Biologie Générale : La Diversité de la Vie, les Macromolécules, la Cellule et les Transports Membranaires

Flashcards de vocabulaire scientifique couvrant l'ensemble des notions de biologie cellulaire, de biochimie (protéines, glucides, lipides, acides nucléiques), de structure membranaire et de transport intercellulaire.

L.U.C.A. (Last Universal Common Ancestor)

Dernier ancêtre commun universel aux trois domaines du vivant (Bactéries, Archées et Eucaryotes), à partir duquel les espèces ont commencé à se diversifier.

Catabolisme

Partie du métabolisme qui dégrade des molécules et produit de l'énergie (par exemple la respiration cellulaire ou l'oxydation).

Anabolisme

Ensemble des réactions de synthèse de constituants cellulaires qui consomment l'énergie fournie par le catabolisme.

Homéostasie

Capacité d'un organisme à réguler et maintenir une stabilité interne dans le temps face aux variations extérieures (par exemple la régulation de la glycémie à $0{,}9\,\text{g}$ de sucre par litre de sang par le pancréas).

Réaction de condensation

Réaction chimique permettant d'unir deux monomères par liaison covalente entre un atome $H$ de l'un et un groupement $OH$ de l'autre, libérant ainsi une molécule d'eau ($H_2O$).

Réaction d'hydrolyse

Réaction chimique de dégradation d'un polymère en monomères par coupure d'une liaison covalente grâce à l'incorporation d'une molécule d'eau ($H_2O$).

Acide aminé

Monomère constitutif des protéines, composé d'un carbone central lié à un atome d'hydrogène, un groupement amine ($NH_2 / NH_3^+$), un groupement acide carboxylique ($COOH / COO^-$) et une chaîne latérale variable $R$.

Liaison peptidique

Liaison covalente reliant le groupement carboxyle ($C$-terminal) d'un acide aminé au groupement amine ($N$-terminal) du suivant, formée par les ribosomes au cours de la traduction.

Structure secondaire d'une protéine

Repliement local de la chaîne polypeptidique stabilisé par des liaisons hydrogène, adoptant principalement la forme d'hélice $\alpha$ ou de feuillet plissé $\beta$.

Structure tertiaire d'une protéine

Conformation tridimensionnelle globale d'un polypeptide dans l'espace, stabilisée par des liaisons hydrogène, des ponts disulfures, des liaisons ioniques, des attractions de Van der Waals et l'exclusion hydrophobe.

Structure quaternaire d'une protéine

Organisation spatiale résultant de l'assemblage de plusieurs chaînes polypeptidiques (sous-unités) fonctionnant de façon coordonnée (par exemple l'hémoglobine).

Complexe enzyme-substrat

Association transitoire d'une enzyme avec son substrat spécifique au niveau du site actif, générant des tensions qui facilitent la rupture ou la formation de liaisons chimiques.

Inhibiteur compétitif

Molécule régulatrice qui se fixe directement sur le site actif de l'enzyme à la place du substrat, empêchant ainsi la réaction catalytique.

Inhibiteur non compétitif (allostérique)

Molécule qui se lie à un site allostérique distinct du site actif, provoquant un changement de conformation de l'enzyme qui inactive ou diminue son efficacité catalytique.

Anémie falciforme

Maladie génétique provoquée par la substitution du 6ᵉ acide aminé (acide glutamique remplacé par la valine hydrophobe), créant une protubérance hydrophobe qui polymérise l'hémoglobine en fibres insolubles et déforme les hématies en faucilles.

Aldose

Famille de monosaccharides possédant une fonction carbonyle de type aldéhyde ($R-CHO$) située à l'extrémité de la chaîne carbonée (sur le carbone 1).

Cétose

Famille de monosaccharides portant une fonction carbonyle de type cétone ($R-CO-R'$), généralement située sur le deuxième atome de carbone.

Liaison glycosidique

Liaison covalente reliant deux monosaccharides par condensation de deux groupements $OH$, avec élimination d'une molécule d'eau ($H_2O$).

Nucléotide

Unité monomérique des acides nucléiques constituée d'une base azotée liée au carbone 1' d'un pentose, lui-même estérifié par un à trois groupements phosphate sur son carbone 5'.

Bases pyrimidiques

Bases azotées formées d'un seul cycle aromatique hétérocyclique, comprenant la cytosine ($C$), la thymine ($T$ dans l'ADN) et l'uracile ($U$ dans l'ARN).

Double hélice d'ADN

Structure tridimensionnelle de l'ADN constituée de deux brins antiparallèles et complémentaires d'un diamètre de $2\,\text{nm}$, avec un pas d'hélice de $3{,}4\,\text{nm}$ correspondant à environ $10{,}5$ paires de bases.

Règles de Chargaff

Règles d'équimolarité dans l'ADN selon lesquelles la quantité d'adénine est égale à celle de thymine ($A = T$) et la quantité de guanine est égale à celle de cytosine ($G = C$).

Ribozyme

Molécule d'ARN catalytique capable d'accélérer une réaction chimique, telle que la formation de la liaison peptidique au sein du ribosome.

Isoprène

Hydrocarbure insaturé à 5 carbones ($C_5H_8$) servant d'unité structurale de base pour la synthèse des lipides simples et des dérivés terpéniques.

Réaction d'estérification

Liaison covalente (liaison ester) formée entre un groupement carboxyle ($-COOH$) d'un acide gras et un groupement hydroxyle ($-OH$) d'un alcool, éliminant une molécule d'eau.

Nucléoïde

Région non délimitée par une membrane dans le cytoplasme des procaryotes où est condensé le chromosome circulaire bactérien.

Appareil de Golgi

Organite membranaire composé de saccules aplaties pourvu d'une face cis réceptrice et d'une face trans sécrétrice, impliqué dans la maturation, le tri et l'adressage des protéines et lipides.

Vacuole centrale

Organite volumineux propre aux cellules végétales, assurant le stockage d'eau et de solutés et générant une pression de turgescence essentielle au soutien mécanique de la cellule.

Stigma (eyespot)

Organite photorécepteur présent chez certains protistes unicellulaires flagellés (comme Chlamydomonas) leur permettant de s'orienter vers la lumière.

Pseudogène

Séquence d'ADN apparentée à un gène connu mais devenue non fonctionnelle et non codante au cours de l'évolution (environ 200 répertoriés pour le système olfactif chez l'Homme).

Paroi à Gram positif

Enveloppe bactérienne caractérisée par une couche très épaisse de peptidoglycane traversée d'acides teichoïques et lipoteichoïques, située à l'extérieur de la membrane plasmique.

Paroi à Gram négatif

Enveloppe bactérienne comprenant une fine couche de peptidoglycane entourée d'une membrane externe asymétrique riche en lipopolysaccharides ($LPS$) et en porines.

Fibronectine

Glycoprotéine d'adhésion dimérique de la matrice extracellulaire liée par deux ponts disulfures, reliant les intégrines transmembranaires au collagène et aux protéoglycanes.

Lamelle mitoyenne

Première couche formée lors de la cytokinèse végétale, riche en pectine hydratée complexée au calcium ($Ca^{2+}$), cimentant les parois primaires des cellules adjacentes.

Chitine

Polysaccharide de structure composant la paroi cellulaire des champignons, constitué de monomères de glucose modifié ($N$-acétylglucosamine).

Mouvement de bascule (flip-flop)

Passage thermodynamiquement rare et enzymatiquement régulé d'un phospholipide d'un feuillet membranaire à l'autre (environ 1 fois par mois par lipide).

Tampon thermique membranaire

Rôle joué par le cholestérol dans la membrane plasmique animale, atténuant la fluidité excessive à température élevée et prévenant la solidification à basse température.

Osmose

Diffusion passive nette de l'eau à travers une membrane à perméabilité sélective, du compartiment le moins concentré en solutés vers le compartiment le plus concentré.

Pompe Na/ K

Protéine de transport actif primaire qui hydrolyse l'ATP pour expulser $3\,\text{ions } Na^+$ hors de la cellule et importer $2\,\text{ions } K^+$ contre leurs gradients de concentration respectifs.

Symport

Transporteur actif secondaire assurant le cotransport simultané de deux molécules distinctes à travers la membrane plasmique dans la même direction (par exemple $Na^+$ et glucose).

Jonction serrée (tight junction)

Jonction intercellulaire spécifique aux cellules animales formant une barrière étanche continue qui empêche le passage de molécules et de fluides à travers l'espace intercellulaire.

Jonction communicante (gap junction)

Canal protéique intercellulaire constitué de connexons reliant le cytoplasme de deux cellules animales voisines, autorisant le passage rapide d'ions et de petites molécules ($< 1500\,\text{g/mol}$).

Plasmodesme

Canal transfixiant d'environ $40\,\text{nm}$ de diamètre à travers les parois de cellules végétales contiguës, établissant une continuité cytoplasmique et facilitant la communication intercellulaire.