Cytosquelette

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1
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Fonctions du cytosquelette
-Forme de la cellule
-Stabilité et résistance
-Transport intracellulaire
-Migration + division cellulaire
2
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3 types de filaments du cytosquelette
-Microtubules
-Filament intermédiaires
-Actine
3
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Filaments du cytosquelette les plus minces
Actine
4
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Filaments les plus dynamiques du cytosquelette
Actine
5
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Filaments les moins dynamiques du cytosquelette
Filaments intermédiaires
6
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Filaments du cytosquelette les plus épais
Microtubules
7
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Vrai ou faux? Chaque composant du cytosquelette a une propre distribution qui lui est propre
Vrai, réseaux distincts
8
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Composition de l'actine
-2 protofilaments torsadés, ne peuvent exister seuls
-Filaments composés de monomères d'actine
-Filaments 5 nm
9
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Polymérisation de l'actine
-Actine-G se polymérise en actine-F
-Processus actif
-Nucléation catalysée par protéines
-Filaments polaires donc extrémité (+) et extrémité (-)
-Polymérisation = à l'extrémité (+)
-Dépolymérisation = à l'extrémité (-)
10
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2 protéines accessoires de la polymérisation de l'actine
-Profiline = Inhibe nucléation spontannée, Accélère polymérisation (séquestration des monomères)
-Cofiline = Coupe filaments et accélère dépolymérisation
11
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Structures Ă  base de filaments d'actine
-Microvillosités
-Fibre de stress
-Lamellipodes ou Filopodes
-Anneau contractile dans la division cellulaire
12
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2 types d'organisation des filaments d'actine
-Filaments en parallèle
-Réseau branché
13
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Structures ayant des réseaux branchés d'actine
-Lamellipode
-Cortex cellulaire
14
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Structures ayant des filaments en parallèle d'actine
-Microvillosités
-Filopodes
-Ceinture d'adhérence
-Fibres de stress
-Anneau contractile (division cellulaire)
15
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2 mécanismes de la nucléation de l'actine-F
-Complexe Arp2/3 (filaments branchés)
-Formine (filaments non-branchés)
16
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Nucléation par le complexe Arp2/3
-Actin-related proteins 2/3
-Se fait à 70 degrés sur un filament mère
-Arp 2/3 à l'extrémité (-) du nouveau filament
17
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Nucléation par les formines
-Formine attachée à l'extrémité (+) du nouveau filament
-Capte actine-ATP et l'ajoute à l'extrémité (+)
18
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Étapes du processus de polymérisation
-Assemblage
-Stabilisation et liaison
-Désassemblage
-Recyclage
19
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CapZ
-Protéine de coiffe bloquant l'extrémité
-Empêche dépolymérisation
20
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Fimbrine
Crée des faisceaux (dans les filopodes)
21
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Tropomyosine
Protéine de liaison latérale
22
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Vrai ou faux? Les filaments d'actine sont très dynamiques
Vrai, leur durée de vie est inférieure à 30 secondes en moyenne
23
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Ce que le réseau de filaments d'actine sur la membrane
Force
24
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Structures cellulaires jouant un rĂ´le dans la migration cellulaire
-Faisceau contractile (dans les deux directions)
-Lamellipode (direction migration)
-Filopode (direction migration)
25
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Migration cellulaire
-Fibres d'actine vont pousser la membrane cellulaire vers l'avant (protrusion)
-Myosine-II se contracte à l'arrière de la cellule
-Foyers de contact sont défaits et refaits
26
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Chimiotaxie
-Migration d'un cellule vers un signal
-Polymérisation de l'actine stimulée par la présence de chémokine qui est détectée par des récepteurs sur la memrbrane
-Entraîne protrusion par lamellipodes
27
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Filaments qui compose les microvillosités
Filaments d'actine en parallèle (épithélium intestinale)
28
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Zone qui forme la ceinture d'adhérence
-Zonula adherens
-Tout le long de l'épithélium
-Contient des cadhérines
29
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2 composantes qui maintiennent la ceinture d'adhérence
-Myosine
-Actine
30
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Vrai ou faux? La ceinture d'adhérence est instable
Faux, les filaments sont instables mais la ceinture est stable
31
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Anneau contractile
-Filaments d'actine et de myosine
-Contraction pince la cellule en deux lors de la division
32
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Structure myosine
-2 tĂŞtes mobiles qui s'inclinent au contact de lactine
-Se détache de l'actine avec l'hydrolyse de l'ATP
-Existe sous plusieurs isoformes, présente dans toutes les cellules
33
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Mysosine dans les cellules musculaires
-Formation de filament épais, bipolaires (myofilament)
-Compose les sarcomères avec l'actine (bandes minces/blanches)
-Bandes épaisses/foncées
34
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Composition des muscles en "ordre croissant"
-Myosine et actine forment les sarcomères
-Sarcomères forment les myofibrilles
-Myofibrilles forment les fibres musculaires
-Fibres musculaires forment des faisceaux
-Faisceaux forment des muscles
35
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Vrai ou faux? Les filaments d'actine et de myosine raccourcissent lors de la contraction musculaire
Faux, ils glissent les uns sur les autres sans raccourcir. Les têtes de myosine se déplacent vers l'extrémité (+) de l'actine
36
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Étapes de la contraction musculaire
1) ATP se lie à l'arrière de la tête de myosine dans la fente et réduit son affinité avec l'actine permettant le mouvement
2) Hydrolyse de l'ATP ce qui entraîne un changement de conformation de la tête lui permettant de se déplacer sur le filament d'actine
3) Liaison entre la tête et nouveau site sur l'actine entraînant le relâchement de phosphate inorganique
4) Coup de force est déclenché, la tête de myosine retourne à sa conformation originale, liée à l'actine sans présence d'ATP mais un autre endroit sur la filament
37
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Autres rĂ´les des filaments d'actine
-Endocytose (formation de vésicules)
-Propulsion de vésicules
-Transport des vésicules
-Translocation sur des petites distances
38
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Structures des microtubules
-20 nm
-Cylindre creux d'hétérodimères de tubulines alpha/béta liés à la GTP
-13 protofilaments forment 1 microtubule
-Polaires
39
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Polymérisation des microtubules
-Actif
-Dépolymérisation nécessite hydrolyse GTP
-Nucléation par centrosome à extrémité (-)
40
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Composition du centrosome
-Paire de centrioles
-Matrice du centrosome
-Sites du nucléation (complexes d'anneaux de gama-tubuline)
41
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RĂ´le de la coiffe GTP
Protéger contre la dépolymérisation
42
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Polymérisation des microtubules
-Molécules de tubuline porteuse de GTP se lient au mircotubule
-Addition de ces molécules est plus rapide que l'hydrolyse du GTP
-Coiffe GTP protège
-Prend quelques minutes
43
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Dépolymérisation des microtubules
-La catastrophe
-Protofilaments avec GDP se détachent du microtubule
-Tubuline-GDP libérée dans le cytosol
-Prends quelques secondes
44
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Instabilité dynamique des microtubules
Polymérisation/dépolymérisation est indépendante pour chaque microtubule
45
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Différentes fonctions des protéines associées aux microtubules
-Découpeurs (Spastine, Katanine)
-Stabilisateurs/déstabilisateurs
-Moteurs (Kinésines, Dynéine)
-Nucléateurs
46
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Kinésines
-Protéine motrice pour transport vésicules longue distance + axonal
-Utilise l'ATP pour se déplacer vers l'extrémité (+)
-Transport vers synpase
-Découverte chez les calmars géants
47
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Dynéine
-Protéine motrice pour transport vésicules longue distance + axonal
-Utilise l'ATP pour se déplacer vers l'extrémité (-)
-Transport vers corps cellulaire
48
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Ce qui régule les microtubules
Modifications post-traductionnelles
49
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Code de tubuline
Microtubules spécialisées avec propriétés différentes et fonctions différentes dans la cellule
50
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2 centrioles
-1 mère
-1 fille
51
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Structure du centrosome
-Contient 2 centrioles
-Microtubules stables entourés d'une matrice péricentriolaire
-Extrémités (-) des microtubules sont ancrés dans la matrice péricentriolaire
52
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ContrĂ´le de la division cellulaire par les mircotubules
Coordonnent les chromosomes
53
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Deux lieux d'attache des microtubules
-Centrosome
-Kinétochore
54
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Formation du kinétochore
-Centromère formé de chromatine et histones recrute des protéines pour assembler kinétochore
-Pendant la prophase
55
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Rôle des kinétochores
-Site de liaison (+) des microtubules
-Microtubules tirent sur kinétochores pour aligner les chromosomes pendant métaphase
-Signalent début de l'anaphase
-Microtubules tirent sur les kinétochores en anaphase
56
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Composantes du fuseau mitotique
-ADN
-Microtubules
-Kinétochores
57
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Structures formées de microtubules
-Cils (plus court)
-Flagelles (plus long)
58
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2 types de cils
-Cils vibratiles = motiles, 9 MT périphériques et 2 MT centraux
-Cils primaires = sensoriels, 9 MT périphériques
59
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Battement de la flagelle
-Contrôler par dynénine
-Inhibition du glissement des dynénines d'un côté et activation de l'autre
-Torsion de la queue créant le mouvement
60
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Localisation de cils vibratiles
*cellules multi-ciliées*
-Trachée (mouvement mucus)
-Cellules ciliées de l'épendyme (ventricules cérébraux)
-Trompe de Fallope (mouvement ovocytes)
61
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Sections des cils
-Axonème (partie axiale et mobile)
-Corpuscule basal (attache extrémité négative du cil)
62
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Cil primaire
-Dérivée du centrosome et seulement présent hors du cycle cellulaire
-Présent dans presque toutes les cellules
-Immobile
-1 par cellule
-Mécanorécepteurs/antenne pour ligand
63
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Filaments inermédiaires
-Protéines filamenteuses
-Les moins dynamiques
-Les plus résistants, Renforcent contre les agressions mécaniques
-Squelette tenant les structures internes
-Tétramères - Unit length filaments - Filaments
64
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Structure des filaments intermédiaires
Tétramères anti-parallèles (8) forment le filament en corde
65
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Types de filaments intermédiaires
-Kératine (peau)
-Desmine (cellules musculaires)
-Neurofilaments (neurones)
-Vimentine (tissu conjonctif)
-Lamines nucléaires (noyaux, soutient enveloppe nucléaire)
66
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Vrai ou faux? Les filaments intermédiaires sont non-polaires
Vrai, car ils sont anti-parallèles
67
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Fonctions des filaments intermédiaires
-Structure
-Élasticité
-Résistance à l'étirement
68
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Spécialisation du pôle apical
-Microvillosités (actine)
-Cils (microtubules)
-Stéréocils (actine)
69
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Stéréocils
-Mécanotransducteurs de l'audition, Dans l'oreille
-Microvillosités spécialisées, PAS DES CILS
-Différentes tailles
-Sensibles aux ondes sonores
-Mouvement des cils entraîne dépolarisation membrannaire et transmission du signal
70
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Spécialisations des surfaces latérales
-Interdigitations
-Jonctions
71
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Différents types de jonctions
-Serrées
-D'ancrage (Jonctions adhérentes/Desmosomes)
-Communicantes (Gap)
72
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Interdigitations latérales
-Replis
-Facilitent interactions intercellulaires dans l'épithélium
73
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Complexes de jonctions apical vers basal
-Jonction serrées
-Jonctions ahérentes
-Desmosomes
74
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Jonctions serrées (zona occludens)
-Contient occludines et claudines sur des radeaux lipidiques (protéines transmembranaires)
-Maintient les cellules ensembles et bloque le passage des ions
-Séparation membrane apicale des membranes latérale/basale
-Pas de diffusion de lipides ou de protéines
75
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Structure générale des jonctions d'ancrage
Protéines transmembranaires qui se lient et se connectent au cytosquelette (cadhérines)
76
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Desmosome
-Liaison de deux cellules ensemble
-Contiennent cadhérines (transmembranaires), connexion avec les filaments intermédiaires cytoplasmiques
77
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Lieux où on retrouve des jonctions adhérentes
Dans la ceinture d'adhérence de l'épithélium intestinale
78
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Jonctions communicantes
-Communication entre les cellules
-Passage de petites molécules/ions
-Connexion électrique (muscle cardiaque)
-Formées de connexines transmembranaires organisées en connexon
79
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Spécialisations du pôle basale
-Invaginations de la membrane plasmique
-Mécanismes d'ancrage à la lame basale
80
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RĂ´le des invaginations de la membrane plasmique
Augmenter la surface d'absorption
81
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Lame basale
-Sécrétée par la cellule qu'elle supporte
-Liée à la cellule par des intégrines
-Fixer la cellule et Lien physique avec son environnement
-Cellules épithéliales, musculaires, gliales
82
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Glycoprotéines qui forment la lame basale
-Laminine
-Fibronectine
-Protéoglycanes
-Collagène type IV
-Perlécans
83
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Hémidesmosomes
-Se lient aux filaments intermédiaires du cytosquelette
-Contiennent des intégrines qui se lient à la lame basale (pas de cadhérines)
84
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Contacts focaux
-Signalisation + adaptation cellules aux circonstances extérieures
-Variation de tension entraîne cascade de signalisation intracellulaire pour modifier synthèse protéique
-Liaison des intégrines et de l'actine