lexique biologie cellulaire PCEM 1
lexique biologie cellulaire PCEM 1
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Date de publication : 20/10/2017
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LEXIQUE BIOLOGIE CELLULAIRE PCEM 1
Acétylcholine : neurotransmetteur. C’est le médiateur chimique du système parasympathique.
Acétylcholinestérase : protéine responsable de la dégradation de l’acétylcholine.
Actine : protéine globulaire constituant les micro filaments d’actine.
Adaptine : protéine qui sert d’intermédiaire entre le récepteur protéique et le manteau de
clathrine. Les adaptines sont sélectives : les vésicules de clathrine ont un contenu différent
selon l’adaptine.
Adénylate cyclase : enzyme membranaire qui joue le rôle de protéine cible dans la
signalisation cellulaire.
ADN polymérase I : remplace les primers d’ARN par d’autres nucléotides.
ADN polymérase III : permet la synthèse de l’ADN dans le sens 5’-> 3’. Elle a une fonction
d’édition. C’est le fragment de Kleenow.
Adrénaline : hormone dérivée d’acides aminés. Cette catécholamine est sécrétée par la zone
médullaire des glandes surrénales. Sa sécrétion en réponse au stress peut être endocrine ou
neuronale. C’est un médiateur chimique du système orthosympathique.
Alpha-actinine : constitue les faisceaux larges (jonctions adhérentes, anneau contractile, fibres
de tension) et fait partie de la plaque d’attachement cytoplasmique.
Amino-acyl ARNt : enzyme sur laquelle se fixe l’acide aminé spécifique de l’ARNt et qui le
fixe ensuite sur l’ARNt.
AMP cyclique : second messager activé par l’adénylate cyclase. Il permet l’activation de la
protéine kinase A (PKA).
APC : complexe multi protéique promoteur de l’anaphase. Il réalise l’ubiquitination de la
sécurine et de la cycline B qui sont ensuite dégradées par le protéasome.
Aquaporines : protéines permettant le transport transmembranaire de l’eau. Elles
appartiennent à la famille MIP. Elles sont composées de 6segments transmembranaires
hydrophobes (hélices α), 2 motifs NPA (asparagine/proline/alanine) présents sur les boucles B
et E ; ces deux boucles interagissent pour former une septième hélice créant le canal de
3angström. Ses extrémités N et C-terminales sont intracellulaires. Elles sont assemblées en
homo tétramère et sont constituées de 250 à 500 acides aminés pour un poids de 25 à 35 kDa.
Elles sont imperméables aux ions.
AQP1 : (rein, œil, poumon, cœur, plexus choroïde (cerveau)), intervention de PKC et
inhibition par les sels de mercure sur la cystéine 189.
AQP2 : (rein : tubes collecteurs), PKC, PKA et CasKII, inhibition par les sels de mercure.
AQP3 : (rein, poumon, appareil gastro-intestinal, vessie), CasKII et inhibition par les sels de
mercure.
AQP4 : (rein, poumon, intestins, cerveau, œil).
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Arf1 : petite protéine G, inactive sous forme GDP. Lorsqu’elle échange son GDP en GTP, elle
expose son lipide et s’ancre à la membrane.
Arf-GAP : hydrolyse le GTP de Arf1.
ARN polymérase I : permet la synthèse des ARNr 28S, 18S et 5,8S dans le nucléole.
ARN polymérase II : permet la synthèse de assembler et des petits ARN sRN.
ARN polymérase III : permet la synthèse de l’ARNr 5S et de l’ARNt dans le nucléoplasme.
Bax : protéine apoptotique, responsable de la mort cellulaire.
Bcl : protéine anti-apoptotique, responsable de la survie des cellules.
Cadhérine : protéine transmembranaire dont l’activité dépend de Ca²+. Elle réalise des
liaisons homophiles et permet l’adhérence entre les cellules (jonctions adhérentes et
desmosomes). Il existe différents types de cadhérines (cadhérine N spécialisée des neurones,
cadhérine E spécialisée des cellules osseuses).
Caldesmone : elle stabilise les micro filaments d’actine, elle est phosphorylée par les kinases
du cycle cellulaire pendant la mitose.
Calmoduline : protéine qui en s’associant au calcium permet l’activation de la protéine
calmoduline kinase (CaM-kinase). Elle est également responsable de la régulation de
l’activité de la pompe à calcium de la membrane plasmique.
Canaux anioniques :
• CLC : ions Cl-, voltage-dépendants.
• VRAC : ions Cl-, voltage-dépendants.
• Canaux chlorures Ca²+ dépendants : ions Cl-
• CFTCR : indépendants du voltage, régulés par l’ATP et par phosphorylations,
déphosphorylations.
Canal cationique : un canal cationique (Na+, Ca²+) est constitué de 4 sous-unités reliées par 3
liaisons covalentes et d’un pore central de 10angström. Le segment IV du canal Na+ est celui
de la voltage-dépendance.
Canaux calciques : ont pour rôle l’homéostasie du calcium.
• RYR/IP3 (récepteur à la ryanodine et à l’IP3)
• SMOC : régulé par des seconds messagers (non voltage-dépendant).
• SOC : canal dominé par le gradient de concentration (non voltage-dépendant).
• VOC : s’ouvre sur une dépolarisation, contrôlé par le potentiel d’action.
• ROC : ouverture contrôlée par la fixation d’un ligand.
• Canal de type L : 5 sous-unités (alpha1, alpha2, bêta, gamma, delta). Alpha1 est la
sous-unité principale, elle sert à la fois de pore et de détecteur des modifications de la
charge électrique. Elle est constituée de 4 domaine : le domaine I est le domaine
d’activation/inactivation par les protéines G, le domaine II est un domaine de
sélectivité et le domaine IV peut être phosphorylé et inhibé par le vérapamil et le
diltiazem. La sous-unité bêta est nécessaire à l’activité de la sous-unité alpha1.
• Canal de type T : s’inactive sur une dépolarisation.
Canaux potassiques : canaux à plusieurs segments transmembranaires.
• Canaux dépendants du potentiel (Kv, Kca), ils possèdent 6 segments
transmembranaires et un domaine P (qui participe à la formation du filtre de sélectivité
pour l’ion K+), le segment IV est responsable de la voltage-dépendance. Le canal de
type SHAKER fait partie de cette famille. 4 sous-unités alpha forment le pore. Il est
inhibé par le TEA (tétraéthylammonium) et son activité peut être modulée par les
nucléotides, le calcium, le pH et les protéines kinases. Il s’ouvre sur une dépolarisation.
• Les canaux à rectification entrante : c’est la famille des canaux KIR. Il possèdent un
domaine P et 2 segments transmembranaires. Un rectificateur est un élément
électronique qui fait passer le courant ionique dans une direction préférentielle. Les
canaux K+ à rectification entrante autorisent le passage des ions K+ dans le milieu
intracellulaire lorsque Em<E (K+), un niveau qui n’est pas réalisable dans les
conditions physiologiques. Pour des potentiels supérieurs au potentiel de repos,
l’ouverture de ces canaux potassiques ne débite qu’un faible courant d’ions K+ en
dehors de la cellule. En dépit de cette faible perméabilité, ces canaux permettent de
stabiliser le potentiel de repos membranaire dans de nombreuses cellules, ainsi que la
repolarisation des cellules excitables à la suite d’un potentiel d’action.
• Les canaux à 2 domaines P et 4 segments transmembranaires : ce sont des canaux
mécano-sensibles activables par les acides gras poly-insaturés et les anesthésiques
généraux volatils. Par exemple TREK-1 (canal K+ des cellules cardiaques) est modulé
par le pH intracellulaire avec une sensibilité par l’acidose.
Caspase : protéine indispensable au déroulement de l’apoptose. Les substrats des caspases
sont les lamines, les topo isomérases et les ADN ases. Elles sont sécrétées sous forme inactive
et sont activées si un signal de mort interne ou externe leur est envoyé.
Caténine : protéine qui interagit avec les filaments intermédiaires de kératine dans les
jonctions adhérentes.
Cavéoline : petite protéine responsable de la formation de cavéoles.
CDI : protéine inhibitrice des complexes CDK + cycline. Elles sont responsables du contrôle
du cycle cellulaire.
Cdc 25 : phosphate responsable de la déphosphorylation des deux phosphates inhibiteurs Tr
15 et Tyr 16) du complexe CDK1 + cycline B.
CDK : protéines kinases cycline dépendantes. Une CDK est active lorsqu’elle forme un
complexe avec une cycline.
CDK 7 + Cycline H : complexe responsable de la phosphorylation activatrice (Tr 161) du
complexe CDK1 + Cycline B.
Chaperon : protéine qui contribue au repliement correct de la protéine.
Clathrine : protéine en forme de triskèle qui permet la formation de vésicule (endocytose et
exocytose à partir du réseau trans golgien).
Cohésine : protéine du kinétochore qui permet de maintenir ensemble les deux chromatides.
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Collagène : protéine fibrillaire (rôle de structure). C’est la glycoprotéine la plus abondante de
la matrice extra cellulaire.
Complexe ARP 2/3 : protéine de coiffe. Elle se fixe à l’extrémité pointue et est recouverte par
un autre filament.
Connexine : protéine qui constitue le connexons (6connexines autour d’un canal central).
Elles pivotent pour ouvrir ou fermer le canal.
COP I : coatomère qui comporte 7 sous unités (alpha, bêta, bêta’, gamma, delta, dzêta et
epsilon). Les vésicules tapissées de COP I sont acheminées de l’appareil de Golgi au
réticulum endoplasmique (transport rétrograde).
COP II : composé de deux complexes protéiques : Sec23/Sec24 (qui s’insère sur Sar1 liée au
GTP) et Sec13/Sec 31. Les vésicules tapissées de COP II sont transportées du réticulum
endoplasmique à l’appareil de Golgi.
Cortisol : hormone stéroïde. C’est un minéralocorticoïde sécrété par la zone glomérulée du
cortex des glandes surrénales.
CPSF : complexe multi protéique qui reconnaît la séquence « fin de gène » et s’y fixe.
CstF : complexe multi protéique qui se fixe sur une séquence riche en U et en G du pré-
ARNm.
Cycline : protéine dont le principal rôle est d’activé les CDK en formant un complexe avec
elles. Il existe 8 cyclines (A à H). Chacune d’elle possède un unique mode d’expression au
cours du cycle et est sécrétée uniquement lorsqu’on a besoin d’elle. Les cyclines G1 (C, D et
E) liées aux CDK sont responsables de la phosphorylation de la protéine Rb.
Cytokine : protéine qui joue le rôle de signal de mort externe. Elle se lie à un récepteur et
active les caspases.
Cytochrome C + Apaf1 : complexe qui joue le rôle de signal de mort interne et permet
l’activation des caspases.
Desmocolline : cadhérine spécialisée du desmosome.
Desmogléine : cadhérine spécialisée du desmosome.
Desmoplakine : fait partie de la plaque d’attachement cytoplasmique.
Diacylglycérol (DAG) : second messager activé par la phospholipase C. En s’associant au
calcium, il permet l’activation de la protéine kinase C (PKC).
DICER : enzyme nécessaire à la synthèse des miRNA et des siRNA.
DnaA : protéines qui se fixent sur oriC en utilisant un ATP pour démarrer le processus de
réplication.
Dynamine : permet la fermeture des vésicules de clathrine. Elle possède une activité
GTPasique.
Dynéine : MAP motrice, véhicule les organites et les vésicules le long des microtubules vers
le pôle -.
EGF : facteur de croissance épidermique.
Estradiol : gonadostéroïde oestrogène sécrétée de façon endocrine par les ovaires.
Exportine : permet l’exportation active des protéines du noyau vers le cytoplasme.
Fibronectine : protéine de la matrice extra cellulaire qui se lie aux intégrines enchâssées dans
la membrane plasmique. Elle possède 3 sites de fixation : sites de fixation au collagène, aux
intégrines et aux protéoglycanes.
Filamine : protéine d’organisation des microfilaments d’actine. Elle organise l’actine en
réseau radiaire et stabilise les filaments sous le cortex cellulaire.
Fimbrine : constitue les faisceaux serrés qui font saillie et tendent à augmenter la surface de la
membrane.
Flippase : enzyme intra membranaire qui permet aux lipides membranaires d’effectuer un
mouvement de flip-flop c’est-à-dire de passer d’un feuillet de la membrane à l’autre.
Fragmine : protéine de coiffe.
FSH : hormone folliculo-stimulante. Hormone glycoprotéique synthétisée par le lobe antérieur
de l’hypophyse.
Gaz dissous : médiateur chimique dont les fonctions sont le relâchement des muscles lisses
(tonus vasculaire) et l’activation des macrophages du système immunitaire.
GDI : protéine qui piège la protéine rab liée au GDP dans le cytosol et empêche le GDP de se
dissocier.
Gea1 : GEF, échange le GDP en GTP.
Gelsoline : protéine de coiffe, en présence de Ca ²+, elle coupe le filament d’actine et se fixe
à son extrémité barbue tout en empêchant sa repolymérisation.
GH : hormone de croissance sécrétée par l’adéno-hypophyse.
Glucagon : hormone protéique hyperglycémiante sécrétée de manière endocrine par le
pancréas.
Glycogène : protéine permettant le stockage du glucose dans le foie et dans les muscles.
GNRP : GEF, facteur d’échange du GDP en GTP.
Grb2 : adaptateur protéique à domaine SH2.
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H3Lys9Méthyl transférase : enzyme spécifique qui permet la méthylation de la lysine 9 de
l’histone H3.
HAT : protéines responsables de l’acétylation des histones nucléosomiques. L’acétylation
consiste en l’ajout de charges négatives sur les lysines, ce qui diminue la liaison avec l’ADN
(activation de la transcription).
HDAC : protéines responsables de la désacétylation des histones (co-répression de la
transcription).
Hélicase : protéine vient se fixer sur les protéines DnaA pour séparer les brins d’ADN
préalablement déroulés par la gyrase.
Histone : petites protéines faisant partie de la chromatine. Les histones nucléosomiques
forment le nucléosome : 2copies de 4 histones H2A, H2B, H3 et H4. H1 est une histone non
nucléosomique, elle permet l’agrafage des nucléosomes entre eux et donc de former le
solénoïde.
Hormones : molécules de signalisation sécrétées par les cellules endocrines regroupées dans
les glandes. On distingue les hormones polypeptidiques (hormones peptidiques, hormones
protéiques et hormones glycoprotéiques) et les hormones non polypeptidiques (hormones
dérivées d’acides aminés et hormones lipidiques).
HPI : protéine qui se fixe à H3 méthylée et permet le maintien de la conformation condensée
(répression active de la transcription).
Hsp 70 : protéine chaperon qui interagit avec les protéines mitochondriales pour permettre
leur passage par le pore général d’importation. Leur dissociation nécessite de l’ATP.
Hydrolase : enzyme de dégradation contenue dans le lysosome.
Importine α : permet l’importation active des protéines dans le noyau. Elle se lie à la séquence
SLN de la protéine à importer.
Importine β : permet l’importation active des protéines dans le noyau. Elle se lie d’une part à
l’importine alpha et solidifie sa liaison avec la séquence SLN et d’autre part à la protéine Ran
liée au GDP.
Inositol triphosphate (IP3) : second messager activé par la phospholipase C. Il permet
l’ouverture des canaux calciques du réticulum endoplasmique et donc la libération de Ca²+
dans le cytosol.
Insuline : hormone protéique sécrétée de façon endocrine par le pancréas. C’est une protéine
hypoglycémiante. Sa maturation nécessite un clivage et la formation de ponts disulfures.
Katanine : MAP de déstabilisation, elle rompt les microtubules en petits fragments qui se
dépolymérisent en dimères qui peuvent se ré assembler.
Kinase : protéine qui permet l’ajout d’un phosphate à une autre molécule.
Kinésine : MAP motrice, véhicules les organites et les vésicules le long des microtubules vers
le pôle +.
Kinétochore : complexe protéique se formant durant la prophase autour des centromères. Les
kinétochores fixent les microtubules kinétochoriens et assurent leur polymérisation et
dépolymérisation.
Laminine : constitue le réseau radiaire. Elle stabilise les filaments sous le cortex cellulaire.
C’est une glycoprotéine de la lame basale composée d’une chaîne alpha qui fixe les
protéoglycanes et deux chaînes bêta (bêta 1 fixe le collagène IV et possède une séquence
RGD, bêta 2 fixe le collagène IV).
LH : hormone lutéinisante. Hormone glycoprotéique sécrétée par le lobe antérieur de
l’hypophyse.
Libérine : hormone régulatrice sécrétée par l’hypothalamus moyen (infandibulo-tubérien)
véhiculée par un système porte jusqu’à l’adéno-hypophyse où elle régule les sécrétions.
Ligase : permet de souder les nucléotides entre eux.
MAP 2 : MAP de stabilisation, on la trouve dans les dendrites et les corps cellulaires des
neurones, elle oriente l’axe des microtubules et solidarise les enveloppes des organites.
MCAK : MAP de déstabilisation, elle supprime les dimères de tubuline aux extrémités.
Mélatonine : hormone qui régule le sommeil pendant la nuit sécrétée par l’épiphyse à partir de
la sérotonine.
MPF : facteur promoteur de la mitose. Il contrôle la transition entre la phase G2 et la phase M.
Il est formé à partir du complexe cdc2 (CDK1) + cycline B. Il est responsable de la
dissociation de l’enveloppe nucléaire par phosphorylation des lamines et de la catalyse du
fuseau mitotique.
Myosine I : protéine globulaire associée à l’actine, elle est activée par la myosine I kinase et
permet le transport des vésicules. Elle possède une tête et une queue courte et a une activité
ATPasique.
Myosine II : protéine globulaire possédant deux têtes et une queue longue, elle est associé par
phosphorylation et permet le glissement de l’actine, ce qui entraîne la contraction musculaire.
Elle a également une activité ATPasique.
Nébuline : elle détermine la longueur des filaments d’actine dans les muscles striés.
NFkB : protéine dont la séquence SLN est masquée par un inhibiteur IFkappaB qui se détache
de celle-ci si il est phosphorylé par un signal extérieur.
Noradrénaline : hormone dérivée d’un acide aminé. Cette catécholamine est sécrétée par la
zone médullaire des glandes surrénales. C’est un médiateur chimique du système
orthosympathique.
NSF : protéine qui hydrolyse l’ATP, permettant le retour de V-SNARE au compartiment
d’origine par transport vésiculaire.
Nucléoporine : protéine glycosylée qui obstrue partiellement le pore nucléaire.
Occludine : protéine responsable de l’étanchéité des jonctions serrées.
Ocytocine : hormone peptidique sécrétée par le noyau para ventriculaire de l’hypothalamus.
Elle migre dans l’axone et est stockée dans la post-hypophyse.
Ouabaïne : inhibiteur de la Na+/K+ ATPase. Son site de fixation est proche de celui de K+.
P16 : inhibitrice de la CDK4.
P21 : suppression des tumeurs.
P53 : protéine nucléaire et facteur de transcription. C’est un suppresseur de tumeur. Elle
permet la synthèse de p21 (CDI) et empêche le passage en phase S si l’ADN est lésé. Elle
favorise l’apoptose. P53 est ubiquitiné par mdm2 et est dégradé dans le protéasome. Elle est à
l’origine du fonctionnement de la protéine p21 qui induit l’arrêt de la mitose et le passage en
phase G1.
PAP : protéine qui permet la stabilisation du complexe (CPSF/CstF) et l’ajout de la queue
polyA.
PAR : protéines associées au récepteur nucléaire, elles masquent le doigt de zinc et la
séquence SLN.
Peptidase du signal : enzyme qui clive la séquence d’adressage au réticulum endoplasmique
une fois la synthèse du polypeptide achevée dans la lumière de celui-ci.
Peptidyl-transférase : réalise la liaison peptique entre les acides aminés et permet l’éjection de
l’ARNt séparé de son acide aminé spécifique. Elle réalise aussi le dernier clivage entre
l’ARNt et la chaîne polypeptidique.
Phosphatase : protéine qui enlève un phosphate à une autre molécule.
Phosphodiestérase : protéine cible qui permet l’hydrolyse du GMP cyclique et de l’AMP
cyclique.
Phospholipase C : enzyme membranaire qui joue le rôle de cellule cible dans la signalisation
cellulaire.
PKA : protéine kinase qui permet la phosphorylation des résidus sérine et thréonine des
protéines. Elle conduit à l’accélération du rythme cardiaque, la dégradation du glycogène dans
les muscles et la dégradation du triacylglycérol (graisse).
Plakoglobine : fait partie de la plaque d’attachement cytoplasmique.
Pompes ioniques : les pompes permettent le transport actif des ions (contre le gradient de
concentration). Il existe deux types de pompes :
• Les tétramère synthases F0 et F1 : elles fabriquent de l’ATP grâce à un gradient de
protons. Elle possède deux sous-unités : F0 (canal inséré dans la partie hydrophobe et
F1 (sous-unité catalytique où l’ADP est phosphorylée en ATP).
• Les ATPases de type P ou E1-E2-ATPases : elle consomme l’énergie fournie par
l’hydrolyse de l’ATP. E1 et E2 sont les deux conformations de la protéine allostérique
obtenues par phosphorylation.
• La pompe Na+/K+ est une E1-E2-ATPase, elle possède deux sous-unités alpha et bêta.
Alpha possède un site de fixation et d’hydrolyse de l’ATP, un site récepteur du K+
exoplasmique, un site récepteur du Na+ cytoplasmique et un site de liaison à la
ouabaïne (proche de celui de K+), inhibiteur de la pompe. Elle a une stoechiométrie de
3Na+ pour 2K+, elle est donc hyperpolarisante. La sous-unité alpha possède 10
segments transmembranaires hydrophobes.
• Ca²+ tétramère : E1-E2-ATPases.
Pompe de la membrane plasmique : 125-140 kDa, 1200 acides aminés, 10 segments
transmembranaires. Elle est dépendante de la calmoduline.
SERCA : pompe du réticulum sarcoplasmique : 110 kDa, entre 994 et 1043 acides aminés,
inhibée par la thapsigargine.
PRb : protéine du rétinoblastome. C’est un suppresseur de tumeurs. Sa phosphorylation
permet la libération d’un facteur de transcription E2F, qui se fixe sur le promoteur des gènes
impliqués dans la réplication. Dans une cellule normale, elle est phosphorylée en fin de phase
G1 et déphosphorylée lors de la mitose et du passage G0/G1. C’est une protéine régulatrice de
la réplication de l’ADN.
Primase : enzyme qui permet la fixation de l’amorce sur le brin matrice.
Profiline : protéine qui favorise la polymérisation des monomères d’actine en facilitant
l’échange de l’ADP en ATP.
Progestérone : hormone stéroïde dont un agoniste progestatif est le lévonorgestrel.
Prostaglandines : hormones lipidiques. Ce sont des eïcosanoïdes (sécrétion autocrine et
paracrine). Elles ne sont pas stockées et sont régulées uniquement par synthèse et dégradation.
Elles ont pour fonction : la contraction des muscles lisses, l’agrégation des plaquettes et la
douleur et l’inflammation.
Protéine tau : MAP de déstabilisation, on la trouve dans les axones des neurones, elle organise
les microtubules et favorise le transport des vésicules et des lysosomes.
Protéoglycanes : glycoprotéines liées à des glycosaminoglycanes. Ce sont des protéines Oglycosylées.
Rab : petites protéines G qui jouent un rôle essentiel dans le contrôle du trafic membranaire. Il
existe plus de 60 protéines Rab différentes chez les mammifères. Sous forme GDP elle est
soluble dans le cytosol.
Rab1 et Rab2 : du réticulum endoplasmique vers l’appareil de Golgi.
Rab3 : sécrétion régulée.
Rab 4 et Rab5 : endosomes précoces.
Rab6 : intérieur de l’appareil de Golgi.
Rab 7 : endosomes tardifs.
Rab 10 : dans le réseau trans golgien.
Rad 9 : induit la production de CDI en phase G2 si l’ADN est endommagé. C’est un
inhibiteur du passage G2/M. Induit l’inactivation de la cdc 25.
Ran : petite protéine G. Dans le cytoplasme elle est liée en majorité au GDP alors que dans le
nucléoplasme, elle est liée au GTP.
Ras : protéine activée lorsqu’elle est liée au GTP et ancrée dans la membrane. Elle déclenche
une cascade de phosphorylation. Le gène Ras est souvent muté lors de cancers et on observe
une hyperactivité de la protéine Ras en l’absence d’EGF accompagnée d’une augmentation de
la prolifération cellulaire.
Récepteurs – canaux : canaux dont l’ouverture est contrôlée par la fixation d’un ligand
spécifiques (notamment les neurotransmetteurs).
• Récepteur à l’acétylcholine (nACh) qui laissent passer les cations (sortie du K+ et
entrée du Na+), à effet dépolarisant qui entraîne l’ouverture d’autres canaux Na+ puis
l’ouverture des canaux K+ de type SHAKER (rectification retardée). Activation
lorsqu’il y a liaison de 2 ACh aux deux sous-unités alpha.
• Récepteurs au glutamate : récepteurs ionotropes (kainate, AMPA (Na+), NMDA (Na+,
Ca²+)) ils sont impliqués dans la transmission excitatrice : effet dépolarisant.
• Récepteur au GABA (GABAA) laisse le passage aux ions chlorures : effet
hyperpolarisant.
• Récepteur à la glycine : laisse le passage aux ions chlorures, effet hyperpolarisant.
• Récepteur à l’IP3 : entrée des ions Ca2+ dans le cytoplasme.
Ribonucléoprotéine : protéine qui peut être associée à l’ARN.
Sar1 : petite protéine G, inactive sous forme GDP. En échangeant son GDP en GTP elle
expose le lipide qu’elle cachait initialement et s’ancre à la membrane.
Sécurine : inhibiteur de la séparase.
Séparase : protéine qui scinde la cohésine et permet la séparation des chromatides.
Séverine : protéine de coiffe.
SNAP : protéine qui sépare les deux SNARE.
SNARE : il existe deux types de protéines SNARE : V-SNARE (dans la vésicule) et tSNARE (sur la membrane du compartiment cible). Ces deux protéines forment un complexe
indispensable à la fusion membranaire.
SnRNP : protéines associées aux petits ARN les sRN.
Sos : protéine activant Ras.
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SSB : les protéines SSB se fixent sur les brins de l’ADN séparés par l’hélicase pour empêcher
leur ré appariement.
Stathmine : MAP de déstabilisation, elle séquestre les dimères de tubuline et favorise donc la
dépolymérisation.
Statine : hormone régulatrice sécrétée par l’hypothalamus moyen (infandibulo-tubérien)
véhiculée par un système porte jusqu’à l’adéno-hypophyse où elle régule les sécrétions.
Stéroïdes : hormones lipidiques dérivées du cholestérol.
Taline : protéine qui lie les intégrines aux micro filaments d’actine.
Télomérase : enzyme qui assure la synthèse et la croissance des télomères. Lors des cancers,
on observe une augmentation de l’activité de la télomérase.
Testostérone : gonadostéroïde androgène sécrétée de façon endocrine par les testicules.
TGF bêta : facteur de croissance qui favorise la production de CDI et qui a donc tendance à
diminuer la prolifération cellulaire.
Thymosine : protéine qui se lie aux monomères d’actine et bloque la polymérisation.
Thyroxine : hormone dérivée d’un acide aminé sécrétée par la thyroïde.
Topo isomérases : enzymes qui modifient l’enroulement des brins d’ADN. Cette modification
nécessite la coupure d’un ou deux brins et permet de détordre et de tordre les brins.
Topo isomérase 1 : coupe un seul brin, défait les super tours négatifs et conduit à l’état
relâché, n’a pas besoin d’énergie. Elle est inhibée par le taxol.
Topo isomérase 2 : coupe les 2 brins d’ADN, défait les super tours négatifs et positifs, a une
fonction tours C’est la gyrase d’E. Coli. Elle est inhibée par l’acide nalidixique et l’UP16
(anti-cancéreux).
Tropomoduline : protéine de coiffe. Elle coiffe l’actine dans les muscles et les érythrocytes
grâce à la tropomyosine.
Tropomyosine : augmente la force de tension des filaments d’actine.
Tubuline : protéine globulaire qui existe sous les formes alpha et bêta, les hétéro dimères de
tubuline s’assemblent en protofilaments pour constituer les microtubules.
Vasopressine : hormone peptidique. C’est une petite hormone antidiurétique ou ADH
synthétisée dans le noyau supra optique de l’hypothalamus, qui migre dans l’axone et est
stockée dans la post-hypophyse. Elle a une sécrétion endocrine. Elle contracte les artères et
augmente la pression sanguine.
Villine : constitue les faisceaux serrés qui font saillie et tendent à augmenter la surface de la
membrane.
Vinculine : protéine faisant partie de la plaque d’attachement cytoplasmique. Elle lie
également les intégrines aux micro filaments d’actine
Semestre 1
M1 : Biologie cellulaire (Cours : 30h, TD : 7,5h, TP : 10h)
Objectifs du module :
Fournir à l’étudiant les enseignements essentiels sur l’organisation générale de la cellule, qui sont
des pré-requis pour les enseignements des modules de Biologie de SVT2, SV3 et SV4.
Contenu du module :
Cours (30h) :
- Introduction à la biologie cellulaire : 1 - Théorie cellulaire. 2 - Cellules procaryotes
(organisation générale d’une bactérie ; organisation d’une cellule procaryote autotrophe). 3 -
Cellules eucaryotes (organisation de la cellule animale ; organisation de la cellule végétale ;
exemple d’une cellule eucaryote unicellulaire).
- Chapitre I : Composition Chimique de la cellule : 1 - Eau. 2 - Molécules organiques (protéines,
glucides, lipides, acides nucléiques, …). 3 - Sels minéraux.
- Chapitre II : Méthodes d’étude de la cellule : 1 - Microscopes. 2 - Méthodes d’étude chimiques
(chromatographie, électrophorèse). 3 - Méthodes d’étude physiques (autoradiographie,
fluorescence). 4 - Culture des cellules. 5 - Technique de l’ADN recombinant.
- Chapitre III : Membrane plasmique : 1 - Définition et rôles majeurs. 2 - Composition chimique. 3
- Propriétés structurales de la membrane plasmique. 4 - Propriétés physiologiques de la
membrane. 5 - Fonctions.
- Chapitre IV : Cytosol : 1 - Introduction. 2 - Composition chimique et principales structures. 3 -
Rôles et activités physiologiques. 4 - Le Cytosquelette (microfilaments, microtubules,
filaments intermédiaires). 5 - Les ribosomes.
- Chapitre V : Système de conversion d’énergie : 1 - Structure des Mitochondries. 2 - Activités
métaboliques au niveau de la mitochondrie (cycle de Krebs et chaîne respiratoire). 3 -
Structure et fonction du chloroplaste. 4 - Comparaison mitochondrie-chloroplaste.
- Chapitre VI : Le système endomembranaire : 1 - Réticulum endoplasmique. 2 - Appareil de
Golgi. 3 - Les systèmes vésiculaires (endosomes, lysosomes, Peroxysomes).
- Chapitre VII : Le noyau : 1 - Structure et composition du noyau interphasique (chromatine,
enveloppe nucléaire, structures associées, pores nucléaires). 2 - Expression de l’information
génétique (synthèse protéique chez les procaryotes et eucaryotes). 3 - Mitose et cycle
cellulaire. 4 - Méiose.
Travaux dirigés (7,5h) :
1. Méthodes d’étude de la cellule (complément de cours et exercices). Microscope
photonique - microscopes électroniques à transmission et à balayage.
2. Méthodes d’étude de la cellule (complément de cours et exercices). Fractionnement
cellulaire (centrifugations) - Cultures cellulaires.
3. Méthodes d’étude de la cellule (complément de cours et exercices). Techniques de
marquage radioactif.
4. Transports membranaires (exercices).
5. Les organites énergétiques : mitochondries et chloroplastes (exercices).
Travaux pratiques : (10h)
1. Initiation à l’usage du microscope photonique : observation des cellules procaryotes,
eucaryotes animales et eucaryotes végétales.
2. Etude de l’ultrastructure des organites cellulaires (Mitochondries, Chloroplaste, Reticulum
endoplasmique, Appareil de golgi).
3. La perméabilité membranaire (phénomènes osmotiques et non osmotiques).
4. Le noyau interphasique et la division cellulaire (Mitose).
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Date de publication : 20/10/2017
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LEXIQUE BIOLOGIE CELLULAIRE PCEM 1
Acétylcholine : neurotransmetteur. C’est le médiateur chimique du système parasympathique.
Acétylcholinestérase : protéine responsable de la dégradation de l’acétylcholine.
Actine : protéine globulaire constituant les micro filaments d’actine.
Adaptine : protéine qui sert d’intermédiaire entre le récepteur protéique et le manteau de
clathrine. Les adaptines sont sélectives : les vésicules de clathrine ont un contenu différent
selon l’adaptine.
Adénylate cyclase : enzyme membranaire qui joue le rôle de protéine cible dans la
signalisation cellulaire.
ADN polymérase I : remplace les primers d’ARN par d’autres nucléotides.
ADN polymérase III : permet la synthèse de l’ADN dans le sens 5’-> 3’. Elle a une fonction
d’édition. C’est le fragment de Kleenow.
Adrénaline : hormone dérivée d’acides aminés. Cette catécholamine est sécrétée par la zone
médullaire des glandes surrénales. Sa sécrétion en réponse au stress peut être endocrine ou
neuronale. C’est un médiateur chimique du système orthosympathique.
Alpha-actinine : constitue les faisceaux larges (jonctions adhérentes, anneau contractile, fibres
de tension) et fait partie de la plaque d’attachement cytoplasmique.
Amino-acyl ARNt : enzyme sur laquelle se fixe l’acide aminé spécifique de l’ARNt et qui le
fixe ensuite sur l’ARNt.
AMP cyclique : second messager activé par l’adénylate cyclase. Il permet l’activation de la
protéine kinase A (PKA).
APC : complexe multi protéique promoteur de l’anaphase. Il réalise l’ubiquitination de la
sécurine et de la cycline B qui sont ensuite dégradées par le protéasome.
Aquaporines : protéines permettant le transport transmembranaire de l’eau. Elles
appartiennent à la famille MIP. Elles sont composées de 6segments transmembranaires
hydrophobes (hélices α), 2 motifs NPA (asparagine/proline/alanine) présents sur les boucles B
et E ; ces deux boucles interagissent pour former une septième hélice créant le canal de
3angström. Ses extrémités N et C-terminales sont intracellulaires. Elles sont assemblées en
homo tétramère et sont constituées de 250 à 500 acides aminés pour un poids de 25 à 35 kDa.
Elles sont imperméables aux ions.
AQP1 : (rein, œil, poumon, cœur, plexus choroïde (cerveau)), intervention de PKC et
inhibition par les sels de mercure sur la cystéine 189.
AQP2 : (rein : tubes collecteurs), PKC, PKA et CasKII, inhibition par les sels de mercure.
AQP3 : (rein, poumon, appareil gastro-intestinal, vessie), CasKII et inhibition par les sels de
mercure.
AQP4 : (rein, poumon, intestins, cerveau, œil).
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Arf1 : petite protéine G, inactive sous forme GDP. Lorsqu’elle échange son GDP en GTP, elle
expose son lipide et s’ancre à la membrane.
Arf-GAP : hydrolyse le GTP de Arf1.
ARN polymérase I : permet la synthèse des ARNr 28S, 18S et 5,8S dans le nucléole.
ARN polymérase II : permet la synthèse de assembler et des petits ARN sRN.
ARN polymérase III : permet la synthèse de l’ARNr 5S et de l’ARNt dans le nucléoplasme.
Bax : protéine apoptotique, responsable de la mort cellulaire.
Bcl : protéine anti-apoptotique, responsable de la survie des cellules.
Cadhérine : protéine transmembranaire dont l’activité dépend de Ca²+. Elle réalise des
liaisons homophiles et permet l’adhérence entre les cellules (jonctions adhérentes et
desmosomes). Il existe différents types de cadhérines (cadhérine N spécialisée des neurones,
cadhérine E spécialisée des cellules osseuses).
Caldesmone : elle stabilise les micro filaments d’actine, elle est phosphorylée par les kinases
du cycle cellulaire pendant la mitose.
Calmoduline : protéine qui en s’associant au calcium permet l’activation de la protéine
calmoduline kinase (CaM-kinase). Elle est également responsable de la régulation de
l’activité de la pompe à calcium de la membrane plasmique.
Canaux anioniques :
• CLC : ions Cl-, voltage-dépendants.
• VRAC : ions Cl-, voltage-dépendants.
• Canaux chlorures Ca²+ dépendants : ions Cl-
• CFTCR : indépendants du voltage, régulés par l’ATP et par phosphorylations,
déphosphorylations.
Canal cationique : un canal cationique (Na+, Ca²+) est constitué de 4 sous-unités reliées par 3
liaisons covalentes et d’un pore central de 10angström. Le segment IV du canal Na+ est celui
de la voltage-dépendance.
Canaux calciques : ont pour rôle l’homéostasie du calcium.
• RYR/IP3 (récepteur à la ryanodine et à l’IP3)
• SMOC : régulé par des seconds messagers (non voltage-dépendant).
• SOC : canal dominé par le gradient de concentration (non voltage-dépendant).
• VOC : s’ouvre sur une dépolarisation, contrôlé par le potentiel d’action.
• ROC : ouverture contrôlée par la fixation d’un ligand.
• Canal de type L : 5 sous-unités (alpha1, alpha2, bêta, gamma, delta). Alpha1 est la
sous-unité principale, elle sert à la fois de pore et de détecteur des modifications de la
charge électrique. Elle est constituée de 4 domaine : le domaine I est le domaine
d’activation/inactivation par les protéines G, le domaine II est un domaine de
sélectivité et le domaine IV peut être phosphorylé et inhibé par le vérapamil et le
diltiazem. La sous-unité bêta est nécessaire à l’activité de la sous-unité alpha1.
• Canal de type T : s’inactive sur une dépolarisation.
Canaux potassiques : canaux à plusieurs segments transmembranaires.
• Canaux dépendants du potentiel (Kv, Kca), ils possèdent 6 segments
transmembranaires et un domaine P (qui participe à la formation du filtre de sélectivité
pour l’ion K+), le segment IV est responsable de la voltage-dépendance. Le canal de
type SHAKER fait partie de cette famille. 4 sous-unités alpha forment le pore. Il est
inhibé par le TEA (tétraéthylammonium) et son activité peut être modulée par les
nucléotides, le calcium, le pH et les protéines kinases. Il s’ouvre sur une dépolarisation.
• Les canaux à rectification entrante : c’est la famille des canaux KIR. Il possèdent un
domaine P et 2 segments transmembranaires. Un rectificateur est un élément
électronique qui fait passer le courant ionique dans une direction préférentielle. Les
canaux K+ à rectification entrante autorisent le passage des ions K+ dans le milieu
intracellulaire lorsque Em<E (K+), un niveau qui n’est pas réalisable dans les
conditions physiologiques. Pour des potentiels supérieurs au potentiel de repos,
l’ouverture de ces canaux potassiques ne débite qu’un faible courant d’ions K+ en
dehors de la cellule. En dépit de cette faible perméabilité, ces canaux permettent de
stabiliser le potentiel de repos membranaire dans de nombreuses cellules, ainsi que la
repolarisation des cellules excitables à la suite d’un potentiel d’action.
• Les canaux à 2 domaines P et 4 segments transmembranaires : ce sont des canaux
mécano-sensibles activables par les acides gras poly-insaturés et les anesthésiques
généraux volatils. Par exemple TREK-1 (canal K+ des cellules cardiaques) est modulé
par le pH intracellulaire avec une sensibilité par l’acidose.
Caspase : protéine indispensable au déroulement de l’apoptose. Les substrats des caspases
sont les lamines, les topo isomérases et les ADN ases. Elles sont sécrétées sous forme inactive
et sont activées si un signal de mort interne ou externe leur est envoyé.
Caténine : protéine qui interagit avec les filaments intermédiaires de kératine dans les
jonctions adhérentes.
Cavéoline : petite protéine responsable de la formation de cavéoles.
CDI : protéine inhibitrice des complexes CDK + cycline. Elles sont responsables du contrôle
du cycle cellulaire.
Cdc 25 : phosphate responsable de la déphosphorylation des deux phosphates inhibiteurs Tr
15 et Tyr 16) du complexe CDK1 + cycline B.
CDK : protéines kinases cycline dépendantes. Une CDK est active lorsqu’elle forme un
complexe avec une cycline.
CDK 7 + Cycline H : complexe responsable de la phosphorylation activatrice (Tr 161) du
complexe CDK1 + Cycline B.
Chaperon : protéine qui contribue au repliement correct de la protéine.
Clathrine : protéine en forme de triskèle qui permet la formation de vésicule (endocytose et
exocytose à partir du réseau trans golgien).
Cohésine : protéine du kinétochore qui permet de maintenir ensemble les deux chromatides.
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Collagène : protéine fibrillaire (rôle de structure). C’est la glycoprotéine la plus abondante de
la matrice extra cellulaire.
Complexe ARP 2/3 : protéine de coiffe. Elle se fixe à l’extrémité pointue et est recouverte par
un autre filament.
Connexine : protéine qui constitue le connexons (6connexines autour d’un canal central).
Elles pivotent pour ouvrir ou fermer le canal.
COP I : coatomère qui comporte 7 sous unités (alpha, bêta, bêta’, gamma, delta, dzêta et
epsilon). Les vésicules tapissées de COP I sont acheminées de l’appareil de Golgi au
réticulum endoplasmique (transport rétrograde).
COP II : composé de deux complexes protéiques : Sec23/Sec24 (qui s’insère sur Sar1 liée au
GTP) et Sec13/Sec 31. Les vésicules tapissées de COP II sont transportées du réticulum
endoplasmique à l’appareil de Golgi.
Cortisol : hormone stéroïde. C’est un minéralocorticoïde sécrété par la zone glomérulée du
cortex des glandes surrénales.
CPSF : complexe multi protéique qui reconnaît la séquence « fin de gène » et s’y fixe.
CstF : complexe multi protéique qui se fixe sur une séquence riche en U et en G du pré-
ARNm.
Cycline : protéine dont le principal rôle est d’activé les CDK en formant un complexe avec
elles. Il existe 8 cyclines (A à H). Chacune d’elle possède un unique mode d’expression au
cours du cycle et est sécrétée uniquement lorsqu’on a besoin d’elle. Les cyclines G1 (C, D et
E) liées aux CDK sont responsables de la phosphorylation de la protéine Rb.
Cytokine : protéine qui joue le rôle de signal de mort externe. Elle se lie à un récepteur et
active les caspases.
Cytochrome C + Apaf1 : complexe qui joue le rôle de signal de mort interne et permet
l’activation des caspases.
Desmocolline : cadhérine spécialisée du desmosome.
Desmogléine : cadhérine spécialisée du desmosome.
Desmoplakine : fait partie de la plaque d’attachement cytoplasmique.
Diacylglycérol (DAG) : second messager activé par la phospholipase C. En s’associant au
calcium, il permet l’activation de la protéine kinase C (PKC).
DICER : enzyme nécessaire à la synthèse des miRNA et des siRNA.
DnaA : protéines qui se fixent sur oriC en utilisant un ATP pour démarrer le processus de
réplication.
Dynamine : permet la fermeture des vésicules de clathrine. Elle possède une activité
GTPasique.
Dynéine : MAP motrice, véhicule les organites et les vésicules le long des microtubules vers
le pôle -.
EGF : facteur de croissance épidermique.
Estradiol : gonadostéroïde oestrogène sécrétée de façon endocrine par les ovaires.
Exportine : permet l’exportation active des protéines du noyau vers le cytoplasme.
Fibronectine : protéine de la matrice extra cellulaire qui se lie aux intégrines enchâssées dans
la membrane plasmique. Elle possède 3 sites de fixation : sites de fixation au collagène, aux
intégrines et aux protéoglycanes.
Filamine : protéine d’organisation des microfilaments d’actine. Elle organise l’actine en
réseau radiaire et stabilise les filaments sous le cortex cellulaire.
Fimbrine : constitue les faisceaux serrés qui font saillie et tendent à augmenter la surface de la
membrane.
Flippase : enzyme intra membranaire qui permet aux lipides membranaires d’effectuer un
mouvement de flip-flop c’est-à-dire de passer d’un feuillet de la membrane à l’autre.
Fragmine : protéine de coiffe.
FSH : hormone folliculo-stimulante. Hormone glycoprotéique synthétisée par le lobe antérieur
de l’hypophyse.
Gaz dissous : médiateur chimique dont les fonctions sont le relâchement des muscles lisses
(tonus vasculaire) et l’activation des macrophages du système immunitaire.
GDI : protéine qui piège la protéine rab liée au GDP dans le cytosol et empêche le GDP de se
dissocier.
Gea1 : GEF, échange le GDP en GTP.
Gelsoline : protéine de coiffe, en présence de Ca ²+, elle coupe le filament d’actine et se fixe
à son extrémité barbue tout en empêchant sa repolymérisation.
GH : hormone de croissance sécrétée par l’adéno-hypophyse.
Glucagon : hormone protéique hyperglycémiante sécrétée de manière endocrine par le
pancréas.
Glycogène : protéine permettant le stockage du glucose dans le foie et dans les muscles.
GNRP : GEF, facteur d’échange du GDP en GTP.
Grb2 : adaptateur protéique à domaine SH2.
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H3Lys9Méthyl transférase : enzyme spécifique qui permet la méthylation de la lysine 9 de
l’histone H3.
HAT : protéines responsables de l’acétylation des histones nucléosomiques. L’acétylation
consiste en l’ajout de charges négatives sur les lysines, ce qui diminue la liaison avec l’ADN
(activation de la transcription).
HDAC : protéines responsables de la désacétylation des histones (co-répression de la
transcription).
Hélicase : protéine vient se fixer sur les protéines DnaA pour séparer les brins d’ADN
préalablement déroulés par la gyrase.
Histone : petites protéines faisant partie de la chromatine. Les histones nucléosomiques
forment le nucléosome : 2copies de 4 histones H2A, H2B, H3 et H4. H1 est une histone non
nucléosomique, elle permet l’agrafage des nucléosomes entre eux et donc de former le
solénoïde.
Hormones : molécules de signalisation sécrétées par les cellules endocrines regroupées dans
les glandes. On distingue les hormones polypeptidiques (hormones peptidiques, hormones
protéiques et hormones glycoprotéiques) et les hormones non polypeptidiques (hormones
dérivées d’acides aminés et hormones lipidiques).
HPI : protéine qui se fixe à H3 méthylée et permet le maintien de la conformation condensée
(répression active de la transcription).
Hsp 70 : protéine chaperon qui interagit avec les protéines mitochondriales pour permettre
leur passage par le pore général d’importation. Leur dissociation nécessite de l’ATP.
Hydrolase : enzyme de dégradation contenue dans le lysosome.
Importine α : permet l’importation active des protéines dans le noyau. Elle se lie à la séquence
SLN de la protéine à importer.
Importine β : permet l’importation active des protéines dans le noyau. Elle se lie d’une part à
l’importine alpha et solidifie sa liaison avec la séquence SLN et d’autre part à la protéine Ran
liée au GDP.
Inositol triphosphate (IP3) : second messager activé par la phospholipase C. Il permet
l’ouverture des canaux calciques du réticulum endoplasmique et donc la libération de Ca²+
dans le cytosol.
Insuline : hormone protéique sécrétée de façon endocrine par le pancréas. C’est une protéine
hypoglycémiante. Sa maturation nécessite un clivage et la formation de ponts disulfures.
Katanine : MAP de déstabilisation, elle rompt les microtubules en petits fragments qui se
dépolymérisent en dimères qui peuvent se ré assembler.
Kinase : protéine qui permet l’ajout d’un phosphate à une autre molécule.
Kinésine : MAP motrice, véhicules les organites et les vésicules le long des microtubules vers
le pôle +.
Kinétochore : complexe protéique se formant durant la prophase autour des centromères. Les
kinétochores fixent les microtubules kinétochoriens et assurent leur polymérisation et
dépolymérisation.
Laminine : constitue le réseau radiaire. Elle stabilise les filaments sous le cortex cellulaire.
C’est une glycoprotéine de la lame basale composée d’une chaîne alpha qui fixe les
protéoglycanes et deux chaînes bêta (bêta 1 fixe le collagène IV et possède une séquence
RGD, bêta 2 fixe le collagène IV).
LH : hormone lutéinisante. Hormone glycoprotéique sécrétée par le lobe antérieur de
l’hypophyse.
Libérine : hormone régulatrice sécrétée par l’hypothalamus moyen (infandibulo-tubérien)
véhiculée par un système porte jusqu’à l’adéno-hypophyse où elle régule les sécrétions.
Ligase : permet de souder les nucléotides entre eux.
MAP 2 : MAP de stabilisation, on la trouve dans les dendrites et les corps cellulaires des
neurones, elle oriente l’axe des microtubules et solidarise les enveloppes des organites.
MCAK : MAP de déstabilisation, elle supprime les dimères de tubuline aux extrémités.
Mélatonine : hormone qui régule le sommeil pendant la nuit sécrétée par l’épiphyse à partir de
la sérotonine.
MPF : facteur promoteur de la mitose. Il contrôle la transition entre la phase G2 et la phase M.
Il est formé à partir du complexe cdc2 (CDK1) + cycline B. Il est responsable de la
dissociation de l’enveloppe nucléaire par phosphorylation des lamines et de la catalyse du
fuseau mitotique.
Myosine I : protéine globulaire associée à l’actine, elle est activée par la myosine I kinase et
permet le transport des vésicules. Elle possède une tête et une queue courte et a une activité
ATPasique.
Myosine II : protéine globulaire possédant deux têtes et une queue longue, elle est associé par
phosphorylation et permet le glissement de l’actine, ce qui entraîne la contraction musculaire.
Elle a également une activité ATPasique.
Nébuline : elle détermine la longueur des filaments d’actine dans les muscles striés.
NFkB : protéine dont la séquence SLN est masquée par un inhibiteur IFkappaB qui se détache
de celle-ci si il est phosphorylé par un signal extérieur.
Noradrénaline : hormone dérivée d’un acide aminé. Cette catécholamine est sécrétée par la
zone médullaire des glandes surrénales. C’est un médiateur chimique du système
orthosympathique.
NSF : protéine qui hydrolyse l’ATP, permettant le retour de V-SNARE au compartiment
d’origine par transport vésiculaire.
Nucléoporine : protéine glycosylée qui obstrue partiellement le pore nucléaire.
Occludine : protéine responsable de l’étanchéité des jonctions serrées.
Ocytocine : hormone peptidique sécrétée par le noyau para ventriculaire de l’hypothalamus.
Elle migre dans l’axone et est stockée dans la post-hypophyse.
Ouabaïne : inhibiteur de la Na+/K+ ATPase. Son site de fixation est proche de celui de K+.
P16 : inhibitrice de la CDK4.
P21 : suppression des tumeurs.
P53 : protéine nucléaire et facteur de transcription. C’est un suppresseur de tumeur. Elle
permet la synthèse de p21 (CDI) et empêche le passage en phase S si l’ADN est lésé. Elle
favorise l’apoptose. P53 est ubiquitiné par mdm2 et est dégradé dans le protéasome. Elle est à
l’origine du fonctionnement de la protéine p21 qui induit l’arrêt de la mitose et le passage en
phase G1.
PAP : protéine qui permet la stabilisation du complexe (CPSF/CstF) et l’ajout de la queue
polyA.
PAR : protéines associées au récepteur nucléaire, elles masquent le doigt de zinc et la
séquence SLN.
Peptidase du signal : enzyme qui clive la séquence d’adressage au réticulum endoplasmique
une fois la synthèse du polypeptide achevée dans la lumière de celui-ci.
Peptidyl-transférase : réalise la liaison peptique entre les acides aminés et permet l’éjection de
l’ARNt séparé de son acide aminé spécifique. Elle réalise aussi le dernier clivage entre
l’ARNt et la chaîne polypeptidique.
Phosphatase : protéine qui enlève un phosphate à une autre molécule.
Phosphodiestérase : protéine cible qui permet l’hydrolyse du GMP cyclique et de l’AMP
cyclique.
Phospholipase C : enzyme membranaire qui joue le rôle de cellule cible dans la signalisation
cellulaire.
PKA : protéine kinase qui permet la phosphorylation des résidus sérine et thréonine des
protéines. Elle conduit à l’accélération du rythme cardiaque, la dégradation du glycogène dans
les muscles et la dégradation du triacylglycérol (graisse).
Plakoglobine : fait partie de la plaque d’attachement cytoplasmique.
Pompes ioniques : les pompes permettent le transport actif des ions (contre le gradient de
concentration). Il existe deux types de pompes :
• Les tétramère synthases F0 et F1 : elles fabriquent de l’ATP grâce à un gradient de
protons. Elle possède deux sous-unités : F0 (canal inséré dans la partie hydrophobe et
F1 (sous-unité catalytique où l’ADP est phosphorylée en ATP).
• Les ATPases de type P ou E1-E2-ATPases : elle consomme l’énergie fournie par
l’hydrolyse de l’ATP. E1 et E2 sont les deux conformations de la protéine allostérique
obtenues par phosphorylation.
• La pompe Na+/K+ est une E1-E2-ATPase, elle possède deux sous-unités alpha et bêta.
Alpha possède un site de fixation et d’hydrolyse de l’ATP, un site récepteur du K+
exoplasmique, un site récepteur du Na+ cytoplasmique et un site de liaison à la
ouabaïne (proche de celui de K+), inhibiteur de la pompe. Elle a une stoechiométrie de
3Na+ pour 2K+, elle est donc hyperpolarisante. La sous-unité alpha possède 10
segments transmembranaires hydrophobes.
• Ca²+ tétramère : E1-E2-ATPases.
Pompe de la membrane plasmique : 125-140 kDa, 1200 acides aminés, 10 segments
transmembranaires. Elle est dépendante de la calmoduline.
SERCA : pompe du réticulum sarcoplasmique : 110 kDa, entre 994 et 1043 acides aminés,
inhibée par la thapsigargine.
PRb : protéine du rétinoblastome. C’est un suppresseur de tumeurs. Sa phosphorylation
permet la libération d’un facteur de transcription E2F, qui se fixe sur le promoteur des gènes
impliqués dans la réplication. Dans une cellule normale, elle est phosphorylée en fin de phase
G1 et déphosphorylée lors de la mitose et du passage G0/G1. C’est une protéine régulatrice de
la réplication de l’ADN.
Primase : enzyme qui permet la fixation de l’amorce sur le brin matrice.
Profiline : protéine qui favorise la polymérisation des monomères d’actine en facilitant
l’échange de l’ADP en ATP.
Progestérone : hormone stéroïde dont un agoniste progestatif est le lévonorgestrel.
Prostaglandines : hormones lipidiques. Ce sont des eïcosanoïdes (sécrétion autocrine et
paracrine). Elles ne sont pas stockées et sont régulées uniquement par synthèse et dégradation.
Elles ont pour fonction : la contraction des muscles lisses, l’agrégation des plaquettes et la
douleur et l’inflammation.
Protéine tau : MAP de déstabilisation, on la trouve dans les axones des neurones, elle organise
les microtubules et favorise le transport des vésicules et des lysosomes.
Protéoglycanes : glycoprotéines liées à des glycosaminoglycanes. Ce sont des protéines Oglycosylées.
Rab : petites protéines G qui jouent un rôle essentiel dans le contrôle du trafic membranaire. Il
existe plus de 60 protéines Rab différentes chez les mammifères. Sous forme GDP elle est
soluble dans le cytosol.
Rab1 et Rab2 : du réticulum endoplasmique vers l’appareil de Golgi.
Rab3 : sécrétion régulée.
Rab 4 et Rab5 : endosomes précoces.
Rab6 : intérieur de l’appareil de Golgi.
Rab 7 : endosomes tardifs.
Rab 10 : dans le réseau trans golgien.
Rad 9 : induit la production de CDI en phase G2 si l’ADN est endommagé. C’est un
inhibiteur du passage G2/M. Induit l’inactivation de la cdc 25.
Ran : petite protéine G. Dans le cytoplasme elle est liée en majorité au GDP alors que dans le
nucléoplasme, elle est liée au GTP.
Ras : protéine activée lorsqu’elle est liée au GTP et ancrée dans la membrane. Elle déclenche
une cascade de phosphorylation. Le gène Ras est souvent muté lors de cancers et on observe
une hyperactivité de la protéine Ras en l’absence d’EGF accompagnée d’une augmentation de
la prolifération cellulaire.
Récepteurs – canaux : canaux dont l’ouverture est contrôlée par la fixation d’un ligand
spécifiques (notamment les neurotransmetteurs).
• Récepteur à l’acétylcholine (nACh) qui laissent passer les cations (sortie du K+ et
entrée du Na+), à effet dépolarisant qui entraîne l’ouverture d’autres canaux Na+ puis
l’ouverture des canaux K+ de type SHAKER (rectification retardée). Activation
lorsqu’il y a liaison de 2 ACh aux deux sous-unités alpha.
• Récepteurs au glutamate : récepteurs ionotropes (kainate, AMPA (Na+), NMDA (Na+,
Ca²+)) ils sont impliqués dans la transmission excitatrice : effet dépolarisant.
• Récepteur au GABA (GABAA) laisse le passage aux ions chlorures : effet
hyperpolarisant.
• Récepteur à la glycine : laisse le passage aux ions chlorures, effet hyperpolarisant.
• Récepteur à l’IP3 : entrée des ions Ca2+ dans le cytoplasme.
Ribonucléoprotéine : protéine qui peut être associée à l’ARN.
Sar1 : petite protéine G, inactive sous forme GDP. En échangeant son GDP en GTP elle
expose le lipide qu’elle cachait initialement et s’ancre à la membrane.
Sécurine : inhibiteur de la séparase.
Séparase : protéine qui scinde la cohésine et permet la séparation des chromatides.
Séverine : protéine de coiffe.
SNAP : protéine qui sépare les deux SNARE.
SNARE : il existe deux types de protéines SNARE : V-SNARE (dans la vésicule) et tSNARE (sur la membrane du compartiment cible). Ces deux protéines forment un complexe
indispensable à la fusion membranaire.
SnRNP : protéines associées aux petits ARN les sRN.
Sos : protéine activant Ras.
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SSB : les protéines SSB se fixent sur les brins de l’ADN séparés par l’hélicase pour empêcher
leur ré appariement.
Stathmine : MAP de déstabilisation, elle séquestre les dimères de tubuline et favorise donc la
dépolymérisation.
Statine : hormone régulatrice sécrétée par l’hypothalamus moyen (infandibulo-tubérien)
véhiculée par un système porte jusqu’à l’adéno-hypophyse où elle régule les sécrétions.
Stéroïdes : hormones lipidiques dérivées du cholestérol.
Taline : protéine qui lie les intégrines aux micro filaments d’actine.
Télomérase : enzyme qui assure la synthèse et la croissance des télomères. Lors des cancers,
on observe une augmentation de l’activité de la télomérase.
Testostérone : gonadostéroïde androgène sécrétée de façon endocrine par les testicules.
TGF bêta : facteur de croissance qui favorise la production de CDI et qui a donc tendance à
diminuer la prolifération cellulaire.
Thymosine : protéine qui se lie aux monomères d’actine et bloque la polymérisation.
Thyroxine : hormone dérivée d’un acide aminé sécrétée par la thyroïde.
Topo isomérases : enzymes qui modifient l’enroulement des brins d’ADN. Cette modification
nécessite la coupure d’un ou deux brins et permet de détordre et de tordre les brins.
Topo isomérase 1 : coupe un seul brin, défait les super tours négatifs et conduit à l’état
relâché, n’a pas besoin d’énergie. Elle est inhibée par le taxol.
Topo isomérase 2 : coupe les 2 brins d’ADN, défait les super tours négatifs et positifs, a une
fonction tours C’est la gyrase d’E. Coli. Elle est inhibée par l’acide nalidixique et l’UP16
(anti-cancéreux).
Tropomoduline : protéine de coiffe. Elle coiffe l’actine dans les muscles et les érythrocytes
grâce à la tropomyosine.
Tropomyosine : augmente la force de tension des filaments d’actine.
Tubuline : protéine globulaire qui existe sous les formes alpha et bêta, les hétéro dimères de
tubuline s’assemblent en protofilaments pour constituer les microtubules.
Vasopressine : hormone peptidique. C’est une petite hormone antidiurétique ou ADH
synthétisée dans le noyau supra optique de l’hypothalamus, qui migre dans l’axone et est
stockée dans la post-hypophyse. Elle a une sécrétion endocrine. Elle contracte les artères et
augmente la pression sanguine.
Villine : constitue les faisceaux serrés qui font saillie et tendent à augmenter la surface de la
membrane.
Vinculine : protéine faisant partie de la plaque d’attachement cytoplasmique. Elle lie
également les intégrines aux micro filaments d’actine
Semestre 1
M1 : Biologie cellulaire (Cours : 30h, TD : 7,5h, TP : 10h)
Objectifs du module :
Fournir à l’étudiant les enseignements essentiels sur l’organisation générale de la cellule, qui sont
des pré-requis pour les enseignements des modules de Biologie de SVT2, SV3 et SV4.
Contenu du module :
Cours (30h) :
- Introduction à la biologie cellulaire : 1 - Théorie cellulaire. 2 - Cellules procaryotes
(organisation générale d’une bactérie ; organisation d’une cellule procaryote autotrophe). 3 -
Cellules eucaryotes (organisation de la cellule animale ; organisation de la cellule végétale ;
exemple d’une cellule eucaryote unicellulaire).
- Chapitre I : Composition Chimique de la cellule : 1 - Eau. 2 - Molécules organiques (protéines,
glucides, lipides, acides nucléiques, …). 3 - Sels minéraux.
- Chapitre II : Méthodes d’étude de la cellule : 1 - Microscopes. 2 - Méthodes d’étude chimiques
(chromatographie, électrophorèse). 3 - Méthodes d’étude physiques (autoradiographie,
fluorescence). 4 - Culture des cellules. 5 - Technique de l’ADN recombinant.
- Chapitre III : Membrane plasmique : 1 - Définition et rôles majeurs. 2 - Composition chimique. 3
- Propriétés structurales de la membrane plasmique. 4 - Propriétés physiologiques de la
membrane. 5 - Fonctions.
- Chapitre IV : Cytosol : 1 - Introduction. 2 - Composition chimique et principales structures. 3 -
Rôles et activités physiologiques. 4 - Le Cytosquelette (microfilaments, microtubules,
filaments intermédiaires). 5 - Les ribosomes.
- Chapitre V : Système de conversion d’énergie : 1 - Structure des Mitochondries. 2 - Activités
métaboliques au niveau de la mitochondrie (cycle de Krebs et chaîne respiratoire). 3 -
Structure et fonction du chloroplaste. 4 - Comparaison mitochondrie-chloroplaste.
- Chapitre VI : Le système endomembranaire : 1 - Réticulum endoplasmique. 2 - Appareil de
Golgi. 3 - Les systèmes vésiculaires (endosomes, lysosomes, Peroxysomes).
- Chapitre VII : Le noyau : 1 - Structure et composition du noyau interphasique (chromatine,
enveloppe nucléaire, structures associées, pores nucléaires). 2 - Expression de l’information
génétique (synthèse protéique chez les procaryotes et eucaryotes). 3 - Mitose et cycle
cellulaire. 4 - Méiose.
Travaux dirigés (7,5h) :
1. Méthodes d’étude de la cellule (complément de cours et exercices). Microscope
photonique - microscopes électroniques à transmission et à balayage.
2. Méthodes d’étude de la cellule (complément de cours et exercices). Fractionnement
cellulaire (centrifugations) - Cultures cellulaires.
3. Méthodes d’étude de la cellule (complément de cours et exercices). Techniques de
marquage radioactif.
4. Transports membranaires (exercices).
5. Les organites énergétiques : mitochondries et chloroplastes (exercices).
Travaux pratiques : (10h)
1. Initiation à l’usage du microscope photonique : observation des cellules procaryotes,
eucaryotes animales et eucaryotes végétales.
2. Etude de l’ultrastructure des organites cellulaires (Mitochondries, Chloroplaste, Reticulum
endoplasmique, Appareil de golgi).
3. La perméabilité membranaire (phénomènes osmotiques et non osmotiques).
4. Le noyau interphasique et la division cellulaire (Mitose).
