136 DeUXiÈMe partie La cellule
1 microtubule
Triplet de microtubules
Figure 6.24
Paire centrale
de microtubules
Extrémités
des microtubules
Les deux microtubules centraux se terminent au-dessus du corpuscule
basal, de sorte qu’on ne les voit pas dans la coupe transversale du
corpuscule basal (rectangle rouge au bas de la figure 6.24a).
Figure 6.29 Les microtubules se réorienteraient et, si l’on se fie aux
résultats décrits précédemment, les protéines de cellulose synthase
changeraient également de direction pour s’aligner sur les microtubules
repositionnés. (En fait, c’est exactement ce qui a été observé.)
retour sur le concept 6.1
1. En microscopie photonique, on emploie des molécules colorées qui
s’attachent aux composants cellulaires et modifient la façon dont la
lumière les traverse. En microscopie électronique, on utilise des métaux
lourds qui se fixent à certaines structures cellulaires et modifient la façon
dont les faisceaux d’électrons traversent l’échantillon.
2. (a) Un microscope photonique, (b) un microscope électronique
à balayage.
retour sur le concept 6.2
1. Voir la figure 6.8.
2.
Cette cellule aurait le même volume que les cellules de la deuxième et
de la troisième colonne, mais une surface proportionnellement plus
grande que la cellule de la deuxième colonne et plus petite que celle
de la troisième colonne. Par conséquent, le rapport surface/volume serait
supérieur à 1,2, mais inférieur à 6. Pour calculer l’aire totale de la cellule,
il faut additionner les aires de ses six faces (le haut, le bas, les côtés et les
extrémités : 125 125 125 125 1 1 502). Le rapport surface/
volume est donc égal à 502 divisé par un volume de 125, soit 4,0.
retour sur le concept 6.3
1. Lorsqu’une molécule d’ARNm rejoint le cytoplasme, les ribosomes
traduisent le message génétique qu’elle porte en chaîne polypeptidique.
2. Les nucléoles sont constitués d’ADN et d’ARN ribosomique (ARNr),
fabriqué selon ses instructions. Ils contiennent aussi des protéines importées du cytoplasme. L’ARNr et les protéines sont assemblés pour former
de grandes et de petites sous-unités ribosomiques. Ces sous-unités quittent
le noyau par les pores nucléaires et se rendent dans le cytoplasme où
elles participent à la synthèse polypeptidique. 3. Non. Chaque chromosome demeure présent, que sa chromatine soit plutôt diffuse (quand la
cellule n’est pas en train de se diviser) ou plutôt compactée (quand
la cellule est en train de se diviser).
retour sur le concept 6.4
1. Fondamentalement, le RE rugueux se distingue du RE lisse par la
présence de ribosomes liés à sa surface. Les deux types de RE synthétisent
des phosphoglycérolipides, mais toutes les protéines membranaires et les
protéines destinées à la sécrétion sont produites sur les ribosomes du RE
rugueux. Le RE lisse contribue à la détoxication, au métabolisme des
glucides et au stockage d’ions calcium. 2. Les vésicules de transport
déplacent les membranes et les matières qu’elles renferment entre les
divers constituants du réseau intracellulaire de membranes. 3. L’ARNm
est synthétisé dans le noyau, puis il traverse un pore nucléaire pour se
rendre sur un ribosome lié à la surface du RE rugueux où il est traduit.
La protéine synthétisée passe dans la lumière du RE où elle peut subir
des modifications. Une vésicule de transport achemine la protéine
jusqu’à l’appareil de Golgi. La protéine y est encore modifiée, puis
une autre vésicule de transport la ramène au RE, où elle remplira
sa fonction cellulaire.
retour sur le concept 6.5
1. Les deux organites participent à la conversion de l’énergie : les mitochondries dans la respiration cellulaire et les chloroplastes dans la photosynthèse. Chacun de ces organites comprend plusieurs membranes
internes qui le compartimentent. Ces membranes – les crêtes ou les replis
de la membrane interne chez les mitochondries et les membranes thylakoïdiennes chez les chloroplastes – forment de grandes surfaces sur
lesquelles se trouvent des enzymes qui remplissent les principales fonctions de ces organites. 2. Oui. Les cellules végétales peuvent produire leurs
propres glucides par photosynthèse, mais dans ces cellules eucaryotes les
mitochondries sont les organites capables de générer de l’énergie à partir
des sucres, une fonction essentielle dans toutes les cellules. 3. Les mitochondries et les chloroplastes ne viennent pas du RE, pas plus qu’ils ne
sont liés physiquement ou par des vésicules de transport à des organites
du réseau intracellulaire de membranes. Les mitochondries et les chloroplastes sont structuralement assez différents des vésicules entourées
d’une membrane simple qui proviennent du RE.
retour sur le concept 6.6
1. Les deux types de mouvement reposent sur de longs filaments que
des protéines motrices déplacent les uns par rapport aux autres. Ces
protéines s’accrochent aux polymères adjacents, les relâchent, puis s’y
accrochent de nouveau un peu plus loin, et ainsi de suite. 2. Alimentés
par de l’ATP, les prolongements des molécules de dynéine d’un doublet
de microtubules s’accrochent au doublet voisin, exercent une traction, se
détachent un peu plus loin, puis recommencent. Comme ils sont ancrés
dans l’organite ainsi que les uns par rapport aux autres, les doublets se
courbent au lieu de glisser l’un sur l’autre. La flexion synchronisée des
neuf doublets de microtubules entraîne la flexion des cils et des flagelles.
3. Les sujets atteints de ce syndrome souffrent d’une défectuosité du
mouvement généré par les microtubules des cils et des flagelles. Ces
personnes sont stériles, car les déficiences touchant les flagelles, voire
l’absence de tout flagelle, empêchent les spermatozoïdes de se mouvoir.
Leurs voies respiratoires s’infectent souvent parce que les cils qui tapissent
normalement la trachée sont déficients ou inexistants ; ils ne peuvent
donc pas évacuer le mucus des poumons.
retour sur le concept 6.7
1. La principale différence réside dans la communication directe du
cytoplasme d’une cellule avec le cytoplasme d’une autre cellule. Cette
communication est assurée par les plasmodesmes, dans le cas des cellules
végétales, et par les jonctions ouvertes, dans le cas des cellules animales ;
ces canaux assurent la continuité entre le cytoplasme des cellules voisines.
2. La cellule serait incapable de fonctionner adéquatement et ne tarderait
probablement pas à mourir. En effet, la paroi cellulaire et la matrice
extracellulaire doivent être perméables pour permettre les échanges de
matières entre l’intérieur et l’extérieur de la cellule. Les molécules qui
participent à la production et à l’utilisation de l’énergie ainsi que les
molécules porteuses d’information sur l’environnement cellulaire doivent pouvoir pénétrer dans la cellule. De même, les produits synthétisés
par la cellule et destinés à l’exportation ainsi que les sous-produits de
la respiration cellulaire doivent pouvoir en sortir. 3. Les parties de la
protéine exposées à des zones aqueuses contiendront des acides aminés
chargés, ou polarisés (hydrophiles), tandis que les parties qui traversent
la membrane renfermeront des acides aminés non polarisés (hydrophobes).
On peut donc prédire que les acides aminés polarisés se trouveront
1 microtubule
Triplet de microtubules
Figure 6.24
Paire centrale
de microtubules
Extrémités
des microtubules
Les deux microtubules centraux se terminent au-dessus du corpuscule
basal, de sorte qu’on ne les voit pas dans la coupe transversale du
corpuscule basal (rectangle rouge au bas de la figure 6.24a).
Figure 6.29 Les microtubules se réorienteraient et, si l’on se fie aux
résultats décrits précédemment, les protéines de cellulose synthase
changeraient également de direction pour s’aligner sur les microtubules
repositionnés. (En fait, c’est exactement ce qui a été observé.)
retour sur le concept 6.1
1. En microscopie photonique, on emploie des molécules colorées qui
s’attachent aux composants cellulaires et modifient la façon dont la
lumière les traverse. En microscopie électronique, on utilise des métaux
lourds qui se fixent à certaines structures cellulaires et modifient la façon
dont les faisceaux d’électrons traversent l’échantillon.
2. (a) Un microscope photonique, (b) un microscope électronique
à balayage.
retour sur le concept 6.2
1. Voir la figure 6.8.
2.
Cette cellule aurait le même volume que les cellules de la deuxième et
de la troisième colonne, mais une surface proportionnellement plus
grande que la cellule de la deuxième colonne et plus petite que celle
de la troisième colonne. Par conséquent, le rapport surface/volume serait
supérieur à 1,2, mais inférieur à 6. Pour calculer l’aire totale de la cellule,
il faut additionner les aires de ses six faces (le haut, le bas, les côtés et les
extrémités : 125 125 125 125 1 1 502). Le rapport surface/
volume est donc égal à 502 divisé par un volume de 125, soit 4,0.
retour sur le concept 6.3
1. Lorsqu’une molécule d’ARNm rejoint le cytoplasme, les ribosomes
traduisent le message génétique qu’elle porte en chaîne polypeptidique.
2. Les nucléoles sont constitués d’ADN et d’ARN ribosomique (ARNr),
fabriqué selon ses instructions. Ils contiennent aussi des protéines importées du cytoplasme. L’ARNr et les protéines sont assemblés pour former
de grandes et de petites sous-unités ribosomiques. Ces sous-unités quittent
le noyau par les pores nucléaires et se rendent dans le cytoplasme où
elles participent à la synthèse polypeptidique. 3. Non. Chaque chromosome demeure présent, que sa chromatine soit plutôt diffuse (quand la
cellule n’est pas en train de se diviser) ou plutôt compactée (quand
la cellule est en train de se diviser).
retour sur le concept 6.4
1. Fondamentalement, le RE rugueux se distingue du RE lisse par la
présence de ribosomes liés à sa surface. Les deux types de RE synthétisent
des phosphoglycérolipides, mais toutes les protéines membranaires et les
protéines destinées à la sécrétion sont produites sur les ribosomes du RE
rugueux. Le RE lisse contribue à la détoxication, au métabolisme des
glucides et au stockage d’ions calcium. 2. Les vésicules de transport
déplacent les membranes et les matières qu’elles renferment entre les
divers constituants du réseau intracellulaire de membranes. 3. L’ARNm
est synthétisé dans le noyau, puis il traverse un pore nucléaire pour se
rendre sur un ribosome lié à la surface du RE rugueux où il est traduit.
La protéine synthétisée passe dans la lumière du RE où elle peut subir
des modifications. Une vésicule de transport achemine la protéine
jusqu’à l’appareil de Golgi. La protéine y est encore modifiée, puis
une autre vésicule de transport la ramène au RE, où elle remplira
sa fonction cellulaire.
retour sur le concept 6.5
1. Les deux organites participent à la conversion de l’énergie : les mitochondries dans la respiration cellulaire et les chloroplastes dans la photosynthèse. Chacun de ces organites comprend plusieurs membranes
internes qui le compartimentent. Ces membranes – les crêtes ou les replis
de la membrane interne chez les mitochondries et les membranes thylakoïdiennes chez les chloroplastes – forment de grandes surfaces sur
lesquelles se trouvent des enzymes qui remplissent les principales fonctions de ces organites. 2. Oui. Les cellules végétales peuvent produire leurs
propres glucides par photosynthèse, mais dans ces cellules eucaryotes les
mitochondries sont les organites capables de générer de l’énergie à partir
des sucres, une fonction essentielle dans toutes les cellules. 3. Les mitochondries et les chloroplastes ne viennent pas du RE, pas plus qu’ils ne
sont liés physiquement ou par des vésicules de transport à des organites
du réseau intracellulaire de membranes. Les mitochondries et les chloroplastes sont structuralement assez différents des vésicules entourées
d’une membrane simple qui proviennent du RE.
retour sur le concept 6.6
1. Les deux types de mouvement reposent sur de longs filaments que
des protéines motrices déplacent les uns par rapport aux autres. Ces
protéines s’accrochent aux polymères adjacents, les relâchent, puis s’y
accrochent de nouveau un peu plus loin, et ainsi de suite. 2. Alimentés
par de l’ATP, les prolongements des molécules de dynéine d’un doublet
de microtubules s’accrochent au doublet voisin, exercent une traction, se
détachent un peu plus loin, puis recommencent. Comme ils sont ancrés
dans l’organite ainsi que les uns par rapport aux autres, les doublets se
courbent au lieu de glisser l’un sur l’autre. La flexion synchronisée des
neuf doublets de microtubules entraîne la flexion des cils et des flagelles.
3. Les sujets atteints de ce syndrome souffrent d’une défectuosité du
mouvement généré par les microtubules des cils et des flagelles. Ces
personnes sont stériles, car les déficiences touchant les flagelles, voire
l’absence de tout flagelle, empêchent les spermatozoïdes de se mouvoir.
Leurs voies respiratoires s’infectent souvent parce que les cils qui tapissent
normalement la trachée sont déficients ou inexistants ; ils ne peuvent
donc pas évacuer le mucus des poumons.
retour sur le concept 6.7
1. La principale différence réside dans la communication directe du
cytoplasme d’une cellule avec le cytoplasme d’une autre cellule. Cette
communication est assurée par les plasmodesmes, dans le cas des cellules
végétales, et par les jonctions ouvertes, dans le cas des cellules animales ;
ces canaux assurent la continuité entre le cytoplasme des cellules voisines.
2. La cellule serait incapable de fonctionner adéquatement et ne tarderait
probablement pas à mourir. En effet, la paroi cellulaire et la matrice
extracellulaire doivent être perméables pour permettre les échanges de
matières entre l’intérieur et l’extérieur de la cellule. Les molécules qui
participent à la production et à l’utilisation de l’énergie ainsi que les
molécules porteuses d’information sur l’environnement cellulaire doivent pouvoir pénétrer dans la cellule. De même, les produits synthétisés
par la cellule et destinés à l’exportation ainsi que les sous-produits de
la respiration cellulaire doivent pouvoir en sortir. 3. Les parties de la
protéine exposées à des zones aqueuses contiendront des acides aminés
chargés, ou polarisés (hydrophiles), tandis que les parties qui traversent
la membrane renfermeront des acides aminés non polarisés (hydrophobes).
On peut donc prédire que les acides aminés polarisés se trouveront