II/ Exemple de cellules différenciées : les cellules nerveuses 1) Structure du tissu nerveux

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1 II/ Exemple de cellules différenciées : les cellules nerveuses 1) Structure du tissu nerveux Neurones et cellules gliales

2 2) neurone

3 Schéma d un motoneurone

4 Les nombreux prolongements cytoplasmiques (dendrites et axone) permettent de créer un réseau de communication

5 Neurone pyramidal cortical

6 3) Les Cellules gliales Astrocyte : nourricier

7 La gaine de myéline est un enroulement de la membrane d une cellule gliale

8 Oligodendrocyte : gaine de myéline dans SNC

9 Cellule de Schwann : gaine de myéline dans SNP

10 Cellules de Schwann et myéline

11 (Système immunitaire)

12 exercice

13 4) Le Message nerveux 4.1. Le potentiel membranaire de repos

14 Répartition des ions, canaux

15 4.2.Le potentiel d action

16 production du PA: canaux ioniques voltage dépendants

17 Puis retour à la normale par

18 5) Les nerfs

19 6) Communication neuronale : les synapses La synapse se situe à l extrémité terminale de l axone et permet au neurone de communiquer avec : Un autre neurone (corps cellulaire, dendrite ou axone) Une cellule musculaire (via la jonction neuromusculaire) pour provoquer sa contraction Une cellule glandulaire pour induire une sécrétion animation

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21 Les étapes du fonctionnement de la synapse chimique Arrivée du PA ouverture canaux Entrée Ca 2+ dans synapse exocytose des vésicules contenant Neurotransmetteur (NT) NT se lient aux Récepteurs post-synaptiques ouverture canaux ioniques Création d un potentiel sur la cellule post-synaptique Mécanisme de cessation de l effet du NT Dégradation du NT par enzymes (acétylcholinestérase) Retrait du NT par recaptage (noradrénaline) Diffusion vers l extérieur de la fente

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23 Exemple de la jonction neuromusculaire,(jnm) avec NT = Acétylcholine

24 III/ La communication intercellulaire Introduction Une cellule interagit avec son environnement et chez les êtres pluricellulaire doit être coordonnée à ses voisines, ceci grâce à signaux des auxquelles la cellule répond via des récepteurs Ces signaux contrôlent : - la prolifération cellulaire - la différentiation cellulaire - la mort cellulaire programmée (apoptose) - l activité de la cellule (sécrétion, contraction ) Une cellule cancéreuse est caractérisée par sa capacité à ne plus communiquer avec son environnement: Échappe aux mécanismes de contrôle de la prolifération cellulaire Perte de ses capacités d adhérence aux autres cellules.

25 III.1.Modes de communication cellulaires sécrétion de substances chimiques dans le milieu intérieur signal à distance +/- longue Système nerveux via neurone et synapse pour cellules effectrices musculaire, nerveuse ou glandulaire jonctions type «gap» cytoplasme communiquant, échanges direct de molécules informatives, signaux électriques Comparaison Câblage / ubiquité Rapidité / long terme

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27 Si les cellules sont jointives, la communication cellulaire peut se faire par les jonctions communicantes (jonctions GAP). Celles-ci assurent un couplage métabolique et un couplage électrique entre les cellules.

28 Dans les autres cas, pour communiquer les cellules utilisent: des signaux = molécules informatives des moyens de réception = récepteurs des moyens de transduction = protéines de signalisation intracellulaire (processus de conversion d un signal externe en signal interne compréhensible par la cellule = transduction du signal) Une molécule informative est une molécule libérée par une cellule A qui interagit spécifiquement avec une structure appelée récepteur sur la membrane d une autre cellule B La molécule informative est souvent appelée «premier messager» Du point de vue chimique les molécules informatives se répartissent en: Molécules hydrophiles (ne traversent pas la membrane) Molécules liposolubles (traversent la membrane)

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31 III.2. Les Récepteurs cellulaires Membranaire : en surface de la cellule pour hormones peptidiques ou neurotransmetteurs R canal (ionotrope) R avec activité enzymatique Tyrosine kinase, R avec second messager (ex : AMPc) (métabotrope) Intracellulaire, pour hormones stéroïdes avec translocation intranucléaire (facteur de transcription) par ex par les hormones stéroïdes qui règlent la transcription des gènes en se fixant sur des séquences ADN spécifiques

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33 R hormones stéroïdes, facteur de transcription Récepteur intracellulaire

34 Les différents types de récepteurs de surface

35 Récepteur Enzyme = tyrosine kinase (insuline, cytokines, facteurs de croissances,,,) a In the absence of ligand, the tyrosine kinase domain (red) of a receptor tyrosine kinase is maintained in a basal, low-activity state through the inhibitory interactions of the juxtamembrane region (orange) and/or the carboxy-terminal tail (blue) with the kinase domain. In addition, the activation segment (yellow) is not optimally positioned for catalysis. b After ligand (pink)-mediated dimerization of the extracellular domain (blue), the cytoplasmic domains are juxtaposed, which facilitates the trans phosphorylation of tyrosine residues (shown as circles) in the juxtamembrane region, activation segment and carboxy-terminal tail. c After phosphorylation and reconfiguration of the inhibitory segments, the kinase domains become fully active (green) and a subset of phosphotyrosines (black spheres) are available as recruitment sites for proteins that contain SRC homology-2 domains or phosphotyrosine-binding domains.

36 Les récepteurs avec second messager assure une cascade de signalisation

37 Exemple de Second messager : AMPc Protéine G Adényl cyclase

38 R canal R couplé à protéine G et second messager AMPc Exemples:

39 Schéma bilan