La Cellule. Chapitre 1. Structure et fonction des macromolécules. -Glucose (sorte la + commune des monosaccharides)

Transcription

1 *Notes de cours basé sur le cours de biologie 1, au cégep Édouard-Montpetit, les références sont selon le livre BIOLOGIE, Neil A. Campbell, Richard Mathieu. **Ce travail est basé sur des notes de cours personnelles, donc s il y a des erreurs biologiques majeures, merci de bien m avertir pour corriger la situation, car mon but est bel et bien d aider et non de nuire à votre travail. Je tiens à rappeler que il n y a tout de même rien de mieux que des notes prises par soi-même pour mieux comprendre et apprendre la matière de ce cours. La Cellule Chapitre 1 Structure et fonction des macromolécules 1-Les Glucides : 1.1) Les monosaccharides : voir p b) -Glucose (sorte la + commune des monosaccharides) Rôle : -Source d énergie pour la respiration cellulaire et nutriments essentiels pour les cellules -Matière première pour la synthèse de d autres molécules organiques (ex : acides aminé, acides gras) -S incorporent comme monomère dans des disaccharides ou les polysaccharides si non utilisé. 1.2) Les disaccharides : voir p ) Les polysaccharides : voir p Il y a 2 sortes de polysaccharides : de réserve et structuraux - Polysaccharide de réserve : -Amidon : énergie de réserve chez les végétaux -Glycogène : -énergie de réserve chez les animaux - Polysaccharide structuraux -Cellulose : Constituant important de la paroi des cellules végétales -Chitine : Glucide utilisé par les Arthropodes pour construire leur exosquelette

2 2-Les Lipides : *Les lipides ont peu ou pas d affinité pour l eau 2.1) Il y a 3 catégories : -les graisses -les phosphoglycérolipides -les stéroïdes 2.2) Les graisses : voir p b) et 5.13 Rôles : -Emmagasine de l énergie -Sert d isolation thermique -protège les organes vitaux Acides gras : -acide gras saturé :-pas de liaison double entre les C -acides gras insaturés :-plus liquides 2.3) Les phosphoglycérolipides : voir 5.14, 5.15 Caractéristique : -Queue attire pas l eau -Tête miscible avec l eau Rôle : Constituant principaux des membranes cellulaires. 2.4) Stéroïdes et Cholestérol -Stéroïdes : voir 5.16 (noyau stérol) Cholestérol :Précurseur à partir duquel les stéroïdes sont synthétisés Cholestérol Composé des membranes animales Précurseur d hormones sexuelles surrénalienne

3 3-Les protéines : 3.1) Les fonctions : -Soutien (Collagène tendons, ligaments) -Mise en réserve d acides aminés (L ovalbumine) -Transport de substances (L hémoglobine) -Régulation hormonale (L insuline) -Réception de substances (détecte des signaux chimiques) -Mouvement (Actine, myosine mouvement des muscles) -Immunité humorale (Anticorps) -Catalyse (Enzymes) 3.2) Forme d un acide aminé : voir p *Toujours les mêmes 20 pour toute les protéines, c est l ordre qui change 3.3) Chaîne Polypeptidique : -2 acides aminés : Carboxyle Ils s unissent par condensation Amine + 1 enzyme, ça produit une liaison covalente appelée liaison peptidique. -La chaîne polypeptidique est un polymère fait de plusieurs acides aminés réunis par des liaisons peptidiques p.76 (5.18) 3.4) Conformation des protéines : Forme 3D fait par une ou plusieurs chaînes polypeptidiques Utilité : La fonction d une protéine repose sur sa conformation unique et de reconnaître d autres molécules pour s y lier. Ex : anticorps se lie à un Virus Voir p , 5.23, 5.25

4 3.5) La dénaturation des protéines : Déf. : La protéine se déroule et perd sa conformation native. Causes :-Changement de PH -Concentration en sel -Température -Transfert d un milieu aqueux vers solvant organique -Pratique de traitement chimique -Autres aspects de son environnement Conséquences : La protéine devient biologiquement inactive 3.6) Les enzymes : Spécifité des enzymes : C est le fait que la forme du site actif correspond exactement à la forme du substrat. -Un enzyme a un site actif, le substrat ne va pas sur tout l enzyme. (p.102) *Mais ils ne s emboîtent pas comme un casse-tête, il se produit un ajustement induit, ce qui fait épouser encore mieux le contour du substrat. Cycle catalytique : p Les acides nucléiques 4.1) Fonction : (ADN, ARN) Permettent aux organismes de reproduire leur équipement complexe d une génération à l autre. ADN : -matériel héréditaire -fournit les indications pour sa propre reproduction -encode les instructions qui programment toute les activités cellulaires -Double chaîne (en hélice) ARN :- Circulation de l information génétique ADN vers protéines -L ARN messager transmet les instructions génétique relatives à

5 l élaboration des protéines du noyau vers le cytoplasme -Un seul brin 4.2) Nucléotides voir p.89 (5.31) Nucléotides Phosphate Pentose Désoxyribose (ADN) Ribose (ARN) Base azoté Pyrimidines Cytosine Thymine (ADN) Uracile (ARN) Purines Adénine Guanine Les acides nucléiques sont des polymères formés par des monomères appelés nucléotides. Polynucléotides : plusieurs nucléotides (le P se relie au Pentose suivant) Bases azotées : Thymine Cytosine Adénine Guanine Uracile ADN ARN 5-Introduction au métabolisme 5.1) déf. : L ensemble des réactions biochimiques d un organisme 5.2) Les voies : -Voies cataboliques : Processus de dégradation Ex : La respiration cellulaire La bioluminescence -Voies anaboliques : l inverse Ex : Synthèse d une protéine à partir d acides aminés

6 5.3)Endergonique et Exergonique : Réaction exergonique (vers l extérieur) : libération nette d énergie libre, spontané car pas besoin d énergie extérieur Réaction endergonique : Absorbent l E libre de leur environnement. Nonspontané 5.4) ATP Structure : p a) : Nucléotide triphosphate formé d une adénine liée à un ribose qui lui, est attaché à une chaîne de 3 groupements phosphate. Travail cellulaire : avec enzyme, le cellule applique directement l énergie dégagée par l hydrolyse de l ATP à des processus organiques. Ex : ATP assure le mouvement des muscles en transférant des groupements phosphate aux protéines contractiles. Régénération : p

7 Chapitre 2 Exploration de l organisation cellulaire 1-Cellule procaryote et cellule eucaryote : Cellule procaryote : -Pas de noyau -ADN dans les nucléotides -Aucune membrane ne sépare nucléotides Cellule eucaryote : -Noyau véritable -2 membranes 2-Rapport surface/volume : Rôle : Les cellules sont microscopiques pour permettre à chacune d obtenir ses nutriments et d expulser ses déchets Compartimentation : -Les processus incompatible peuvent se dérouler simultanément -Chaque compartiment est un organite -La cellule peut donc faire plusieurs réactions chimiques en même temps 3-Relation membrane interne et membrane plasmique : Tout est lié : soit par -fusion des vésicules de transport -contact direct Voici comment : voir livre Les membranes internes perdent des membranes et forment la membrane plasmique. *Ne pas oublier les notes de cours situer les composantes+rôles de la cellule, c est la plus grosse partie de la matière qui n est pas sur cette page en faite!(pour le chapitre 2)

8 1-Membrane plasmique : (p.50 Cahier exercice) Phosphoglycérolipides : Chapitre 3 Structure et fonction des membranes -Constituant principaux des membranes -Effectuent les échanges -Double couche Cholestérol : -Aide à conserver la fluidité membranaire malgré les T Protéines membranaires : -Déterminent la plupart des fonctions de la membrane (transport, réception, etc ) Glucides membranaires : -Permettent la reconnaissance intercellulaire (Rejet du sang AB pour un A) Schéma de la membrane plasmique!***p

9 Transport passif : Perméabilité sélective : La cellule peut refuser l accès à certaines molécules et les substances ne traversent pas à la même vitesse. -La couche lipidique (double) -Double couche de phosphoglycérolipides -Bloque les molécules trop grosses -Les petites passent entre les phosphoglycérolipides -Imperméables aux ions -Molécules non polaires traversent peu importe la taille -Les protéines de transport -Elles servent de tunnel -Elles sont sélectives -Elles transportent toujours la même substance (en général) *Résumé : La perméabilité sélective dépend des propriétés chimiques de la double couche lipidique et des protéines de transport Diffusion : Tendance qu on les substances (ions ou molécules) à se répartir uniformément dans un milieu. -Diffusion simple : Sans protéine de transport -Diffusion facilitée : Avec protéine de transport Gradient de concentration : Diffusion d une substance d un milieu + concentré à concentré Osmose : Diffusion de l eau à travers une membrane sélectivement perméable. -Hypotonique : La solution la - concentrée -Hypertonique : La solution la + concentrée -Isotonique : Solution contenant une concentration = de soluté L eau diffuse d une solution hypotonique vers une solution hypertonique (puisqu une solution hypotonique il y a + d eau)

10 Cellules sans paroi : -Dans une solution hypertonique : Elle est le milieu hypotonique Elle va perdre de l eau (osmose) Elle deviendra crénelée (ratatinée) + mort -Dans une solution hypotonique : La cellule gagne de l eau et éclate (lyse) *Résumé : Les cellules sans paroi rigide ne peuvent supporter de grandes rentré ou sortie d eau elle vivent dans un milieu isotonique par rapport à elles. Cellules avec paroi : La paroi contribue au maintient de l équilibre hydrique en la cellule et son milieu -En milieu hypertonique : la paroi n est pas utile, car l eau sort, la cellule rétrécie, (plasmolyse), plus elle rétrécie, plus la membrane plasmique se décolle de la paroi cellulaire -En milieu hypotonique : La paroi est utile, L eau va rentrer dans la cellule, mais la paroi va effectuer une pression, alors l eau va arrêter de rentrer,(en réalité, il y aura autant d eau qui va sortir et rentrer ) il y aura équilibre hydrique, (turgescence). Retour sur la diffusion facilité : Le principe ressemble un peu comme les enzymes La protéine de transport est faite sur mesure pour le soluté qu elle transporte. (Site de liaison) Si protéines toutes occupées = transport vitesse maximale. *Résumé transport passif : La perméabilité sélective, l osmose, la diffusion simple et facilité sont toutes des transport passifs. Ils n impliquent pas d ATP (énergie) c est le gradient qui agit.

11 Transport Actif : Mouvement d une substance à travers la membrane contre son gradient de concentration. Donc = dépense d énergie. Rôle : Maintient de la concentration intercellulaire différente des concentrations extracellulaires. Ce qui ce passe : l ATP, (source d énergie) change la conformation de la protéine, en lui donnant un phosphate (phosphorisation) Ce qui donne l énergie à la protéine pour faire sortir (par exemple le Na+). Un exemple de ça : La pompe de sodium et de potassium voir livre p.165

12 Chapitre 4 La respiration cellulaire