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Le Système Endomembranaire*# - Biologie

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Le système endomembranaire

Le système endomembranaire (endo = « à l'intérieur ») est un groupe de membranes et d'organites dans les cellules eucaryotes qui travaillent ensemble pour modifier, emballer et transporter les lipides et les protéines. Bien que pas techniquement dans la cellule, la membrane plasmique est incluse dans le système endomembranaire car, comme vous le verrez, elle interagit avec les autres organites endomembranaires. Le système endomembranaire n'inclut pas les membranes des mitochondries ou des chloroplastes.

Les protéines membranaires et sécrétoires sont synthétisées dans le réticulum endoplasmique rugueux (RER). Le RER modifie aussi parfois les protéines. Dans cette illustration, une protéine membranaire intégrale (verte) dans le RE est modifiée par la fixation d'un glucide (violet). Vésicules avec le bourgeon protéique intégral du RE et fusionnant avec la face cis de l'appareil de Golgi. Au fur et à mesure que la protéine passe le long des citernes de Golgi, elle est encore modifiée par l'ajout de plus de glucides. Une fois sa synthèse terminée, il sort sous forme de protéine membranaire intégrale de la vésicule qui bourgeonne de l'appareil de Golgi. trans face et lorsque la vésicule fusionne avec la membrane cellulaire, la protéine devient partie intégrante de cette membrane cellulaire. (crédit : modification d'œuvre par Magnus Manske)

Discussion possible

Si une protéine membranaire périphérique était synthétisée dans la lumière (à l'intérieur) du RE, se retrouverait-elle à l'intérieur ou à l'extérieur de la membrane plasmique ?

Le réticulum endoplasmique

Les réticulum endoplasmique (RE) (voir figure ci-dessus) est une série de sacs membraneux et de tubules interconnectés qui modifient collectivement les protéines et synthétisent les lipides. Cependant, ces deux fonctions sont exécutées dans des zones distinctes du RE : le RE brut et le RE lisse, respectivement.

La partie creuse des tubules du RE est appelée lumière ou espace cisternal. La membrane du RE, qui est une bicouche phospholipidique enrobée de protéines, est en continuité avec l'enveloppe nucléaire.

Urgence rugueuse

Les réticulum endoplasmique rugueux (RER) est ainsi nommé parce que les ribosomes attachés à sa surface cytoplasmique lui donnent un aspect clouté lorsqu'il est observé au microscope électronique (voir la figure ci-dessous).

Cette micrographie électronique à transmission montre le réticulum endoplasmique rugueux et d'autres organites dans une cellule pancréatique. (crédit : modification d'œuvre par Louisa Howard)

Les ribosomes transfèrent leurs protéines nouvellement synthétisées dans la lumière du RER où ils subissent des modifications structurelles, telles que le repliement ou l'acquisition de chaînes latérales. Ces protéines modifiées seront incorporées dans les membranes cellulaires - la membrane du RE ou celles d'autres organites - ou sécrétées par la cellule (telles que les hormones protéiques, les enzymes). Le RER fabrique également des phospholipides pour les membranes cellulaires.

Si les phospholipides ou les protéines modifiées ne sont pas destinés à rester dans le RER, ils atteindront leur destination via des vésicules de transport qui bourgeonnent à partir de la membrane du RER.

Puisque le RER est engagé dans la modification des protéines (telles que des enzymes, par exemple) qui seront sécrétées par la cellule, vous auriez raison de supposer que le RER est abondant dans les cellules qui sécrètent des protéines. C'est le cas par exemple des cellules du foie.

RE lisse

Les réticulum endoplasmique lisse (SER) est en continuité avec le RER mais a peu ou pas de ribosomes sur sa surface cytoplasmique. Les fonctions du SER comprennent la synthèse des glucides, des lipides et des hormones stéroïdes; désintoxication des médicaments et des poisons; et le stockage des ions calcium.

Dans les cellules musculaires, un SER spécialisé appelé réticulum sarcoplasmique est responsable du stockage des ions calcium nécessaires pour déclencher les contractions coordonnées des cellules musculaires.

L'appareil de Golgi

Nous avons déjà mentionné que les vésicules peuvent bourgeonner à partir du RE et transporter leur contenu ailleurs, mais où vont les vésicules ? Avant d'atteindre leur destination finale, les lipides ou les protéines contenus dans les vésicules de transport doivent encore être triés, emballés et étiquetés afin qu'ils se retrouvent au bon endroit. Le tri, le marquage, le conditionnement et la distribution des lipides et des protéines ont lieu dans le Appareil de Golgi (également appelé corps de Golgi), une série de membranes aplaties (voir figure ci-dessous).

L'appareil de Golgi de ce globule blanc est visible sous la forme d'un empilement d'anneaux semi-circulaires aplatis dans la partie inférieure de l'image. Plusieurs vésicules sont visibles à proximité de l'appareil de Golgi. (crédit : modification d'œuvre par Louisa Howard)

Le côté récepteur de l'appareil de Golgi est appelé le cis visage. Le côté opposé est appelé le trans visage. Les vésicules de transport qui se sont formées à partir du RE se rendent au cis visage, fusionner avec lui et vider leur contenu dans la lumière de l'appareil de Golgi. Au fur et à mesure que les protéines et les lipides traversent l'appareil de Golgi, ils subissent d'autres modifications qui leur permettent d'être triés. La modification la plus fréquente est l'ajout de courtes chaînes de molécules de sucre. Ces protéines et lipides nouvellement modifiés sont ensuite marqués avec des groupes phosphate ou d'autres petites molécules afin qu'ils puissent être acheminés vers leurs destinations appropriées.

Enfin, les protéines modifiées et marquées sont emballées dans des vésicules de sécrétion qui bourgeonnent à partir de la trans visage du Golgi. Alors que certaines de ces vésicules déposent leur contenu dans d'autres parties de la cellule où elles seront utilisées, d'autres vésicules de sécrétion fusionnent avec la membrane plasmique et libèrent leur contenu à l'extérieur de la cellule.

Dans un autre exemple de forme suivant la fonction, les cellules qui s'engagent dans une grande activité sécrétoire (telles que les cellules des glandes salivaires qui sécrètent des enzymes digestives ou des cellules du système immunitaire qui sécrètent des anticorps) ont une abondance de Golgi.

Dans les cellules végétales, l'appareil de Golgi a le rôle supplémentaire de synthétiser des polysaccharides, dont certains sont incorporés dans la paroi cellulaire et dont certains sont utilisés dans d'autres parties de la cellule.

Lysosomes

En plus de leur rôle de composant digestif et d'installation de recyclage des organites des cellules animales, les lysosomes sont considérés comme faisant partie du système endomembranaire. Les lysosomes utilisent également leurs enzymes hydrolytiques pour détruire les agents pathogènes (organismes pathogènes) qui pourraient pénétrer dans la cellule. Un bon exemple de cela se produit dans un groupe de globules blancs appelés macrophages, qui font partie du système immunitaire de votre corps. Dans un processus appelé phagocytose ou endocytose, une section de la membrane plasmique du macrophage s'invagine (se replie) et engloutit un agent pathogène. La section invaginée, avec l'agent pathogène à l'intérieur, se pince ensuite de la membrane plasmique et devient une vésicule. La vésicule fusionne avec un lysosome. Les enzymes hydrolytiques du lysosome détruisent alors le pathogène (figure ci-dessous).

Un macrophage a englouti (phagocyté) une bactérie potentiellement pathogène, puis fusionne avec un lysosome à l'intérieur de la cellule pour détruire l'agent pathogène. D'autres organites sont présents dans la cellule mais pour des raisons de simplicité ne sont pas représentés.

Résumé des Endomembranes

Le système endomembranaire comprend l'enveloppe nucléaire, les lysosomes, les vésicules, le RE et l'appareil de Golgi, ainsi que la membrane plasmique. Ces composants cellulaires travaillent ensemble pour modifier, emballer, étiqueter et transporter les protéines et les lipides qui forment les membranes.

Le RER modifie les protéines et synthétise les phospholipides utilisés dans les membranes cellulaires. Le SER synthétise les glucides, les lipides et les hormones stéroïdes ; s'engage dans la désintoxication des médicaments et des poisons; et stocke les ions calcium. Le tri, le marquage, l'emballage et la distribution des lipides et des protéines ont lieu dans l'appareil de Golgi. Les lysosomes sont créés par le bourgeonnement des membranes du RER et du Golgi. Les lysosomes digèrent les macromolécules, recyclent les organites usés et détruisent les agents pathogènes.

Questions de révision

Exercice 1

Lequel des éléments suivants n'est pas un composant du système endomembranaire ?

  1. mitochondrie
  2. Appareil de Golgi
  3. réticulum endoplasmique
  4. lysosome

Réponse : Un

Exercice 2

Le processus par lequel une cellule engloutit une particule étrangère est connu sous le nom de :

  1. endosymbiose
  2. phagocytose
  3. hydrolyse
  4. synthèse membranaire

Réponse : B

Exercice 3

Lequel des éléments suivants est le plus susceptible d'avoir la plus grande concentration de réticulum endoplasmique lisse ?

  1. une cellule qui sécrète des enzymes
  2. une cellule qui détruit les agents pathogènes
  3. une cellule qui fabrique des hormones stéroïdes
  4. une cellule qui s'engage dans la photosynthèse

Réponse : C

Exercice 4

Laquelle des séquences suivantes énumère correctement dans l'ordre les étapes impliquées dans l'incorporation d'une molécule protéique dans une cellule ?

  1. synthèse de la protéine sur le ribosome ; modification de l'appareil de Golgi; emballage dans le réticulum endoplasmique; marquage dans la vésicule
  2. synthèse de la protéine sur le lysosome ; marquage dans le Golgi ; emballage dans la vésicule; distribution dans le réticulum endoplasmique
  3. synthèse de la protéine sur le ribosome ; modification du réticulum endoplasmique; marquage dans le Golgi ; distribution par la vésicule
  4. synthèse de la protéine sur le lysosome ; emballage dans la vésicule; distribution via le Golgi ; marquage dans le réticulum endoplasmique

Réponse : C

Réponse libre

Exercice 5

Dans le contexte de la biologie cellulaire, qu'entendons-nous par la forme suit la fonction ? Quels sont au moins deux exemples de ce concept ?

« La forme suit la fonction » fait référence à l'idée que la fonction d'une partie du corps dicte la forme de cette partie du corps. Par exemple, comparez votre bras à l'aile d'une chauve-souris. Alors que les os des deux correspondent, les parties remplissent des fonctions différentes dans chaque organisme et leurs formes se sont adaptées pour suivre cette fonction.

Exercice 6

À votre avis, la membrane nucléaire fait-elle partie du système endomembranaire ? Pourquoi ou pourquoi pas? Défendez votre réponse.

Étant donné que la surface externe de la membrane nucléaire est continue avec le réticulum endoplasmique rugueux, qui fait partie du système endomembranaire, il est alors correct de dire qu'il fait partie du système.


Voir la vidéo: LE SYSTEME ENDOMEMBRANAIRE: Réticulum Endoplasmique, Appareil de Golgi, Lysosome, Endosome.. (Juillet 2022).


Commentaires:

  1. Queran

    Tout à fait exact ! Je pense que c'est une très bonne idée. Je suis complètement d'accord avec toi.

  2. Dizshura

    Faire des erreurs. Écrivez-moi dans PM.

  3. Christy

    Message merveilleux et très précieux

  4. Riggs

    Je ne peux pas participer maintenant à la discussion - il n'y a pas de temps libre. Je serai libéré - j'exprimerai nécessairement l'opinion sur cette question.

  5. Arlice

    Magnifique idée et c'est dûment



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