biologie-cellulaire-fondamentale

name	biologie-cellulaire-fondamentale
description	Compétence niveau ingénieur/docteur en biologie cellulaire. Couvre la membrane plasmique, les organites, le cytosquelette, le trafic vésiculaire et la matrice extracellulaire.
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Compétence : Biologie Cellulaire Fondamentale

Présentation

Compétence niveau ingénieur/docteur en biologie cellulaire : membrane plasmique, organites, cytosquelette, trafic vésiculaire, matrice extracellulaire, jonctions.

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1. Membrane Plasmique

Structure bicouche

• Phospholipides : PC, PE, PS, PI, SM, cholestérol
• Asymétrie : feuillet externe (PC, SM, glycolipides) vs interne (PE, PS, PI)
• Fluidité : régulée par cholestérol, désaturases AG
• Radeaux lipidiques : domaines enrichis en SM + cholestérol

Protéines membranaires

• Intégrales : TM α-hélice, β-barillet, ancres GPI/lipides
• Périphériques : électrostatiques, protéine-lipide
• Transport : canaux, uniport, symport, antiport, pompes ATPases

Schéma

Glycoprotéines → Glycocalyx
Feuillet externe PC/SM/glycolipides
● Cholestérol
Feuillet interne PE/PS/PI
║ Protéines canal/transport

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2. Organites

Noyau

• Enveloppe nucléaire (NE), pores NPC, lamina (lamines A/B/C)
• Import NLS (PKKKRKV) → importine → Ran-GTP
• Compartiments : nucléole (ARNr), speckles (épissage), Cajal bodies

RE (Réticulum Endoplasmique)

• RE rugueux : repliement, glycosylation N-liée, UPR (BiP, calnexine)
• RE lisse : lipides, Ca²⁺, détoxification (P450)

Golgi

• Cis → médian → trans : glycosylation, tri (M6P → lysosomes)

Lysosomes

• pH 5, V-ATPase, ~60 hydrolases (cathepsines, lipases)
• Autophagie : mTOR régule, autophagosome → lysosome

Mitochondries

• Double membrane, cristae, espace inter-membranaire, matrice
• ADNmt (16.6 kb), fission/fusion (Drp1, Mfn1/2, OPA1)

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3. Cytosquelette

Microfilaments (actine)

• G-actine → F-actine (double hélice), extrémité + et -
• Profiline, cofiline, Arp2/3 (branchement), formine (nucléation)
• Myosines I, II, V, VI

Microtubules

• α/β-tubuline → protofilaments (13) → microtubule (25 nm)
• Instabilité dynamique, GTP-cap, catastrophe/sauvetage
• Kinésine (+), dynéine (-), MAPs (Tau, MAP2)

Filaments intermédiaires

• Kératines, vimentine, desmine, GFAP, neurofilaments, lamines

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4. Trafic Vésiculaire

Vésicules

Type	Manteau	Direction
COPII	Sar1, Sec23/24/13/31	RE → Golgi
COPI	ARF1	Golgi → RE
Clathrine	AP2, dynamine	TGN/PM → endosomes

Fusion SNARE

v-SNARE (VAMP) + t-SNARE (syntaxine, SNAP-25) → complexe 4 hélices → fusion
Rab GTPases : marqueurs d'identité

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5. Matrice Extracellulaire

Composant	Rôle
Collagène (I-XXVIII)	Structure, force
Élastine	Fibres élastiques (cross-link lysyloxydase)
Protéoglycanes	GAGs + protéine core
Fibronectine (RGD)	Intégrines → adhésion

Jonctions

• Serrees : claudines, occludines, ZO-1 → barrière
• Adhérentes : cadhérines → caténines → actine
• Desmosomes : cadhérines → filaments intermédiaires
• Gap : connexines → connexons (hexamères) → canaux

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6. Références

• Alberts B. et al. — Molecular Biology of the Cell (7th ed.)
• Lodish H. et al. — Molecular Cell Biology (9th ed.)
• Pollard T.D. & Earnshaw W.C. — Cell Biology (3rd ed.)
• Rothman J.E. (1994) — Protein transport — Nature (Nobel 2013)