Université Kasdi MERBAH - OUARGLA Faculté des Sciences de la Nature et de la Vie et des Sciences de la Terre et de l'Univers Département de Biologie

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3  Le noyau est la plus grosse structure à l’intérieur de la cellule ;  La majorité des cellules ne possèdent qu’un seul noyau, excepté certaines cellules du foie ou les fibres striées ainsi que certaines cellules végétales (laticifères, grains de pollen) et champignons (non cœnocétiques).  Il est le centre de commande du métabolisme cellulaire  Il contient toutes les informations génétiques  Il est entouré de 2 membranes l’ensemble appelé enveloppe nucléaire.  Cette dernière est traversée de nombreux pores appelés pores nucléaires.

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9 NUCLÉOPLASME  Liquide semi- visqueux (eau, sels, protéines solubles, sucres, etc.).  Fournit un milieu favorable à l'activité du noyau CHROMATINE  Matériel génétique : ADN et protéines.  Peu condensé = filamenteux.  Invisible au microscope optique.  Apparaît au microscope optique comme des granulations indistinctes.  Entre les périodes de divisions.  Permet les activités normales de la cellules entre les périodes de division car l'ADN, peu condensé, est accessible aux enzymes.

Ahmed CHAABENA 10 CHROMOSOMES  Matériel génétique : ADN et protéines.  Condensé = petits bâtonnets.  Visibles au microscope optique.  Apparaît au microscope optique comme des granulations plus épaisses.  Lorsque la cellule se divise.  Permet la répartition égale du matériel génétique dans 2 cellules filles lors de la division cellulaire car l'ADN est fortement condensé. NUCLÉOLE  Un ou plusieurs.  Formé d'ADN nucléolaire, d'ARN ribosomique et de protéines.  Lieu de l'assemblage des ribosomes. MEMBRANE NUCLÉAIRE  Double, séparée par un espace, percée de pores, en continuité avec la membrane du REG.  Contrôle les échanges entre le noyau et le cytoplasme

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Structure de l’enveloppe nucléaire Ahmed CHAABENA 12 Chez les eucaryotes, le noyau est séparé du cytoplasme par l’enveloppe nucléaire. portion spécialisée du R.E. Qui est une portion spécialisée du R.E.. Elle comporte : membrane nucléaire interne  Une membrane nucléaire interne de 50 à 60 Å d’épaisseur dirigée vers le nucléoplasme ; membrane nucléaire externe  Et une membrane nucléaire externe dirigée vers le hyaloplasme. espace périnucléaire  Ces deux membranes sont parallèles et délimitent une cavité de 200 Å d’épaisseur appelée espace périnucléaire.

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Ahmed CHAABENA 14 La membrane extérieure est en continuité avec le R.E. et l’espace périnucléaire communique avec les cavités du R.E.. pores nucléaires Les deux membranes s’unissent de place en place pour constituer des perforations circulaires ayant toutes le même diamètre ce sont les pores nucléaires. De ce fait, l’enveloppe nucléaire ne forme pas une frontière continue entre le nucléoplasme et le hyaloplasme.

Ahmed CHAABENA 15 complexe de pore : En bordure de chaque pore, nous retrouvons le complexe de pore : 8 sous unités protéiques,  Constitué de 8 sous unités protéiques, anneau débordant  Formant un anneau débordant de part et d’autre du côté hyaloplasmique, du nucléoplasme et de l’enveloppe nucléaire. lamina Le long de la membrane nucléaire interne est accolée la lamina, ribosomes Alors que les ribosomes sont accolés sur la membrane nucléaire externe (polysomes).

Ahmed CHAABENA 16 La structure de l’enveloppe nucléaire présente des variations concernant les pores et la lamina selon :  Les types cellulaires,  Les organismes  Et l’état fonctionnel des cellules. L’épaisseur de la lamina est comprise entre 150 et 600 Å selon les cellules et au cours du cycle cellulaire.

Ahmed CHAABENA 17 Le diamètre des pores est de 700 Å. Le nombre de pores est très différent d’une cellule à l’autre :  Quand ils sont peu nombreux, les pores sont répartis au hasard,  Mais dans le cas contraire, ils constituent un arrangement hexagonal. Par exemple, par enveloppe nucléaire :  Lymphocytes :270 pores,  Cellule Héla :2000 pores,  Hépatocytes :9000 pores.

Composition de l’enveloppe nucléaire Ahmed CHAABENA 18 Les méthodes d’études cytochimiques révèlent l’existance d’activité enzymatique au niveau de l’enveloppe nucléaire et du R.E.. Ainsi, on trouve les mêmes protéines dans l’espace périnucléaire et les cavités du R.E.. Donc l’enveloppe nucléaire est une portion du R.E.. La structure et la composition des membranes nucléaires interne et externe sont identiques à celle du R.E..

Ahmed CHAABENA 19 protéique La lamina est de nature totalement protéique.  La chromatine et, plus tard, les chromosomes sont collés à la lamina. ribonucléoprotéique Le complexe du pore est de nature ribonucléoprotéique. La composition chimique moyenne de l’enveloppe nucléaire :  20 % de lipides,  75 % de protéines,  04 % de RNA,  01 % de DNA. Le taux élevé de protéines est dû à la lamina.

NUCLÉOLE Ahmed CHAABENA 20 Le nucléole est le lieu de formation des pré ribosomes, cette formation se fait en deux étapes :  La biosynthèse des RNAr et maturation,  L’auto assemblage des RNAr avec les protéines ribosomiques. Les nucléoles sont de structure dense, sphérique et sont observables durant l’interphase et à la prophase.

Ahmed CHAABENA 21 Ils sont observés au microscope optique dans tous les organismes supérieurs en raison de leur grande taille, environ 1 à 7 µm de diamètre et leur affinité aux colorants basiques. Le plus souvent, on ne trouve qu’un nucléole par noyau mais il peut y avoir jusqu’à 10. La taille et le nombre de nucléoles sont une caractéristique de l’espèce et du type de cellule :  Ils sont plus nombreux dans les cellules germinales que dans les cellules somatiques.

Ahmed CHAABENA 22 organisateurs nucléaires Ils sont le produit de l’activité de site chromosomique particuliers appelés organisateurs nucléaires qui correspondent aux constrictions secondaires. Dans l’espèce humaine, il y a un organisateur nucléaire dans les bras p de tous les chromosomes acrocentriques (D-G) c’est-à-dire /

Ahmed CHAABENA 23 L’observation au microscope électronique de coupes minces dans le nucléole montre deux zones de structures différentes associées à la chromatine :  La zone fibrillaire  La zone granulaire. Le nucléole comporte trois composants essentiels :  DNA,  RNAr,  Protéines. La zone fibrillaire et la zone granulaire contiennent toutes les deux de l’ARN et des protéines.

Ahmed CHAABENA 24 Les protéines représentent 90 % du poids des nucléoles. Parmi ces protéines, on trouve :  Des protéines histones associées au DNA nucléolaire,  Des protéines enzymatiques qui interviennent dans le métabolisme des RNA,  Et des protéines de structure des ribosomes.

Rôles physiologiques de l’enveloppe Ahmed CHAABENA 25 Grâce aux pores de l’enveloppe nucléaire, des passages d’ions et de molécules se font entre les deux compartiments : le noyau et le cytoplasme. Ces échanges nucléocytoplasmiques sont essentiels dans la vie de la cellule, car :  La synthèse du DNA et des RNA nécessite l’apport dans le noyau de nucléotides venus du cytoplasme,  De même, la synthèse des protéines exige l’exportation des RNA du noyau vers le cytoplasme.  Certaines protéines reviennent vers le noyau :  Histones,  Protéines chromosomiques,  Protéines ribosomiales.

Ahmed CHAABENA 26 Le diamètre du canal du pore est de 100 Å. Ce passage sert pour le transport passif (diffusion) : K+K+  Glycérol  Saccharose Le passage est plus ou moins rapide selon la taille et la forme de la molécule.

Ahmed CHAABENA 27 Il existe une relation entre le nombre de pores et l’activité cellulaire :  Le nombre de pores augmente quand la synthèse protéique est plus importante,  Il augmente également au cours de la synthèse du DNA.

Ahmed CHAABENA 28 Au cours de la division cellulaire, il y a formation d’une nouvelle enveloppe nucléaire :  C’est d’abord la lamina qui se reconstitue contre les chromosomes,  Puis les vésicules du R.E. se collent à la nouvelle lamina,  Ensuite fusionnent pour donner les nouvelles membranes nucléaires interne et externe qui isolent les chromosomes du reste de la cellule.

Ahmed CHAABENA 29 télophase Cette biogénèse de l’enveloppe nucléaire se fait au cours de la télophase en deux étapes :  Association des protéines de la lamina et des chromosomes,  Association des protéines de la lamina et des vésicules du R.E..

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Ahmed CHAABENA 38 La position du centromère permet de distinguer les chromosomes:  acrocentriques, télocentriques, Submétacentriques et métacentriques : le centromère est situé en position soit terminale, soit subterminale, soit submédiane, soit médiane.

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