UE: Biologie cellulaire
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- Viviane Beaudin
- il y a 6 ans
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1 UE: Biologie cellulaire Licence 1 - Année Semestre 1 Cours magistraux (CM) Travaux dirigés (TD) Travaux pratiques (TP) Responsable : Hanna Hlawaty hanna.hlawaty@univ-paris13.fr
2 Biologie cellulaire Travaux dirigés (TD) 6 TD au total 1TD = 2h contrôle continu (CC) sous forme de TD noté exercices QCM questions simples des cours mots croisées/définitions texte à trou
3 Biologie cellulaire Travaux pratiques (TP) Compte-rendu TP=3h 3 TP au total 1. Etude de l ovogenèse 2. Etude de l osmose 3. Extraction d ADN RETARD changement de groupe cheveux non attachés téléphone portable casquette talons RESPECT professeurs + collègues + matériel travail en équipe travail en blouse prévenir en cas de retard dû à la SNCF / RATP absence sans justificatif = 0/20 nouriture
4 UE: Biologie cellulaire Licence 1 - Année Cours magistraux (CM) Travaux dirigés (TD) Travaux pratiques (TP)
5 Cours 1 : Introduction à la biologie cellulaire (Hanna Hlawaty) Cours 2 : Le cytosquelette (Hanna Hlawaty) Cours 3 : Glucides, lipides, protéines I (Nathalie Charnaux) Cours 4: Glucides, lipides, protéines I (Nathalie Charnaux) Cours 5: Compartiments membranaires et trafic intracellulaire I (Hanna Hlawaty) Cours 6 :Compartiments membranaires et trafic intracellulaire Ii (Hanna Hlawaty) TD1: réviser les cours!!! Cours 7 :La meïose, La spermatogenèse (Anne Arlot) Cours 8 : L'ovogenèse, Fécondation (Anne Arlot) TD2: réviser les cours!!! Cours 9 :Membranes biologiques (Nathalie Charnaux) Cours 10 :Membrane et antigène (Nathalie Charnaux) Cours 11 : Cycle cellulaire et Mitose (Anne Denys) TD3: réviser les cours!!! Cours 12 : Structure de l ADN, Chromosome, La chromatine, La réplication I (Anne Denys) Cours 13 : Structure de l ADN, Chromosome, La chromatine, La réplication II (Anne Denys) Cours 14 : Problèmes liés à la compartimentation (Anne Denys) TD4: réviser les cours!!! Cours 15 :Cytosol - Trafic des acides nucléiques (Anne Denys) Cours 16 : La traduction, Le noyau - Le nucléole I (Anne Denys) Cours 17 :Matrice extracellulaire (Nathalie Charnaux) Cours 18 : La traduction, Le noyau - Le nucléole II (Anne Denys) TD5: réviser les cours!!! Cours 19 : La production d énergie dans la cellule (Anne Denys) Cours 20 :Communications intercellulaires et Jonctions cellulaires (Nathalie Charnaux) TD6: réviser les cours!!! (S1F1) PLAN GENERAL DU COURS DE BIOLOGIE CELLULAIRE
6 Liste des livres et ouvrages à consulter Biologie cellulaire Biologie du développement Biologie moléculaire LEROY F. Le vivant transparent Lavoisier (ed) KARP G. Biologie cellulaire et moléculaire Concepts et expériences (Traduction par BOUHARMONT J.) De Boeck (ed) DE DUVE Chr. Une visite guidée de la cellule vivante De Boeck (ed) GILBERT S. F. Avec la collaboration de VERDIN S. Biologie du développement De Boeck (ed) LE MOIGNE A. & FOUCRIER J. Biologie du développement Dunod (ed) ETIENNE J. Biochimie génétique. Biologie moléculaire Masson (ed) LEWIN B. Gènes VI De Boeck (ed) DARNELL J.LODISH H.BALTIMORE D.BERK A.ZIPURSKY S.L.MATSUDAIRA P. Biologie moléculaire de la cellule De Boeck (ed)
7 Dis moi et j'oublierai Montre moi et je me souviendrai Implique moi et je comprendrai Confucius Kung Fu Li
8 1665 : la notion de cellule a été introduite par Hooke ( ) 1830 : Notion de cellules par Schleiden ( ) et Schwann ( ) «la cellule est l unité structurale et fonctionnelle des plantes et des animaux» Schwann Schleiden 1855 : Rudolf Ludwig Karl Virchow ( ) «Une cellule ne peut provenir que de la division d une cellule déjà existante» 1886 : Zeiss ( ) a fabriqué des lentilles qui ont permis au microscope optique d améliorer sa résolution. D où la possibilité à la fin du XIXe siècle de faire de la description de cellules et de tissus en microscopie optique Entre 1850 et 1900 correspond à la structure en microscopie optique.
9 En même temps que l outil s est amélioré, il y a une amélioration des techniques de coloration. Techniques spécifiques. Golgi ( ) et Cajal ( ) (Prix Nobel 1906) : fin 19 e : technique d imprégnation : appareil de Golgi Santiago Ramon y Cajal : description des différents neurones qui existent dans l organisme : Microscope à contraste de phase C. Golgi Cajal 1931 : Construction du premier Microscope Electronique à Transmission (MET) ce qui a permis les premières publications en 1945 de la première description de la cellule : Coons AH : localisation de molécules dans les tissus, dans les cellules grâce à la réaction antigène/anticorps. Technique d immunofluorescence (IF : technique toujours utilisée) : Microscope confocal (3D) Il faut connaître les possibilités et les limites de l outil pour connaître les bons résultats.
10 Ordre de grandeur des objets biologiques microscope optique microscope électronique à transmission œil cm mm 0,1mm 10µm 1 µm 0,1µm 10nm 1nm 1Å neurone ovocyte G.R. N ribo. molec. atome CM squel adipocyte (7µm) mitochondrie (80 µm) lysosome épais. membrane
11 Microscopies 1. Microscope photonique 2. Microscope à contraste de phase 3. Microscope électronique à transmission 4. Microscope électronique à balayage 5. Microscope à fluorescence (3D) 6. Microscope confocal (3D)
12 1. Schéma d'un microscope photonique œil Oculaire : x10 Objectif : x40 x400 épiderme d'oignon, coloré au violet de gentiane Lame de verre Condenseur Source lumineuse x400 un détail de la tête d'un acarien
13 2. Microscope à contraste de phase Augmentation de la brillance Diminution de la brillance
14 SCHÉMA D'UN MICROSCOPE ÉLECTRONIQUE À TRANSMISSION
15 3. Schéma d'un microscope électronique à transmission Cathode (filament chauffé) Anode (tension 40 à 100 kvolts) Condenseur Objet Objectif Granulocyte Projectif Ecran fluorescent Plaque photographique Lymphocyte B
16 Procaryote Schéma d'une cellule eucaryote animale
17 SCHÉMA D'UN MICROSCOPE ÉLECTRONIQUE À BALAYAGE
18 4. Schéma d'un microscope électronique à balayage Globules rouges Cathode (filament chauffé) Anode (tension 1 à 40 kvolts) Condenseur Spermatozoïde et ovule Bobines déflectrices du faisceau ( balayage) Faisceau d électrons mobile Détecteur d e- Electrons émis par l objet Image TV Tête fourmi
19 Poils de sourcil humain La tête d un moustique : Un pou sur un cheveux Des spermatozoïdes humain :
20 Image en MET et en MEB MET MEB 2D 3D
21 Protocoles : préparations des échantillons biologiques Fixation aldéhydes, alcool Ex:glutaraldéhyde Déshydratation bains d'éthanol ou d'acétone Inclusion en paraffine Inclusion en résines plastiques Métallisation : or, platine Coupe 5 µm Coupe < 0,1 µm Lame de verre 22 mm x 70 mm Coloration Contraste : uranium, plomb Échantillons massifs MO MET Observation au microscope MEB Haute résolution
22 5. Microscopie à fluorescence (a)source lumineuse (b)filtres qui sélectionnent λ pour l excitation et l émission (c)photodétecteur longueur d onde d excitation Préparation Détecteur Lampe U.V. λ2 λ2 λ1 λ1 lumière fluorescente λ1 < λ2 filtre d'excitation : sélection de λ1 filtre d'arrêt : ( de λ1) Image Fibroblastes de rat (microtubules, facteur protéique régulant la transcription de l'adn, noyau). Cellule endothéliale de l'artère pulmonaire bovine
23 SCHÉMA D'UN MICROSCOPE à fluorescence - noyaux - DAPI - microtubules- un anticorps (lié au FITC) - filament d actine - la phalloïdine (liée à la TRITC) Cellules endothéliales d'une artère pulmonaire
24 6. Microscopie confocale 3D X, Y, Z Miroir dichroïque Système de détection Cellule Scanner X et y Acqisition z lasers
25 SCHÉMA D'UN MICROSCOPE confocale Feuille de violette (limbe corneta) ADN : bleu (DAPI) 3D : human endothelial cells forming a functional vessel (PECAM-1, nuclei), (Wong/Searson Lab)
26 Image en microscope photonique et confocale M. photonique M. confocale 2D 3D fluorescence
27 Immunofluorescence, immunohistochimie, et autoradiographie Substrat Activité enzymatique Produit (que l on veut visible) Produit coloré Billes d'or 1 à 20 nm MET Ac primaire Ac secondaire : AC anti-anticoprs (IgG) fait chez la chèvre Ac primaire fait chez le lapin
28 Techniques en biologie cellulaire 1. Cryométrie en flux : FACS 2. Chromatographie 3. ELISA 4. Electrophorèse 5. Western Blot 6. Culture cellulaire
29 1. Cryométrie en flux : FACS (fluorescence-assisted cell sorting) Les cellules sont dispersées dans du sérum physiologique et passent à travers un faisceau de lumière laser. La diminution de l intensité du faisceau direct permet de mesurer la masse cellulaire ou la masse d ADN. cellules Les cellules qui émettent de la fluorescence sont reconnues par une cellule photoélectrique particulière.
30 Cryométrie en flux : FACS Taille Appareil: Résultats: cellules MONOCYTES GRANULOCYTES LYMPHOCYTES Granulosité
31 Parmi les paramètres mesurables par cytométrie en flux: - volume (taille) et complexité morphologique des cellules - contenu en acides nucléiques - quantification de l'adn (étude du cycle cellulaire) - protéines - antigènes de surface - antigènes intracellulaires (cytosquelette, cytokines) - activités enzymatiques - fluidité membranaire (flux ioniques) - viabilité cellulaire - manifestations de l'apoptose - typage lymphocytaire pour le suivi du SIDA
32 Techniques en biologie cellulaire 1. Cryométrie en flux : FACS 2. Chromatographie 3. ELISA 4. Electrophorèse 5. Western Blot 6. Culture cellulaire
33 2. Chromatographie
34 Techniques en biologie cellulaire 1. Cryométrie en flux : FACS 2. Chromatographie 3. ELISA 4. Electrophorèse 5. Western Blot 6. Culture cellulaire
35 3. ELISA
36 ELISA
37 Techniques en biologie cellulaire 1. Cryométrie en flux : FACS 2. Chromatographie 3. ELISA 4. Electrophorèse 5. Western Blot 6. Culture cellulaire
38 4. Principe de l'électrophorèse A Chauffage en présence de SDS et d un agent réducteur des ponts disulfures Molécules de SDS complexées aux protéines A B C Protéines marqueurs de poids moléculaire - Courant continu B C A Piste 1 Piste 2 Piste 3
39 5. Western Blot - + Migration des protéines dans le gel
40 Techniques en biologie cellulaire 1. Cryométrie en flux : FACS 2. Chromatographie 3. ELISA 4. Electrophorèse 5. Western Blot 6. Culture cellulaire
41 6. Culture cellulaire
42 Dis moi et j'oublierai Montre moi et je me souviendrai Implique moi et je comprendrai Confucius Kung Fu Li
43 Cryométrie en flux : FACS Phase G1 Phase S Phase G2 Qqt d AND /cellule
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