Bio cel sem1 c'est quoi une cellule ?

A l’échelle du vivant qu’est ce que c’est qu’une cellule ?

la plus petite unité du vivant

L’intérieur de la cellule différent il ?

Non, ils ont toutes la même structure et les mêmes équilibres

Comment est ce que les cellules peuvent être par rapport aux autres ?

La cellule peut être isolée, ou bien les cellules sont associées entre elles pour former des organismes supérieurs

Qu’est ce qui limite la cellule ?

La membrane.

Que peut on trouver dans les cellules des mammifères, en particulier des humains ?

Des compartiments intracellulaires c’est‐à‐dire, des éléments entourés d’une membrane, le noyau qui contient le patrimoine génétique et d’autres éléments tels que le réticulum endoplasmique, le Golgi ou les lysosomes mais également un squelette interne et elle peut posséder ou non des excroissances plus ou moins permanentes, et des excroissances mobiles telles que les cils.

Sur le plan chimique la cellule est constituée de quoi et que peuvent ils faire ?

quatre familles d’atomes : des atomes de carbone, d’hydrogène, d’oxygène et d’azote. Ils sont capables de former des chaînes ou des anneaux très solides entre eux qui peuvent donner des molécules très complexes et assez grosses.

L’élément principal que l’on trouve dans la cellule c’est quoi ? (%)

l’eau, qui représente 70 % des molécules

Que trouve t on dans les 30% restants qui constitue l’intérieur de la cellule ?

30 % de macromolécules qui vont être pour 15 % des protéines, pour 2 % des lipides et pour 2 % des sucres, pour 1 % seulement de la totalité des molécules l’ADN et le reste étant des ions ou des petites molécules.

Qu’est ce qui est une représentation fausse de la cellule et pourquoi ?

Comme la cellule contient 70 % de molécules d’eau, elle est souvent représentée comme une espèce de piscine, une étendue d’eau avec quelques éléments qui flottent sur cette étendue d’eau : le noyau, des vésicules, des organites comme les mitochondries. Les techniques récentes de microscopie électronique ont montré qu’il n’en était rien. Chaque molécule est à moins d’un quart de son propre rayon d’une autre molécule, et donc il existe un encombrement moléculaire extraordinaire à l’intérieur de la cellule.

Quels sont les principales fonctions de la cellule ?

La fabrication et la dégradation de molécules, la production d’énergie qui va justement servir à cette fabrication et à cette destruction de molécules, les échanges, etc.

C’est quoi la membrane cellulaire ?

C’est l’enveloppe de la cellule qui va séparer l’intérieur de la cellule du milieu environnant extracellulaire.

Qu’est ce qui se passe quand deux cellules sont côte à côte ?

Leurs membranes ne fusionnent pas. Chaque cellule garde sa propre membrane et il y a même un espace inter-membranaire qui persiste entre les deux cellules.

De quoi est formé la membrane ? (1)

La membrane est formée de lipides amphiphiles qui ont tous une tête hydrophile qui attire les molécules d’eau et une queue hydrophobe qui au contraire repousse les molécules d’eau.

Que se passe t il quand on mélange des lipides amphiphiles avec de l’eau ?

Spontanément les lipides vont s’associer pour former une bi-couche de lipides, avec, de chaque côté vers l’extérieur de la cellule et vers l’intérieur de la cellule, les têtes hydrophiles des lipides et au contraire vers l’intérieur de la membrane les queues hydrophobes qui vont donc ménager une petite zone hydrophobe dans la membrane.

De quelle nature peuvent être les lipides, détaillez en un.

Les lipides qui constituent la membrane sont soit des phospholipides soit du cholestérol. Le cholestérol est une molécule amphiphile mais avec une grosse zone hydrophobe, plus grosse que la tête hydrophile. C’est la raison pour laquelle le cholestérol va plutôt être enchâssé à l’intérieur de la membrane dans la zone hydrophobe de la membrane

Quelle forme font les lipides dans l’eau ?

Une sphère, il n’y a pas de possibilité de faire un angle et c’est ce qui donne finalement la forme grossière de la cellule.

Quelle est le but de cette bicouche lipidique ?

Former une barrière imperméable entre deux milieux aqueux, l’intérieur de la cellule et l’extérieur, et les molécules hydrophiles ne sont pas capables de passer spontanément à travers cette membrane.

Quel est le deuxième élément constituant de la membrane ? Comment peuvent-elles être ?

Des protéines. Ces protéines peuvent être soient transmembranaires, dans ce cas elles ont un morceau à l’extérieur de la cellule, un morceau à l’intérieur de la cellule et un morceau transmembranaire, soit des protéines extra membranaires situées de part et d’autre de la bicouche lipidique, soit à l’extérieur de la cellule soit à l’intérieur.

Quel pourcentage des protéines de la cellule les protéines membranaires représentent-elles ?

30

Qu’est ce que les protéines membranaires peuvent faire/ quels fonctions assurent-elles ?

Elles assurent les principales fonctions de la membrane. Elles peuvent ménager des petits canaux dans la membrane qui permettent à des substances hydrosolubles de passer de l’extérieur de la cellule à l’intérieur ou inversement, elles assurent une fonction de récepteur c’est-à-dire qu’elles peuvent capter des informations à l’extérieur de la cellule et transmettre l’information à l’intérieur de la cellule.

Ces protéines sont en relation étroite avec … Et qu’est ce que cela permet ?

L’extérieur de la cellule et avec, à l’intérieur de la cellule, le squelette de la cellule. L’adhérence de la cellule sur son support et elles peuvent porter des réactions enzymatiques qui auront lieu ainsi directement dans la membrane

Quel est le troisième élément constituant de la membrane ?

Ce sont des sucres, des enchaînements de petites molécules sucrées qui peuvent être rattachés soit aux lipides de la membrane soit aux protéines. Ces sucres sont présents exclusivement sur le feuillet membranaire à l’extérieur de la cellule.

Qu’est ce que les sucres forment et qu’est ce que cela permet ?

Ils forment une couche protectrice à l’extérieur de la membrane de la cellule qui va protéger la cellule d’agressions telle que des bactéries ou des virus ou de relations indésirables. L’épaisseur de cette couche sucrée qu’on appelle le glycocalyx est variable d’une cellule à l’autre. Dans les cellules cancéreuses, il a une épaisseur très augmentée par rapport aux cellules normales.

De quoi dépend la forme de la cellule ?

De la forme de la membrane, qui elle‐même dépend des composants dans cette membrane. En particulier, plus il y a de cholestérol plus la membrane est rigide. Elle dépend également de ses relations avec le cytosquelette.

La membrane est un phénomène … et justifier

dynamique car il y a des tas de changements de composants, et les composants à l’intérieur de la membrane peuvent bouger.

Comment les protéines et les sucres bougent-ils ?

Elles se déplacent toujours sur le même feuillet et les sucres accrochés aux lipides ou aux protéines bougent avec les protéines et les lipides.

La membrane n’est pas quelque chose …

d’homogène, il y a des zones particulières où on va trouver des assemblages de protéines et de lipides qui sont différentes d’une autre zone de la membrane.

Comment surnomme-t on la membrane est pourquoi ?

“mosaïque fluide”, avec cette notion d’hétérogénéité et aussi de mouvements des différents constituants.

Détaille une zone particulière de la membrane ?

Lles zones dans les cellules digestives qui bordent l’appareil digestif et qui sont en contact avec le bol alimentaire, les zones de la cellule qu’on appelle les « microvillosités » et qui sont des expansions de la membrane qui vont permettre d’agrandir la surface d’échange entre le bol alimentaire et les cellules qui tapissent le tube digestif.

Quels sont d’autres expansions particulière de la membrane ? Que peuvent ils faire ?

Des cils ou des flagelles qui sont là aussi des expansions de la membrane, mais cette fois qui peuvent bouger et qui peuvent soit conférer à la cellule la possibilité de bouger, soit au contraire la cellule est immobile mais le cil va permettre de faire bouger le milieu extracellulaire qui est à la surface de la cellule.

Comment est composé la membrane ?

70 % de lipides et 30 % de protéines. Cette composition est variable d’une zone à l’autre dans la membrane d’une seule cellule.

A l’intérieur de la cellule on trouve aussi des …

compartiments endomembranaires, c’est‐à‐dire des petites vésicules formées d’une membrane de lipides mais dont la composition protéique peut‐être très différente de celle que l’on trouve à la surface de la cellule

Comment la composition membranaire varient elles et donne un exemple

Cette composition peut varier d’un type cellulaire à l’autre. Ainsi les globules rouges ou les cellules du foie ont une proportion élevée de protéines sur leur membrane cellulaire par rapport à d’autres.

Détaille les effets du choléra sur la membrane et le corps

Le choléra est une maladie infectieuse qui est responsable de diarrhée très importante, entraînant une déshydratation qui peut être mortelle. Sur le plan physiopathologique, ce n’est pas la bactérie qui est dangereuse mais c’est la toxine qu’elle sécrète dans le tube digestif. Cette toxine va pouvoir se fixer sur les cellules de type digestif par l’intermédiaire des sucres qui sont présents à la surface de ces cellules du tube digestif. Elle va induire des modifications dans la membrane, des activations d’enzymes qui vont ouvrir tous les canaux protéiques qui sont présents dans cette membrane. Le contenu cellulaire va alors se déverser dans le tube digestif provoquant cette sortie d’eau, cette déshydratation et cette diarrhée.

C’est quoi une cellule souche ?

Une cellule souche c’est une cellule indifférenciée qui a deux propriétés essentielles : l’auto renouvellement et la différenciation.

Détailler l’auto-renouvellement d’une cellule souche

Cela veut dire que la division d’une cellule souche donne naissance à deux cellules filles qui sont identiques à la cellule mère. Cette propriété est essentielle à la fois dans le développement embryonnaire mais aussi à l’âge adulte où ces cellules vont servir de réservoir dans différents organes.

Détailler la différenciation d’une cellule souche

Une cellule souche peut entrer en différenciation, elle va engager une transformation, un programme de différenciation qui va progressivement la transformer dans une cellule différenciée comme un cardiomyocyte, un hépatocyte - une cellule du foie - ou une cellule de la peau.

Qu’est qu’implique et de quoi dépend l’engagement de la cellule en différenciation.

Quand une cellule souche rentre dans un processus de différenciation elle perd donc sa capacité d’auto renouvellement et son nom de cellules souches, elle s’engage dans une transformation, dans une voie de différenciation qui va la conduire dans une lignée cellulaire spécifique qui va in fine donner une cellule différenciée particulière. L’engagement de la cellule en différenciation vers telle ou telle lignée cellulaire est dépendante d’une part du programme d’expression des gènes à l’intérieur de la cellule et aussi de l’environnement cellulaire, des différents stimuli qu’elle va percevoir.

Est ce que toutes les cellules souches ont le même potentiel de différenciation ? Justifier

Toutes les cellules souches n’ont pas le même potentiel de différenciation, elles ne peuvent pas toutes donner tous les types cellulaires. On distingue différents types de potentiel en fonction des cellules souches.

Détailler les cellules souches totipotentes

La cellule souche totipotente c’est une cellule qui peut par différenciation donner tous les types cellulaires de l’organisme y compris les types cellulaires liés aux annexes embryonnaires c’est-à-dire qu’en pratique l’utilisation d’une cellule souche totipotente et son implantation dans un utérus pourrait en théorie donner lieu à la création d’un nouvel organisme. Les annexes embryonnaires ce sont toutes ces structures qui sont issues de la fécondation, donc produites par le zygote, mais qui ne sont pas l’individu. On peut citer par exemple le placenta, le cordon ombilical ou la poche amniotique. On ne trouve chez l’homme des cellules totipotentes qu’au niveau de l’ovule fécondé qu’on appelle le zygote et dans les toutes premières divisions de ce zygote. On ne trouve bien sûr pas de cellule totipotentes chez l’adulte.

Détailler les cellules souches pluripotentes :

Ces cellules souches peuvent donner lieu par différenciation à tous les types cellulaires d’un organisme à l’exception des annexes embryonnaires. Les cellules pluripotentes peuvent ainsi se différencier en plus de 200 types cellulaires. On ne les trouve pas chez l’adulte mais on va les trouver au cours du développement embryonnaire après la phase cellule totipotente entre le quatrième et le huitième jour après la fécondation.

Citer deux approches pour vérifier la pluripotence d’une cellule souche ?

La création de chimères et l’injection in vivo dans un tissu adulte.

Détailler la vérification par la création de chimère :

Dans l’expérience des chimères on commence par prendre des cellules souches dont on veut valider le potentiel de pluripotence et on les marque avec un traceur. Ces cellules sont ensuite injectées dans le blastocyste c’est-à-dire dans un embryon au tout début de sa phase de développement, et on étudie comment ces cellules vont s’intégrer dans cet organisme au cours du développement. Comme les cellules ont été préalablement marquées, on peut à différentes étapes du développement de la souris analyser l’embryon et vérifier que ces cellules ont été capables de s’implanter dans un grand nombre de tissus différents et de se différencier dans ces tissus pour donner des cellules différenciées.

Détailler la vérification par l’injection in vivo dans un tissu adulte :

Injecter ces cellules par exemple sous la peau d’une souris adulte. Ces cellules vont normalement continuer à se diviser et se différencier puisqu’elles sont maintenant sous l’effet des différents stimuli du tissu sous-cutané de la souris. On va laisser ces cellules se développer pendant plusieurs semaines, on va ensuite enlever l’amas de cellules qui aura grossi, qui aura formé une petite tumeur et l’analyse des différents types cellulaires présents dans cette petite tumeur va nous permettre de valider la pluripotence des cellules. Les cellules initialement injectées seront considérées comme pluripotentes si dans la tumeur on va trouver un grand nombre de types cellulaires différents issus de différentes lignées cellulaires.

Citer une autre méthode de vérification :

La mesure de l’expression des gènes dans ces cellules, on va particulièrement mesurer le niveau d’expression de facteurs de transcription qui sont spécifiques de l’état de pluripotence.

Pourquoi faut il combiner plusieurs méthodes pour définir si une cellule est pluripotente ou non ?

Parce qu’il n’existe pas d’outil parfait, d’analyse parfaite.

Quels sont les deux types de mécanismes qui vont orienter le destin de la cellule souche ?

Les facteurs intrinsèques et extrinsèques.

Détailler les facteurs intrinsèques

Ce sont des facteurs internes à la cellule, comme par exemple le réseau des facteurs de transcription qui gouverne, qui oriente, le programme d’expression des gènes de la cellule. A l’état stable on considère que le programme de facteurs de transcription présent dans une cellule souche favorise l’auto renouvellement. Si la représentation, l’expression de ces différents facteurs vient à changer dans une cellule, elle peut s’engager dans une voie de différenciation. Le choix de la voie de différenciation dans laquelle elle va s’engager est également dépendant de la présence de tel ou tel facteur de transcription.

Détailler les facteurs extrinsèques

Ce sont les facteurs extérieurs à la cellule elle-même, et c’est le cas de la niche. La niche c’est l’environnement dans lequel la cellule souche va vivre. Cette niche est en fait composée de matrice extracellulaire qui va entourer les cellules souches, de cellules environnantes qui ne sont pas les cellules souches mais qui vont aider au maintien du milieu dans lequel vont vivre ces cellules souches, et de molécules qui vont pouvoir diffuser, par exemple de la circulation vers la niche des cellules souches, et qui peuvent elle-même orienter le destin cellulaire.

Quels sont les deux types de divisions qui ne sont pas spécifiques aux cellules souches ?

Des divisions dans lesquelles les cellules filles sont toutes deux identiques, par exemple dans le cas de l’auto renouvellement les deux cellules filles sont identiques et identiques à la cellule mère (mitose). Dans le cas de la différenciation les deux cellules filles ne sont pas identiques à la cellule mère mais peuvent être identiques entre elles.

Quelle est la division cellulaire associé aux cellules souches ?

La division asymétrique. Dans cette division asymétrique les deux cellules filles issues de la même cellule mère vont avoir un destin cellulaire différent. Une des cellules filles va être identique à la cellule mère et constituer un phénomène d’auto renouvellement, l’autre cellule fille va être différente de la cellule mère puisqu’elle sera entrée dans un programme de différenciation cellulaire. Cette division asymétrique est très particulière. Elle permet d’une part de conserver le pool de cellules souches, le réservoir de cellules souches dans un tissu avec l’auto renouvellement, et à la fois permet la différenciation de certaines des cellules filles vers la transformation en cellules différenciées.

Quand et où trouve t on des cellules souches chez les humains ?

Chez l’homme on va retrouver des cellules souches dans l’embryon dès les premiers stades du développement: cellules souches totipotentes puis pluripotentes, au cours du développement. Chez l’adulte on va également retrouver des cellules souches, multipotentes et unipotentes. Ces cellules sont bien sûr beaucoup plus rares chez l’adulte. On considère que dans un tissu adulte une cellule sur 1 million environ est une cellule souche.

Quel technique le laboratoire utilise t il pour creer des cellules souches pluripotentes ?

La technique qui a été mise au point par le professeur Yamanaka prix Nobel de médecine 2012.

Quel est le principe de la médecine générative ? Donner des cas concrêts

Les cellules issues d’un patient ou d’un donneur peuvent être utilisées pour réparer un organe malade. On peut prendre par exemple l’exemple de l’infarctus du myocarde dans lequel la maladie cardiaque fait qu’une zone du muscle cardiaque a été remplacée par du tissu fibreux. L’objectif c’est ici d’injecter dans cette zone fibreuse des cellules souches qu’on aura préalablement engagées dans une voie de différenciation cardiaque pour qu’elles puissent recoloniser la zone malade. Dans certaines formes de diabète, les cellules pancréatiques qui produisent de l’insuline sont détruites; l’objectif de la thérapie cellulaire est de réinjecter des cellules souches qui vont se différencier en cellules pancréatiques qui vont de nouveaux être capables de produire de l’insuline. A moyen terme ou à plus long terme on peut envisager l’utilisation de ce type de thérapie pour traiter des maladies neurodégénératives comme par exemple la maladie d’Alzheimer ou le syndrome de Parkinson.

Quel peut être une autre utilisation des cellules souches ?

L’étude des mécanismes pathologiques de certaines maladies, c’est ce que nous faisons au laboratoire, d’une part en essayant de comprendre les mécanismes impliqués dans le déclenchement et le maintien de certaines pathologies mais aussi comment les cellules vont répondre à l’action de certains composés pharmacologiques, dont certains pourront être utilisés dans un second temps à but thérapeutique.

Comment les lipides bougent-ils dans la membrane ?

Les lipides peuvent bouger soit en restant sur le même feuillet soit en changeant de feuillet.