Résumé
Pour donner aux élèves de premier cycle universitaire des bases fondamentales de biologie cellulaire ainsi qu'une méthode d'assimilation du savoir. ©Electre 2021
- Éditeur(s)
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Date
- 2021
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Notes
- Bibliogr. Index
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Langues
- Français
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Description matérielle
- 1 vol. (X-220 p.) : ill. en coul. ; 24 cm
- Collections
- Sujet(s)
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ISBN
- 978-2-224-03604-1
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Indice
- 611.4 Cytologie et histologie humaines
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Quatrième de couverture
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Cet ouvrage s'adresse avant tout aux étudiants du niveau premier cycle universitaire (Licences, PASS, Classes préparatoires biologiques, BTS). Il présente les données fondamentales de la biologie cellulaire. Il est conçu pour proposer une aide à l'intégration structurée du savoir.
Cette approche renouvelée de l'apprentissage de la biologie est fondée sur :
- un texte direct, invitant à une lecture active ;
- des illustrations de qualité ;
- des encadrés permettant de faire le point sur l'état de la réflexion scientifique ;
- des questions avec leurs réponses commentées.
Un compagnon indispensable pour comprendre et réviser la biologie cellulaire d'aujourd'hui.
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Tables des matières
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Biologie cellulaire
4e édition
Y. Bassaglia
J. -F. d'Ivernois
Maloine
- Introduction IX
- Chapitre I
- La compartimentation cellulaire1
- I. Les membranes biologiques, ou comment isoler une portion de l'univers 2
- 1. Les membranes sont constituées de lipides et de protéines2
- 1.1 Les lipides membranaires sont essentiellement des phospholipides 3
- 1.2 Les protéines membranaires sont extrêmement variées 4
- 2. La structure des membranes résulte des propriétés de ses constituants vis-à-vis de l'eau6
- 2.1 L'auto-organisation des lipides membranaires en bicouche est liée à leur caractère amphiphile 6
- 2.2 La position des protéines dépend de leurs possibilités d'interactions faibles avec les lipides 7
- 3. La membrane est une structure fluide et asymétrique8
- 3.1 Les deux hémimembranes sont asymétriques 8
- 3.2 Les molécules membranaires sont mobiles dans le plan de la membrane 9
- 3.3 La fluidité des membranes est modulée 10
- 4. Le modèle de Singer et Nicholson (1972) : bicouche lipidique et mosaïque fluide11
- II. Les problèmes induits par la compartimentation 12
- 1. Un compartiment fermé en milieu aqueux = des problèmes osmotiques12
- 2. Le passage de métabolites16
- 2.1 Au niveau moléculaire : les transports membranaires 16
- 2.2 Au niveau cellulaire : les ...-cytoses 18
- 3. Le passage de l'information19
- 3.1 La transduction membranaire 20
- 3.2 L'identité cellulaire : marqueurs de surface 21
- III. Compartimentation dans la cellule : des organites membranaires spécialisés 21
- 1. Le compartiment de traitement des protéines22
- 2. Le « compartiment » des acides nucléiques24
- 3. Les compartiments clos25
- 4. Le compartiment cytosolique25
- IV. En guise de conclusion 26
- Chapitre II
- Les trafics cellulaires : assemblage et adressage des polymères biologiques31
- I. Trafic des acides nucléiques : le rôle essentiel du noyau 32
- 1. Quelques éléments de biologie moléculaire32
- 1.1 LifeWar, la trilogie : réplication, transcription, traduction 32
- 1.2 La machinerie protéique associée 33
- 2. La chromatine : structuration du stock d'ADN36
- 2.7 Stockage de l'ADN : une nécessité de compaction 36
- 2.2 Réplication et transcription : un problème d'accessibilité 38
- 2.3 La chromatine est structurée à grande échelle 39
- 3. Le nucléole : fabrication de sous-unités de ribosome à la chaîne40
- 4. La répartition des acides nucléiques dans l'espace cellulaire est imposée par des protéines associées41
- 4.1 La chromatine catalyse la formation du noyau 41
- 4.2 Une maturation des ARN est nécessaire à leur transport 42
- 4.3 Les pores nucléaires : des structures complexes pour des rôles multiples 42
- 4.4 La localisation cytoplasmique des ARN est nécessaire à leur fonction 45
- II. Trafic des protéines d'origine cellulaire : les compartiments endomembranaires 45
- 1. Les expériences princeps : expériences de Palade sur le pancréas exocrine46
- 2. Origine des protéines : assemblage cytoplasmique48
- 3. Collecte et maturation des protéines membranaires et sécrétées : RE, Golgi51
- 3.1 REG : collecte et glycosylation N-liée 51
- 3.2 Réticulum lisse : assemblage des lipides membranaires, hydroxylations 55
- 3.3 Golgi : glycosylation O-liée et élaboration finale 56
- 4. Le réseau trans-golgien (TGN) : une station de triage essentielle vers la sécrétion ou les lysosomes57
- 4.1 Les voies de sécrétion : sécrétion constitutive et sécrétion régulée 58
- 4.2 La voie endosomale / lysosomale 58
- 5. Les mécanismes du transport des cargos59
- 5.1 La formation d'une vésicule membranaire : un manteau trieur 59
- 5.2 L'adressage des vésicules : un complexe moléculaire... complexe ! 61
- 5.3 Adressage vectoriel des membranes ou évolution d'organites ? Les dilemmes de l'appareil de Golgi 63
- III. Trafic des molécules extracellulaires : le compartiment endosomal 66
- 1. Les endosomes précoces : tri et recyclage des récepteurs66
- 2. Les endosomes tardifs : un point de rencontre des voies d'endocytose et de sécrétion67
- 3. Les lysosomes : dégradation des molécules et lieu de contrôle du métabolisme69
- IV. En guise de conclusion 70
- Chapitre III
- Les organites clos (mitochondries, chloroplastes, peroxysomes) et l'énergie cellulaire75
- I. Les mitochondries : des transformateurs à haut rendement 76
- 1. Un organite compartimenté76
- 1.1 Une membrane externe très perméable 78
- 1.2 Une membrane interne imperméable et riche en protéines 78
- 1.3 Une matrice riche en enzymes, et contenant des acides nucléiques 79
- 2. Une compartimentation indispensable au fonctionnement mitochondrial79
- 2.1 La chaîne respiratoire : des transporteurs d'électrons... translocateurs de protons ! 80
- 2.2 L'exploitation du gradient électrochimique de protons 82
- II. Les chloroplastes : des importateurs énergétiques 84
- 1. Un organite compartimenté84
- 2. L'organisation du chloroplaste est nécessaire à sa fonction87
- 2.1 L'énergie lumineuse et l'organisation de la membrane permettent une séparation de charges électriques 87
- 2.2 Le fonctionnement des photosystèmes permet la genèse d'un gradient de protons 88
- 2.3 Une ATPsynthase exploite le gradient de protons 89
- 2.4 La phase chimique exploite les produits de la phase photochimique 90
- III. Les peroxysomes : organites clos, lieu d'oxydations sans récupération énergétique 90
- IV. L'assemblage des compartiments fermés 93
- 1. Le génome des mitochondries et des chloroplastes leur permet de mettre en place quelques protéines93
- 2. ... mais l'immense majorité des constituants viennent du cytoplasme, par un import post-traductionnel94
- 2.1 Un rôle essentiel des protéines chaperons : maintenir l'astructuration des protéines à importer 94
- 2.2 Une séquence d'adressage permet la prise en charge de la protéine par un système d'import 95
- 2.3 Les surprises du peroxysome 97
- V. En guise de conclusion 98
- Chapitre IV
- La structuration cellulaire : le cytosquelette101
- I. Les microfilaments 102
- 1. L'actine et sa polymérisation102
- 2. La dynamique des filaments d'actine in vivo : le tapis roulant et son interprétation103
- 2.1 Les filaments d'actine sont des structures polarisées 104
- 2.2 La différence de concentration critique des extrémités du micro filament permet de modéliser le tapis roulant 104
- 3. Les protéines associées et leurs rôles105
- 3.1 La régulation de la polymérisation des microfilaments 106
- 3.2 L'assemblage des microfilaments 107
- 4. Le moteur moléculaire associé à l'actine : myosine et contraction109
- 4.1 Une famille de moteurs moléculaires 109
- 4.2 La contraction : l'exemple du muscle strié 110
- 4.3 Le calcium cytosolique régule la contraction 112
- II. Les microtubules 112
- 1. Les tubulines et leur polymérisation113
- 2. Les polymères dans la cellule : microtubules solitaires et structures de tubulines114
- 2.1 Les microtubules solitaires sont en instabilité dynamique : nécessité d'un centre organisateur 114
- 2.2 Les structures stables de microtubule 117
- 3. Les moteurs moléculaires associés à la tubuline : déplacement et positionnement des organites120
- III. Les filaments intermédiaires 122
- 1. Des monomères filamenteux au mode de polymérisation discuté123
- 2. Des polymères spécifiques de types cellulaires124
- 3. Un rôle structural important125
- 3.1 Au niveau cytoplasmique 125
- 3.2 Au niveau nucléaire 125
- IV. En guise de conclusion 126
- Chapitre V
- Le cycle cellulaire et son contrôle131
- I. Les différentes phases du cycle cellulaire 132
- II. La phase s : des copies (presque) conformes 133
- 1. La duplication du COMT133
- 2. La réplication de l'ADN : un événement majeur du cycle cellulaire133
- 2.1 L'initiation 133
- 2.2 L'élongation 134
- III. Le déroulement de la mitose 136
- 1. Prophase136
- 2. Prométaphase138
- 3. Métaphase138
- 4. Anaphase138
- 5. Télophase140
- 6. Cytodiérèse140
- IV. Comment répartir des chromosomes : une histoire complexe 141
- 1. L'instabilité dynamique des microtubules permet la construction du fuseau mitotique141
- 2. Le rassemblement des chromosomes en métaphase est... multifactoriel142
- 3. Les mouvements de l'anaphase ont sans doute une origine complexe143
- V. Le contrôle du cycle cellulaire 144
- 1. Le cycle cellulaire est jalonné par un point de restriction et des points de contrôle144
- 2. Le cycle est réalisé grâce à une succession de complexes cdk/cycline145
- 2.1 Le complexe : une protéine kinase associée à une cycline 146
- 2.2 Le cycle cellulaire : une succession de complexes 147
- 2.3 ... et des systèmes de dégradation 147
- 3. Les points d'arrêt en G1 : intégration de données intra- et extracytoplasmiques148
- 3.1 Le 5PF contrôle l'entrée en phase S par l'intermédiaire de la protéine Rb 148
- 3.2 Le SPF est contrôlé par les facteurs de croissance 149
- 3.3 Le complexe cdk4/cydine D est contrôlé par la protéine p53 : le point de contrôle en G1 149
- 4. La sortie « sécurisée » : l'apoptose150
- VI. En guise de conclusion 151
- Chapitre VI
- Les cellules et leur environnement153
- I. La matrice extracellulaire 154
- 1. Les composants de la MEC des cellules animales154
- 1.1 La substance fondamentale : protéoglycanes 154
- 1.2 Les protéines fibreuses 155
- 2. La matrice extracellulaire fournit un environnement propice aux cellules157
- 2.1 La matrice assure un environnement mécanique 157
- 2.2 La matrice permet le maintien d'un environnement physiologiquement favorable 159
- II. Les jonctions cellulaires 160
- 1. Les jonctions étanches limitent les tissus161
- 2. Les jonctions d'ancrage assurent une cohésion mécanique forte162
- 2.1 Jonctions d'ancrage et actine : les jonctions adhérentes 163
- 2.2 Jonctions d'ancrage et filaments intermédiaires : la famille des desmosomes 164
- 3. Les jonctions communicantes166
- III. La communication cellulaire 167
- 1. Une transduction directe est possible lorsque la molécule informative est hydrophobe167
- 2. Les messages hydrophiles imposent une transduction membranaire168
- 2.1 Canaux ioniques ligand-dépendant et flux ioniques 169
- 2.2 Récepteurs couplés aux protéines G trimériques 169
- 2.3 Récepteurs à activité enzymatique 172
- IV. En guise de conclusion 174
- Chapitre VII
- En guise de conclusion... d'où vient la cellule ?177
- Une membrane, un système entretenu et un système réplicatif 177
- Apparition des procaryotes 178
- Les eucaryotes et leurs organites 179
- La mitochondrie : une protéobactérie reconvertie ?179
- Le chloroplaste : une cyanobactérie reconvertie ?180
- Les autres organites : des énigmes !180
- Réponses 183
- Annexes
- Annexe I
- Les acides aminés standards et leurs abréviations 191
- Annexe II
- Observer des cellules : les techniques de microscopie 193
- Voir à l'intérieur193
- Voir en surface196
- Voir des constituants particuliers au sein de la structure cellulaire197
- Annexe III
- Disséquer les cellules : les techniques de séparation 200
- Centrifugation et fractionnement cellulaire200
- Électrophorèse201
- Annexe IV
- Manipuler les cellules : culture in vitro et génie génétique 203
- Cultiver des cellules in vitro203
- Manipuler l'expression du génome204
- Interférence à ARN 204
- PCR 205
- CRISPR - Cas 9 207
- Les limites des modèles208
- Annexe V
- Quelques ordres de grandeurs 209
- Quelques rappels sur les abréviations209
- À propos du nombre de cellules210
- À propos de longueur d'ADN210
- À propos de rapidité des systèmes moléculaires211
- Bibliographie 213
- 1. Articles de revue213
- 2. Ouvrages synthétiques213
- Index 215
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Origine de la notice:
- FR-751131015 ;
- Electre
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Disponible - 611.4 BAS
Niveau 3 - Médecine
