Noyau 2BIOS02 10

Qu'est-ce qu'un noyau et quel est son rôle?

Le noyau un organite et en même temps une structure centrale de la cellule contenant de l'ADN, matériel génétique qui contrôle les mécanismes cellulaires. Les deux fonctions principales du noyau sont de contrôler les réactions chimiques du cytoplasme et stocker les informations nécessaires à la division de cellule. Cet organite est présent chez la majorité des cellules eucaryotes (à l'exception des érythrocytes des mammifères). Certains protozoaires ont deux noyaux, mais en général, la cellule contient qu'un seul noyau.
Il est aussi le plus grand organite, son diamètre fait de 10 a 20 micromètres.

• voir Annexe Noyau 1

La membrane externe qui est souvent couverte par les ribosomes, qui participent à la synthèse des protéines. Sous l'enveloppe nucléaire se trouve le caryoplasme (le jus nucléaire), dans lequel les substances du cytoplasme rentrent. Le caryoplasme contient de la chromatine et les nucléoles qui sont un sous-compartiment cellulaire du noyau et sont le lieu où se produit la transcription des ARN ribosomiques, qui constituent avec des protéines, les deux sous-unités des ribosomes. Les ribosomes participent à la synthèse des protéines à partir de l'information codée dans l'ADN. L'ensemble des chromosomes se trouvant dans la chromatine est appelé le jus chromosomique. La chromatine est comme un "collier de perles", chacune de ces "perles" constitue un nucléosome, qui est une unité fondamentale de la condensation de l'ADN. Dans la chromatine il y a des protéines qui assurent la condensation de l'ADN,qui sont appelés histones-celles-ci contiennent une forte proportion des acides aminés de charge positive (lysine et arginine). Les histones sont très semblables d'une espèce Eucaryote à l'autre et il y des mêmes protéines similaires chez les Procaryotes. Tout cela nous met en évidence l'importance de protéines dans la structure de l'ADN. Ces acides se lient fortement avec ADN,qui porte les charges négatives. Les derniers études sur le nucléole ont montrés qu'elle joue peut-être un rôle dans la régulation du vieillissement cellulaire. Le nucléole a une structure sphérique et et composée de protéines l'ADN et l'ARN. Nucléole joue un rôle dans la formation des ribosomes.
La fonction la plus importante du noyau est la préservation de l'information génétique. À la division des cellules, le noyau se divise aussi en deux, mais l'ADN se trouvant dans lui est copié dans chaque cellule (dupliquer-faire le double). Grâce à cela tous les cellules affiliés ont aussi des noyaux.

• voir Annexe Noyau 2

Que est-ce qu'une enveloppe nucléaire?

Le noyau est entouré par une membrane double qui a la même structure que la membrane plasmique et est appelée l'enveloppe nucléaire. Entre ces deux membranes il y a un espace (=cytoplasme) rempli d'un liquide (=cytosol), la membrane externe est plongé dans reticulum endoplasmique. L'enveloppe nucléaire est formée par une double couche de lipides associée à des protéines. Dans la multitude de pores qui se trouvent dans l'enveloppe nucléaire, permettent le contrôle des échanges entre le cytoplasme et le nucléoplasme (liquide,contenu dans le noyau délimité par l'enveloppe nucléaire), en particulier les ARN messagers. La lamina plasmique tapisse la face interne de l'enveloppe nucléaire, sauf au niveau de pores(qui ont un diamètre d'environ 120 nm). Celle-ci est composée des filaments protéiques qui servent de soutient au noyau pour que celui-là garde sa forme. Dans le noyau se trouve aussi une matrice nucléaire, qui est un réseau de fibres.

Qu'est qu'une pore nucléaire?

C'est une structure constituée de plusieurs dizaines de protéines (poids moléculaire estimé à 125 000 kDa). Ces pores mesurent environ 100nm de diamètre et traversent l'enveloppe nucléaire.Elles forment une double membrane autour du noyau des cellules eucaryotes. Leur rôle et de régulariser les échanges entre le noyau et le cytoplasme. Il y a environ 3000 à 5000 pores par noyau.Chaque pore est composé de 50 types de protéines différentes, appelées nucléoporines.

Que sont les ribosomes et quel est leur rôle?

Un ribosome est une structure ribonucléoprotéique extrêmement complexe. Il est composé de protéines(au moins 40 protéines différentes et d'ARN, appelé ribosomique). Les ribosomes ressemblent à de minuscules balles, dont le diamètre est inférieur à 30 nanomètres. Une seule cellule peut avoir des milliers de ribosomes. Les ribosomes sont soit libres, soit accolés au réticulum endoplasmique rugueux mais on les trouve exclusivement dans le cytoplasme et donc jamais dans le noyau.
Le ribosome participe à la synthèse des protéines en se fixant sur l'ARN messager.

Qu'est ce que sont les chromosomes?

Dans le noyau, l'ADN est réparti dans les structures appelles chromosomes, elles résultent de la condensation et de l'épaisseur de fibres de chromatine.Ce sont des porteurs de l'information génétique codée et transmit par les chaines de l'ADN. Il y a plusieurs types de chromosomes, comme les chromosomes sexuels. Chaque espèce eucaryote possède un nombre caractéristique de chromosomes. L'homme possède 46 chromosomes dans chacune de ses cellules somatiques (diploïde 2n; cellules somatiques) mais seulement 23 dans les cellules sexuelles (haploïde 1n). Il est l'élément porteur de l'information génétique. Les chromosomes contiennent les gènes et permettent leur distribution égale dans les deux cellules filles lors de la division cellulaire. Ils sont formés d'une longue molécule d'ADN, associée à des protéines (notamment les histones).Le nombre et la forme des chromosomes (caryotype) sont les mêmes pour tous les individus d'une même espèce. Chaque cellule humaine, excepté les gamètes, possède 22 paires de chromosomes appelés autosomes, numérotées de 1 à 22 par ordre de taille décroissante, et une paire de chromosomes sexuels appelés gonosomes : XX chez la femme et XY chez l'homme.

Qu'est-ce qu'un gène?

C'est une unité d'information génétique, une séquence spécifique de nucléotides dans l'ADN. Les parents transmettent leurs gènes à leurs enfants, ce qu'on appelle l'hérédité. Nous ne sommes pas encore certains du nombre de gènes chez l'homme, mais nous pensons qu'il y en a entre 30 000 et 40 000. Celles-ci produisent les protéines nécessaires à la construction, au développement et au bon fonctionnement d’un organisme. Une anomalie sur l’un des gènes peut l’empêcher de produire une molécule importante ou être à l’origine d’une protéine anormale et c’est le risque d’une maladie génétique. Des mutations peuvent amener au changement des caractéristiques biologiques de l'albumine ou ARN, qui, à son tour, peuvent avoir le fonctionnement total ou local changé ou anormal de l'organisme. Les gènes peuvent subir des mutations — les changements accidentels dans la séquence d'ADN. Chaque molécule d'ADN possède des centaines ou des milliers de gênes.

Combien y a-t-il de gènes chez l'Homme?

Chez l'homme il existe prés de 20.000 et 25.000 gènes,alors qu'on l'estimait à 35.000 il y a trois ans.Un gène peur coder plusieurs protéines d'un seul gène, donc la valeur varie pas beaucoup d'une personne à l'autre. Parfois il y a la mutation du gène, ce qui peut provoquer des maladies différents. Nous avons tous des gènes avec les mêmes propriétés,donc c'est pour cela que l'on parle de génétique, par contre ce qui diffère un individu de l'autre c'est le polymorphisme,c'est la variation des séquences des acides nucléiques des gènes et les séquences en acides aminés des protéines,ce n'est pas pathogène(qui engendre la maladie).Le polymorphisme est donc extrèmement varié d'un individu à l'autre,mis à part les vrais jumeaux.Donc il n'y a aucune probabilité d'avoir un individu avec le même polymorphisme que l'autre.

References:

Campbell,chapitre 6"Exploration de la cellule"page 102-107.

http://fr.wikipedia.org/wiki/G%C3%A8ne

http://www.futura-sciences.com/fr/definition/t/genetique-2/d/polymorphisme-genetique_2496/

http://www.doctissimo.fr/html/sante/mag_2000/mag0906/sa_1770_genome_humain.htm

http://www.lookfordiagnosis.com/mesh_info.php?term=Pore+Nucl%C3%A9aire&lang=4

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