chapitre 6 Exploration de la cellule 113
Les ribosomes : des usines de protéines
Les ribosomes, des complexes constitués d’ARN ribosomique
et de protéines, sont les composants cellulaires qui synthétisent les protéines (figure 6.10). Les cellules qui synthétisent
beaucoup de protéines se démarquent par leur grand nombre
de ribosomes. Ainsi, une cellule pancréatique humaine possède quelques millions de ribosomes. Il n’est donc pas étonnant que les cellules qui s’activent dans la synthèse protéique
soient dotées d’un nucléole volumineux.
Dans le cytoplasme, les protéines sont assemblées par deux
types de ribosomes. À tout moment, des ribosomes libres sont
suspendus dans le cytosol et des ribosomes liés sont fixés à la
surface externe du réticulum endoplasmique ou de l’enveloppe
nucléaire (voir la figure 6.10). Qu’ils soient liés ou libres, les
ribosomes sont structuralement identiques, et un même ribosome peut être tantôt libre, tantôt lié. La plupart des protéines
fabriquées sur des ribosomes libres interviennent dans le
cytosol ; c’est le cas des enzymes qui catalysent les premières
étapes du métabolisme des glucides. Quant aux ribosomes liés,
ils synthétisent généralement des protéines destinées à être
insérées dans les membranes ou dans certains organites comme
les lysosomes (voir la figure 6.8), ou qui seront exportées (sécrétion). Les cellules spécialisées dans la sécrétion de protéines –
comme les cellules du pancréas qui sécrètent des enzymes
digestives –, présentent pour la plupart une forte proportion de
ribosomes liés. Vous approfondirez vos connaissances sur la
structure et la fonction des ribosomes au chapitre 17.
retour sur le ConCept 6.3
1. Quel est le rôle des ribosomes dans l’expression
des instructions génétiques fournies par l’ADN ?
2. Décrivez la composition moléculaire des nucléoles
et expliquez leur fonction.
3.
et sI ?
Lorsqu’une cellule entame son processus de division, sa chromatine se comprime
de plus en plus. Le nombre de chromosomes variet-il durant ce processus ? Expliquez votre réponse.
Voir les réponses proposées à la fin du chapitre.
ConCept
6.4
Le réseau intracellulaire de membranes
dirige la circulation des protéines
et remplit des fonctions métaboliques
Beaucoup de membranes d’une cellule eucaryote font partie
intégrante d’un réseau intracellulaire de membranes
composé de l’enveloppe nucléaire, du réticulum endoplasmique, de l’appareil de Golgi, des lysosomes, de divers types
de vésicules et de vacuoles ainsi que de la membrane plasmique. Ce système accomplit diverses tâches dans la cellule,
dont la synthèse des protéines et leur transport vers des membranes et des organites ou vers l’extérieur de la cellule, le métabolisme et le mouvement des lipides, ainsi que la détoxication
des poisons. Les membranes du réseau intracellulaire sont liées
de deux façons : ou bien elles se prolongent les unes les autres,
ou bien elles échangent des portions d’elles-mêmes par l’intermédiaire de minuscules vésicules (sacs membraneux). Toutes
n’ont pas pour autant la même structure ni la même fonction.
L’épaisseur de ces membranes, leur composition moléculaire et
le type de réactions chimiques auxquelles participent les protéines dans une membrane donnée peuvent changer à plusieurs reprises au cours de la vie de la membrane. Comme nous
avons déjà décrit l’enveloppe nucléaire, nous nous concentrerons ici sur le réticulum endoplasmique et sur les autres
membranes internes auxquelles il donne naissance.
Le réticulum endoplasmique :
une usine biosynthétique
Le réticulum endoplasmique (RE) forme un labyrinthe membraneux si étendu que, dans beaucoup de cellules eucaryotes,
il représente plus de la moitié de la substance membraneuse.
(Le terme endoplasmique signifie « à l’intérieur » du cytoplasme
et le terme réticulum vient d’un mot latin qui signifie « réseau ».)
Le réticulum endoplasmique comprend un réseau de tubules
et de sacs membraneux appelés citernes (du latin cisterna,
« réservoir »). Sa membrane isole du cytosol le contenu des
citernes. Et comme elle est en continuité avec l’enveloppe
nucléaire, le contenu des citernes communique avec l’espace
situé entre les deux membranes de l’enveloppe nucléaire
(figure 6.11).
Réticulum endoplasmique (RE)
MET du RE et des ribosomes
Ribosomes
0,25 Rm
(62 000 w)
RE
Ribosomes libres dans le cytosol
Ribosomes liés au RE
Schéma d’un ribosome
Grande
sous-unité
ribosomique
Petite
sous-unité
ribosomique
Figure 6.10 Les ribosomes. Cette micrographie électronique d’une cellule pancréatique
montre de nombreux ribosomes libres (dans
le cytosol) ou liés (au réticulum endoplasmique).
Le schéma simplifié d’un ribosome illustre
les deux types de sous-unités qui le constituent.
FAItes un dessIn Après avoir lu la section
sur les ribosomes, encerclez sur la micrographie
un ribosome qui pourrait être en train de
fabriquer une protéine qui sera sécrétée.
Les ribosomes : des usines de protéines
Les ribosomes, des complexes constitués d’ARN ribosomique
et de protéines, sont les composants cellulaires qui synthétisent les protéines (figure 6.10). Les cellules qui synthétisent
beaucoup de protéines se démarquent par leur grand nombre
de ribosomes. Ainsi, une cellule pancréatique humaine possède quelques millions de ribosomes. Il n’est donc pas étonnant que les cellules qui s’activent dans la synthèse protéique
soient dotées d’un nucléole volumineux.
Dans le cytoplasme, les protéines sont assemblées par deux
types de ribosomes. À tout moment, des ribosomes libres sont
suspendus dans le cytosol et des ribosomes liés sont fixés à la
surface externe du réticulum endoplasmique ou de l’enveloppe
nucléaire (voir la figure 6.10). Qu’ils soient liés ou libres, les
ribosomes sont structuralement identiques, et un même ribosome peut être tantôt libre, tantôt lié. La plupart des protéines
fabriquées sur des ribosomes libres interviennent dans le
cytosol ; c’est le cas des enzymes qui catalysent les premières
étapes du métabolisme des glucides. Quant aux ribosomes liés,
ils synthétisent généralement des protéines destinées à être
insérées dans les membranes ou dans certains organites comme
les lysosomes (voir la figure 6.8), ou qui seront exportées (sécrétion). Les cellules spécialisées dans la sécrétion de protéines –
comme les cellules du pancréas qui sécrètent des enzymes
digestives –, présentent pour la plupart une forte proportion de
ribosomes liés. Vous approfondirez vos connaissances sur la
structure et la fonction des ribosomes au chapitre 17.
retour sur le ConCept 6.3
1. Quel est le rôle des ribosomes dans l’expression
des instructions génétiques fournies par l’ADN ?
2. Décrivez la composition moléculaire des nucléoles
et expliquez leur fonction.
3.
et sI ?
Lorsqu’une cellule entame son processus de division, sa chromatine se comprime
de plus en plus. Le nombre de chromosomes variet-il durant ce processus ? Expliquez votre réponse.
Voir les réponses proposées à la fin du chapitre.
ConCept
6.4
Le réseau intracellulaire de membranes
dirige la circulation des protéines
et remplit des fonctions métaboliques
Beaucoup de membranes d’une cellule eucaryote font partie
intégrante d’un réseau intracellulaire de membranes
composé de l’enveloppe nucléaire, du réticulum endoplasmique, de l’appareil de Golgi, des lysosomes, de divers types
de vésicules et de vacuoles ainsi que de la membrane plasmique. Ce système accomplit diverses tâches dans la cellule,
dont la synthèse des protéines et leur transport vers des membranes et des organites ou vers l’extérieur de la cellule, le métabolisme et le mouvement des lipides, ainsi que la détoxication
des poisons. Les membranes du réseau intracellulaire sont liées
de deux façons : ou bien elles se prolongent les unes les autres,
ou bien elles échangent des portions d’elles-mêmes par l’intermédiaire de minuscules vésicules (sacs membraneux). Toutes
n’ont pas pour autant la même structure ni la même fonction.
L’épaisseur de ces membranes, leur composition moléculaire et
le type de réactions chimiques auxquelles participent les protéines dans une membrane donnée peuvent changer à plusieurs reprises au cours de la vie de la membrane. Comme nous
avons déjà décrit l’enveloppe nucléaire, nous nous concentrerons ici sur le réticulum endoplasmique et sur les autres
membranes internes auxquelles il donne naissance.
Le réticulum endoplasmique :
une usine biosynthétique
Le réticulum endoplasmique (RE) forme un labyrinthe membraneux si étendu que, dans beaucoup de cellules eucaryotes,
il représente plus de la moitié de la substance membraneuse.
(Le terme endoplasmique signifie « à l’intérieur » du cytoplasme
et le terme réticulum vient d’un mot latin qui signifie « réseau ».)
Le réticulum endoplasmique comprend un réseau de tubules
et de sacs membraneux appelés citernes (du latin cisterna,
« réservoir »). Sa membrane isole du cytosol le contenu des
citernes. Et comme elle est en continuité avec l’enveloppe
nucléaire, le contenu des citernes communique avec l’espace
situé entre les deux membranes de l’enveloppe nucléaire
(figure 6.11).
Réticulum endoplasmique (RE)
MET du RE et des ribosomes
Ribosomes
0,25 Rm
(62 000 w)
RE
Ribosomes libres dans le cytosol
Ribosomes liés au RE
Schéma d’un ribosome
Grande
sous-unité
ribosomique
Petite
sous-unité
ribosomique
Figure 6.10 Les ribosomes. Cette micrographie électronique d’une cellule pancréatique
montre de nombreux ribosomes libres (dans
le cytosol) ou liés (au réticulum endoplasmique).
Le schéma simplifié d’un ribosome illustre
les deux types de sous-unités qui le constituent.
FAItes un dessIn Après avoir lu la section
sur les ribosomes, encerclez sur la micrographie
un ribosome qui pourrait être en train de
fabriquer une protéine qui sera sécrétée.