La cellule en son milieu
La cellule en son milieu
La cellule en son milieuLe milieu extracellulaire et la notion de
compartimentsAvantages et inconvénientsMilieu intérieur et homéostasiePression osmotique Équilibre de Donnan
Les échanges cellule - milieu
La communication cellulaire
La compartimentationPropre des organismes pluricellulaires
Protection, barrières
Isolement du milieu extérieur
Haut niveau de différenciation spécificité
Fragilité élevée
Homéostasie indispensable
Moyens d’échanges et de communication
Le milieu extracellulaire
Pression osmotiqueOsmolarité plasmatique = mosm/LΔΠ° flux hydriques dans l’organisme
Les échanges transmembranaires
Diffusion simple
Diffusion facilitéeTransport passifTransport actif
Transport de macromoléculesEndocytosesExocytose
Perméabilité de la membrane cellulaire
Bicouche hydrophobe
Imperméable ?
Nécessité d’échanges Eau Nutriments Régulation : PH. Ions
etc…
Perméable ? Aggresseurs Toxiques OH !
Diffusion simplePas de coût EGradient de concentrationNature de l’élément diffusibleEau : diffusion libre (petite taille + porines)Molécules
Petites non polaires non chargées (O2, halothane lipophile) rapides
Petite polaires non chargées (CO², éthanol…) + lentes
Ions : mb imperméable aux particules chargées !
Diffusion facilitéetransport passif
Pas de coût E
Protéines transmembranaires
Canaux ioniques
Stéréochimie
Gradient de concentration
Canaux ioniques
Co-transports de molécules
Transporteur D-glucose
Transporteur D-glucoserégulation
Transports actifsEx : pompe Na+/K+/ATPase
Coût +++
Indépendante du gradient EC
Électrogène !
Évité l’accumulation du Na cellulairePr osmotique
Résultat : Différence de concentrationMoteur utilisable (transport de molécules)
Transports actifsEx : pompe Na+/K+/ATPase
Transports actifsEx : pompe H+/K+/ATPase
Couplages des systèmes de transport
exemple du rein
ExocytoseTypes :
Constitutive (toutes cellules)
Régulée ExocrinieEndocrinie
Exemples
La communication cellulaire
Communication et signaux intercellulaires
IntroductionLes modes de communicationLes médiateurs chimiquesLa transduction du signalLes récepteursLes seconds messagersExemples
Ocytocine Réaction immunitaire et cytokines Testostérone
Communication cellulaireCoordination, synchronisation cellulaire
Contrôle de toutes les fonctions EmbryogenèseCroissance HoméostasieDéfense immunitaireMouvement etc
Modes de communication inter-cellulaire
Messager électrique : voie neuronale
Messager chimiquePar contact : système immunitaireA distance
Voie endocrineVoie paracrineVoie autocrine
Les composants de la communication cellulaire
Signaux extracellulaires, messagers chimiquesRécepteurs cellulairesCiblesEffecteurs cellulairesEffets / réponses
Stratégies de communication par messagers chimiques
Autocrine Amplification
Paracrine Signaux locaux
Endocrine À distance Voie sanguine Effet prolongé
Les molécules informatives« messagers »
Structure Hydrophiles Lipophiles
Type Médiateurs chimiques
non hormonauxFacteurs de croissanceAnticorpsMédicaments
Hormones Neuromédiateurs
Nature biochimique Acides aminés et dérivés Peptides Glycoprotéines Lipidiques
Dérivées cholestérol Dérivées AG
Les médiateurs chimiques locaux
Prostaglandines Dérivés de lipides Thromboxane
(vasoconstriction) Leucotriènes
(inflammation) Prostaglandines
InflammationPH gastriqueContractions m. lisses
Médiateurs gazeux Monoxyde d’azote NO
VasodilitationRelaxation m. lisses Immunité non
spécifique Oxyde de carbone
Messagers hormonaux Hydrophiles
Peptidiques Formes libres
plasmatiques Fixation membranaire Action courte Exemples :
Insuline Adrénaline
Lipophiles
Binding proteins Action lente et durable Récepteur cytosolique Exemples
Stéroïdes (oestrogènes)
Vitamines (D, A)Hormones
thyroïdiennes
Ligands et récepteursFixation
Spécifique (stéréospécificité)Haute affinité réversibleSaturable Constante de dissociation
Modification allostérique
Plusieurs récepteurs possiblesEx : adrénaline et récepteurs α1, β1, α2, β2
Les récepteursRécepteurs membranaires
Récepteurs canaux ioniquesActivateursInhibiteurs
Récepteurs enzymesRécepteurs couplés à des effecteurs
Couplés aux protéines G (RCPG)Couplés à la thyrosine - kinase
Récepteurs intra-cellulairesNucléairesCytosoliques
Récepteurs canaux ioniques
Cations ou anions
+/- sélectifs
Les protéines G
Hétérodimères fixant le GTP
Activent des protéines enzymes effectrices : AC ou PLC
Le 2nd messager
Récepteurs intracellulairesexemple : stéroïdes
Effets cellulairesUn même récepteur effets + ou –
Un même ligand Récepteurs différents (Ach)Effets multiples
Différents ligands même récepteurEx : glucagon et insuline (effets différents)
Effets cellulairesActivation de protéines
Activation génique
Mitose
Différenciation
Migration
Apoptose
Exocytose (ex : sécrétion exocrine)
Les facteurs de croissance et cytokines
Polypeptides
Activité paracrine ++
Origine variée
Pléïotropes
Rôles Hématopoïèse Prolifération, différenciation Réponse immunitaires et inflammation
Familles de cytokines
Interleukines
Interférons et virus