Communication entre cellules | Sciences de la Vie et de la Terre - Seconde

Les cellules peuvent communiquer directement par contact :

• Jonctions gap (gap junctions) : canaux qui connectent directement les cytoplasmes de cellules adjacentes
• Contact cellule-cellule : interaction moléculaire directe entre surfaces cellulaires

La communication chimique se fait par des molécules messagères :

• Signalisation paracrine : action locale sur les cellules voisines
• Signalisation endocrine : action à distance via le sang (hormones)
• Signalisation synaptique : transmission entre neurones

La signalisation paracrine est un mode de communication cellulaire où :

• Une cellule libère des molécules messagères dans le milieu extracellulaire
• Ces molécules agissent sur les cellules voisines (à courte distance)
• L'action est rapide et localisée
• Les molécules sont rapidement dégradées

• Libération de facteurs de croissance dans les tissus blessés
• Sécrétion de médiateurs inflammatoires
• Communication entre cellules immunitaires

La signalisation endocrine est un mode de communication où :

• Des cellules spéciales (cellules endocrines) sécrètent des hormones
• Les hormones circulent dans le sang
• Elles agissent sur des cellules cibles situées à distance
• L'action est plus lente mais durable

• Insuline : régule la glycémie
• Adrénaline : réponse au stress
• Hormone de croissance : développement corporel
• Thyroxine : métabolisme

La transmission synaptique se produit entre deux neurones :

• Le neurone pré-synaptique libère des neurotransmetteurs
• Les neurotransmetteurs traversent la fente synaptique
• Ils se fixent sur des récepteurs du neurone post-synaptique
• L'action est très rapide et précise

• Acétylcholine : contraction musculaire
• Sérotonine : humeur, sommeil
• Dopamine : plaisir, motivation
• Noradrénaline : vigilance, stress

Ces molécules ne traversent pas les membranes cellulaires :

• Protéines (hormones peptidiques)
• Amines (adrénaline, noradrénaline)
• Acides nucléiques
• Elles agissent sur des récepteurs membranaires

Ces molécules traversent les membranes cellulaires :

• Stéroïdes (testostérone, œstrogènes)
• Thyroxine
• Vitamines liposolubles
• Elles agissent sur des récepteurs intracellulaires

Localisés à la surface cellulaire :

• Récepteurs couplés aux protéines G
• Récepteurs enzymatiques
• Récepteurs ionotropes
• Pour les molécules hydrophiles

Localisés dans le cytoplasme ou le noyau :

• Récepteurs stéroïdiens
• Récepteurs thyroïdiens
• Pour les molécules lipophiles

Le signal est converti en réponse cellulaire :

1. Reconnaissance : liaison du messager au récepteur
2. Activation : changement de conformation du récepteur
3. Amplification : activation de cascades enzymatiques
4. Réponse : modification de l'activité cellulaire

Un seul messager peut entraîner une réponse massive :

• Activation d'enzymes effectrices
• Production de seconds messagers (AMPc, Ca²⁺)
• Activation de kinases en cascade
• Modifications transcriptionnelles

Après un repas :

• La glycémie augmente
• Les cellules β du pancréas détectent le glucose
• Elles sécrètent de l'insuline
• L'insuline stimule l'absorption du glucose par les cellules
• La glycémie redescend

À jeun :

• La glycémie diminue
• Les cellules α du pancréas sécrètent du glucagon
• Le glucagon stimule la libération de glucose par le foie
• La glycémie remonte

La communication cellulaire permet de maintenir l'équilibre interne :

• Régulation de la température corporelle
• Contrôle de la pression artérielle
• Équilibre hydrique et électrolytique
• pH sanguin

Les organismes réagissent aux changements environnementaux :

• Réponse au stress
• Défense contre les pathogènes
• Adaptation au rythme jour/nuit
• Réparation des tissus

La communication cellulaire guide le développement :

• Formation des organes pendant l'embryogenèse
• Spécialisation cellulaire
• Croissance et maturation
• Régénération tissulaire

Problème de communication insulinique :

• Type 1 : destruction des cellules β du pancréas
• Type 2 : résistance à l'insuline
• Résultat : déséquilibre de la glycémie

Erreur de reconnaissance cellulaire :

• Le système immunitaire attaque les cellules saines
• Exemples : polyarthrite rhumatoïde, sclérose en plaques
• Origine possible : confusion entre "soi" et "non-soi"

Dysfonctionnement des signaux de contrôle :

• Cellules qui ne répondent plus aux signaux d'inhibition
• Perte de coordination entre cellules
• Division cellulaire incontrôlée

• Paracrine : action locale, rapide et brève
• Endocrine : action à distance, lente et durable
• Synaptique : transmission nerveuse, très rapide

• Hydrophiles : ne traversent pas la membrane, action sur récepteurs membranaires
• Lipophiles : traversent la membrane, action sur récepteurs intracellulaires

• Reconnaissance du signal
• Activation du récepteur
• Transduction du signal
• Réponse cellulaire