Vacuoles Lysosome 2BIOS02 10

Qu'est-ce que le lysosome et quelles sont ses fonctions?

Le lysosome est un petit sac membraneux rempli de quelques dizaines d'enzymes hydrolytiques qui digèrent toutes sortes de macromolécules.
L'une des fonctions principales du lysosome, c'est la digestion intracellulaire. La plupart des cellules obtiennent leur nourriture par endocytose, un processus au cours duquel elles ingèrent des nutriments. En fait, la membrane plasmique se replie autour des particules de nutriments pour permettre leur internalisation dans des vacuoles. Chacune de celles-ci se détache de la membrane, puis fusionne avec un lysosome, qui en digère le contenu grâce à des enzymes. Les produits de la digestion, dont les glucides simples, les acides aminés et d'autres monomères, retournent alors dans le cytosol et fournissent à nouveau de la matière première et de l'énergie à la cellule.
Le lysosome a aussi pour fonction de recycler la matière organique intracellulaire. Ce processus est appelé autophagie. Au cours de ce processus, un organite défectueux ou endommagé ou un peu de cytosol s'entourent d'une membrane et forment alors une vésicule qui fusionne avec un lysosome; ce dernier, à l'aide de ses enzymes, digère la matière ingérée en monomères. Ceux-ci peuvent alors retourner dans le cytosol et être réutilisés. Grâce à l'autophagie, la cellule se renouvelle sans cesse.

• voir Annexe Lysosomes et Vacuoles 1 : cf image Campbell 6.14

Qu'est-ce qu'une enzyme?

Les enzymes sont des protéines permettant d'accélérer les réactions à l'intérieur de l'organisme sans se modifier elles-mêmes et sans modifier les composants qui participent à cette réaction.
Sans elles, certaines réactions normales de l'organisme (température, acidité) ne pourraient pas avoir lieu à une vitesse suffisante. Les enzymes présentes dans les lysosomes sont de type hydrolase (lipase, amylase, pepsine, phosphatase, etc.). Cette variété d'enzymes provoque une hydrolyse, c'est-à-dire un mécanisme qui permet la transformation d'une substance en une autre, ceci s'accompagnant de la fixation d'une molécule d'eau sur la substance ainsi transformée. Les lysosomes contiennent également le lysozyme (appelé également muramidase) qui est une enzyme digestive capable de détruire la paroi des cellules des bactéries quand celles-ci sont capturées par les lysosomes de phagocytes (variété de globules blancs).
Les enzymes lysosomiales ont une efficacité maximale dans le milieu acide des lysosomes, à un pH de 5 environ (milieu acide). Si un lysosome a une fuite ou qu'il se désagrège, ses enzymes deviennent inactives dans le milieu neutre du cytosol.
Un écoulement excessif d'enzymes dû à la fuite de plusieurs lysosomes à la fois peut provoquer la destruction de la cellule. Le lysosome met la cellule à l'abri des dommages que causeraient les enzymes hydrolytiques si elles circulaient librement dans le cytosol.

Qu'est ce que le cytosol?

Le cytosol est une substance gélatineuse qui peut aussi être appelée liquide intracellulaire. Il contient des nutriments dissous, des protéines, des ions et des déchets. C'est l'un des trois composants du cytoplasme. Les deux autres composants du cytoplasme étant: les inclusions et les organites. Ceux-ci sont en suspension dans le cytosol.

Qu'est-ce qu'une Vacuole et quelles sont ses fonctions?

Les vacuoles sont des compartiments d'entretiens divers. Elles sont entourées par le tonoplaste, membrane cellulaire faisant partie du réseau intracellulaire de membranes. Il sépare le cytosol du contenu de la vacuole, appelé suc cellulaire.On retrouve des vacuoles dans les cellules animales et végétales et chez certains organismes unicellulaires vivants généralement en eau douce. Il y a plusieurs sortes de vacuoles:

• Les vacuoles digestives sont formées par phagocytose, tout comme les lysosomes, elles peuvent exécuter l'hydrolyse.
  
• Les vacuoles pulsatiles, appelées également vacuoles contractiles, permettent à de nombreux Protistes d'expulser l'excès d'eau afin de maintenir une concentration appropriée de sels et d'autres molécules (ex.l'Amibe, l'Euglène, Paramécie).
  
  • voir Annexe Lysosomes et Vacuoles 2
    

• La vacuole centrale n'est présente que chez les végétaux. Elle se forme grâce à la fusion de vésicules dérivées du réticulum endoplasmique et de l'appareil de Golgi. La vacuole centrale de la cellule végétale est un compartiment polyvalent qui sert à emmagasiner des composés organiques cruciaux comme des réserves de protéines contenues dans les cellules nutritives des plantes ainsi qu'à dégrader les déchets. Sa taille augmente à mesure que la plante croît. Cette vacuole qui occupe de 80 à 90% du volume de la vacuole centrale végétale est entourée d'une membrane, le tonoplaste. La vacuole centrale des cellules végétales et des champignons permet d'assurer la turgescence cellulaire. Celle-ci contribue au support des parties non ligneuses des Végétaux.
  
  • voir Annexe Lysosomes et Vacuoles 3 : cf image Campbell 6.9
    
  • voir Annexe Lysosomes et Vacuoles 4 : cf Raven, chapitre 5, Figure _5 _ 28

Bibliographie

"Biologie" 7e édition, Campbell, chapitre 6
"Physiologie humaine" 4e édition, chapitre 3
http://www.vulgaris-medical.com/encyclopedie/cytosol-1340.html

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