Les Lysosomes

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Cytologie

Les Lysosomes
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I. Définition

II. Classification

III. Biogénèse des lysosomes

1. Synthèse des enzymes lysosomales dans le REG

2. Formation des vésicules à hydrolases

IV. Etude morphologique

1. Les Lysosomes primaires

1. Structure

2. Localisation

3. Biochimie des lysosomes primaires

4. Origine des lysosomes primaires

2. Les lysosomes secondaires

V. Rôle des lysosomes


I Définition

Les lysosomes peuvent être décris comme des organites sphériques ou ovalaire d’un diamètre (0.1 et 2um) limités par une membrane tri lamellaire (6à 10 nm) doublée sur sa face interne par une couche de matériels colorables par l’acide phosphotungstique a bas PH impliquant la présence de glycoprotéines.
II Classification

On classe les lysosomes en deux catégories :
– Le lysosome primaire : est un organite cellulaire constant limité par une membrane, contenant des hydrolases qui ne sont pas encore intervenus dans les processus du catabolisme.
– Le lysosome secondaire : on peut le définir comme des lysosomes impliqué dans le phénomène de digestion cellulaire .Ils se forment par fusion de lysosomes primaires avec une vacuole contenant un substrat destiné à être dégradé par les hydrolases lysosomales.
III Biogénèse des lysosomes

III.A. Synthèse des enzymes lysosomales dans le REG

La Synthèse des enzymes lysosomales dans le REG s’effectue selon les étapes suivantes:
– Après synthèse de la chaîne par le REG grâce à un peptide signal la chaîne oligosaccharidique subit une N-glycosylation ensuite le produit est envoyé vers l’appareil de Golgi.
– Dans les citernes cis, la chaîne subit l’action de deux enzymes:
• Une N-acetylglucosamine transférase qui ajoute à la chaîne un groupe N-acétyl-glucosamine -1-phosphate sur un réseau mannose.
• Une N-acétylglucosaminase qui enlève la N-Acétyl-Glucosamine et laisse le phosphate sur le mannose.
– Les enzymes lysosomales contiennent alors un radical M6P (mannose -6-phosphate) qui permet leur adressage.
III.B. Formation des vésicules à hydrolases

Les techniques d’immunofluorescence ont permis la localisation de trois voies de distribution des enzymes lysosomales:
– Une voie endosomale : les vésicules à hydrolases fusionnent avec les corps multi vésiculaires ou avec les endosomes tardifs, dans lesquels elles déversent leurs enzymes puis retournent vers le TGN d’origine pour réaliser un nouveau tour de transport.
– Une voie lysosomale : les vésicules à hydrolases confluent vers des vacuoles.
– Une voie sécrétoire : dans toutes les cellules 10% des enzymes lysosomales sont excrétés dans le milieu intercellulaire par exocytose.
IV Etude morphologique

IV.A. Les Lysosomes primaires

IV.A.a. Structure

– Microscope optique : corps denses, arrondies, ovalaires avec un diamètre de 0.3 à 1.5nm
– Microscope électronique : Limités par une membrane portant des enzymes et doublée sur sa face interne par, une couche de matériels colorables par l’acide phosphotungstique.
IV.A.b. Localisation

Les lysosomes furent découverts dans :
– les hépatocytes
– les macrophages
– les histiocytes
– les granulocytes…
IV.A.c. Biochimie des lysosomes primaires

les enzymes des lysosomes hydrolysent les substrats des quatres principales familles des macromolécules (acides nucléiques , protides , lipides , glucides) , catalysent les réactions de type
AB + H2O –> AH + BOH
IV.A.d. Origine des lysosomes primaires

Se forment en deux phases :
• Première phase : on a formation d’une vésicule au niveau du TGN contenant des hydrolases en vérité c’est le pré lysosomes primaire.
• Deuxième phase : la vésicule se liera ensuite a une vacuole ou elle déversera les hydrolases.
IV.B. Les lysosomes secondaires

Ce sont des lysosomes primaires qui se lient à des vacuoles contenant un produit qui doit être détruit par les enzymes.
Ces vacuoles peuvent être :
• Vacuoles hétérophagiques (phagosomes) cas de bactéries.
• Les vacuoles autophagiques qui sont des vacuoles dans lesquelles les propres structures de la cellule sont à détruire (comme les organites).
• Les grains de sécrétion ou corps résiduels: un corps résiduel est une vacuole provenant d’un hétéro ou auto lysosome dans le quel persistent des résidus non digérés par les enzymes.
V Rôle des lysosomes

– nutrition cellulaire : les vacuoles d’endocytose dégradent les éléments nutritifs (acide, amines, sucre…) qui vont être déversés dans le hyaloplasme pour être utilisées par la cellule.
– la défense cellulaire : les éléments qui pénètrent dans l’organisme (bactéries, virus, particules de charbon, silice) sont phagocytés par des macrophages et détruites par des enzymes lysosomales.
– utilisation de macrolides essentielles ; exemple le cholestérol LDL sang.
– production d’hormones : exemple thyroïde.
– vacuole de réserve : exemple : dans l’ovocyte les grains de vitellus.
les maladies lysosomales peuvent résulter de la:
• Déstruction de la membrane lysosomale.
• Présence de thésaurismoses.
 

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