9. S YNTHÈ SE ET ROUTAGE DES PROTÉINES CHEZ LES EUCARYOTES. BIOGENÈ SE DES ORGANITES 245
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
Les chapitres qui précèdent démontrent que la
plupart des activités cellulaires, qu’elles soient
métaboliques ou relatives à l’expression des gènes,
convergent vers une fonction centrale : la synthèse
des protéines. Ces macromolécules constituent en
effet l’ensemble des structures cellulaires, et sont à
la base de tous les phénomènes vitaux. Sous cet
angle on peut distinguer, de façon schématique
mais pratique, deux catégories de cellules au sein
du monde vivant : 1) celles qui se divisent régulièrement, et dont l’activité essentielle semble être la
prolifération, et 2) celles qui ne se divisent plus
mais qui sont amenées, au sein d’organismes pluricellulaires, à accomplir des fonctions spécialisées
et durables (voir chapitre 14).
Les premières vivent de façon générale à l’état
isolé, comme les êtres unicellulaires (Protistes) ou
les cellules en culture par exemple, mais elles peuvent aussi appartenir à des organismes en croissance ; chez les individus adultes, il faut rappeler
l’existence des cellules-souches, à multiplication
indéfinie. Au cours de leur cycle cellulaire (voir
chapitre 13), elles doivent multiplier par deux leur
volume et le nombre (ou la surface) de leurs organites de sorte que les deux cellules-filles qui en
dérivent par division héritent d’un assortiment
normal de tous leurs constituants caractéristiques.
Le problème majeur posé à ces cellules est donc
celui de la constante biogenèse de nouveaux organites, dont on verra à cette occasion qu’ils se
«reproduisent à l’identique» de manières très
diverses.
Les cellules différenciées des organismes pluricellulaires, qui ne se divisent plus (ou bien très
lentement), n’ont pas ces problèmes d’augmentation rapide de leur masse mais elles doivent néanmoins assurer le renouvellement permanent de
leurs molécules et de leurs structures vieillissantes.
Parmi ces cellules spécialisées, nombreuses sont
celles qui fabriquent en outre des protéines qui ne
sont pas destinées à leur propre organisation, mais
sont sécrétées, c’est-à-dire émises à l’extérieur du
cytoplasme ; nous en verrons divers exemples plus
loin. Il s’agit donc ici davantage d’un problème de
maintien des compartiments et de leur identité au
cours du temps, que de croissance nette au cours
de la vie de la cellule. Dans tous les cas, les cellules
doivent cependant fabriquer à tout instant une
panoplie très étendue de protéines.
1. PROBLÉMATIQUE :
LE CONCEPT DE ROUTAGE
1.1. Conséquences de la compartimentation
et de la polarité cellulaire
Chez la plupart des Bactéries, le nombre de
compartiments ou de territoires distincts identifiables est très limité : le hyaloplasme, la membrane
cytoplasmique, les appendices externes liés à celleci et enfin la paroi. Les Bactéries les plus complexes
peuvent contenir en outre des systèmes vésiculaires
(thylakoïdes) ainsi qu’une membrane externe et un
espace périplasmique. Les 3 à 40 00 protéines qui
constituent ces structures sont synthétisées au
niveau de ribosomes localisés en deux endroits
Chapitre 9
SYNTHÈSE ET ROUTAGE
DES PROTÉINES
CHEZ LES EUCARYOTES.
BIOGENÈSE DES ORGANITES
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
Les chapitres qui précèdent démontrent que la
plupart des activités cellulaires, qu’elles soient
métaboliques ou relatives à l’expression des gènes,
convergent vers une fonction centrale : la synthèse
des protéines. Ces macromolécules constituent en
effet l’ensemble des structures cellulaires, et sont à
la base de tous les phénomènes vitaux. Sous cet
angle on peut distinguer, de façon schématique
mais pratique, deux catégories de cellules au sein
du monde vivant : 1) celles qui se divisent régulièrement, et dont l’activité essentielle semble être la
prolifération, et 2) celles qui ne se divisent plus
mais qui sont amenées, au sein d’organismes pluricellulaires, à accomplir des fonctions spécialisées
et durables (voir chapitre 14).
Les premières vivent de façon générale à l’état
isolé, comme les êtres unicellulaires (Protistes) ou
les cellules en culture par exemple, mais elles peuvent aussi appartenir à des organismes en croissance ; chez les individus adultes, il faut rappeler
l’existence des cellules-souches, à multiplication
indéfinie. Au cours de leur cycle cellulaire (voir
chapitre 13), elles doivent multiplier par deux leur
volume et le nombre (ou la surface) de leurs organites de sorte que les deux cellules-filles qui en
dérivent par division héritent d’un assortiment
normal de tous leurs constituants caractéristiques.
Le problème majeur posé à ces cellules est donc
celui de la constante biogenèse de nouveaux organites, dont on verra à cette occasion qu’ils se
«reproduisent à l’identique» de manières très
diverses.
Les cellules différenciées des organismes pluricellulaires, qui ne se divisent plus (ou bien très
lentement), n’ont pas ces problèmes d’augmentation rapide de leur masse mais elles doivent néanmoins assurer le renouvellement permanent de
leurs molécules et de leurs structures vieillissantes.
Parmi ces cellules spécialisées, nombreuses sont
celles qui fabriquent en outre des protéines qui ne
sont pas destinées à leur propre organisation, mais
sont sécrétées, c’est-à-dire émises à l’extérieur du
cytoplasme ; nous en verrons divers exemples plus
loin. Il s’agit donc ici davantage d’un problème de
maintien des compartiments et de leur identité au
cours du temps, que de croissance nette au cours
de la vie de la cellule. Dans tous les cas, les cellules
doivent cependant fabriquer à tout instant une
panoplie très étendue de protéines.
1. PROBLÉMATIQUE :
LE CONCEPT DE ROUTAGE
1.1. Conséquences de la compartimentation
et de la polarité cellulaire
Chez la plupart des Bactéries, le nombre de
compartiments ou de territoires distincts identifiables est très limité : le hyaloplasme, la membrane
cytoplasmique, les appendices externes liés à celleci et enfin la paroi. Les Bactéries les plus complexes
peuvent contenir en outre des systèmes vésiculaires
(thylakoïdes) ainsi qu’une membrane externe et un
espace périplasmique. Les 3 à 40 00 protéines qui
constituent ces structures sont synthétisées au
niveau de ribosomes localisés en deux endroits
Chapitre 9
SYNTHÈSE ET ROUTAGE
DES PROTÉINES
CHEZ LES EUCARYOTES.
BIOGENÈSE DES ORGANITES