à la rétention du colorant. Coloration de Gram(brièvement, voir TP ou TD) Fixation de bactéries sur lames histologiques par la chaleur, coloration par du violet de gentiane, puis ces lames sont plongées dans un solvant (alcool). Certaines bactéries seront décolorées et deviennent rosâtre, leur paroi pauvre en peptidoglycanes et riches en lipides sont perméables au solvant et colorant, elles sont dites Gram-. D’autres bactéries restent colorées en violet, car plus riche en protéoglycanes et pauvres en lipides, d’où rétention du colorant, elles sont dites Gram-. Cette différence de constitution pariétale est à la base de propriétés antigéniques qui permettent la distinction sérologiques entre espèces bactériennes proches. Certains antibiotiques telle la pénicilline sont capables d’inhiber la synthèse de la paroi bactérienne. -Formes et organisation des bactéries : Il existe essentiellement 3 formes : Sphériques (cocci ou coque), formant soit des chainettes ou en grappe de raisin après division, ex : streptocoques et staphylocoques. Bâtonnets : Caractérisent les bacilles (ex : bacilles de Koch), ils peuvent être incurvés, ( vibrion cholérique) Spiralées :(ex : spirochètes). -Multiplication bactérienne : Par mode asexué, avec phase d’accroissement (augmentation de volume) et division par scissiparité (constriction avant séparation). -Mode d’échange de matériel génétique entre bactéries : C’est une forme d’adaptation de la bactérie à certains milieux, on cite : La conjugaison, la transformation et la transformation. 1) Conjugaison : Transfert d’ADN chromosomique ou d’ADN plasmidique, par contact direct entre bactéries donneuses (male, F+) et receveuse (femelle, F-), cette portion d’ADN pourrait ou pas s’intégrer dans l’ADN chromosomique de la bactérie F-. La formation d’un pilli ; lien protéique en tubule creux synthétisé par F+, permet l’arrimage et le transfertde la portion d’ADN à la F-. 2) Transformation : Limitée à certaines espèces, c’est le transfert d’une portion d’ADN d’une bactérie donneuse à une bactérie receveuse « compétente* ». Elle permet l’acquisition de nouveaux caractères génétiques stables transmissibles. *Une bactérie est dite compétente, si sa paroi devient perméable, on peut provoquer ceci par electroporationou en la mettant dans un milieu contenant du Ca Cl2. Ce procédé est exploité et utilisé en biotechnologie par génie génétique, afin de transférer une construction plasmidique ( plasmide artificiel) qui pourra coder pour une protéine d’intérêt comme l’insuline par exemple, afin de la fabriquer à une échelle importante et de façon rapide. 3)Transduction : Transfert de matériel génétique de façon indirecte d’une bactérie donneuse à une autre receveuse en utilisant un vecteur, le bactériophage ; virus spécifique aux bactéries. III-Organismes eucaryotes Organismes uni ou pluricellulaires, chaque cellule contient au moins un noyau (sauf hématie) entouré d’une enveloppe qui le sépare du cytoplasme, un cytosquelette développé et des organites cellulaires. -Unicellulaires : -Les champignons inférieurs (ex :levures), dotés d’une paroi rigide, Ils sont capables de fermentation, ainsi ils absorbent le sucre et libèrent de l’alcool et du CO2 - Les protozoaires : On peut citer la paramécie, les parasites (vers) ; ex : agent causal du paludisme -Pluricellulaires : On distingue : Les champignons supérieurs, les végétaux supérieurs et les animaux dont l’homme au sommet de la pyramide.. -Champignons supérieurs : A paroi polysaccharidique, dotée de stérols et sans peptidoglycanes et parties vertes. Retrouvés dans les forêts et sous bois, aux pieds des végétaux supérieurs avec lesquels ils vivent en symbioses. Ainsi ils sont capables de transformercertains éléments puisés du sol, qui deviennent assimilables aux végétaux supérieurs, mais sont incapables de synthétiser de la matière organique qui elle est cédée par les végétaux supérieurs. Aliments de choix, de part leur richesse en protéines et leur pauvreté en glucides et lipides. Certains comestibles, d’autres vénéneux (porteurs de poison), leur ingestion peut être fatale à l’homme. -Végétaux supérieurs : Vie strictement aérobique, capables de synthèse de matière organique par photosynthèse, à partir de matière inorganique + lumière. Leurs cellules sont constituées de : - Paroi externe cellulosique, de membrane plasmique, d’un noyau à enveloppe contenant le matériel génétique, d’organites cellulaires (sauf centrioles), dont les chloroplastes. Au ME-, les chloroplastes apparaissent sous forme de saccules empilées ou thylachoides renfermant : Un pigment vert ; la chlorophylle; élément clé dans la photosynthèse et de l’ADN et des ribosomes. Organismes animaux Regroupés dans le règne animal très diversifié dont l’être humain en fait partie. Ils sont constitués de divers types (ex : les gamètes, hématies, neurone , myocytes….etc) avec des particularités structuro-fonctionnelles qui leur permettent de remplir des fonctions distinctes. Toutefois et à quelques exceptions près, on retrouve une structure cellulaire de base. Structure de base la cellule animale : -Une membrane plasmique qui l’entoure et la sépare de son environnement immédiat, lieu d’échanges avec le milieu extracellulaire : uploads/s3/ intro-et-mp.pdf