University Côte d'azur

ECUE SV : Biologie cellulaire

ECUE's code : SPEV100

Belong to 2 UE
PORTAIL SCIENCES DE LA VIE
Biologie cellulaire
Campus Valrose
Licence 1
Semestre impair
Français

PRESENTATION

Saviez-vous que le nombre moyen de cellules d’un organisme humain (celui d’un homme de 70 kg et mesurant 1,70 mètres) s’élève à 3 x10e13, c.a.d. 30 000 milliards ou encore 30 000 000 000 000 qui se différencient en 200 types cellulaires différentes ?

Bien que ces types cellulaires assurent des fonctions bien distincts dans notre corps, ils possèdent tous une structure et une organisation de base similaires. C’est le fonctionnement de la cellule « type », la plus petite unité fonctionnelle de notre organisme, qui sera étudié lors de ce cours.

Il s’adresse aux étudiants qui souhaitent

                    - mieux connaître les structures intracellulaires de la cellule humaine

                    - comprendre les interactions complexes entre ces structures qui assurent la vie de la cellule.

Une attention particulière sera portée à l’étude des mécanismes moléculaires de la division cellulaire et de la régulation du cycle cellulaire.

En effet, pour information, sachez que le contrôle de ces processus est crucial pour éviter la prolifération anarchique des cellules (l’apparition de cancers) et garantir l’intégrité de l’organisme pluricellulaire.

Ainsi, la compréhension du fonctionnement de la cellule est la première étape indispensable vers la compréhension du fonctionnement des organes et puis de l'organisme entier. C'est ce que vous découvrirez dans cet enseignement. 

Course's manager(s)

Isabelle Gillot , Sabine Lindenthal , Alexandre Ottaviani

In class

  • 20h of lectures
  • 10h of directed studies

PREREQUISITES

Before the start of the course, I must ...
  • regarder la vidéo "mondes cellulaires" via le lien https://www.youtube.com/watch?v=TR3tXKHE6-A
  • répondre aux QCM de la page "introduction".
  • connaitre les cinq types des molécules du vivant : l'eau, les glucides, les lipides, les protides, les acides nucléiques
  • comprendre le principe de l'expression des gènes (transcription et traduction) et de la réplication de l'ADN

OBJECTIVES

By the end of this course, I should be able to...
  • décrire et reconnaître les constituants de la cellule eucaryote animale
  • expliquer le concept de la compartimentation dans l’organisation et le fonctionnement de la cellule eucaryote
  • décrire les fonctions des organites cellulaires et leurs interactions
  • retracer les différentes étapes de la division cellulaire mitotique et méiotique
  • expliquer l’importance des mécanismes de la régulation du cycle cellulaire pour l’organisme pluricellulaire

CONTENT

  • I. Introduction

    Comparaison cellule procaryote/cellule eucaryote; formation de la cellule ancestrale (LUCA), l'origine de la cellule eucaryote

    II. Les membranes biologiques :

    les lipides membranaires : les phospholipides

    Plan détaillé du cours :

    I. Introduction

    1.1. « Définition » de la cellule

    1.2. Brève comparaison cellule procaryote/eucaryote

         1.2.1. La cellule procaryote

         1.2.2. La cellule eucaryote

    1.3. Formation de la cellule ancestrale

    1.4. Evolution de la cellule

    1.5. L’origine des cellules eucaryotes

         1.5.1. L’hypothèse endosymbiotique

         1.5.2. Le rapport surface/volume

    II. Les membranes biologiques

    2.1. Structure et composition de la membrane biologique

    A : Les lipides membranaires

    2.2.  Les phospholipides

         2.2.1. Formation de la bicouche lipidique

            2.2.1.1. La liaison hydrogène

            2.2.1.2. Molécules hydrophobes/molécules hydrophiles

            2.2.1.3. Les hydrocarbures dans l’eau

            2.2.1.4. Les phospholipides dans l’eau

            2.2.1.5. L’autoassemblage et l’autofermeture

  • Plan du cours II : 

            2.2.2. La Micelle

    2.3. Les glycolipides 

    2.4. Le cholestérol

    2.5. Distribution des lipides membranaires dans la bicouche

    2.6. La dynamique de la membrane biologique

           2.6.1. La fluidité membranaire

           2.6.2. La perméabilité membranaire

    B : Les protéines membranaires

    2.7. Différents modes d’association des protéines avec la membrane

          2.7.1. Les protéines intrinsèques

          2.7.2. Les protéines périphériques

    2.8. Les glycoprotéines

    2.9. Le glycocalix ou cell-coat

    2.10. La mobilité des protéines dans la membrane

    2.11. Le radeau lipidique

    2.12. Fonctions majeures des protéines membranaires

  • 3.1. Le Noyau

             3.1.1. L’organisation structurale générale

             3.1.2. L’enveloppe nucléaire

             3.1.3. La lamina nucléaire

                      3.1.3.1. L’assemblage des filaments intermédiaires

                      3.1.3.2. La dépolymérisation des filaments intermédiaires

             3.1.4. L’empaquetage de l’ADN dans les fibres de chromatine

                       (la structure des chromosomes en interphase)

                      3.1.4.1. Le nucléosome

                      3.1.4.2. La fibre de 11nm ou « le collier en perles »

                      3.1.4.3. Le solénoïde ou la fibre de 30nm

                      3.1.4.4. De l’euchromatine à l’hétérochromatine

                      3.1.4.5. La fonction de la chromatine

             3.1.5. Les niveaux supérieurs de condensation de l’ADN :

                       Le chromosome métaphasique

             3.1.6. Le transport au travers de l’enveloppe nucléaire

                      3.1.6.1. La structure du complexe du pore nucléaire

                      3.1.6.2. Les échanges nucléo-cytoplasmiques

             3.1.7. Le nucléole

                      3.1.7.1. L’organisation du nucléole

                      3.1.7.2. La structure du ribosome

    3.1.7.3. La fonction du nucléole

  • 3.1. Le noyau (suite)

       3.1.6. Le transport au travers de l’enveloppe nucléaire

            3.1.6.1. La structure du complexe du pore nucléaire

            3.1.6.2. Les échanges nucléo-cytoplasmiques

      3.1.7. Le nucléole

           3.1.7.1. L’organisation du nucléole

           3.1.7.2. La structure du ribosome

           3.1.7.3. La fonction du nucléole

      3.2. Le système endomembranaire

             L’expérience de marquage métabolique et chasse –

             la voie biosynthèse-exocytose

        3.2.1. Le réticulum endoplasmique (RE)

           3.2.1.1. La structure du réticulum endoplasmique granuleux

                       (REG) et lisse (REL)

           3.2.1.2. Les fonctions du REG :

                       - la synthèse des protéines (solubles et membranaires)

                       - la N-glycosylation des protéines

  • No description
  • 3.2. Le système endomembranaire (suite)

      3.2.1.2. Les fonctions du REG :

                       - la synthèse des protéines (solubles et membranaires)

                       - la N-glycosylation des protéines

                       - le repliement des protéines

                       - la synthèse des phospholipides

      3.2.1.3. Les fonctions du REL

                      - la détoxification des substances liposolubles

                      - le stockage des ions calcium

                      - la synthèse des hormones stéroïdes

  • No description
  • 3.2. Le système endomembranaire (suite)

       3.2.1. Le réticulum endoplasmique (RE)              

             3.2.1.4. Le transport vésiculaire du RE à l’appareil de Golgi

                         - la formation d’une vésicule

                         - le transport vésiculaire sélectif

                         - le trafic vésiculaire et le maintien de la composition

                                             protéique du RE

        3.2.2.  L’appareil de Golgi

              3.2.2.1. La structure de l’appareil de Golgi (les parties cis,

                       médian et trans golgien)

              3.2.2.2. Les fonctions de l’appareil de Golgi

                   La voie antérograde

                   La voie rétrograde

              3.2.2.3. Les voies du tri protéiques

                   3.2.2.3.1. L’exocytose

                                 - La sécrétion constitutive

                                 - La sécrétion régulée

                   3.2.2.3.2. La digestion intracellulaire

                                 - Le lysosome

                                 - Les voies d’entrée aux lysosomes

                                  (la voie endocytose-biodégradation)

  •         3.2.2.3.2. La digestion intracellulaire

                           - Le lysosome

                           - Les voies d’entrée aux lysosomes

                             (la voie endocytose-biodégradation)

                           - Les corps multivésiculaires

                           - Le glycocalix lysosomal

     

    3.3. Les compartiments clos

       3.3.1. La mitochondrie

           3.3.1.1. L’organisation générale de la mitochondrie

                       - la plasticité mitochondriale

                       - la division mitochondriale

                       - l’emplacement dans la cellule

                       - le génome mitochondriale

                       - l’importation des protéines et des lipides dans la

                         mitochondrie

          3.3.1.2. La fonction de la mitochondrie

                     - La réduction du NAD+

                     - La génération du gradient électrochimique de protons

                     - La phosphorylation oxydative et la synthèse d’ATP

       3.3.2. Le peroxysome

            3.3.2.1. L’organisation du peroxysome

            3.3.2.2. Les fonctions du peroxysome

  • No description
  • 3.4. Le compartiment cytosolique

        3.4.1. Les réserves énergétiques

        3.4.2. Les protéasomes

        3.4.3. Le cytosquelette

                - les trois types de polymères fibreux

                - les trois états des composants du cytosquelette

               3.4.3.1. Structure et fonctions principales des

                            - filaments intermédiaires

               3.4.3.2. Structure et fonctions principales des

                            - filaments fins

               3.4.3.3. Structure et fonctions principales des

                           - microtubules

         3.4.4. Les centrioles

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  • IV. Le cycle de division cellulaire

       4.1. La réplication du centriole

       4.2. La phase M et la réorganisation du réseau des microtubules

          4.2.1. La caryocinèse

                4.2.1.1. La phase G2 tardive

                4.2.1.2. La prophase

                4.2.1.3. La prométaphase

                4.2.1.4. La métaphase

                4.2.1.5. La transition métaphase/anaphase

                4.2.1.6. L’anaphase A / l’anaphase B

                4.2.1.7. La télophase

                4.2.1.8. La décomposition et la réorganisation de l’enveloppe nucléaire

          4.2.2. La cytocinèse

          4.2.3. La division méiotique des cellules somatiques

               4.2.3.1. La méiose 1 et 2

  • 4.3. Le contrôle du cycle cellulaire

             4.3.1. Les composants clés du système de contrôle

             4.3.2. Le point de contrôle G2/M

                       - L’activation de la kinase dépendante de la cycline (Cdk1)

                       - Le rôle de la protéine 53

             4.3.3. La sortie de la phase M

             4.3.4. Les cellules en phase G0

             4.3.5. Le passage du point de contrôle G1/S

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  • Le contenu de la séance sera déterminé par les étudiants.

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