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# La cellule eucaryote et ses composantes La cellule eucaryote animale est une unité fondamentale de la vie, caractérisée par sa structure compartimentée, qui permet une organisation spatiale et fonctionnelle précise. L'étude de ces cellules requiert des outils d'observation sophistiqués comme les microscopes optique et électronique, ainsi que des techniques de fractionnement subcellulaire [11](#page=11). ### 1.1. La membrane cytoplasmique La membrane cytoplasmique est une barrière sélective qui délimite la cellule, séparant le milieu intracellulaire du milieu extracellulaire. Elle est composée de lipides (environ 40%), de protéines (50-55%) et de glucides (5-10%) [12](#page=12). #### 1.1.1. La structure de la membrane cytoplasmique Le modèle de la mosaïque fluide décrit la membrane comme une bicouche de phospholipides dans laquelle nagent des protéines. Les têtes hydrophiles des phospholipides font face aux milieux aqueux (cytoplasme et extracellulaire), tandis que les queues hydrophobes se regroupent à l'intérieur de la membrane. Le cholestérol s'intercale dans cette bicouche chez les cellules animales, régulant sa fluidité. Les glucides, présents sous forme de glycolipides et de glycoprotéines, se trouvent exclusivement sur la face externe de la membrane (#page=12, 13) [12](#page=12) [13](#page=13). #### 1.1.2. Les protéines membranaires Les protéines membranaires, intrinsèques (intégrées dans la bicouche, dont les transmembranaires) ou extrinsèques (associées indirectement), jouent des rôles variés. Elles peuvent traverser la membrane, agir comme récepteurs, canaux, pompes, ou participer à l'adhérence cellulaire. La majorité des protéines membranaires peuvent diffuser latéralement [13](#page=13). #### 1.1.3. Les fonctions de la membrane cytoplasmique La membrane assure plusieurs fonctions essentielles: protection, régulation des échanges, adhésion, communication et reconnaissance cellulaire [14](#page=14). ##### 1.1.3.1. Transport à travers les membranes cellulaires La bicouche lipidique est semi-perméable, laissant passer les molécules hydrophobes et petites molécules polaires non chargées, mais bloquant les grosses molécules polaires et les ions. Les échanges se font par [14](#page=14): * **Transport passif (diffusion)** : Sans dépense d'énergie, dans le sens du gradient de concentration. * **Diffusion simple**: Passage direct à travers la bicouche lipidique pour les molécules liposolubles et certaines petites molécules polaires non chargées [15](#page=15). * **Diffusion facilitée**: Utilisation de protéines membranaires (perméases ou canaux) pour les molécules qui ne traversent pas directement la bicouche. Les aquaporines facilitent le transport de l'eau [15](#page=15). * **Déséquilibre hydrique et osmose**: Mouvement de l'eau à travers une membrane semi-perméable du milieu le moins concentré (hypotonique) vers le milieu le plus concentré (hypertonique). Ce phénomène peut entraîner une augmentation de volume ou un éclatement cellulaire si l'équilibre n'est pas maintenu (#page=16, 17) [16](#page=16) [17](#page=17). * **Transport actif**: Nécessite de l'énergie (ATP) pour déplacer des substances contre leur gradient de concentration, via des "pompes" membranaires. La pompe sodium-potassium en est un exemple [17](#page=17). * **Transport vésiculaire** : Implique la formation de vésicules. * **Endocytose**: Internalisation de matériel extracellulaire par invagination de la membrane [17](#page=17). * **Exocytose**: Sécrétion de substances vers l'extérieur par fusion de vésicules avec la membrane cytoplasmique. Ce mode de transport nécessite de l'énergie [18](#page=18). ### 1.2. Le cytoplasme Le cytoplasme est l'espace intérieur de la cellule, comprenant le cytosol, les organites, le cytosquelette et les inclusions [18](#page=18). * **Cytosol**: Milieu aqueux gélatineux, riche en protéines, sucres, acides aminés, ions, etc., où baignent les organites [18](#page=18). * **Organites**: Compartiments cellulaires spécialisés, délimités par des membranes [18](#page=18). * **Inclusions**: Structures non délimitées par une membrane, comme les grains de glycogène, les ribosomes et les protéasomes. Les protéasomes dégradent les protéines cytosoliques [19](#page=19). * Le cytoplasme est le site de nombreuses réactions métaboliques et du stockage de matériaux [19](#page=19). ### 1.3. Le cytosquelette Le cytosquelette est un réseau dynamique de fibres protéiques assurant la forme, le soutien mécanique, la mobilité et l'organisation spatiale des organites dans la cellule. Il est constitué de trois types de filaments [19](#page=19): #### 1.3.1. Les microfilaments Composés d'actine, ils ont un diamètre d'environ 7 nm. Ils sont impliqués dans la contraction musculaire, le soutien cellulaire (cytosquelette cortical), la formation des microvillosités et la mobilité cellulaire par la formation de pseudopodes [20](#page=20). #### 1.3.2. Les filaments intermédiaires Plus épais que les microfilaments et moins que les microtubules, ils sont stables et permanents. Ils constituent une trame résistante pour la cellule et les tissus. Leur composition protéique varie selon le type cellulaire (ex: kératines, neurofilaments, lamines) [21](#page=21). #### 1.3.3. Les microtubules Ce sont les plus grands éléments du cytosquelette, des tubes creux d'environ 25 nm de diamètre, formés de tubuline. Ils sont dynamiques et prennent naissance au niveau du centrosome (#page=21, 22). Les microtubules sont essentiels pour la mobilité cellulaire (cils, flagelles), le transport intracellulaire (vésicules le long des microtubules comme des rails), et la division cellulaire (fuseau mitotique) (#page=22, 23). Les protéines motrices comme la kinésine et la dynéine sont impliquées dans le mouvement des vésicules le long des microtubules [21](#page=21) [22](#page=22) [23](#page=23). ### 1.4. Le noyau Le noyau est le plus grand organite, contenant l'information génétique (ADN) et dirigeant les activités cellulaires [24](#page=24). #### 1.4.1. L’enveloppe nucléaire Le noyau est entouré d'une double membrane, l'enveloppe nucléaire, percée de pores nucléaires qui régulent le passage des protéines et de l'ARN. La membrane externe est en continuité avec le réticulum endoplasmique. La surface interne est tapissée par la lame nucléaire, composée de lamines, qui assure la forme du noyau et sert de point d'ancrage pour la chromatine [25](#page=25) [26](#page=26). #### 1.4.2. La chromatine L'ADN nucléaire est organisé en chromatine, une structure de base formée de nucléosomes (ADN enroulé autour d'histones). L'euchromatine est moins compactée et accessible à l'expression génique, tandis que l'hétérochromatine est très condensée et inactive. Lors de la division cellulaire, la chromatine se condense en chromosomes [26](#page=26) [27](#page=27). #### 1.4.3. Le nucléole Le nucléole est une zone dense du noyau, non délimitée par une membrane, où sont synthétisées les sous-unités des ribosomes. Sa taille est proportionnelle à l'activité métabolique de la cellule [27](#page=27). ### 1.5. Les ribosomes Les ribosomes sont des complexes macromoléculaires d'ARN ribosomique (ARNr) et de protéines, responsables de la synthèse des protéines (traduction). Ils sont présents librement dans le cytoplasme ou attachés au réticulum endoplasmique rugueux. Les ribosomes libres synthétisent les protéines destinées au cytoplasme et à certains organites, tandis que ceux attachés au RER synthétisent les protéines destinées à la sécrétion, aux membranes ou aux lysosomes [27](#page=27) [28](#page=28). ### 1.6. Le réseau intracellulaire de membranes Ce réseau comprend le réticulum endoplasmique, l'appareil de Golgi, les endosomes, les lysosomes, les peroxysomes et diverses vésicules [28](#page=28). #### 1.6.1. Le réticulum endoplasmique (RE) Le RE est un réseau de tubules et de sacs membranaires divisé en réticulum endoplasmique rugueux (RER) et réticulum endoplasmique lisse (REL) [28](#page=28). * **Réticulum endoplasmique rugueux (RER)**: Sa surface est couverte de ribosomes. Il est le site de synthèse des protéines destinées à l'exportation, à la sécrétion, ou à l'intégration membranaire. Il participe au repliement des protéines, aux modifications post-traductionnelles (glycosylation, ponts disulfures) et à leur transport vers l'appareil de Golgi via des vésicules de transition [29](#page=29). * **Réticulum endoplasmique lisse (REL)**: Dépourvu de ribosomes, il est impliqué dans la synthèse des lipides (hormones stéroïdes, phospholipides), le stockage du calcium (Ca2+), la détoxification de substances étrangères dans le foie (cytochromes P450), et la production d'acide chlorhydrique dans l'estomac (#page=29, 30) [29](#page=29) [30](#page=30). #### 1.6.2. L’appareil de Golgi Structure organisée en dictyosomes (empilement de saccules), l'appareil de Golgi modifie, trie et emballe les protéines et lipides provenant du RE. Il est constitué d'une face d'entrée (cis) recevant les vésicules du RE et d'une face de sortie (trans) d'où partent des vésicules triées selon leur destination: sécrétion constitutive, sécrétion régulée, ou voie lysosomale (#page=30, 31) [30](#page=30) [31](#page=31). #### 1.6.3. Les endosomes Les endosomes sont formés lors de l'endocytose, un processus d'internalisation de matériel extracellulaire. Il existe trois types d'endocytose: phagocytose, pinocytose et endocytose médiée par récepteur. Les endosomes se divisent en endosomes précoces (station de tri et recyclage des récepteurs) et endosomes tardifs qui fusionnent avec les lysosomes pour former des lysosomes secondaires [32](#page=32) [33](#page=33). #### 1.6.4. Les lysosomes Les lysosomes sont des vésicules contenant des enzymes hydrolytiques acides, responsables de la digestion intracellulaire du matériel endocyté, phagocyté, ainsi que des composants cellulaires obsolètes (autophagie). Ils maintiennent un pH acide grâce à des pompes à protons [34](#page=34). #### 1.6.5. Les peroxysomes Ces petits organites contiennent des oxydases et des peroxydases qui dégradent divers substrats, y compris des substances toxiques comme le peroxyde d'hydrogène (H2O2) et l'éthanol. Ils jouent un rôle crucial dans la détoxification, notamment dans les cellules du foie et des reins, et participent à la synthèse des acides biliaires [35](#page=35). #### 1.7. Les mitochondries Les mitochondries sont les "centrales énergétiques" de la cellule, responsables de la production d'ATP par respiration cellulaire. Elles sont délimitées par deux membranes: une externe lisse et une interne repliée en crêtes. La matrice mitochondriale contient des enzymes du cycle de Krebs, de l'ADN circulaire mitochondrial, des ARN et des ribosomes, permettant une certaine autonomie [36](#page=36) [37](#page=37). * * * # Du gène à la protéine et la synthèse protéique Voici un résumé détaillé sur le thème "Du gène à la protéine et la synthèse protéique", conçu pour être un guide d'étude complet et prêt pour un examen. ## 2\. Du gène à la protéine et la synthèse protéique Le passage de l'information génétique codée dans l'ADN à la synthèse des protéines fonctionnelles implique une série d'étapes moléculaires complexes, orchestrées par le code génétique, la transcription, la maturation de l'ARN et la traduction. ### 2.1 Rappels : protéines et acides nucléiques #### 2.1.1 Les protéines Les protéines sont des macromolécules essentielles au fonctionnement cellulaire, constituées de chaînes d'acides aminés. Il existe vingt acides aminés différents, dont les propriétés physico-chimiques varient en fonction de leur radical (chaîne latérale R). La séquence spécifique de ces acides aminés détermine la structure tridimensionnelle de la protéine, et donc sa fonction. Les niveaux de structure protéique comprennent [39](#page=39): * **Structure primaire:** La séquence linéaire des acides aminés [39](#page=39). * **Structure secondaire:** L'arrangement local de la chaîne polypeptidique (ex: hélice $\\alpha$, feuillet $\\beta$) résultant de liaisons hydrogène entre les groupes CO et NH [40](#page=40). * **Structure tertiaire:** La conformation tridimensionnelle globale de la protéine, déterminée par les interactions entre les chaînes latérales d'acides aminés éloignés (ponts hydrogène, ioniques, hydrophobes, ponts disulfures) [40](#page=40). * **Structure quaternaire:** L'association de plusieurs chaînes polypeptidiques pour former une protéine multimérique [40](#page=40). La dénaturation (par chaleur ou pH extrême) peut altérer la structure tridimensionnelle et inactiver une protéine [40](#page=40). #### 2.1.2 Les acides nucléiques Les acides nucléiques stockent l'information génétique sous forme de séquences de nucléotides. Il existe deux types principaux: l'ADN (acide désoxyribonucléique) et l'ARN (acide ribonucléique). Les nucléotides sont composés d'un pentose (désoxyribose dans l'ADN, ribose dans l'ARN), d'un groupe phosphate, et d'une base azotée organique. La liaison phosphodiester relie les nucléotides pour former des polynucléotides, avec une orientation 5' vers 3' [40](#page=40) [41](#page=41). Les différences entre ADN et ARN résident dans le sucre (désoxyribose vs ribose), l'une des bases (thymine vs uracile) et la structure (double brin pour l'ADN, généralement simple brin pour l'ARN) [42](#page=42). ### 2.2 Le code génétique Le code génétique est le système de correspondance entre la séquence des nucléotides dans l'ADN (et l'ARN messager) et la séquence des acides aminés dans une protéine. L'information est lue par groupes de trois nucléotides, appelés codons. Il existe $4^3 = 64$ combinaisons possibles de codons, dont 61 codent pour les 20 acides aminés différents, et 3 sont des codons stop (UAA, UAG, UGA) signalant la fin de la traduction [42](#page=42). Le code génétique possède trois propriétés principales : 1. **Dégénéré:** Plusieurs codons peuvent coder pour le même acide aminé, offrant une protection contre les mutations [42](#page=42). 2. **Spécifique:** Chaque codon code pour un seul acide aminé [42](#page=42). 3. **Universel (ou quasi):** Le code est largement le même dans tous les organismes vivants [42](#page=42). > **Tip :** La dégénérescence du code génétique est un mécanisme évolutif avantageux, minimisant l'impact des erreurs de réplication ou de transcription sur la protéine finale. ### 2.3 La synthèse des protéines La synthèse protéique, ou expression génique, se déroule en deux étapes principales [43](#page=43): 1. **Transcription:** Synthèse d'une molécule d'ARN messager (ARNm) à partir d'un segment d'ADN (gène) dans le noyau [43](#page=43). 2. **Traduction:** Synthèse d'une protéine à partir de la séquence de l'ARNm dans le cytoplasme, réalisée par les ribosomes [43](#page=43). #### 2.3.1 La transcription La transcription est le processus par lequel une séquence d'ADN est copiée en une molécule d'ARN, nécessitant un brin matrice d'ADN, des nucléotides d'ARN et l'enzyme ARN polymérase. Elle se déroule en trois phases [44](#page=44): 1. **Initiation:** L'ARN polymérase se lie à la séquence promotrice de l'ADN, entraînant la séparation des deux brins d'ADN et la formation d'une bulle de transcription [44](#page=44). 2. **Élongation:** L'ARN polymérase synthétise l'ARNm en ajoutant des nucléotides complémentaires au brin matrice d'ADN, dans le sens 5' $\\to$ 3' [44](#page=44). 3. **Terminaison:** L'ARN polymérase rencontre une séquence de terminaison, se détache de l'ADN, et la molécule d'ARNm est libérée [44](#page=44). Trois types d'ARN sont synthétisés par transcription: les ARNm (porteurs de l'information pour la protéine), les ARNr (composants des ribosomes) et les ARNt (transporteurs d'acides aminés) [44](#page=44). ##### 2.3.3 L’organisation des gènes codant pour les protéines Les gènes codant pour les protéines sont structurés avec des régions codantes (exons) et non codantes (introns). La zone promotrice, en amont du site d'initiation, contient des séquences (comme TATA et CAAT) reconnues par les facteurs de transcription. La séquence du premier codon est généralement ATG (AUG sur l'ARN), codant pour la méthionine. Des séquences régulatrices peuvent se trouver en amont ou en aval de la région codante pour moduler l'expression génique [45](#page=45). #### 2.3.2 La maturation de l’ARN prémessager Avant de quitter le noyau, l'ARN prémessager subit des modifications post-transcriptionnelles [46](#page=46): * **Coiffe en 5':** Ajout d'une guanosine triphosphate modifiée, essentielle à l'initiation de la traduction [46](#page=46). * **Queue poly(A) en 3':** Ajout d'une séquence de nucléotides adénine, stabilisant l'ARNm et retardant sa dégradation [46](#page=46). * **Épissage:** Élimination des introns (séquences non codantes) et ligation des exons (séquences codantes) par le spliceosome [46](#page=46). > **Tip:** L'épissage alternatif permet à partir d'un même gène de produire différentes protéines, augmentant ainsi la diversité protéique de l'organisme. C'est un mécanisme crucial pour la différenciation cellulaire [46](#page=46). #### 2.3.4 La régulation de l’expression des gènes L'expression des gènes est finement régulée, avec seulement 3 à 5% des gènes actifs à un moment donné dans une cellule typique. La régulation se fait principalement au niveau de l'initiation de la transcription, par l'action de facteurs de transcription généraux et spécifiques qui modulent la liaison de l'ARN polymérase au promoteur et à d'autres séquences régulatrices [47](#page=47). #### 2.3.5 La traduction La traduction est le processus de synthèse des protéines à partir de l'ARNm, qui a lieu sur les ribosomes. Les principaux acteurs sont [47](#page=47): * **ARNm:** Porte la séquence de codons spécifiant l'ordre des acides aminés [47](#page=47). * **Ribosomes:** Composés d'ARNr et de protéines, ils possèdent des sites A (pour l'arrivée de l'ARNt), P (pour la liaison peptidique) et E (pour la sortie de l'ARNt) [48](#page=48). * **ARNt:** Molécules adaptatrices, chaque ARNt porte un acide aminé spécifique et possède un anticodon complémentaire à un codon de l'ARNm [48](#page=48). La traduction se déroule en trois étapes : 1. **Initiation:** La petite sous-unité ribosomale se lie à l'ARNm au niveau du codon AUG, et l'ARNt portant la méthionine s'associe par son anticodon UAC. La grande sous-unité ribosomale rejoint ensuite pour former le complexe d'initiation [48](#page=48). 2. **Élongation:** Le ribosome progresse le long de l'ARNm, codon par codon. Un nouvel ARNt s'associe à un nouveau codon, une liaison peptidique se forme entre l'acide aminé porté par le nouvel ARNt et la chaîne polypeptidique en croissance, et le ribosome se déplace [48](#page=48). 3. **Terminaison:** La traduction s'arrête lorsque le ribosome rencontre un codon stop (UAA, UAG, UGA), en l'absence d'ARNt correspondant. Des facteurs de libération déforment la protéine et la séparent de l'ARNt [48](#page=48). > **Example :** Le codon AUG est le codon initiateur et code pour la méthionine, le premier acide aminé de la plupart des protéines eucaryotes. Dès leur synthèse, les protéines peuvent être prises en charge par des chaperons pour un repliement correct, ou être destinées à la dégradation par le protéasome si mal repliées [49](#page=49). ### 2.4 L’adressage des protéines La destination des protéines nouvellement synthétisées dépend de la présence ou de l'absence d'un peptide signal au début de la protéine. Si ce peptide est présent, il dirige le ribosome vers le réticulum endoplasmique rugueux (RER), où la protéine est transloquée dans sa lumière pour un repliement, des modifications et un adressage ultérieur vers d'autres organites, souvent via des vésicules et l'appareil de Golgi. Les protéines sans peptide signal restent dans le cytoplasme [49](#page=49). * * * # Vie et mort cellulaires et contrôle du cycle cellulaire La vie et la mort cellulaires sont des processus fondamentaux orchestrés par des mécanismes de régulation précis, notamment le cycle cellulaire, dont la dérégulation est souvent à l'origine de maladies comme le cancer [51](#page=51). ### 3.1. La mort cellulaire La mort cellulaire peut survenir de deux manières principales: la nécrose et l'apoptose [51](#page=51). #### 3.1.1. La nécrose La nécrose est une mort cellulaire non physiologique, résultant de conditions pathologiques extrêmes telles que des brûlures ou des infections. Elle se caractérise par un gonflement des cellules, leur éclatement, et la libération de leur contenu dans le milieu interstitiel, déclenchant une réponse inflammatoire. La nécrose entraîne généralement la formation de cicatrices [51](#page=51). #### 3.1.2. L’apoptose L'apoptose, ou mort cellulaire programmée, est un processus physiologique essentiel impliqué dans l'élimination des cellules infectées, endommagées, bloquées dans leur cycle, ou ayant atteint leur fin de vie utile. Durant l'apoptose, des enzymes spécifiques induisent la fragmentation du cytosquelette, de l'ADN et du noyau. La cellule se rétracte, forme des protubérances, et son contenu est empaqueté dans des vésicules avant d'être ingéré par des phagocytes, sans provoquer de réaction inflammatoire ni laisser de traces [51](#page=51). L'apoptose joue un rôle crucial dans le développement embryonnaire, la régulation du nombre de cellules dans les tissus, et l'élimination de cellules potentiellement dangereuses comme les cellules cancéreuses. Des pathologies telles que les maladies d'Alzheimer ou de Parkinson sont associées à une apoptose excessive, tandis qu'un défaut d'apoptose peut contribuer au développement du cancer [52](#page=52). ### 3.2. La vie ou le cycle cellulaire Le cycle cellulaire est la séquence de modifications qu'une cellule subit entre sa formation et sa division, essentielle à la croissance et à la réparation des tissus. Ce cycle est divisé en deux phases principales: l'interphase et la phase mitotique (M) [52](#page=52). #### 3.2.1. L’interphase L'interphase est la période pendant laquelle la cellule croît, assure ses fonctions métaboliques et se prépare à la division. Elle se subdivise en trois phases : * **Phase G1 (Gap 1)**: C'est la phase principale de croissance cellulaire, durant laquelle la cellule synthétise des molécules organiques et augmente de taille. Les cellules qui ne se divisent pas entrent en quiescence (phase G0) [53](#page=53). * **Phase S**: Cette phase est consacrée à la réplication de l'ADN, où la cellule synthétise une copie de son génome. Les centrioles se dupliquent également durant cette phase [53](#page=53). * **Phase G2 (Gap 2)**: Intervalle entre la réplication et la mitose, durant lequel la cellule continue de croître et synthétise les protéines nécessaires à la division. Les organites se dédoublent et les microtubules commencent à s'organiser [53](#page=53). #### 3.2.2. Phase M (Mitotique) La phase M correspond à la division cellulaire, comprenant la mitose (division du noyau) et la cytocinèse (division du cytoplasme) [52](#page=52). ### 3.3. La réplication La réplication assure le dédoublement de la molécule d'ADN en deux molécules filles identiques, un processus semi-conservatif. Elle nécessite l'ADN parental, des enzymes (comme l'hélicase et l'ADN polymérase), les désoxynucléotides et de l'énergie (ATP). La réplication débute aux origines de réplication, formant des yeux de réplication avec deux fourches de réplication progressant en sens opposé [53](#page=53). Le réplisome, complexe protéique situé à la fourche de réplication, est responsable de la séparation des brins d'ADN (hélicase), de la synthèse des amorces d'ARN (primase), de la synthèse des nouveaux brins d'ADN (ADN polymérase) et de la liaison des fragments d'ADN (ADN ligase). L'ADN polymérase synthétise de nouveaux brins dans le sens 5' vers 3'. La réplication est continue sur un brin et discontinue (fragments d'Okazaki) sur l'autre brin, en raison de l'antiparallélisme de la molécule d'ADN [54](#page=54). #### 3.3.1. Les mutations : des gènes modifiés Des erreurs peuvent survenir durant la réplication, entraînant des mutations, qui sont des modifications de l'ADN. Les cellules possèdent des systèmes de réparation de l'ADN pour corriger ces altérations. Les mutations peuvent être ponctuelles (substitutions, insertions, délétions) et avoir diverses conséquences sur la protéine produite (mutation silencieuse, faux-sens, non-sens). Les mutations sont à l'origine de maladies génétiques et peuvent contribuer au développement de cancers [55](#page=55). #### 3.3.2. La réplication des extrémités, vieillissement cellulaire et télomérase Les télomères, extrémités des chromosomes, raccourcissent à chaque division cellulaire, conduisant au vieillissement cellulaire (sénescence). L'enzyme télomérase maintient la longueur des télomères dans les cellules germinales et les cellules souches, leur permettant une division quasi illimitée. L'activation de la télomérase dans les cellules cancéreuses contribue à leur prolifération indéfinie [56](#page=56). ### 3.4. La mitose proprement dite La mitose est la division du noyau, qui se déroule en quatre phases: prophase, métaphase, anaphase et télophase [56](#page=56). * **Prophase**: Condensation de l'ADN en chromosomes, désassemblage de l'enveloppe nucléaire et formation du fuseau mitotique [57](#page=57). * **Métaphase**: Alignement des chromosomes sur la plaque équatoriale [57](#page=57). * **Anaphase**: Séparation des chromatides-sœurs qui migrent vers les pôles opposés de la cellule [57](#page=57). * **Télophase**: Décondensation des chromosomes, reformation de l'enveloppe nucléaire, marquant la fin de la mitose [57](#page=57). La cytocinèse, division du cytoplasme, débute à la fin de la télophase, impliquant un sillon de division et la répartition des organites entre les deux cellules filles [57](#page=57). ### 3.5. Contrôle du cycle cellulaire et cancer Des points de contrôle régulent le passage d'une phase à l'autre du cycle cellulaire, assurant l'intégrité du matériel génétique et la bonne exécution de la division. Ces points de contrôle incluent [58](#page=58): * **Point de contrôle G1**: Vérifie la présence de facteurs de croissance adéquats avant d'engager la cellule dans le cycle [59](#page=59). * **Points de contrôle S/G2 et G2**: Bloquent la progression si la réplication est incomplète ou si des lésions de l'ADN sont détectées [59](#page=59). * **Point de contrôle fusorial (en phase M)**: Assure que tous les chromosomes sont correctement attachés au fuseau mitotique [59](#page=59). Le cancer est caractérisé par une prolifération cellulaire excessive due à la dérégulation du cycle cellulaire, rendant les cellules peu sensibles aux mécanismes de régulation et leur conférant une capacité de prolifération indéfinie. Les cellules cancéreuses présentent généralement autosuffisance en facteurs de croissance, insensibilité aux signaux inhibiteurs, absence d'apoptose, potentiel réplicatif illimité, angiogenèse, invasivité et capacité métastatique [59](#page=59). **Applications cliniques**: La radiothérapie et la chimiothérapie ciblent les cellules à division rapide en induisant des dommages à l'ADN ou en perturbant la formation du fuseau mitotique, ce qui conduit à l'apoptose des cellules cancéreuses [60](#page=60). Le contrôle du cycle cellulaire est assuré par des complexes cyclines-kinases, qui régulent l'activité des protéines nécessaires à chaque phase du cycle. Par exemple, le complexe CDK1-CyclineB est essentiel pour le passage de la phase G2 à la phase M [60](#page=60). * * * # Tissus fondamentaux du corps humain L'étude des tissus fondamentaux du corps humain porte sur les quatre principaux types de tissus : épithélial, conjonctif, musculaire et nerveux, en détaillant leurs caractéristiques, structures et fonctions. ### 4.1 La matrice extracellulaire (MEC) La matrice extracellulaire (MEC) est un réseau de fibres et de macromolécules sécrétées par les cellules, qui structure l'environnement immédiat des cellules animales et assure leur ancrage. Elle est composée de la substance fondamentale, riche en protéoglycanes et glycosaminoglycanes (GAG) qui retiennent l'eau, et de protéines fibreuses comme le collagène et la fibronectine, qui confèrent la résistance mécanique. La MEC détermine la consistance et la morphologie tissulaire, influençant si les cellules sont entourées par la matrice (tissus mésenchymateux) ou jointives sur une lame basale (tissus épithéliaux) [63](#page=63). #### 4.1.1 Composants de la MEC * **Substance fondamentale:** Association de protéoglycanes (protéines liées à de longues chaînes de glycosaminoglycanes - GAG). Les GAG attirent l'eau et forment des gels hydratés résistants à la compression [63](#page=63). * **Protéines fibreuses:** Principalement le collagène et la fibronectine, qui structurent l'espace et résistent aux tensions mécaniques, assurant la cohésion tissulaire [63](#page=63). #### 4.1.2 Fonctions de la MEC * **Rôle mécanique:** Résistance à la compression (grâce aux GAG) et à la tension (grâce au collagène). Sert de trame pour les dépôts minéraux, comme dans la matrice osseuse [63](#page=63) [64](#page=64). * **Maintien de l'environnement hydrique:** Les GAG maintiennent une sphère d'hydratation autour des cellules [64](#page=64). * **Lieu de diffusion des métabolites:** Facilite le transport des nutriments et des déchets entre les cellules et les capillaires sanguins [64](#page=64). * **Régulation cellulaire:** Les GAG peuvent stocker des facteurs de croissance qui régulent le cycle cellulaire et la différenciation [64](#page=64). * **Migration cellulaire:** Sert de support et de guide chimique pour la migration cellulaire, notamment lors du développement embryonnaire [64](#page=64). ### 4.2 L’adhérence cellulaire L'adhérence cellulaire est assurée par des protéines membranaires qui permettent aux cellules de se lier entre elles ou à la matrice extracellulaire [64](#page=64). #### 4.2.1 Les protéines d’adhérence * **De cellule à cellule:** Les Cell Adhesion Molecules (CAM) sont des glycoprotéines transmembranaires. Les cadhérines, dépendant du calcium, forment des liens spécifiques entre cellules (ex: N-CAM/N-Cadhérines dans le tissu nerveux, E-CAM/E-Cadhérines dans les tissus épithéliaux). Elles jouent un rôle clé dans la reconnaissance cellulaire durant le développement embryonnaire [64](#page=64) [65](#page=65). * **De cellule à la matrice:** Les intégrines sont des protéines transmembranaires qui interagissent avec la fibronectine, laquelle relie ensuite la cellule à des composants de la MEC comme le collagène et la laminine [65](#page=65). #### 4.2.2 Les jonctions cellulaires Ces structures assurent la permanence des interactions cellulaires et la résistance mécanique, reliant les molécules d'adhérence au cytosquelette [65](#page=65). * **Jonction serrée:** Scelle hermétiquement les membranes de cellules voisines, empêchant la diffusion de molécules entre elles et maintenant la polarité cellulaire (domaine apical vs basolatéral). Essentielle pour l'étanchéité des épithéliums de l'estomac, de l'intestin et de la vessie [66](#page=66). * **Jonction adhérente (desmosome ceinturant):** Forme une ceinture sous la jonction serrée, impliquant des filaments d'actine et des caténines se liant aux E-cadhérines. Elle connecte les cytosquelettes des cellules adjacentes, renforçant la cohésion mécanique et participant à la morphogenèse par contraction de l'anneau d'actine [66](#page=66) [67](#page=67). * **Desmosome ponctuel:** Relie deux cellules voisines via des cadhérines, associé à une plaque dense de protéines intracellulaires où s'attachent des filaments intermédiaires de kératine. Assure une cohésion mécanique solide [67](#page=67). * **Jonction communicante (gap junction):** Formée par des canaux protéiques (connexons) permettant la communication directe entre les cytoplasmes de cellules voisines. Facilite le passage d'ions et de petites molécules hydrosolubles, permettant aux cellules de réagir comme une entité métabolique (ex: contraction musculaire coordonnée) [67](#page=67). #### 4.2.3 Les mécanismes d’ancrage à la MEC : les hémidesmosomes Les hémidesmosomes sont des jonctions cellule-matrice ressemblant à un demi-desmosome. Ils utilisent des intégrines qui reconnaissent la laminine et la fibronectine. Ils sont situés sur la face basale des cellules épithéliales et, avec les desmosomes, forment un réseau qui ancre la cellule à la lame basale et maintient sa morphologie [68](#page=68). ### 4.3 La communication cellulaire Les cellules communiquent via des récepteurs membranaires qui fixent des ligands (hormones, neuromédiateurs), déclenchant des modifications intracellulaires. Les interactions avec la MEC et les molécules d'adhérence peuvent également induire des réponses cellulaires [68](#page=68). ### 4.4 La reconnaissance cellulaire Les protéines de surface cellulaire, comme celles du complexe majeur d'histocompatibilité (CMH), servent d'identité cellulaire et sont reconnues par le système immunitaire. Le glycocalyx, une couche externe de glucides, contribue également à l'adhérence et à la reconnaissance des types cellulaires [68](#page=68). ## 5\. Les quatre groupes de tissus primaires L'histologie étudie les tissus, assemblages de cellules similaires assurant des fonctions communes. Les quatre groupes primaires sont les tissus épithélial, conjonctif, musculaire et nerveux. Ils dérivent des trois feuillets embryonnaires: ectoderme, mésoderme et endoderme [69](#page=69). Les tissus peuvent être classés selon la structure de leur MEC : * **Structure mésenchymateuse:** Trame lâche (matrice mésenchymateuse), permettant le déplacement cellulaire. Le mésenchyme, d'origine mésodermique, donne naissance aux tissus de soutien, muscles, vaisseaux, etc. Le derme en est un exemple. Les cellules ne sont pas polarisées [69](#page=69). * **Structure épithéliale:** Trame serrée (lame basale). Les cellules sont jointives, bien rangées, reposant sur la lame basale. Elles sont polarisées (pôle basal et pôle apical) [69](#page=69). ### 5.1 Le tissu épithélial Il existe deux types d'épithélium: de revêtement (recouvre surfaces et cavités) et glandulaire (forme les glandes et sécrète des substances) [71](#page=71). #### 5.1.1 Caractéristiques générales des tissus épithéliaux 1. **Jonctions cellulaires:** Les cellules sont solidement attachées, formant une lame continue (sauf pour certains épithéliums glandulaires) [71](#page=71). 2. **Polarité:** Les cellules ont un pôle apical (exposé à la surface ou à la lumière) et un pôle basal (dirigé vers la base du tissu) aux propriétés distinctes [71](#page=71). 3. **Lame basale:** Matrice extracellulaire à la base des épithéliums, composée de collagène IV, laminine et protéoglycanes. Elle sépare l'épithélium des tissus sous-jacents et permet la diffusion des nutriments [71](#page=71). 4. **Non vascularisé mais innervé:** Les épithéliums ne possèdent pas de vaisseaux sanguins, dépendant des tissus voisins pour les nutriments. Ils contiennent des fibres nerveuses [71](#page=71). 5. **Régénération:** Grande capacité de renouvellement cellulaire en raison de leur exposition aux agressions [71](#page=71). #### 5.1.2 Les épithéliums de revêtement Classés selon : 1. **Nombre de couches cellulaires :** * **Simple (unistratifié):** Une seule couche cellulaire. Toutes les cellules touchent la lame basale [72](#page=72). * **Stratifié:** Plusieurs couches cellulaires. Si deux couches: bistratifié; si plus de deux: pluristratifié [72](#page=72). * **Pseudostratifié:** Donne l'impression de plusieurs couches, mais toutes les cellules contactent la lame basale [72](#page=72). 2. **Forme des cellules :** * **Pavimenteuses:** Aplaties [72](#page=72). * **Cubiques:** De hauteur égale à la largeur [72](#page=72). * **Cylindriques:** Plus hautes que larges. Pour les épithéliums stratifiés, on considère la forme de la couche superficielle [72](#page=72). 3. **Présence de spécialisations:** Cils, microvillosités, kératine, etc., ajoutées au nom (ex: épithélium de revêtement pluristratifié pavimenteux kératinisé pour l'épiderme) [72](#page=72). ##### 5.1.2.1 Les épithéliums simples Localisés aux interfaces d'échanges, d'absorption ou de sécrétion. Ils sont fins et ne résistent pas aux frottements [73](#page=73). * **Simple pavimenteux:** Une seule couche de cellules aplaties. Fin, permet une bonne diffusion. Trouvé dans les alvéoles pulmonaires, l'endothélium des vaisseaux sanguins, les capsules glomérulaires des reins [73](#page=73). * **Simple cylindrique :** Une couche de cellules plus hautes que larges, avec des noyaux basaux. Peut présenter des spécialisations apicales : * **Microvillosités:** Augmentent la surface d'absorption (muqueuse intestinale, rein) [73](#page=73). * **Cils:** Mouvement coordonné pour déplacer des liquides (trompe utérine, voies respiratoires supérieures) [73](#page=73). ##### 5.1.2.2 Les épithéliums stratifiés Assurent principalement une fonction de protection grâce à leurs multiples couches cellulaires. Les cellules basales se divisent pour remplacer celles qui desquament en surface [74](#page=74). * **Épithélium stratifié pavimenteux :** * **Épidermique (kératinisé):** Couche superficielle de la peau. Les cellules, en migrant vers la surface, se kératinisent, formant une couche protectrice et imperméable. Comprend le corps muqueux de Malpighi (couches basale, polyédrique, granuleuse) et la couche cornée (cellules mortes remplies de kératine). La mélanine protège des UV [75](#page=75). * **Épidermoïde (non kératinisé):** Présent dans la cavité buccale, le pharynx, l'œsophage, le vagin. Milieux humides, ne nécessitant pas de résistance à la sécheresse [76](#page=76). * **Épithélium de transition (urinaire):** Présent dans les voies urinaires. Peut subir de grandes distensions et résiste à la toxicité de l'urine. Les cellules superficielles s'aplatissent lorsque la vessie est pleine [76](#page=76). #### 5.1.3 Les épithéliums glandulaires Composés de cellules glandulaires spécialisées dans la sécrétion [77](#page=77). * **Épithélium glandulaire exocrine:** Reste attaché à l'épithélium de revêtement par un canal excréteur. Les sécrétions sont déversées à l'extérieur du corps (peau) ou dans la lumière d'un organe creux (mucus, sueur, salive, enzymes digestives). Peuvent être des cellules isolées, des glandes simples (canal non ramifié) ou composées (canaux ramifiés) [77](#page=77) [78](#page=78). * **Épithélium glandulaire endocrine:** Se dissocie de l'épithélium d'origine, sans canal excréteur. Les sécrétions (hormones) sont déversées dans la circulation sanguine et agissent à distance (hypophyse, thyroïde, surrénales) [77](#page=77). ### 5.2 Le tissu conjonctif Tissu le plus abondant et répandu, constituant environ 15% de la masse corporelle. Les quatre classes principales sont le tissu conjonctif proprement dit, cartilagineux, osseux et sanguin. Il assure des fonctions de connexion, fixation, soutien, protection, isolation et transport [79](#page=79). #### 5.2.1 Caractéristiques générales du tissu conjonctif 1. **Composition:** Cellules, substance fondamentale et fibres [80](#page=80). 2. **Matrice extracellulaire:** Composée de substance fondamentale et de fibres. Dans les matrices mésenchymateuses, on trouve collagène de type I, fibronectine et protéoglycanes. Les cellules sont souvent séparées par une grande quantité de matrice. La matrice peut être semi-liquide, gélatineuse, fibreuse ou calcifiée, déterminant les propriétés du tissu [80](#page=80). 3. **Vascularisation:** Degrés variables, la plupart sont vascularisés, sauf le cartilage [80](#page=80). 4. **Innervation:** Présente dans tous les tissus conjonctifs, sauf le cartilage [80](#page=80). #### 5.2.2 Les cellules du tissu conjonctif * **Cellules jeunes (-blastes):** Indifférenciées, capables de se diviser et de sécréter la matrice [80](#page=80). * **Cellules adultes (-cytes):** Moins actives dans la synthèse de matrice, surveillent son état et peuvent se réactiver en cas de lésion [80](#page=80). Tissus conjonctifsCellules jeunesCellules adultesProprement ditFibroblastesFibrocytesOsOstéoblastesOstéocytesCartilageChondroblastesChondrocytesSangHémocytoblasteErythrocyte #### 5.2.3 La substance fondamentale Matériel amorphe, transparent, riche en eau, contenant des protéoglycanes qui fixent l'eau. Elle soutient, unit les cellules et permet la diffusion des nutriments [81](#page=81). #### 5.2.4 Les fibres Trois types : * **Fibres de collagène:** Composées de collagène de type I. Solides, flexibles, résistantes à la traction. Présentes dans la plupart des tissus conjonctifs (os, tendons, derme). Le collagène de type II se trouve dans les cartilages [81](#page=81) [82](#page=82). * **Fibres réticulées (réticuline):** Très minces, ramifiées, formant un réseau. Composées de collagène de type IV. Forment la charpente d'organes mous (foie, rate) et renforcent les parois vasculaires [82](#page=82). * **Fibres élastiques:** Composées d'élastine. Permettent l'étirement et la reprise de forme. Présentes dans la peau, les poumons, les vaisseaux sanguins. Non régénérées [82](#page=82). #### 5.2.5 Le tissu conjonctif proprement dit Il est divisé en deux types selon la proportion des fibres : * **Tissu conjonctif lâche:** Pauvre en fibres, riche en cellules et en substance fondamentale. Rôle métabolique et de défense [82](#page=82). * **Tissu conjonctif aréolaire:** Riche en fibroblastes, macrophages, cellules adipeuses. Fibres de collagène abondantes mais disposées lâchement, formant des "aréoles". Constituant principal du derme, enveloppe organes et glandes. Siège des échanges et de la défense immunitaire [83](#page=83). * **Tissu conjonctif adipeux:** Composé à 90% d'adipocytes (cellules de réserve de graisse). Joue un rôle d'amortisseur, d'isolant thermique et de réserve énergétique [83](#page=83). * **Tissu conjonctif réticulé:** Composé de cellules réticulaires ancrées sur des fibres réticulées. Constitue la trame des organes hématopoïétiques et lymphoïdes. Role de soutien, formant un squelette interne souple [83](#page=83). * **Tissu conjonctif dense:** Fibres nombreuses, épaisses et rapprochées. Cellules et substance fondamentale peu abondantes. Rôle mécanique [82](#page=82). * **Tissu conjonctif dense régulier:** Faisceaux de fibres de collagène parallèles. Présente une grande résistance à la tension. Trouvé dans les tendons, ligaments, aponévroses, cornée [84](#page=84). * **Tissu conjonctif dense irrégulier:** Faisceaux de fibres collagènes épais, entrecroisés et dirigés dans tous les sens. Résiste aux tensions variables. Trouvé dans le derme, l'enveloppe de certains organes (testicules, reins) [84](#page=84). * **Tissu conjonctif dense élastique:** Composé presque exclusivement de fibres élastiques. Présente élasticité et résistance. Trouvé dans la paroi des grosses artères, ligaments jaunes, cordes vocales [84](#page=84). #### 5.2.6 Le tissu cartilagineux Matrice extracellulaire dure mais flexible, non minéralisée, riche en chondroïtine sulfate. Dépourvu de vaisseaux et de nerfs. Supporte des tensions élevées et reprend sa forme après déformation (résilience) [85](#page=85). * **Description:** Cellules jeunes: chondroblastes. Cellules adultes: chondrocytes, enfermés dans des lacunes (chondroplastes). Matrice contient fibres de collagène et élastiques. Habituellement enveloppé par un périchondre [85](#page=85). * **Types de cartilage :** * **Cartilage hyalin:** Très fines fibres de collagène. Aspect uniforme et lisse. Le plus abondant. Trouvé dans le nez, larynx, trachée, bronches, cartilages articulaires [86](#page=86). * **Cartilage élastique:** Plus de fibres élastiques. Flexibilité et résistance. Trouvé dans le pavillon de l'oreille, épiglotte [86](#page=86). * **Cartilage fibreux:** Grosses fibres de collagène parallèles. Très bonne résistance à la compression. Semble au tissu conjonctif dense régulier. Trouvé dans les disques intervertébraux, symphyse pubienne, ménisques [86](#page=86). #### 5.2.7 Le tissu osseux Matrice extracellulaire imprégnée de sels minéraux, rendant le tissu rigide et imperméable. C'est un tissu vivant en perpétuel remaniement, richement vascularisé et innervé [87](#page=87). * **Description :** * **Ostéoblastes:** Cellules de l'os en formation, sécrètent la matrice organique (ostéogenèse) puis les minéraux (calcification) [87](#page=87). * **Ostéocytes:** Cellules de l'os formé, emprisonnées dans des lacunes (ostéoplastes). Mainteniennent la matrice [87](#page=87). * **Ostéoclastes:** Cellules de la résorption osseuse, détruisent la matrice [87](#page=87). * **Matrice osseuse :** * **Phase organique (1/3):** Majoritairement fibres de collagène (flexibilité, résistance à la torsion et à la traction), et substance fondamentale pauvre en eau [88](#page=88). * **Phase inorganique (2/3):** Sels minéraux (phosphate de calcium, carbonate de calcium), dont l'hydroxyapatite Ca10(PO4)6(OH)2, conférant dureté et résistance à la compression [88](#page=88). * **Types de tissus osseux :** * **Os compact (lamellaire):** Organisé en ostéons (systèmes de Havers). Les ostéons sont des cylindres de lamelles osseuses contenant des ostéocytes. Les canaux de Havers contiennent vaisseaux et nerfs, communiquant via les canaux de Volkmann [88](#page=88) [89](#page=89). * **Os spongieux:** Structure en réseau de fines cloisons osseuses (travées) supportant les contraintes. Les espaces contiennent la moelle osseuse [89](#page=89). * **Fonctions du tissu osseux:** Charpente du corps, protection, mouvement (en collaboration avec les muscles), réserve de calcium et phosphore, réserve énergétique (moelle jaune), hématopoïèse (moelle rouge) [89](#page=89). #### 5.2.8 Le tissu sanguin Tissu conjonctif liquide avec le plasma comme matrice extracellulaire [90](#page=90). * **Caractéristiques:** Volume moyen de 5-6 litres chez l'homme et 4-5 litres chez la femme. Après centrifugation, on distingue [90](#page=90): * **Plasma (55%):** Liquide clair, composé à 90% d'eau, de protéines (albumine, globulines, facteurs de coagulation), nutriments, gaz, hormones, déchets et ions [90](#page=90). * **Couche leucocytaire (<1%):** Globules blancs (leucocytes) et plaquettes (thrombocytes) [90](#page=90). * **Hématocrite (45%):** Masse rougeâtre de globules rouges (érythrocytes). Valeur normale: 47% ± 5% (homme), 42% ± 5% (femme) [90](#page=90). * **Hématopoïèse:** Production des lignées sanguines à partir des cellules souches hématopoïétiques (hémocytoblastes) dans la moelle rouge [91](#page=91). * **Lignées sanguines :** 1. **Érythrocytes (hématies):** Transportent O2 et CO2. Forme biconcave pour la déformation dans les capillaires. Durée de vie 100-120 jours [91](#page=91). 2. **Granulocytes :** Défense immunitaire non spécifique. * **Neutrophile:** Phagocytose de bactéries [92](#page=92). * **Acidophile (éosinophile):** Lutte contre les vers parasites, réactions allergiques [92](#page=92). * **Basophile:** Contient histamine et héparine, intervient dans les réactions inflammatoires et allergiques [92](#page=92). 3. **Lymphocytes:** Immunité spécifique et non spécifique. Lymphocytes B (production d'anticorps), T (lutte contre cellules infectées, cancers, rejet de greffe), et cellules tueuses naturelles [92](#page=92). 4. **Monocytes et macrophages:** Phagocytose des microorganismes et débris cellulaires. Les monocytes migrent dans les tissus pour devenir des macrophages [93](#page=93). 5. **Thrombocytes (plaquettes):** Fragments de mégacaryocytes. Interviennent dans l'hémostase (formation du caillot sanguin) [93](#page=93). ### 5.3 Le tissu musculaire Composé de fibres musculaires (myocytes) allongées, capables de se contracter pour produire du mouvement [94](#page=94). * **Tissu musculaire squelettique:** Attaché aux os. Contractions volontaires. Participe à la thermorégulation. Structuré en faisceaux entourés de gaines conjonctives (épimysium, périmysium, endomysium). Les fibres sont multinoyées et présentent des striations [94](#page=94) [95](#page=95). * **Myofibrilles:** Structures contractiles formées de myofilaments (actine, myosine, titine) [95](#page=95). * **Sarcomère:** Unité contractiles délimitée par les lignes Z, contenant les bandes A, I et H [96](#page=96). * **Sarcolemme:** Membrane plasmique avec des invaginations (tubules T) transmettant la dépolarisation [97](#page=97). * **Réticulum sarcoplasmique:** Stocke le calcium, essentiel à la contraction [97](#page=97). * **Mitochondries:** Nombreuses, fournissent l'énergie nécessaire à la contraction [97](#page=97). * **Sarcoplasme:** Contient du glycogène, des lipides (réserves d'énergie) et de la myoglobine (stockage d'oxygène) [98](#page=98). * **Tissu musculaire lisse:** Dans les parois des organes creux et des vaisseaux sanguins. Contractions involontaires. Myocytes fuselés, avec un seul noyau. Pas de striations visibles. Les myofilaments fins s'attachent à des corps denses qui transmettent la tension. Le tissu musculaire lisse viscéral ou unitaire est le plus répandu [98](#page=98). * **Tissu musculaire cardiaque:** Forme le cœur. Contractions involontaires, fortes et continues. Fibres ramifiées, reliées par des disques intercalaires (desmosomes et jonctions communicantes). Présente des striations [100](#page=100) [99](#page=99). ### 5.4 Le tissu nerveux Centre de régulation et de communication rapide. Composé de neurones (acheminent l'information électrique) et de gliocytes (soutiennent, isolent et protègent les neurones) . * **Fonctions:** Réception d'informations (stimuli), intégration, réponse motrice (muscles ou glandes) . * **Divisions anatomiques:** Système nerveux central (encéphale et moelle épinière) et système nerveux périphérique (nerfs) . * **Divisions fonctionnelles du SNP:** Voie sensitive (afférente) et motrice (efférente). La voie motrice comprend le système nerveux somatique (volontaire) et autonome (involontaire: sympathique et parasympathique) . #### 5.4.1 Le neurone Cellule spécialisée dans la communication. * **Description générale :** Corps cellulaire (péricaryon) contenant le noyau, et deux types de prolongements : * **Axone:** Unique, transmet l'influx nerveux vers l'extrémité (cellulifuge). Se termine en boutons terminaux formant des synapses . * **Dendrites:** Fins et ramifiés, reçoivent les stimuli et transmettent l'information vers le corps cellulaire . Les corps cellulaires des neurones moteurs sont dans le SNC; ceux des neurones sensitifs sont en périphérie (ganglions nerveux). Les neurones ne se divisent pas et ne sont pas remplacés en cas de mort, mais la régénération des axones est possible . * **Types fondamentaux :** * **Multipolaires (99%):** Un axone et plusieurs dendrites partant du corps cellulaire. Neurones moteurs . * **Bipolaires:** Une dendrite et un axone partant de pôles opposés. Récepteurs sensoriels (rétine, muqueuse olfactive) . * **Unipolaires (pseudo-unipolaires):** Un prolongement unique se divise en T, formant une branche proximale et distale. Neurones sensoriels . * **Ultrastructure:** Noyau avec nucléole proéminent, corps de Nissl (RE rugueux), Golgi développé. Nombreuses mitochondries. Présence de neurofilaments et microtubules pour le transport. Contient des pigments comme la lipofuscine et la mélanine . #### 5.4.2 Les fibres nerveuses Prolongements neuronaux atteignant une certaine longueur . * **Fibres nerveuses myélinisées:** Axones recouverts d'une gaine de myéline (produite par les cellules de Schwann dans le SNP) qui protège, isole et augmente la vitesse de conduction de l'influx nerveux. Les segments de myéline sont séparés par des nœuds de Ranvier . * * * ## Erreurs courantes à éviter * Révisez tous les sujets en profondeur avant les examens * Portez attention aux formules et définitions clés * Pratiquez avec les exemples fournis dans chaque section * Ne mémorisez pas sans comprendre les concepts sous-jacents

| Term | Definition | |------|------------| | Cellule eucaryote | Organisme unicellulaire ou pluricellulaire dont les cellules possèdent un noyau délimité par une membrane et divers organites membranaires, par opposition aux procaryotes. | | Cytoplasme | Substance gélatineuse qui remplit la cellule, entourant le noyau et les organites. Il est composé du cytosol et des organites suspendus. | | Cytosquelette | Réseau de fibres protéiques dans le cytoplasme des cellules eucaryotes qui assure leur forme, leur soutien mécanique, leur mobilité et le transport intracellulaire d'organites et de vésicules. | | Noyau | Organite principal de la cellule eucaryote qui contient le matériel génétique sous forme d'ADN et contrôle les activités cellulaires par la synthèse de protéines. | | Ribosomes | Petites structures cellulaires responsables de la synthèse des protéines, à partir de l'information portée par l'ARN messager. Ils sont composés d'ARN ribosomique et de protéines. | | Réseau intracellulaire de membranes | Ensemble des compartiments membranaires interconnectés au sein du cytoplasme d'une cellule eucaryote, incluant le réticulum endoplasmique, l'appareil de Golgi, les endosomes, les lysosomes et les peroxysomes, qui collaborent au transport et à la modification des molécules. | | Réticulum endoplasmique rugueux (RER) | Compartiment membranaire caractérisé par la présence de ribosomes sur sa surface, impliqué dans la synthèse, le repliement et la modification des protéines destinées à la sécrétion, à l'intégration membranaire ou aux lysosomes. | | Réticulum endoplasmique lisse (REL) | Compartiment membranaire dépourvu de ribosomes, impliqué dans la synthèse des lipides, le stockage du calcium, la détoxification et le métabolisme des glucides. | | Appareil de Golgi | Organite composé de saccules empilés, responsable de la modification, du tri et de l'empaquetage des protéines et des lipides provenant du réticulum endoplasmique, en vue de leur adressage vers leur destination finale. | | Endosomes | Vésicules membranaires intracellulaires formées lors de l'endocytose, qui transportent le matériel capturé de l'extérieur vers d'autres compartiments cellulaires, tels que les lysosomes. | | Lysosomes | Organites membranaires contenant des enzymes hydrolytiques acides, responsables de la digestion des macromolécules, des organites vieillis et des particules ingérées par la cellule. | | Peroxysomes | Petits organites membranaires contenant des enzymes oxydatives, impliqués dans la détoxification de substances toxiques, la dégradation des acides gras et la production de peroxyde d'hydrogène. | | Mitochondries | Organites cellulaires délimités par deux membranes, considérés comme les centrales énergétiques de la cellule, où se déroulent la respiration cellulaire et la production d'ATP à partir de nutriments. | | Gène | Segment d'ADN qui porte l'information génétique nécessaire à la synthèse d'une protéine ou d'une molécule d'ARN fonctionnelle. | | ADN (Acide désoxyribonucléique) | Molécule complexe contenant l'information génétique héréditaire de la plupart des organismes vivants. Il est constitué d'une double hélice de nucléotides. | | ARN (Acide ribonucléique) | Molécule impliquée dans la synthèse des protéines et diverses autres fonctions cellulaires. Il existe sous plusieurs formes : messager (ARNm), ribosomal (ARNr) et de transfert (ARNt). | | Transcription | Processus par lequel l'information génétique d'un gène (ADN) est copiée sous forme d'une molécule d'ARN messager (ARNm) dans le noyau de la cellule. | | Traduction | Processus par lequel l'information contenue dans l'ARNm est utilisée par les ribosomes pour synthétiser une chaîne d'acides aminés, formant ainsi une protéine. | | Code génétique | Système de correspondance entre les codons (triplets de nucléotides) de l'ARN messager et les acides aminés qui composent les protéines. Il est dégénéré, spécifique et presque universel. | | Cycle cellulaire | Ensemble des modifications subies par une cellule entre sa formation et sa division. Il comprend l'interphase (croissance et réplication de l'ADN) et la phase mitotique (division). | | Apoptose | Mort cellulaire programmée, un processus physiologique essentiel pour le développement, le maintien des tissus et l'élimination des cellules endommagées ou inutiles. | | Nécrose | Mort cellulaire non physiologique résultant d'une lésion ou d'une agression externe, souvent associée à une inflammation. | | Mitose | Division du noyau d'une cellule eucaryote, aboutissant à la formation de deux noyaux génétiquement identiques. Elle est suivie de la cytocinèse (division du cytoplasme). | | Cancer | Maladie caractérisée par une prolifération cellulaire excessive et incontrôlée, due à des altérations génétiques qui perturbent la régulation du cycle cellulaire et conduisent à l'immortalisation des cellules. | | Tissu épithélial | Tissu formé de cellules jointives qui recouvrent les surfaces externes du corps, tapissent les cavités internes et constituent les glandes. Il assure des fonctions de protection, d'absorption, de sécrétion et de sensation. | | Tissu conjonctif | Tissu le plus abondant et le plus diversifié, assurant des fonctions de connexion, de soutien, de protection, d'isolation et de transport. Il est composé de cellules, de substance fondamentale et de fibres. | | Tissu musculaire | Tissu composé de cellules allongées (fibres musculaires) capables de se contracter, permettant ainsi le mouvement du corps, le déplacement des substances dans les organes et la circulation sanguine. | | Tissu nerveux | Tissu spécialisé dans la réception, le traitement et la transmission de l'information sous forme de signaux électriques et chimiques. Il est composé de neurones et de cellules gliales. | | Matrice extracellulaire (MEC) | Réseau complexe de macromolécules sécrétées par les cellules, qui assure le soutien structurel, la cohésion tissulaire, la communication et la régulation des processus cellulaires. | | Jonctions cellulaires | Structures spécialisées qui relient les cellules entre elles et à la matrice extracellulaire, assurant la cohésion des tissus, la communication intercellulaire et la compartimentalisation. | | Communication cellulaire | Processus par lequel les cellules échangent des informations, permettant la coordination des activités dans les organismes pluricellulaires. Cela peut se faire par contact direct, diffusion de molécules ou signaux à distance. | | Neurone | Cellule nerveuse spécialisée dans la transmission de l'information sous forme d'influx nerveux. Il est composé d'un corps cellulaire, d'un axone et de dendrites. | | Axone | Long prolongement d'un neurone qui transmet les influx nerveux du corps cellulaire vers d'autres neurones, muscles ou glandes. | | Dendrite | Prolongement ramifié d'un neurone qui reçoit les signaux des autres cellules nerveuses et les transmet au corps cellulaire. | | Gaine de myéline | Enveloppe lipidique isolante qui entoure certains axones, permettant d'accélérer la propagation des influx nerveux par conduction saltatoire. |