PHYSIOLOGIE CELLULAIRE

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1 PHYSIOLOGIE CELLULAIRE Licence STAPS 1ère année Stéphane TANGUY Département STAPS Université d Avignon et des pays de Vaucluse

2 PHYSIOLOGIE CELLULAIRE CELLULE molécules atomes CHIMIE TISSU ORGANISME ORGANE SYSTEME

3 PHYSIOLOGIE CELLULAIRE 4 cours magistraux / 6 travaux dirigés / 2 travaux pratiques PARTIE I : de la chimie à la cellule : les constituants de la matière vivante

4 PHYSIOLOGIE CELLULAIRE les constituants de la matière vivante Les éléments majeurs NOM SYMBOLE FONCTIONS BIOLOGIQUES PRINCIPALES CARBONE HYDROGENE C H OXYGENE AZOTE CALCIUM PHOSPHORE POTASSIUM SOUFRE SODIUM CHLORE MAGNESIUM O N Ca P K S Na Cl Mg

5 PHYSIOLOGIE CELLULAIRE les constituants de la matière vivante Les oligo-éléments NOM SYMBOLE FONCTIONS BIOLOGIQUES PRINCIPALES Fer Cobalt Fe Co Chrome Cuivre Iode Fluor Manganèse Selenium Zinc Cr Cu I F Mn Se Zn Mo, Sn, Si, V

6 PHYSIOLOGIE CELLULAIRE les constituants de la matière vivante L eau La molécule : liaison covalente L eau : liaison hydrogène

7 L eau * quelques chiffres * Compartimentation dans l organisme * Propriétés «physico-chimiques» Grande capacité thermique Grande chaleur de vaporisation Réactions chimique Protection et plastique Polarité et qualité de solvant

8 SYMBOLE A D E K * Définition * Propriétés Les vitamines NOM FONCTIONS BIOLOGIQUES PRINCIPALES VITAMINES LIPOSOLUBES RETINOL CALCIFEROL TOCOPHEROL PHYLLOQUINONE B1 B2 B3 ou PP B5 B6 B9 B12 B8 ou H C VITAMINES HYDROSOLUBES THIAMINE RIBOFLAVINE NIACINE Ac PANTHOTHENIQUE PIRYDOXINE Ac FOLIQUE COBALAMINE BIOTINE Ac ASCORBIQUE

9 Les molécules organiques * ORGANIQUES versus INORGANIQUES PRESENCE DE CARBONE Carbone 4 1 C 3 2 INORGANIQUE (voir cours précédent) ORGANIQUES + Grand nombre de composés STRUCTURES CHIMIQUES (linéaires, cycliques) FONCTIONS CHIMIQUES (alcool, aldéhyde, cétone, amine) C, H, O, N, S CLASSIFICATIONS BIOCHIMIQUES

10 Les molécules organiques * Organique versus Inorganique Classification biochimiques : structure et propriétés GLUCIDES LIPIDES PROTIDES ACIDES NUCLEIQUES * Organisation : Monomère et polymère

11 LES GLUCIDES C n (H2O) n : Hydrates de Carbone R H OSES C R = Sucres simples Monosaccharides OH : hydroxyl OSIDES SOLUBILITE = Sucres complexes Polysaccharides Holosides Hétérosides

12 LES GLUCIDES: Monosaccharides C5 (Ribose) ou C6 (Glc ; Fru) Ribose Glucose Galactose Fructose Modifications Glucose cyclique PROPRIETES : Soluble Assimilable Sucrant Fermentescibles

13 LES GLUCIDES Polysaccharides OSES +/- Mol. Non glucidiques FONCTIONS : Réserve Structure Holosides Hétérosides : + Prot. => Glycoprotéine + Lip. => Glycolipide OligoH. : < 10 Oses ex : Sucrose ; Saccharose ; Maltose ; lactose Hydrolysables : PolyH. >10 Oses +/- ramifications ex : Amidon ; Glycogène

14 Holosides Simples LES GLUCIDES Polysaccharides Holosides Complexes GLYCOGENE Glucose Glucose CELLULOSE HYDROLYSE Deshydratation PERTE H2O AMIDON Maltose

15 LES LIPIDES C, H et O (<< glucides) LIPIDES SIMPLES + P, N ou S LIPIDES COMPLEXES CLASSIFICATION

16 LES LIPIDES Les lipides simples GLYCEROL ACIDE GRAS LIBRE Carboxyl : COOH Chaîne de Carbone : C C : saturée C C : insaturée CH 2 ---O---R TRIGLYCERIDES CH 2 ---O---R CH 2 ---O---R Energie Membrane Insertions prot.

17 LES LIPIDES Les lipides Complexes PHOSPHOLIPIDES : structures semblables aux TG Acide phosphatidique H Composés azotés glucides R O O P O Tête polaire HYDROPHILE HYDROPHOBE AMPHIPHILE

18 LES LIPIDES Les stéroïdes CHOLESTEROL (C 27 H 45 OH) : molécule de base Acides biliaires Vitamines D HM stéroïdes CH 3 CH CH 3 (CH 2 ) 3 CH 3 CH 3 CH 3 OH

19 LES PROTIDES ACIDE AMINE : monomère de base 1. Glycine (Gly) 2. Alanine (Ala) 3. Valine (Val) 4. Leucine (Leu) 5. Isoleucine (Ile) 6. Sérine (Ser) 7. Thréonine (Thr) 8. Méthionine (Met) 9. Cystéine (Cys) 10. Proline (Pro) 11. Phénylalanine (Phe) 12. Tyrosine (Tyr) 13. Tryptophane (Trp) 14. Acide Aspartique (Asp) 15. Acide Glutamique (Glu) 16. Lysine (Lys) 17. Arginine (Arg) 18. Histidine (His) 19. Asparagine (Asn) 20. Glutamine (Gln) 20 Radicaux différents R H C COOH NH 2 AMINE ACIDE ACIDES AMINES ESSENTIELS Hystérique, le très lyrique Tristan fait vachement marcher Iseult «alphabet»

20 LES PROTIDES PEPTIDES (ou polypeptides) : STRUCTURE I ACIDES AMINES Liaisons Peptidiques PEPTIDES => hétéroprotéines H H R C COOH R C COOH HYDROLYSE NH 2 Deshydratation PERTE H2O H N H H 2 O + NH 2 CH CO NH CH COOH R R

21 LES PROTIDES Organisation dans l espace : STRUCTURE II, III, IV Enzymes Structure Reconnaissance Récepteur Canaux Hétéroprotéines

22 LES ACIDES NUCLEIQUES C, H, O, N BASES AZOTEES + 1 sucre (pentose) + 1 groupement phosphate NUCLEOTIDES ACIDES NUCLEIQUES ADN / ARN

23 LES ACIDES NUCLEIQUES Les nucléotides NUCLEOTIDES (avec phosphate) P O C O Pentose (C5) N Base NUCLEOSIDE Adénosine Guanosine Cytidine Thymidine Uridine BASES ADENINE (A) GUANINE (G) CYTOSINE (C) THYMINE (T) URACILE (U)

24 LES ACIDES NUCLEIQUES Les nucléotides Base P O C O N Pentose (C5) PURINES ADENINE (A) PYRIMIDINES CYTOSINE (C) GUANINE (G) THYMINE (T) URACILE (U)

25 LES ACIDES NUCLEIQUES ADN P O C O Pentose (C5) O Pentose (C5) C O P P THYMINE (T) O C O Pentose (C5) LIAISONS HYDROGENE ADENINE (A) O Pentose (C5) C O P GUANINE (G) CYTOSINE (C)

26 LES ACIDES NUCLEIQUES ADN WATSON et CRICK (prix nobel 1962) DUPLICATION INFO GENETIQUE

27 LES ACIDES NUCLEIQUES ARN * ARNm; ARNt; ARNr * Ribose * A; G; C et URACILE * Appariement fonctionnel

28 PHYSIOLOGIE CELLULAIRE CELLULE molécules atomes CHIMIE TISSU ORGANISME ORGANE SYSTEME

29 PHYSIOLOGIE CELLULAIRE LES CELLULES ANIMALES Introduction * PROCARYOTE versus EUCARYOTE * VEGETALE versus ANIMALE

30 PHYSIOLOGIE CELLULAIRE LES CELLULES ANIMALES Introduction : caractéristiques générales NOYAU et CYTOPLASME

31 PHYSIOLOGIE CELLULAIRE LES CELLULES ANIMALES Introduction : caractéristiques générales RETICULUM ENDOPLASMIQUE A R.E. RUGUEUX B R.E. LISSE

32 PHYSIOLOGIE CELLULAIRE LES CELLULES ANIMALES Introduction : caractéristiques générales C MITOCHONDRIE

33 PHYSIOLOGIE CELLULAIRE LES CELLULES ANIMALES Introduction : caractéristiques générales D, E, F MEMBRANE CYTOPLASMIQUE Cellule 1 Cellule 2

34 PHYSIOLOGIE CELLULAIRE LES CELLULES ANIMALES Introduction : caractéristiques générales G APPAREIL de GOLGI

35 PHYSIOLOGIE CELLULAIRE LES CELLULES ANIMALES Introduction : caractéristiques générales H CYTOSQUELETTE - Microfilaments - Microtubules - Filaments intermédiaires

36 PHYSIOLOGIE CELLULAIRE LES CELLULES ANIMALES Introduction : caractéristiques générales VESICULES Endosomes Lysosomes Peroxysomes

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