BIOLOGIE FONDAMENTALE. Le MONDE du VIVANT. 1 ère année école d infirmières Septembre 2015
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- Aubin Chaput
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1 BIOLOGIE FONDAMENTALE Le MONDE du VIVANT 1 ère année école d infirmières Septembre 2015 Dr PIERRE-LOUIS Olivier Pôle de Cancérologie Hématologie Urologie Pathologie CHU de Fort de France olivier-nicolas.pierre nicolas.pierre-louis@chu [email protected]
2 LA BIOLOGIE, SCIENCE DU VIVANT Eucaryotes pluricellulaires Procaryotes unicellulaires Autres Mus musculus Escherichia coli Rotavirus
3 La cellule au centre du vivant LA THÉORIE CELLULAIRE Les cellules sont capables de : - Se diviser - De fabriquer ses constituants à partir de substances présentes dans son environnement - Suivre un programme de différenciation spatio-temporel précis - Évoluer par la sélection naturelle ADN ARN Protéines
4 CELLULES SOUCHES Œuf fertilisé Embryon Cellules sanguines Différenciation dirigée Cellule pluripotente isolée Muscle Blastocyte Cellules souches non différenciées en culture Cellules nerveuses
5 BIOLOGIE FONDAMENTALE Compartimentation cellulaire 1 ère année école d infirmières Septembre 2015 Dr PIERRE-LOUIS Olivier Pôle de Cancérologie Hématologie Urologie Pathologie CHU de Fort de France olivier-nicolas.pierre nicolas.pierre-louis@chu [email protected]
6 Comment définir la cellule? Du latin cellula (petite chambre), la cellule est l unité structurale, fonctionnelle et reproductrice constituant tout ou partie d un être vivant.
7 La compartimentation cellulaire
8 Un exemple de coopérations cellulaires Cas des cellules souches embryonnaires Prolifération vs différenciation cellulaire Cellules normales vs cancéreuses? Fluidité membranaire, charge de surface, adhérence, antigénicité, inhibition de contact
9 Le microscope photonique Taille de l image / Taille de l objet = Grossissement OBJET Taille de l image
10 Le microscope électronique A transmission A balayage
11 Les cellules eucaryotes sont compartimentées et polarisées
12 La membrane plasmique La cellule est un compartiment délimité du milieu extérieur par une membrane plasmique (MP). Elle contient en son sein de nombreux éléments chimiques. La MP est capable de filtrer sélectivement les échanges.
13 Le noyau Microscopie électronique à transmission
14 Le cytosquelette
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16 La signalisation cellulaire Chaque cellule est une entité vivante qui, dans le cas d organismes multicellulaires, fonctionne de manière autonome, mais coordonnée avec les autres. Synapse neuro-neuronale
17 BIOLOGIE FONDAMENTALE Membrane plasmique 1 ère année école d infirmières Septembre 2015 Dr PIERRE-LOUIS Olivier Pôle de Cancérologie Hématologie Urologie Pathologie CHU de Fort de France olivier-nicolas.pierre nicolas.pierre-louis@chu [email protected]
18 Les membranes cellulaire et la bicouche phospholipidique
19 Mouvements possibles d un phospholipide dans une membrane
20 Les membranes biologiques sont constituées de lipides et de protéines
21 La surface d une membrane ressemble à une MOSAIQUE
22 FLUIDITE MEMBRANAIRE Mouvement des protéines membranaires au sein de la bicouche phospholipidique.
23 Le modèle de la mosaïque fluide Glycoprotéine Phospholipide Glycophospholipide Protéines intégrées ou intrinsèques Protéine extrinsèque Cholestérol
24 La diffusion simple Milieu extracellulaire Milieu intracellulaire
25 Diffusion facilitée
26 Transport actif
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28
29 Jonctions communicantes
30 Desmosome
31 Antigénicité
32 Exemple : bipolarité morphologique et fonctionnelle de l ostéoclaste
33 BIOLOGIE FONDAMENTALE Trafic vésiculaire 1 ère année école d infirmières Septembre 2015 Dr PIERRE-LOUIS Olivier Pôle de Cancérologie Hématologie Urologie Pathologie CHU de Fort de France olivier-nicolas.pierre nicolas.pierre-louis@chu [email protected]
34 Les cellules sont polarisées Polarisation morphologique Polarisation fonctionnelle Polarisation bio/chimique Polarisation physique
35 Le domaine transmembranaire des protéines est souvent constitué d hélices α-hydrophobes
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37 Voie de l endocytose et de la biosynthèse/sécrétion ENDOCYTOSE BIOSYNTHESE SECRETION RECAPTURE
38 LE TRAFIC MEMBRANAIRE TRANSPORT DE PROTEINES BOURGEONNEMENNT FUSION VESICULE DE TRANSPORT COMPARTIMENT DONNEUR COMPARTIMENT ACCEPTEUR
39 Compartiments intracellulaires des cellules eucaryotes impliqués dans les voies de la biosynthèse-sécrétion et de l endocytose.
40 Transport vésiculaire
41 La théorie SNAREs
42 BIOLOGIE FONDAMENTALE Les mitochondries 1 ère année école d infirmières Septembre 2015 Dr PIERRE-LOUIS Olivier Pôle de Cancérologie Hématologie Urologie Pathologie CHU de Fort de France olivier-nicolas.pierre nicolas.pierre-louis@chu [email protected]
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44 BIOLOGIE FONDAMENTALE Le cytosquelette 1 ère année école d infirmières Septembre 2015 Dr PIERRE-LOUIS Olivier Pôle de Cancérologie Hématologie Urologie Pathologie CHU de Fort de France olivier-nicolas.pierre nicolas.pierre-louis@chu [email protected]
45 Le cytosquelette En bleu : les noyaux En vert : les microtubules En rouge : filaments actine
46 Les molécules constitutives du cytosquelette
47 Les molécules constitutives du cytosquelette
48 La dynamique du microtubule
49 Moteurs moléculaires
50 BIOLOGIE FONDAMENTALE Vie cellulaire et fonctionnement des cellules excitables 1 ère année école d infirmières Septembre 2015 Dr PIERRE-LOUIS Olivier Pôle de Cancérologie Hématologie Urologie Pathologie CHU de Fort de France olivier-nicolas.pierre nicolas.pierre-louis@chu [email protected]
51 Cellule de Schwann et gaine de myéline
52 LES CELLULES GLIALES LES ASTROCYTES
53 LES NEURONES Les différents types de neurones Unipolaire Bipolaire Multipolaire
54 Le neurone Cytoplasme Noyau Nœud de Ranvier Dendrite Gaine de myéline (cellules de Schwann) Axone Synapse
55 Le péricaryon Synapses dendritiques sur le péricaryon
56 Sommation spatiale et temporelle
57 La membrane plasmique neuronale La bicouche phospholipidique
58 Le noyau
59 Le réticulum endoplasmique rugueux
60 Rôle des ribosomes dans le REG
61 L appareil de golgi
62 Le cytosquelette
63 Implication des microtubules dans le transport axoplasmique
64 Les mitochondries et la respiration cellulaire
65 Succession d événements conduisant à la contraction musculaire
66 La triade Microscopie électronique (coupe longitudinale) Z : Strie Z RS : Réticulum sarcoplasmique T : Tubule T
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70 Hypothèse des SNARES
71 BIOLOGIE FONDAMENTALE Cycle cellulaire et régulations 1 ère année école d infirmières Septembre 2015 Dr PIERRE-LOUIS Olivier Pôle de Cancérologie Hématologie Urologie Pathologie CHU de Fort de France olivier-nicolas.pierre nicolas.pierre-louis@chu [email protected]
72 Les différentes phases du cycle cellulaire Go : repos / quiescence Interphase -G1 (Gap) Durée variable (Phase de croissance) - S (Synthèse ADN) - G2 (Phase de croissance) S G1 G2 INTERPHASE Start G0 M Phase M (Mitose) Processus dynamique Hautement régulé
73 Variation du contenu ADN, au cours du cycle cellulaire Quantité ADN G1 S G2 M = mitose G1 Interphase Temps
74 Principales caractéristiques des différentes phases du cycle cellulaire Phases Réplication Transcription Traduction Réparation G1 NON OUI OUI OUI S OUI OUI OUI NON G2 NON OUI OUI OUI M NON NON +/- NON NON
75 Interphase DNA (Bleu) Microtubules (Vert) Kinétochores (Rouge)
76 Prophase DNA (Bleu) Microtubules (Vert) Kinétochores (Rouge) Condensation des chromosomes (chromatides sœurs) Disparition des nucléoles Disparition de la membrane nucléaire Les centrioles migrent au pôles de la cellule Formation du fuseau de microtubules
77 Prométaphase DNA (Bleu) Microtubules (Vert) Kinétochores (Rouge) Rupture de la membrane nucléaire en vésicules Les chromosomes très condensés se lient aux kinétochores et sont animés de mouvements désordonnés
78 Métaphase DNA (Bleu) Microtubules (Vert) Kinétochores (Rouge) Déplacement des chromosomes Regroupement sur le plan équatorial
79 Anaphase DNA (Bleu) Microtubules (Vert) Kinétochores (Rouge) Scission des centromères Raccourcissement des microtubules Séparation des chromatides sœurs Les chromatides migrent au pôles Allongement du fuseau et de la cellule
80 Télophase DNA (Bleu) Microtubules (Vert) Kinétochores (Rouge) L enveloppe nucléaire se reconstitue Décondensation des chromosomes Disparition des microtubules kinétochoriens
81 Cytokinèse Décondensation des chromosomes Reconstitution des nucléoles Formation d un anneau contractile
82 Kinétochores Centrosome Kinétochores (Ac) Microtubule Kinetochore Cohésine Chromatide Centrioles Aster Microtubules Ac anti tubuline Chromosomes (ADN/DAPI)
83 Rôle des cohésines Centrosome Microtubule Kinetochore Cohésine Chromatide Centrioles Aster
84 Transition G1/S
85 Transition G2/M Réparation de l ADN
86 BIOLOGIE FONDAMENTALE Communication cellulaire 1 ère année école d infirmières Septembre 2015 Dr PIERRE-LOUIS Olivier Pôle de Cancérologie Hématologie Urologie Pathologie CHU de Fort de France olivier-nicolas.pierre nicolas.pierre-louis@chu [email protected]
87 CELLULE CANCEREUSE
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