module 3

Question 1

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Answer 1

1. Cytosquelette : réseau 3dimensionnel de protéines filamenteuses dans le cytoplasme. Plusieurs fonctions associées à la morphologie et au transit intracellulaire. Composé de microfilaments + filaments intermédiaires + microtubules.

Question 2

2

Answer 2

2. Microfilaments : composé principalement d’actine sous forme de 2 filaments entrelacés (actine F) en une hélice à double brin et assemblés par l’ajout consécutif de molécules d’actine globulaire (actine G). Polaire (extrémité + où il y polymérisation et extrémité – où il y a désassemblage). Processus de polymérisation  dépend ATP et très dynamique : peut déformer l’intérieur de la membrane. Peut aussi conduire à un état statique (comme dans microvillosités et stéréocils)
   - Présents dans toutes les cellules. Souvent concentrés en faisceaux localisés à la face interne de la membrane interne dans une région nommée cortex cellulaire. Procurent un support physique. Participe à la contraction cellulaire, transport de vésicules, endocytose, phagocytose, formation d’un anneau contractile pendant mitose. Rôle d’adhérence intercellulaire et à la matrice extracellulaire.

Question 3

3

Answer 3

3. Filaments intermédiaires : Diamètre moyen. Non-polarisés. Famille très hétérogène et très stable (pas soumis au cycle polymérisation / dépolymérisation). Composé de petites sous-unités linéaires (tiges) qui s’assemblent et s’enroulent. Structure de forte résistance.
   - Contribue à définir la structure / morphologie de base des cellules. Fonction principale= assurer stabilité physique en leur permettant de résister au stress mécaniques. Participation dans la formation de desmosomes et hémidesmosomes
   - [Filaments intermédiaire d’importance : Kératine, vimentine, desmine, protéine acide fibrillaire gliale, neurofilaments et lamine.]

Question 4

4

Answer 4

4. Microtubules : plus gros filaments. Composé tubuline α et β qui se polymérisent pour former un protofilament puis 13 protofilaments s’alignent les uns à côté des autres selon la circonférence d’une structure tubulaire. Structure la plus dynamique du cytosquelette en constant état de polymérisation / dépolymérisation. Structure polaire, extrémité + vers la périphérie (polymérisation) et une extrémité – vers le centre (désassemblage). Impliqués dans la structure des centrioles et de l’axonème
   - Développement : dans la cellule à partir de centres d’organisation des microtubules (MTOC) (principal centre dans centrosome).
   - Fonction : contribue à la forme de la cellule. Constituer un réseau complexe traversant l’entièreté de la cellule pour le transport intracellulaire (comme un système ferroviaire). Transit sur le réseau à l’aide de protéines motrices (kinésines [MTOC vers périphérie) + dynéines [périphérie vers MTOC]). Impliqué dans transport des chromosomes le long du fuseau mitotique. Impliqué dans phénomène de mouvement (cils et flagelle).

Question 5

5

Answer 5

5. Centrosome : Principal MTOC. Centre de nucléation pour la polymérisation. Organite intracellulaire sans membrane. Synthèse de la majorité des microtubules et leur orientation dans toutes les régions du cytoplasme. Situé près du noyau (souvent des liens d’attache). Interagit avec appareil de Golgi pour diriger les vésicules. Constitué d’une paire de centrioles et entouré d’une matrice péricentriolaire (près de 200 prot. qui participent à la polymérisation et organisation des microtubules). Important dans les cellules en division (se divise et organise la mise en place du fuseau mitotique). Contribue à la formation des corps basaux (MTOC satellitaires responsable de la polymérisation et disposition des microtubules en axonèmes.)
   - Centriole : Forme d’un petit cylindre. Assemblage circulaire de 9 triplets de microtubules. 2 centrioles dans un centrosome s’orientent à angle droit. Contient diverses formes de tubuline. Microtubules plus stables que ceux du cytosquelette. Essentiel à la formation des MTOC.

Question 6

6

Answer 6

6. Inclusions :
   - Nutritive : Contiennent des lipides ou glycogène. Source d’énergie emmagasinée et relâchée lorsque besoin. [Inclusion de lipides forme vacuole sans membrane (principalement triglycérides et cholestérol). Peuvent être présentes de façon temporaire ou long terme. Peuvent contribuer à la synthèse d’hormones stéroïdiennes. ] {Inclusion de glycogène : forme polymérisé du glucose stocké lorsqu’en excès. Foie et muscles principaux sites de synthèse du glycogène. Dépourvue de membrane. Détection microscopie : coloration spéciale}
   - Inclusion issue du catabolisme et pigmentaire : [Inclusions de lipofuscine : pigment brun dérivé de oxydation et dégradation d’organites intracellulaire ou phagocytés et digérés. Pourvues d’une membrane. Représentent les résidus non-digestibles de l’activité lysosomale.] {Inclusions d’hémosidérine : Pigment insoluble brun contenant du fer. Correspond aux résidus indigestes de la dégradation des érythrocytes (+ hémoglobine).} (Inclusions d’origine pigmentaires : découlent d’une activité enzymatique particulière. Ex : mélamine produit par les mélanocytes de la peau.)

Question 7

7

Answer 7

7. Noyau : centre de contrôle qui renferme le génome. Majorité des cellules en possèdent UN. Apparaît bleu en microscopie.
   - Délimité par une enveloppe nucléaire composé d’une double membrane (interne, externe avec espace périnucléaire). Parfois en continuité physique avec la membrane du RER. Membrane interne comporte protéines intrinsèques lui permettant d’attacher la lamina nucléaire (« treillis » de filaments intermédiaires spécifiques (lamines) qui maintient la forme du noyau, participe au cytosquelette et interagit avec chromatine).
   - Pores nucléaires : Formés par la fusion localisé des membranes interne et externe et le recrutement de nucléoporines (protéines). Assure transport bidirectionnel, passif et actif, de molécules entre noyau et cytoplasme.

Question 8

8

Answer 8

8. Chromatine : dans noyau, ADN associé à des histones (protéines) et est enroulé sur lui-même. 2 types : Euchromatine (moins compacte, plus activement transcrit en ARN) + hétérochromatine (plus dense, relativement inactivée, souvent près de l’enveloppe nucléaire). Ratio euchromatine / hétérochromatine : bon indicateur de l’activité de transcription. Chez femelles, un chromosome X toujours inactivé (apparaît comme région d’hétérochromatine). Plusieurs niveaux d’enroulement et de compaction de la chromatine. Enroulement du double brin ADN autour des histones forme nucléosomes. Filament de nucléosomes se replie sur lui-même et forme une fibre qui établit les boucles de chromatine avec d’autre types de protéines (correspond à l’euchromatine dans cellules en interphase). Niveau de compaction supplémentaire (formation d’hétérochromatine). Niveau de compaction finale entraine la formation des chromosomes.

Question 9

9

Answer 9

9. Nucléole : Structure dense, non-membranaire, relativement sphérique, dans le noyau. Site de synthèse des ARNr et de leur assemblage avec des protéines ribosomales.

Question 10

10

Answer 10

10. Populations cellulaires : statiques (cellules ne se divisent plus (post-mitotiques) + stables qui ne prolifèrent pas normalement (mais peuvent se répliquer à l’occasion pour maintenir l’intégrité d’un tissu) + populations en renouvellement (prolifèrent continuellement)
    - Cellules souches : permettent le renouvellement de cellules différenciées . Habituellement asymétrique  produit une cellule fille (reste cellule souche) et autre cellule fille (s’engage dans la production de cellules différenciées). 3 caractéristiques  s’auto-renouveler, proliférer, se différencier. [Cellules totipotentes : Ovocytes. Donnent tout les tissus incluant les tissus extra-embryonnaires.] (Cellules pluripotentes : cellules du bouton embryonnaire. Donnent tous les types cellulaires sauf tissus extra-embryonnaires.) {Cellules multipotentes : cellules souches hématopoïétiques. Forment plusieurs types de cellules dans la même lignée.} [Cellules unipotentes : cellules souches des l’épiderme. Donnent 1 type cellulaire.]

Question 11

11

Answer 11

Cycle cellulaire : Interphase : phase G1 croissance. Phase S : ADN se réplique, histones synthétisés, duplication des centrioles débute. Phase G2 : croissance. AUSSI G0 : ne prolifèrent pas. MITOSE (caryocinèse = division du noyau) :

• Prophase : chromatine dupliquée se condense. Forme de chromosomes. Nucléole disparaît. Duplication du centrosome complétée. Chaque MTOC migrent vers un pôle. Fuseau de microtubule s’organise.
• Prométaphase : Enveloppe nucléaire disparaît. Fuseau mitotique progesse. Chromosomes s’attachent aux microtubules via kinétochores et se déplacent vers le centre du fuseau.
• Métaphase : alignement des chromosomes sur la plaque équatoriale du fuseau mitotique.
• Anaphase : séparation initiale des chromatides soeurs et leur déplacement vers les pôles opposés du fuseau.
• Télophase : chaque groupe de chromosomes a rejoint son pôle complétant la division du matériel génétique. Enveloppe nucléaire se reconstruit autour des groupes de chromosomes qui se décondensent, disparaissent et reviennent à euchromatine / hétérochromatine. Fuseau mitotique disparaît. Nucléole se reforme. Apparition d’un sillon de clivage qui ceinture la membrane cytoplasmique et annonce le début de la cytocinèse. Sillon résulte d’un anneau contractile issu d’un faisceau de microfilaments (actine) à la face interne et interagissant avec la myosine. Contraction jusqu’à la production de 2 cellules filles qui entre en phase G1.

Question 12

12

Answer 12

12. Important d’avoir un équilibre entre prolifération et mort cellulaire. Sinon, pathologies possibles comme cancers ou déficit de cellules.
    - Nécrose : Processus pathologique lorsque la cellule est exposée à divers agresseurs physiques ou chimiques qui endommagent la membrane. Entraine le gonflement et la lyse cellulaire, causant une réaction inflammatoire importante.
    - Apoptose : Mort cellulaire physiologique. Quand les cellules deviennent inutiles. Processus peut être activé par des signaux intrinsèques ou extrinsèques qui initient des mécanismes d’autodigestion tout en maintenant l’intégrité de la membrane cellulaire. Cellule ne relâche pas son contenu dans le MEC et n’induit pas de réaction inflammatoire. Fragmentation de ADN, contraction du volume celluaire, perte de fonction des mitochondries, bourgeonnement membranaire et formation de corps apoptiques (rapidement captés par cellules environnantes).