différenciations morphologiques de la membrane
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Chapitre III
Dr A. DEKAR / 2014 -2015
Différenciations morphologiquesde la membrane
Cellule arrondie ou polygonale
Cellule orientée polarisée
Contact avec le MEC identique par toute sa surface
Contact avec desmilieux différents
Dans une Cellule orientée (polarisée), la membraneDifférencie 3 faces de contact avec le MEC
Apicale
Basales
Lumière
MEC= Lame basale
Membranesvoisines = Faces
Latérales
Différenciations apicales = les microvillosités
Organisation au M.Ph Arrangement en MET
Plateau Strié
Stéréocils Bordureen
brosse Taille des µv
Espacesinter µv
Répartition
Les microvillosités
Des microvillosités éparses (sans arrangement particulier)en ME à balayage
Organisation
Présentes sur différents types cellulaires
Le plateau strié caractérise l’épithélium intestinal
Coupe d’intestingrêle
Villosités intestinales en M O
Entérocytes en MET
Cellules absorbantes
Epithélium d'une villosité intestinale (au fort grossissement) Différenciation du pôle apical en Plateau strié au M.Ph
Microvillosités de l’entérocyte observées en MET
Répliques de microvillosités de l ’entérocyte observées en MEB
Ultrastructure du pôle apical d’un entérocyte: microvillosités de tailles égales
et régulièrement espacées
Balayage du pôle apical d’un entérocyte au MEB
Microvillosités en sections Transversales faible grossissement
Microvillosités en sections Transversales fort grossissement
Ultrastructure des microvillosités : mise en évidence de l’axe filamenteux formé des Microfilaments fins
d’Actine
Composants moléculaires d’une microvillosité
protéines de liaison des
filaments d’actine: la villine
I
La bordure en brosse caractérise l’épithélium rénal
Dans les sections detubules rénaux,
le Pole apical présente
une bordure en brosse
Structure (A) et Ultrastructure (B) du pôle apical d’une cellule rénale: microvillosités de tailles inégales et
irrégulièrement espacées
AB
Les microvillosités du plateau strié et de la bordure en brosse augmentent la surface membranaire au contact de la lumière
pour favoriser l’absorption des molécules présentes
Pôle apical de l’épithélium épididymaire est garni de stéréocils
Section de canal épididymaire
Photographie en microscopie électronique à balayage des stéréocils. Noter leurs longueur importante et leurs
extrémités flexueuses
Photographie en microscopie électronique à balayage montrant la taille inégale de la touffe stéréociliaire des
cellules de l’oreille interne.Caractère important pour la transmission des signaux
sonores
Différenciations basales
Les invaginations basales des cellules rénales
Augmentation de la surface d’échange basale La présence des mitochondrie indique que les échanges sont des transport actifs de molécules
Micrographie de MET des invaginations basales d’une cellule rénale en contact avec un capillaire sanguin
Cellules rénales
Caractéristiques de l’épithélium rénal
L’ épithélium absorbant réalise des transports orientés: une absorption des substances de la lumière par la surface apicale une libération de ces substance dans la circulation par la surface basale
Différenciations latérales
Faces latérales
Interdigitations latérales
Dispositifs jonctionnels
Caractérisation
Forme de la surface de liaison
Largeur del’espace
intercellulaire
ZonulaMacula
adhérens Fascia
occludens
Gap
Replis membranaires latéraux en accordéon
C1
C2
C1 C2
MET MEB
Signification physiologique des interdigitations latérales
Membranes plasmiques mises en réserve pour permettre un changement de forme
Épithélium vésical =épithélium de transitionVessie vide vessie pleine
EX2:
Cell. Cubique cell. Prismatique Ex1
Vessie vide
Epithélium vésical ou épithélium de transition
Epithélium vésical ou épithélium de transition
Vessie pleine
Coupe histologique et Représentationschématique de l’épithélium vésical à l’état vide
Coupe histologique et Représentationschématique de l’épithélium vésical à l’état plein
Les intérdiditations y sont importantes
Dispositifs jonctionnels
Dispositifs jonctionnels
Caractérisation
Forme de la surface de liaison
Largeur del’espace
intercellulaire
Zonula=
ceinture
Macula=
Point
Adherens=
large
Fascia=
plaque
Occludens=
fermé =
absent
Gap=
Étroit
Les trois conformations ( morphologies) des surfaces de contact membranaires dans les dispositifs jonctionnels
Trois largeurs de l’espace intercellulaire dans les jonctions
DIFFERENCIATIONS DES CELLULES EPITHELIALES
APICALE
LATERALE
BASALE
Légender
La combinaison des 2 critères permet d’identifier:
Zonula Occludens
Zonula adherens
Gap
Macula Adhérens
4 Jonctions latérales 1 Jonction basale
Hémi-desmosome
Classification fonctionnelle des jonctions cellulaires
JONCTIONS
IMPERMEABLESJONCTIONS
D’ADHERENCE
intercellulaire
JONCTIONS
COMMUNICANTES
Macula
adherens
=
Desmosome
maculaire
Zonula adherens
=
Desmosome de
ceinture
Hemidesmosome
GAPZonula
occludens
JONCTION CELLULE-MATRICE
La jonction zonula occludens= jonction serrée =
tight junction = jonction étanche
Ultrastructure et réplique de la Zonula Occludens
les répliques révèlent que: Les protéines intramembranaires sont réparties en rangées anastomosées
Réplique de la ceinture serrée (ZO)
METMEB
Localisation, surface et espace intercellulaire dans la ZO
Fort grossissement
Dans les cellules hépatiques la ZO est située sur les faces latérales en raison des interactions
de ces surfaces avec les capillaires sanguins
Composition moléculaire de la ZO
Représentation en coupe et en 3D de la disposition des protéines transmembranaires (les Occludines)au sein du feuillet membranaire dans la Z.O.
Représentation en 3D de la face interne des membranes au niveau de la ZO
Occludines
MET
Rôles de la ZO
La jonction zonula occludens = jonction serrée = tight junction = jonction étanche
Rôle: imperméabilité entre le contenu de la lumière et l’espace intercellulaire
La polarité de la répartition des protéines membranaires
la jonction ZO sépare le domaine apical du domaine latéro-basal
La ZO optimise le transport orienté des molécules dans les cellules polarisés
Le pôle apical absorbe (concentration des
transporteurs du contenu luminal
Le pôle basal libère lesmolécules dans le sang
Bloc diagramme montrant l’ultrastucture du pôle apical
de cellules épithéliales: les entérocytes
Légender
La jonction Zonula adherens
La ZA , est située sous la ZO dans les épithéliums absorbants
Zonulaadherens
Composition moléculaires de la ZA
Représentation ultrastructurale et moléculaire de la Zonula Adherens
15-25 nm
Représentation ultrastructurale et moléculaire de la Zonula Adherens
15-25 nm
Rôles physiologiques
Synchronisation Des mouvements
de contraction
Adhérence des cellules épithéliales
La ceinture d’adhérence assure la synchronisation des contractions et des sécrétions (voir cours cytosquelette)
La contraction des ceinture d’adhérence assure la formation de la gouttière neurale puis du tube neural au
cours de l’embryogenèse (voir cours embryologie)
Légender
exercice
Macula adhérens =Jonction macculaire = Desmosome ponctuel
Aspect ultrastructural des desmosomes ponctuels
Macula Adhérens au fort grossissement( MET)
Composition moléculaire du Desmosome maculaire
25-30 nm
Les cadhérines de la macula sont particulières et leurs protéines d’association les relient à des filaments de cytokératine
Autre représentation des composants moléculaires
Représentation en 3D de la M.A.
Légender
Exercice
Représentation schématique de l’ultrastructure
du complexe jonctionnel
3’
5
7
6
2
4
1
3
La succession des 3 jonctions constitue: Le complexe jonctionnel
Jonction de communication =Gap junction
Morphologie et organisation moléculaire des jonctions Gap
fascia
Schématisation de l’aspect Ultrastructural (à gauche) et en 3 D ( à droite) de la jonction Gap
Composition moléculaire de la Jonction GAP
Canal formé parla juxtaposition des deux Connexons
Passage bidirectionnelde petitesmolécules
Aspect des connexons au MEB
La Gap correspond à une concentration de protéines trans-membranaires de type canal: les connexons
Chaque Connexon est un héxamère de connexines et forme un hémi-canal.
Les deux connexons mis face à face réalisent la jonction Gap
Jonction d’adhérence cellule –matrice
Hémi-desmosome
Représentation ultraructurale del’hémi-desmosome
Représentation schématique des hemi-desmosomes
Composition moléculaire des hémi-desmosomes
récapitulatif
Tableau résumant les caractéristiques des dispositifs jonctionnels
Cadhérines
Récapitulatif ultrastructural et moléculairedes dispositifs jonctionnels
Représentation en coupe et en perspective des
Dispositifs jonctionnels observés en MET & MEB Représentation schématique de l’ultrastructure
du complexe jonctionnel
2
3
4
56
7
1
3’
5
7
6
2
4
1
3
Exercice
Nom de la jonction Aspect morphologique
Organisation moleculaire
Composants moléculaires Localisation Rôles
Zonula occludens
ou Jonction serrée
ou Tight jonction
(Schéma p.49 + Planche)
Sur coupe mince (MET) la jonction compte 5 feuillets et
un espace intercellulaire nul
Sur réplique (MEB) la jonction montre des rangées
anastomosées de protéines globulaires
Occludines (lignes
anastomosées)
Au pôle apical des cellules épithéliales à
microvillosités Ex : Entérocyte, cellules
rénales,
Aux faces latérales des hépatocytes.
- barrière physiologique séparant le domaine apical du domaine
baso latéral des Entérocytes - s’oppose au passage des molécules
de la lumière vers l’espace intercellulaire pour optimiser les
fonctions de transport au pole apical
Zonula adhérens
ou Desmosome de ceinture ou
ceinture d’adhérence
(Schéma p.49 +Planche)
Sur coupe mince la jonction compte 7 feuillets et un
espace intercellulaire de 150 à 200Å.
Les faces cytoplasmiques des membranes portent des
filaments d’actine entrecroisés constituant un réseau
terminal
Cadhérines =
protéines
transmembranaires
jonctionnelles
Fait directement suite à la jonction serrée
dans les épithéliums polarisés
Ex : Entérocytes, cellules rénales et acinus
pancréatiques.
-rigidité de la partie apicale de la cellule
- cohésion des cellules épithéliales
-permet la synchronisation des mouvements lors de la contraction
intestinale ou lors de l’exocytose
Macula adhérens ou Desmosome
ponctuel
ou Desmosome
(Schémas p.49 +
30 p.74)
Sur coupe mince la jonction compte 7 feuillets et un
espace intercellulaire de
300 Å rempli de matériel granulaire présentant une ligne
médiane.
Les faces membranaires internes portent des plaques
cytoplasmiques
Des tonofilaments traversent la cellule pour relier les
desmosomes ponctuels et les hémidesmosomes.
Cadhérines
Sur les faces latérales des cellules.
Ex : cellules épidermiques,
Entérocytes….
- cohésion intercellulaire
- points d’ancrage des tononofilaments (filaments intermédiares
de cytokératine du cytosquelette)
- augmente la résistance mécanique des tissus
Hémi desmosome
(Planche)
Sur coupe mince on observe une plaque cytoplasmique, un
espace basal de 300 Å et des filaments intermédiaires
Intégrines
transmembranaires
Au pôle basal des cellules épithéliales. Adhérence des cellules épithéliales à la lame basale
Jonction Gap
ou Jonction communicante
(Schéma p.49 + Planche) Ultrastructure en 7 feuillets et un espace intercellulaire de
20 à 40 Å
-Présence de connexons de 6nm de diamètre.
- Les connexons mis face à face délimitent 1 canal central
de 2 nm de diamètre permettant la communication directe
intercellulaire.
Connexines en
héxamère
trans-
membranaire
=
le connexon
Epithéliums de revêtement (entérocytes)
Tissus de soutien (os, cartilage)
Tissus musculaires non squelettiques
Tissus nerveux
- communications intercellulaires par des petites molécules telles
que ATP, AMPc, ions, acides aminés, oses, nucléotides..
- jouent un rôle de synapses électriques
- permettent une amplification de la réponse hormonale par
couplage métabolique des cellules.
•DESCRIPTION ET FONCTIONS DES JONCTIONS INTERCELLULAIRES.
Fin