LEÇON 5 Le système endomembranaire dans la cellule
Cadre et objectifs. Nous considérerons la définition du système endomembranaire au sens strict : réseau de membranes en continuité ou communiquant entre elles par des vésicules. Le sujet consiste à décrire ce système d’un point de vue structural et fonctionnel. Un schéma d’ensemble est à construire au fur et à mesure du déroulement de la leçon. Illustrations. Diapositives en microscopie électronique de cellule procaryote et de cellule eucaryote Bibliographie. Cooper (44) ; Alberts et al. (34).
L’augmentation de taille des cellules Eucaryotes par rapport aux cellules Procaryotes, a conduit ces cellules à évoluer de façon à assurer leur homéostasie et à communiquer avec l’environnement tissulaire. Parmi ces évolutions on peut noter le développement de structures subcellulaires, telles que le système endomembranaire. Quelle est son organisation cellulaire et quelles sont ses fonctions ? I. ORGANISATION DU SYSTÈME ENDOMEMBRANAIRE AU SEIN DE LA CELLULE a) Le système endomembranaire comporte six composants majeurs c Réticulum endoplasmique (rugueux et lisse) : structure et fonction. c Appareil de Golgi : structure et fonction. c Endosomes : endosomes précoces, corps multivésiculaires, endosomes tardifs, endosomes de recyclage. c Lysosomes : structure et fonction. c Vacuole chez les végétaux. c Noyau dont la membrane externe fait partie du réticulum endoplasmique rugueux. b) La continuité entre les compartiments est assurée par des vésicules c Vésicules formées par les coatmères : association de protéines COP. Deux types de vésicules : les COPI impliquées dans les échanges inter-golgiens et le transport rétrograde Golgi vers le réticulum endoplasmique, les COPII impliquées dans le transport antérograde des protéines du réticulum endoplasmique rugueux vers le cis Golgi. c Vésicules à clathrine : association d’adaptines (AP) et de triskèles. Vésicules impliquées dans les processus d’endocytose par récepteurs interposés, dans le transport des protéines du Golgi vers les lysosomes et du Golgi vers les vésicules de sécrétion. c Vésicules de pinocytose non recouvertes. II. LE SYSTÈME ENDOMEMBRANAIRE PARTICIPE AUX ÉCHANGES MEMBRANAIRES
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a) Voie de biosynthèse et de sécrétion des protéines c Protéines concernées : protéines sécrétées et protéines transmembranaires. c Différentes voies mises en jeu : voie de sécrétion constitutive, voie de sécrétion contrôlée, processus de rétention dans les compartiments cellulaires (signaux de rétention). c Étapes d’entrée des protéines dans le réticulum endoplasmique rugueux (protéine SRP). b) Voie endocytaire c Différents processus d’endocytose et leur rôle : l’endocytose par récepteurs interposés assure la capture spécifique de macromolécules et implique des vésicules à clathrine ; la 12