BIOCHIMIE ALIMENTAIRE

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Biochimie 1.Structure de la cellule. Mary La cellule est l'unit structurale, fonctionnelle et reproductrice de tout tre vivant. Chaque cellule est une unit vivante qui, chez les organismes multicellulaires, fonctionne de manire autonome, mais coordonne avec les autres. Les cellules identiques ou semblables sont runies en tissus qui sont eux-mmes runis en organes qui eux, sont runis en systmes. Afin de maintenir l'homostasie du milieu intrieur, la composition physico-chimique doit tre rgule grce diffrentes protines et diffrents organites. 1.1. Structure et particularits de la cellule vgtale. Les cellules vgtales apparaissent plus complexes : elles ont en gnral une forme plus gomtrique car elles sont entoures par une paroi squelettique rigide. Lintrieur de la cellule est en grande partie occup par une poche ou vacuole (teinte en violet dans le cas des cellules doignon violet). Le noyau est visible mais la membrane cytoplasmique et le cytoplasme sont souvent difficiles observer car lessentiel de lespace cellulaire est occup par la vacuole gonfle deau. 1.2. Structure et particularits de la cellule animale. Les cellules animales prsentent une structure relativement simple : un milieu intracellulaire appel cytoplasme limit par une membrane cytoplasmique et contenant un noyau On distingue dans le cytoplasme des elements difficiles dterminer qui seront pour le moment appels inclusions cytoplasmiques . Ces lments ncessitent le microscope lectronique pour tre analyss. 1.3. Les fonctions des organites. Le noyau Seules les cellules eucaryotespossdent un noyau. Celui-ci contient la majorit du matrielgntique de la cellule. Il a pour fonction de contrler les ractionsbiochimiques du cytoplasme en rgulantl'expression des gnes et de stocker l'informationgntiquencessaire la vie de la cellule et sadivision. Le noyauestentour par une membrane double (enveloppenuclaire) ol'onretrouve des poresnuclaires qui permettent les changes entre le noyau et le cytoplasmecomme la sortie des ARNmvers le cytoplasme. Elle protgegalement le matrielgntiqueprcieux. La membrane externeest en continuit avec le rticulum endoplasmique rugueux. La membrane interne estrecouverte par la lamina (un rseaud'environ 2000 types de protines) sursa face nucloplasmique qui joue un rle de soutien et participerait

l'organisation des mouvements de la chromatine pendant les diffrentes phases du cycle cellulaire.

Le cytoplasme substance granuleuseetgelatineuse; gel aqueux qui tient en suspension les organites. Ilest le principal constituant de la cellule, fait d`environ 70% H2O maissa composition varie d`un organisme a un autre et d`une cellule a uneautre. Les autres 30% sont constitutes de glucides, proteins, lipides. C`estdans le cytoplasme de la cellule constitue les processusvitaux. La membrane plasmique membrane situee a la bordure exterieure du cytoplasme. Estfaite de lipides et proteines. Roles: Regleetselectionne les echanges de la cellule avecle milieu environnant. - Par permeabilite : Les materiaux de petite taille se glissentdans la cellule au niveau des pores. - Par endocytoseet par exocytose - Cesdeuxprocessus font intervenir des dformations membranaires qui permettent la cellule de capturer ou de rejeter des particulesparticulirementvolumineuses. - Est capable de reconnaitresessemblables et de sassocier avec elles pour former des tissus. - Saitreconnaitreetrejeter les substancesetrangeres. - Estuneenveloppe deformable qui permet les mouvementset les deplacements. Le reticulum endoplasmique Le rticulumendoplasmiqueestprsentdans les cellules eucaryotes. Il est attach la membrane extrieure du noyaudontilprolongel'enveloppenuclaire. Il estconstitu d'un rseaud'espacesentours de membranes contenant du liquideappelciternes. On trouvedeux types de rticulumendoplasmique : le lisse et le rugueux. Rticulumendoplasmiquerugueux Unepartie du rticulumendoplasmiqueestcouverte de ribosomes qui fabriquent les protinesmembranaires et cellesdestines trescrtes, c'est le rticulumendoplasmiquerugueux. Cesprotinessontfabriquesdans la lumire du rticulumendoplasmiquerugueux. Elles y acquirentleurstructure tertiaireavant de se dirigervers le complexegolgienoellessubirontdiverses transformations.

Rticulumendoplasmiquelisse

Le rticulumendoplasmiquelisse ne contientpas de ribosomes sa surface. Il participe la biosynthse des lipides (phospholipidesmembranaires, acidesgras, strodes...) qui engendrent le complexegolgien et les vsiculesd'exocytose qui elles, rgnrent la membrane cytoplasmique. Il jouegalement un rle important dans le mtabolisme des glucides (dgradation du glycognedans les cellules du foie), la dtoxification des cellules (dans le foie et les reins) et le stockage du calcium.

Les ribosomes Les ribosomes se retrouvent la fois chez les cellules eucaryotes et procaryotes. Leurrleest de synthtiser les protines l'aide de l'informationcontenuedansl'ARNm. Ilssontconstitusd'ARNribosomique (ARNr) et de protinesribosomiques et sontfabriqusdans le nuclole chez les eucaryotes. Les ribosomes sontconstitus de deux sous-units, une plus petite qui lit l'ARNm et o se fixent les ARNt et une plus grosse qui catalyse les liaisons peptidiques entre les acidesamins. Leribosomesedplacelelongdel'ARNm. On les retrouvedans le cytoplasme, libresouassocis au rticulumendoplasmiqueou l'enveloppenuclaire. Lorsqueplusieurs ribosomes sont attachs un ARNm, ilestappelpolyribosome. On retrouvegalement des ribosomes dans les mitochondries et chloroplastes. Les ribosomes libresservent fabriquer les protinessolublesqui demeurerontdans le cytosol tandisqueceuxattachs au rticulumendoplasmiquefabriquent les protinesdestines aux membranes, aux vsiculesou qui serontexportes l'extrieur de la cellule.

Appareil de Golgi - estconstitu d'un ou de plusieursempilements de sacculesmembranaires de formediscodale (dictyosomes). Ilparticipe au renouvellementmembranaire en librant des vsicules qui fusionneront avec la membrane cytoplasmique. C'estlquecertainesprotinessontmodifies, tries, concentresetemballes aprs leursynthsedans le rticulum. Les protines passant par le complexegolgiensontsoitdestines l'exportation, soitdemeurerontdans des vsicules l'intrieur de la cellule. Mythocondries La fonctionprincipale des mitochondriesest de rcuprerl'nergiefournie par les molculesorganiques et de la stocker sous formed'ATP par le processus de phosphorylation oxydative. Les mitochondriessontentoures de deux membranes de phospholipides. La membrane externeestlissetandisque la membrane interne porte de

nombreuxreplis (crtes) qui augmentent la surface de membrane (lo se ralise la phosphorylation oxydative). L'espace entre les deux membranes se nommeespaceintermembranaire et tout ce qui se trouve l'intrieur de la membrane interne se nommematrice. Le nombre de mitochondries l'intrieurd'une cellule varieselon les besoinsphysiologiques de la cellule. Les mitochondriesont la capacit de se reproduire de faonautonome. Ellessontaussicapables de se dplacer et de fusionner entre elles. La mitochondriepossde son propre ADN (touscomme les chloroplastes). On pensequ'ils'agitd'uneendosymbiosecest--dire que des cellules primitives ontingr des bactries (anarobactrie) puisontvcu en symbiose avec cesdernires. Ceciexplique la prsence des deux membranes (uneprovenant de l'anrobactrie et l'autre de la vsiculed'endocytose de la cellule hte). Les plastes-sont un grouped'organitesretrouvs chez les vgtaux qui comprend : les amyloplastes, qui sontincolores et contiennent de l'amidon, les chromoplastes, qui contiennent des pigments orangs et jaunes et leschloroplastes, qui contiennent des pigments verts (chlorophylle). Chloroplastes Les chloroplastes se retrouventdans les cellules vgtales et chez les algues. Ilspossdent un pigment photosensible, la chlorophylle, qui leurpermet de transfrerl'nergievhicule par les photons des molculeschimiques (eau et gazcarbonique) et de fabriquer des molculesorganiques (sucres) grce un mcanismenommphotosynthse. La plupart des parties ariennes des vgtauxcontiennent des chloroplastes (surtout les feuilles). Chaquechloroplasteestentour de deux membranes et contiens un rseaumembraneuxconstitu de sacs aplatis (thylakodes) qui baignentdans un liquide (stroma). Un empilement de thylakodes se nommegranum (au pluriel : des grana). Les membranes des thylakodescontiennent des pigments verts (chlorophylle) et jauneorangs (carotnodes). Les chloroplastescontiennentgalement de l'ADN, des ribosomes et des enzymes. Tout comme les mitochondries, les chloroplastessont le rsultatd'uneendosymbiose (cesont des cyanobactriesdans le cas des chloroplastes) et sontcapables de se dplacer et

de se reproduire.

Les centrioles La plupart des cellules animals contiennentunepaired`organites centrioles.Forme de batonete place en angle droitl`un par rapport al`autre. Ilsjouent un role important dans la division cellulaire. Le paroicellulaire Les cellules vgtales, les champignons et les bactriespossdentuneparoi qui les protge, maintientleurforme et prvientl'absorption excessive d'eau. Paroivgtale La paroivgtalevolueselonl'ge des tissusvgtaux. La premire paroi apparatreestditeprimairepuisvolue pour devenir la paroisecondaire. Paroiprimaire La paroiprimaireestcompose de fibres de cellulose, d'hmicellulose et de chanespeptidiques et d'eau (jusqu' 80 % de la masse de la paroi). La paroidoittrerigide pour jouer son rle de squelette et assurer unelasticitpermettant la croissance et la division cellulaire. Paroisecondaire La paroisecondaireestconstitue des mmeslmentsque la paroiprimaire avec en plus de la lignine. Elle devientplus rigideque la paroiprimaire et ne permet plus la croissancecellulaire. On y trouveune plus grande proportion de cellulose et elle se situe sous la paroiprimairepuisqu'elleestsynthtise plus tard.

Les lysosomes : - Agents de la digestion intra-cellulaire. - Petits sacs bourresdenzymes digestives, servant la digestion par phagocytose des su