La présentation est en train de télécharger. S'il vous plaît, attendez

La présentation est en train de télécharger. S'il vous plaît, attendez

COMPARTIMENTS DE LA CELLULE ET TRI DES PROTÉINES.

Présentations similaires


Présentation au sujet: "COMPARTIMENTS DE LA CELLULE ET TRI DES PROTÉINES."— Transcription de la présentation:

1 COMPARTIMENTS DE LA CELLULE ET TRI DES PROTÉINES

2 2 Notion de compartiment •Procaryote : 1 compartiment et une seule membrane •Eucaryote : des compartiments limités par une membrane (compartiments sans membrane) •Un compartiment : ses enzymes  ses propriétés  •Voiries entre les compartiments

3 3 Connaissance de l'eucaryote = •Ce qui se passe dans chaque compartiment (enzymes) •Échange des molécules d'un compartiment à l'autre •Création et genèse du compartiment

4 4 Le compartiment •Une membrane •Une lumière •Les entrées et les sorties •Rôles des protéines

5 5 Les protéines •  protéines différentes dans une cellule •La synthèse débute toujours dans le cytosol  •puis direction dans un compartiment spécifique  •trafic des protéines

6 COMPARTIMENTS DE LA CELLULE ET TRI DES PROTÉINES I - Compartimentation des cellules

7 7 Les membranes intra-cellulaires ne font pas que augmenter la surface de membrane •Sur les membranes –Métabolisme des lipides (une partie) –Phosphorylation oxydative –Photosynthèse •Et –Maintien de compartiments

8 8 Fig 12-1 Les compartiments Cytosolique en gris Non cytosolique en blanc

9 9 Liste des compartiments •Noyau (génome, ADN) •Cytoplasme (cytosol + organites) •Cytosol (synthèse des protéines + dégradation + métabolisme intermédiaire) •Mitochondries •Peroxysomes •Reticulum endoplasmique (  ribosomes, synthèse des lipides, stockage de Ca ++ ) •Golgi •Lysosomes •Endosomes (intermédiaire entre extérieur et lysosome) •Vésicules –organite  organite –sécrétion, endocytose

10 10 Table 12-1 Volumes relatifs occupés par les principaux compartiments intra cellulaires d’un hépatocyte Cytosol  50 % Compartiment intra-membranaire  50 %

11 11 •Relative Amounts of Membrane Types in Two Kinds of Eucaryotic Cells Table 12-2

12 12 Hépatocyte : surfaces relatives des organites

13 13 Hépatocyte : surfaces relatives des organites

14 14 Hépatocyte : surfaces relatives des organites

15 15 Hépatocyte : surfaces relatives des organites

16 16 Fig 12-2 •Hépatocyte •La membrane plasmique ne représente qu'une infime partie des membranes (en surface)

17 17 Explication phylogénique des membranes intra-cellulaires •Bactérie = ancêtre de la cellule eucaryote •Chez procaryote : –Toutes les membranes sont de la membrane plasmique –rapport surface/volume : grand •Chez eucaryote : –Taille beaucoup plus grande (X 10-30) –volume fois plus –rapport surface/volume : petit

18 18 2 explications de la formation des membranes •Exemple (1) actuel : formation des vésicules thylakoïdes (lieu de la photosynthèse) dans les chloroplastes •Exemple (2) phylogénique : origine des organites

19 19 Exemple 1 : génération des vésicules thylakoïdes dans les chloroplastes •Vésicules thylakoïdes proviennent de proplastides (feuilles des plantes vertes) •Proplastides : –petits organites précurseurs –présents dans toutes les cellules végétales immatures –limités par une double membrane –se développent en •stockage de amidon, graisse, pigments •chromoplast (pigments des fleurs) •chloroplastes (photosynthèse des feuilles)

20 20 Fig 12-3 •Bourgeonnement de la membrane interne

21 21 Fig 12-4A Exemple 2 : schémas hypothétiques de l'origine des organites (approche évolutive)

22 22 Arguments en faveur de cette hypothèse du schéma précédent : formation de l'enveloppe nucléaire et du RE •Molécule d'ADN attachée à une invagination de la membrane plasmique chez certains procaryotes •ADN en continuité avec le cytosol •Création des pores •2 membranes •Topologie équivalente au cytosol (mitose …) •Continuité avec le réticulum endoplasmique

23 23 Autres organites •Voie endocytaire –Endosomes •Voie sécrétrice –Golgi –Lysosomes •Vésicules de transport entre les deux •Appartiennent à la même famille

24 24 Fig 12-4B Exemple 2 : schémas hypothétiques de l'origine des organites : mitochondries (approche évolutive)

25 25 Mitochondries et plastides •Membrane interne de la mitochondrie  membrane plasmique de la bactérie englobée •Membrane interne du plastide  membrane plasmique de la bactérie englobée •Membrane double •Modes de transports particuliers

26 26 Conséquences •Organites avec une lumière interne topologiquement équivalente au milieu extra- cellulaire. Applications : –endocytose, sécrétion –chambre externe de la mitochondrie

27 27 Fig 12-5 •Rapports topologiques des compartiments des voies sécrétoire et endocytaire d'une cellule eucaryote – Toutes les lumières peuvent communiquer entre elles et avec l'extérieur (par bourgeonnement fusion) –Trafic (mitochondries exclues)

28 28 Topologie des compartiments (4 familles de compartiments) •Noyau et cytosol (pores pour communiquer) •Voies sécrétoire et endocytaire : RE, Golgi, endosomes, lysosomes, vésicules de transport, peroxysomes •Mitochondries, •(Chloroplastes que dans les plantes)

29 29 Finalement : 2 compartiments •Cytosol noyau  intra-cellulaire •Lumière des organites  extra-cellulaire •Toute membrane a 2 faces –cytosolique (topologiquement équivalent au cytosol) –non cytosolique (topologiquement équivalent au milieu extra- cellulaire)

30 30 Changement de compartiments des protéines •Cytosol (lieu de synthèse de toutes les protéines)  •Signal de tri –non (la plupart)  restent dans le cytosol –oui (les autres)  autre direction •3 modes de transport –portillon –transmembranaire (translocateurs) –Vésicules

31 31

32 32 Fig 12-6 •Les compartiments et les voies

33 Transport par portillon •Trafic entre deux compartiments topologiquement identiques •A travers les pores –Transport actif sélectif pour les grosses molécules –Diffusion libre des petites molécules

34 Transport transmembranaire •Transport entre deux compartiments topologiquement différents •Nécessité d'un transporteur protéique •Passage à travers une membrane •Nécessité d'un déroulement de la protéine •eg : –cytosol  lumière du RE –cytosol  mitochondrie

35 Transport vésiculaire •Transport entre deux compartiments topologiquement identiques (pas de membrane traversée) •Existence d'un intermédiaire (de taille et de forme variable) •Compartiment donneur et accepteur •Pas de membrane à traverser

36 36 Fig 12-6 •Les modes de transport entre les compartiments –Transport par portillon –Transport transmembranaire –Transport vésiculaire

37 37 Les deux types de signaux de tri •1 - Séquence continue de 15 à 60 acides aminés –appelée "séquence signal" –souvent retirée de la protéine par une signal peptidase –est le plus souvent à l'extrémité de la chaîne •2 - Arrangement 3-D d'atomes qui se forme à la surface de la protéine quand elle se replie –appelée "signal patch" –peuvent être à distance les uns des autres

38 38 Fig 12-8 •Les deux types de signaux de tri dans une protéine –(A) Séquence signal –(B) Signal patch

39 39 Les signaux de tri •Signal peptide –cytosol  reticulum endoplasmique –cytosol  mitochondrie (chloroplaste) –cytosol  peroxysomes –cytosol  noyau * –noyau  cytosol –Golgi  reticulum endoplasmique •Signal patch –cytosol  noyau * –Golgi  Lysosomes –cytosol  Lysosomes

40 40 Exemples de séquences signal •cytosol  réticulum endoplasmique : 5 à 6 acides aminés hydrophobes à l'extrémité -N  iront dans le Golgi sauf si 4 acides aminés en -C terminal  retournent dans le RE •cytosol  mitochondrie : alternance d'acides aminés hydrophiles et hydrophobes •cytosol  peroxysomes : 3 acides aminés caractéristiques en -C terminal

41 41 Table 12-3 •Quelques séquences signal –acides aminés chargés positivement –acides aminés chargés négativement

42 Séquence signal •Signal RE sur une protéine cytosolique  la protéine va dans le RE •La séquence est nécessaire et suffisante pour un bon ciblage •Un signal pour une localisation donnée est interchangeable : l'hydro-phobicité/philie est plus importante que la nature des acides aminés

43 43 Panel 12-1A •Méthodes d'étude des séquences signal pour la translocation des protéines à travers les membranes 1 - Approche cellulaire

44 44 Panel 12-1B •Méthodes d'étude des séquences signal pour la translocation des protéines à travers les membranes 2 - Approche biochimique

45 45 Panel 12-1C •Méthodes d'étude des séquences signal pour la translocation des protéines à travers les membranes 3 - Approche génétique

46 Signal patch •Difficile à étudier •Ne peut pas être transféré d'une protéine à une autre

47 47 Récepteurs de tri •Reconnaissent le signal de tri •Ont un fonctionnement catalytique –effectuent un tour –puis retournent à leur point d'origine •Reconnaissent des classes de protéine plutôt que un type de protéine •Comparables à un système de transport publique

48 48 Les cellules ne peuvent pas construire leurs organites limités par une membrane par simple copie : elles ont besoin de l'information contenue dans l'organite lui-même •Information génétique •Information épigénétique


Télécharger ppt "COMPARTIMENTS DE LA CELLULE ET TRI DES PROTÉINES."

Présentations similaires


Annonces Google