184 B IOLOGIE CELLULAIRE
de supprimer les branchements dans la molécule.
On rappelle ici que ces enzymes restent associées
aux particules de glycogène, ce qui contribue à
accélérer notablement le processus de dégradation.
La dégradation du glycogène chez les Vertébrés
supérieurs, ainsi que sa synthèse, sont sous le
contrôle de la glycémie sanguine, qui entraîne la
sécrétion de diverses hormones stimulant ou inhibant l’un ou l’autre de ces phénomènes. Par
exemple, en situation de glycémie élevée, la sécrétion d’insuline provoque l’inactivation de la phosphorylase et l’activation simultanée de la glycogène
synthétase au niveau du foie et des muscles striés :
le glucose est alors dirigé vers la synthèse de glycogène. En situation de glycémie basse, le glucagon et l’adrénaline ont des effets exactement
inverses, et le glycogène fournit du glucose (qui
est libéré dans le sang, dans le cas du foie). Au
plan moléculaire et cellulaire, les événements en
jeu sont d’une grande complexité et ne peuvent
être détaillés ici. En bref, une cascade de réactions
commence au niveau de la membrane plasmique
des cellules concernées, qui possède des récepteurs
pour les hormones mentionnées plus haut ; leur
reconnaissance conduit ( via la synthèse d’un «messager secondaire » nommé AMP cyclique, ou
AMP C ) à des phénomènes de phosphorylation ou
de déphosphorylation des enzymes, ce qui induit,
selon les cas, leur activation ou leur inactivation.
Cet ensemble de mécanismes constitue le processus désigné sous le nom de transduction du
signal, défini dans le chapitre 5. L’exemple de
l’activation de la glycogène phosphorylase par
l’adrénaline est donné dans la figure 7.11 (voir
aussi le chapitre 13 sur ce sujet).
3. LES LY SOSOMES
DES CELLULES ANIMALES,
DES PROTISTES
ET DES CHAMPIGNONS
Deux types de compartiments possédant des
caractéristiques structurales voisines, et ayant des
fonctions directement liées à la nutrition cellulaire
et/ou au stockage de métabolites existent chez les
Eucaryotes. Il s’agit, d’une part, des lysosomes
des cellules animales, des Protistes et des
Champignons, et d’autre part, des vacuoles des
Végétaux. Chez les Protistes et les Animaux, les
lysosomes (étymologiquement : particules qui
détruisent) sont fondamentalement associés à la
digestion intracellulaire d’éléments absorbés par
les cellules grâce à l’endocytose ; chez les derniers,
cependant, nous serons amenés à décrire des fonctions capitales, dérivées de cette fonction première,
en rapport avec l’organogenèse et le renouvellement des tissus chez l’adulte. Lorsque les enzymes
hydrolytiques sont sécrétées par exocytose, comme
c’est typiquement le cas pour les Champignons, la
digestion devient extracellulaire ; la nutrition est
alors de type osmotrophe.
AT P
AMP c
adrénaline
membrane
plasmique
adénylate
cyclase
protéine G
stimulatrice
récepteur
protéique
hyaloplasme
espace extracellulaire
AMP c
kinase A
inactive
kinase A
active
AT PA DP
phosphorylase
kinase
inactive
ADP
AT P
P
glycogène
glucose
1 - P
glycogène
phosphorylase
active
glycogène
phosphorylase
inactive
P
phosphorylase
kinase
active
Figure 7.11
Étapes de la transduction du signal
impliquée dans l’activation de la glycogène
phosphorylase du muscle
Schéma simplifié récapitulant les conséquences de
l’action de l’adrénaline. (1) Événements se déroulant au
niveau de la membrane plasmique. (2) Événements cytoplasmiques de phosphorylation en cascade au sein du
hyaloplasme grâce à des kinases (ou phosphorylases)
déclenchés par l’AMP C .
1
2
récepteur
protéique
protéine G
adénylate
cyclase
AMPc
phosphorylase kinase
kinase A
ATP
de supprimer les branchements dans la molécule.
On rappelle ici que ces enzymes restent associées
aux particules de glycogène, ce qui contribue à
accélérer notablement le processus de dégradation.
La dégradation du glycogène chez les Vertébrés
supérieurs, ainsi que sa synthèse, sont sous le
contrôle de la glycémie sanguine, qui entraîne la
sécrétion de diverses hormones stimulant ou inhibant l’un ou l’autre de ces phénomènes. Par
exemple, en situation de glycémie élevée, la sécrétion d’insuline provoque l’inactivation de la phosphorylase et l’activation simultanée de la glycogène
synthétase au niveau du foie et des muscles striés :
le glucose est alors dirigé vers la synthèse de glycogène. En situation de glycémie basse, le glucagon et l’adrénaline ont des effets exactement
inverses, et le glycogène fournit du glucose (qui
est libéré dans le sang, dans le cas du foie). Au
plan moléculaire et cellulaire, les événements en
jeu sont d’une grande complexité et ne peuvent
être détaillés ici. En bref, une cascade de réactions
commence au niveau de la membrane plasmique
des cellules concernées, qui possède des récepteurs
pour les hormones mentionnées plus haut ; leur
reconnaissance conduit ( via la synthèse d’un «messager secondaire » nommé AMP cyclique, ou
AMP C ) à des phénomènes de phosphorylation ou
de déphosphorylation des enzymes, ce qui induit,
selon les cas, leur activation ou leur inactivation.
Cet ensemble de mécanismes constitue le processus désigné sous le nom de transduction du
signal, défini dans le chapitre 5. L’exemple de
l’activation de la glycogène phosphorylase par
l’adrénaline est donné dans la figure 7.11 (voir
aussi le chapitre 13 sur ce sujet).
3. LES LY SOSOMES
DES CELLULES ANIMALES,
DES PROTISTES
ET DES CHAMPIGNONS
Deux types de compartiments possédant des
caractéristiques structurales voisines, et ayant des
fonctions directement liées à la nutrition cellulaire
et/ou au stockage de métabolites existent chez les
Eucaryotes. Il s’agit, d’une part, des lysosomes
des cellules animales, des Protistes et des
Champignons, et d’autre part, des vacuoles des
Végétaux. Chez les Protistes et les Animaux, les
lysosomes (étymologiquement : particules qui
détruisent) sont fondamentalement associés à la
digestion intracellulaire d’éléments absorbés par
les cellules grâce à l’endocytose ; chez les derniers,
cependant, nous serons amenés à décrire des fonctions capitales, dérivées de cette fonction première,
en rapport avec l’organogenèse et le renouvellement des tissus chez l’adulte. Lorsque les enzymes
hydrolytiques sont sécrétées par exocytose, comme
c’est typiquement le cas pour les Champignons, la
digestion devient extracellulaire ; la nutrition est
alors de type osmotrophe.
AT P
AMP c
adrénaline
membrane
plasmique
adénylate
cyclase
protéine G
stimulatrice
récepteur
protéique
hyaloplasme
espace extracellulaire
AMP c
kinase A
inactive
kinase A
active
AT PA DP
phosphorylase
kinase
inactive
ADP
AT P
P
glycogène
glucose
1 - P
glycogène
phosphorylase
active
glycogène
phosphorylase
inactive
P
phosphorylase
kinase
active
Figure 7.11
Étapes de la transduction du signal
impliquée dans l’activation de la glycogène
phosphorylase du muscle
Schéma simplifié récapitulant les conséquences de
l’action de l’adrénaline. (1) Événements se déroulant au
niveau de la membrane plasmique. (2) Événements cytoplasmiques de phosphorylation en cascade au sein du
hyaloplasme grâce à des kinases (ou phosphorylases)
déclenchés par l’AMP C .
1
2
récepteur
protéique
protéine G
adénylate
cyclase
AMPc
phosphorylase kinase
kinase A
ATP