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Pourquoi la cellule eucaryote est-elle compartimentalisée ?



  1. #1
    bendri00

    Pourquoi la cellule eucaryote est-elle compartimentalisée ?


    ------

    Bonjour, je suis élève de prépa et je solicite votre aide pour m'aider à répondre à cette question.J'avour m'être creusé la tête et avoir fait des recherches mais je n'ai rien trouvé de concret sur internet. Voila il me faut au moin 3 raisons, je vous remercie d'avance

    -----

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  3. #2
    rafale_b1

    Re : Pourquoi la cellule eucaryote est-elle compartimentalisée ?

    Réponse de mon ex-prof de prépa : "pourquoi" c'est philosophique, "comment" c'est scientifique. En gros ta question n'a pas de réponse(si on veut éviter le finalisme). On peut juste remarquer les effets, avantages et inconvénients de la compartimentation.
    désolé pour cette anti-aide

  4. #3
    Ecthelion22

    Re : Pourquoi la cellule eucaryote est-elle compartimentalisée ?

    Salut,
    c'est quand même vachement finaliste comme question...
    Ca serait pas mal que tu dises ce que tu en penses, qu'on ne te fasses pas tout le boulot.
    Tu peux considérer l'aspect énergétique, le côté vitesse des réactions, l'aspect protection, isolation des éléments, métabolisme... En y pensant, tu vas trouver pas mal de raisons (même si, je le répète, c'est très finaliste comme façon de voir, et en prépa (bio j'imagine) il vaut mieux se méfier pour les oraux de telles présentations.).

    Cordialement,
    Ecthelion

    Edit : Ah dépassé d'un souffle par un Rafale !

  5. #4
    DaoLoNg WoNg

    Re : Pourquoi la cellule eucaryote est-elle compartimentalisée ?

    Salut.

    La compartimentation a beaucoup d'avantages et a donc pu être sélectionnée par l'évolution. Elle permet l'isolement des produits dangereux, la protection des autres. Elle permet d'établir simultanément des réactions incompatibles entre elles.

    Plus une réaction a lieu dans un volume réduit, plus elle est rapide car le substrat rencontre plus rapidement l'enzyme. La compartimentation permet également l'utilisation des gradients pour produire de l'énergie, comme pour la force proto-motrice.

    Sans parler du fait que cela permet d'avoir des cellules plus grandes...

    (4x "permet" )

    Bonne continuation.

    Grillé par Ecthelion22
    Dernière modification par DaoLoNg WoNg ; 04/02/2007 à 16h11.

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    bendri00

    Re : Pourquoi la cellule eucaryote est-elle compartimentalisée ?

    Citation Envoyé par DaoLoNg WoNg Voir le message
    Salut.

    La compartimentation a beaucoup d'avantages et a donc pu être sélectionnée par l'évolution. Elle permet l'isolement des produits dangereux, la protection des autres. Elle permet d'établir simultanément des réactions incompatibles entre elles.

    Plus une réaction a lieu dans un volume réduit, plus elle est rapide car le substrat rencontre plus rapidement l'enzyme. La compartimentation permet également l'utilisation des gradients pour produire de l'énergie, comme pour la force proto-motrice.

    Sans parler du fait que cela permet d'avoir des cellules plus grandes...

    (4x "permet" )

    Bonne continuation.
    Merci pour votre réponse, moi je ne voyais que l'approche compartimentation dans le but d'éviter que les processus n'intéragissent entre eux, je parle par ex de la synthèse protéique et des destructions liées aux lysosomes ..

  8. #6
    bendri00

    Re : Pourquoi la cellule eucaryote est-elle compartimentalisée ?

    au fait par curiosité j'aimerai bien savoir quel est l'intérêt pour une cellule d'être plus grande car c'est présenté dans la dernière réponse comme une des raisons de la compartimentation .. ( je précise pour je ne sais plus qui que je ne suis pas en prépa bio..) et une petite explication sur ce qu'elle apporte à la production d'énergie serait bien venue aussi svp
    Dernière modification par bendri00 ; 04/02/2007 à 16h24.

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  10. #7
    DaoLoNg WoNg

    Re : Pourquoi la cellule eucaryote est-elle compartimentalisée ?

    Salut.

    La cellule compartimentée a plus de possibilités de tailles différentes, c'est un avantage en soit, car qui dit possibilité dit plus de chances de s'adapter. Sincèrement je connais mal le sujet.

    Pour la production d'énergie ce n'est pas facile à expliquer en peu de mots. Disons que l'agitation interne (=chaleur) tend à homogéniser les concentrations de tout ce qui se trouve dans le milieu. En rangeant les molécules on déshomogénise et donc le milieu va tendre à rehomogéniser, on peut profiter de cette tendance du système pour tirer du travail.

    La déshomogénisation entraine une variation d'énergie potentielle (potentiel chimique), donc une force. A vérifier.

    Bonne continuation.
    Dernière modification par DaoLoNg WoNg ; 04/02/2007 à 17h30.

  11. #8
    lnk

    Re : Pourquoi la cellule eucaryote est-elle compartimentalisée ?

    Sa s'apelle l'évolution !

    Les compartiments sont le fruit de nombreuses nouvelles fonctionnalités; fonctionnalités par rapport aux cellules procaryotes.

    Sans les compartiments, on peut dire qu'une cellule est bien moins performante: cf. la photooxydation de l'eau, la respiration... tout ceci necessite des membranes qui fournissent des différences de potentiels pour une meilleure production d'ATP.

  12. #9
    doubleD

    Re : Pourquoi la cellule eucaryote est-elle compartimentalisée ?

    salut
    la cellule elle même est une compartimentation. Et les procaryotes savent tout faire

  13. #10
    lucieb

    Re : Pourquoi la cellule eucaryote est-elle compartimentalisée ?

    iL Y A une théorie de l'endosymbiose qui dit que la mitochondrie et les chloroplastes qui ont un génome propre était des organismes indépendants qui ont été incorporés dans la cellule eucaryote au courant de l'évolution. La cellule eucaryote est compartimentée à cause de ses processus de mise en place.

  14. #11
    invité576543
    Invité

    Re : Pourquoi la cellule eucaryote est-elle compartimentalisée ?

    Bonsoir,

    Ca ne va pas beaucoup aider (même pas du tout, désolé), mais ça me fait marrer d'entendre disserter sur les avantages de la compartimentation alors que les cellules procaryotes sont au moins autant "efficaces" que les cellules eucaryotes!

    Si, au lieu de parler des avantages de la compartimentation, vous cherchiez à comparer les avantages de la compartimentation et de la non compartimentation, ce sera la balle au centre, puisque les deux approches marchent très bien!

    Honnêtement, je ne vois qu'une réponse à la question, mais ce n'est pas du tout ce que le prof attend! A savoir, les cellules eucaryotes sont compartimentées parce que c'est ce qu'on voit au microscope...

    Cordialement,

  15. #12
    doubleD

    Re : Pourquoi la cellule eucaryote est-elle compartimentalisée ?

    mmy tu résumes parfaitement ma pensée.
    Bravo j'aurais pas dis mieux

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  17. #13
    lnk

    Re : Pourquoi la cellule eucaryote est-elle compartimentalisée ?

    Citation Envoyé par mmy Voir le message
    Bonsoir,

    Ca ne va pas beaucoup aider (même pas du tout, désolé), mais ça me fait marrer d'entendre disserter sur les avantages de la compartimentation alors que les cellules procaryotes sont au moins autant "efficaces" que les cellules eucaryotes!

    Si, au lieu de parler des avantages de la compartimentation, vous cherchiez à comparer les avantages de la compartimentation et de la non compartimentation, ce sera la balle au centre, puisque les deux approches marchent très bien!

    Honnêtement, je ne vois qu'une réponse à la question, mais ce n'est pas du tout ce que le prof attend! A savoir, les cellules eucaryotes sont compartimentées parce que c'est ce qu'on voit au microscope...

    Cordialement,
    Niveau rendement et production d'ATP, une cellule euraryote est en tête.

    Après, sur le fond, je suis d'accord avec toi, bien que non compartimentée, une cellule procaryote est trés organisée et à "les même" capacités. Ce n'est pas "un sac d'enzyme".

  18. #14
    invité576543
    Invité

    Re : Pourquoi la cellule eucaryote est-elle compartimentalisée ?

    Citation Envoyé par lnk Voir le message
    Niveau rendement et production d'ATP, une cellule eucaryote est en tête.
    Pardon? Avec comme producteur d'énergie la mitochondrie qui est à l'origine un procaryote et qui utilise les mêmes mécanismes que la bactérie d'origine, ou le chloroplaste idem cyanobactérie?

    L'air de rien, le passage aller-retour des ADP/ATP entre intérieur de la mitochrondrie et le cytoplasme coûte le 1/4 ou plus (de mémoire) du nombre d'ATP produit par la mitochondrie: autant d'efficacité en moins entre procaryote et eucaryote!

    Si amélioration il y a (et c'est à voir si ça l'emporte sur les pertes) elle est à chercher dans le meilleur environnement fourni par la cellule eucaryotes à ses symbiontes procaryotes!!


    J'ai peur de voir la-dedans l'eucaryoto-centrisme, variante du zoo-centrisme, variante du mammalocentrisme, variante de l'anthropo-centrisme, plus une vision linéaire de l'évolution.

    Ce qui est réellement intéressant dans cette question est de savoir pourquoi la structure eucaryote s'est faite une place dans une biosphère où les cellules procaryotes savent tout faire (et font tout ce qui est fondamental, si on y inclut mitochondries et chloroplastes). D'une certaine manière, les eucaryotes se sont fait une niche dans laquelle ils prospèrent, bien plus que que se mettre en compétition avec les procaryotes. L'un des aspects de cette niche est justement l'exploitation des procaryotes.

    Vu comme ça, ce ne sont pas des arguments (douteux) comme un meilleur rendement qu'il faut chercher, mais la niche des eucaryotes et comment leur structure est adaptée à cette niche (et réciproquement!). Mais j'ai peur que ce ne soit pas dans les cours de prépa qu'on trouvera les réponses à cette intéressante question...

    Cordialement,

  19. #15
    lnk

    Re : Pourquoi la cellule eucaryote est-elle compartimentalisée ?

    Les cellules procaryotes ne savent pas tout faire: elles ne savent pas former un organisme pluricellulaire.

  20. #16
    invité576543
    Invité

    Re : Pourquoi la cellule eucaryote est-elle compartimentalisée ?

    Citation Envoyé par lnk Voir le message
    Les cellules procaryotes ne savent pas tout faire: elles ne savent pas former un organisme pluricellulaire.
    Voilà au moins un point intéressant. Ce serait encore plus intéressant pour la question (en général, pas strictement celle du prof!) si on pouvait montrer une relation entre compartimentation et la capacité de former un organisme pluricellaire. Ca irait dans le sens non pas de montrer que la compartimentation est un avantage sur la non compartimentation, mais qu'elle permet l'ouverture de nouvelles niches non accessibles aux procaryotes, ce qui ne se voit pas en terme de compétition, mais en terme de chacun sa niche (et chacun est le meilleur dans sa niche).

    Mais la niche des eucaryotes est plus grande celle ouverte par la capacité de former un organisme pluricellaire, il y a pas mal d'eucaryotes monocellulaires!

    Cordialement,
    Dernière modification par invité576543 ; 04/02/2007 à 19h31.

  21. #17
    Guillmot

    Re : Pourquoi la cellule eucaryote est-elle compartimentalisée ?

    Ce n'est pas tout à fait exact lorsque l'on examine les Cyanobactéries qui ont des cellules spécialisées dans leurs filaments, comme les hétérocystes ou les akinètes.

    Il y a eu aussi en 2004 la découverte de Procaryotes pluricellulaires, dont je n'ai hélas pas retenu le nom scientifique

    A noter également qu'en matière de métabolisme primaire, les Procaryotes n'ont rien à envier aux Eucaryotes, ce serait même dans certains cas le contraire Pensez que tout dépend également du caractère aérobie ou anaérobie de la bactérie, certes, mais que la glycolyse, le cycle de Krebs, la respiration oxydative ou la photosynthèse restent de grandes généralités métaboliques du Vivant.
    Compte à supprimer

  22. #18
    piwi

    Re : Pourquoi la cellule eucaryote est-elle compartimentalisée ?

    Je crois qu'un point important dans cette histoire est une notion de robustesse des systèmes. Le système procaryote est très simple et très robuste. Une bactérie s'adapte à grand nombre de conditions. Un autre point fondamental, est la taille des organismes considérés.

    La taille d'une cellule est fondamentale. La biologie, c'est de la chimie. Si vous voulez qu'une réaction se fasse, vous avez besoin des concentrations adéquates. Dés lors, soit vous compartimentez et abaissez ainsi le volume de réaction, soit vous augmentez les concentrations cellulaires globales des produits considérés. C'est particulièrement le cas pour tout de qui est des réactions nucléaires. L'intérêt saute ici aux yeux. Revenons à cette histoire de robustesse. La réplication et la transcription chez les eucaryotes est beaucoup plus compliquée que chez les procaryotes, permettant des régulations bien plus fines. Cette possibilité a un prix, en énergie d'une part (et là je rejoins mmy. Je le rejoins aussi le fait que la compartimentation n'est pas un avantage sélectif en soit.), mais aussi en robustesse. Plus votre système est compliqué moins il est adaptable facilement. La compartimentation a aussi pour rôle d'isoler les réaction et de permettre de maintenir les contions constantes.
    Le fait de compartimenter permet aussi de délocaliser. Ceci est absolument fondamental. Une partie des eucaryotes au moins est formée de cellules fortement polarisées. Si l'on prend pour exemple un neurone, il faut bien avoir en tête que la transmission synaptique ne peut se faire que parce que la synthèse puis la vesiculation des neurotransmetteurs s'effectue au niveau du bouton synaptique. Sans compartimentation, la transmission synaptique ne pourrait tout simplement pas se faire. Il en va de même pour ce qui est de la contraction musculaire. La sequestration du Ca2+ puis sa liberation n'est possible que parce qu'existe le reticulum sarcoplasmique.
    Il faut aussi avoir à l'esprit le rôle d'un organelle tel que le golgi dans l'adressage cellulaire. Les vesicules n'errent pas dans la cellule mais ont une direction bien précise.

    Voilà à peu prés l'idée que je me fais de l'intérêt de la compartimentation.

    Cordialement,
    piwi

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  24. #19
    John78

    Re : Pourquoi la cellule eucaryote est-elle compartimentalisée ?

    Salut
    Je suis absolument pas convaincu par les idées précédentes. Il existe plein d'eucaryote unicellulaire tres simplement organisé, parfois sans organelle ou tres réduite, pas de synapse, pas de différentiations, pas de pleuricellularité... Je ne trouve pas non que les mécanismes de la réplication ou de la transcription soit notablement plus complexe chez les Eucaryotes que chez les Procaryotes. Les Archées ont un système de réplication/transcription tres proche des Eucaryotes et pourtant sont des procaryotes.

    La complexité des eucaryotes reste quelques choses de tres subjectif. En fait la grande différence c'est surtout le noyau et les structures associées. Une hypothèse en vogue pour expliquer sélectivement l'origine du noyau c'est la présence des introns. Si la transcription est couplée avec la traduction comme chez les procaryotes, une bonne partie des messagers n'aurait pas le temps d'etre épissé correctement avant leurs traduction (=> protéine non fonctionelle). Les procaryotes n'ont d'ailleurs que des introns autoepissables et en petit nombre. Avec le noyau, les messagers ont le temps d'etre épissé par le splicéosome et la traduction abouttis normalement.
    On peut imaginer que l'invasion des génomes chez les premiers eucaryotes par des introns a donner un avantage sélectif déterminants aux possesseurs d'une nembrane nucléaire. C'est une hypothèse que je trouve interressante...

    A+
    J

  25. #20
    invité576543
    Invité

    Re : Pourquoi la cellule eucaryote est-elle compartimentalisée ?

    Citation Envoyé par John78 Voir le message
    On peut imaginer que l'invasion des génomes chez les premiers eucaryotes par des introns a donner un avantage sélectif déterminants aux possesseurs d'une nembrane nucléaire. C'est une hypothèse que je trouve interressante...
    Bonjour,

    Mais c'est encore une "demi" hypothèse. Avantage sélectif par rapport à qui? Pas par rapport aux procaryotes puisque ceux-ci ont survécu.

    Cordialement,

  26. #21
    John78

    Re : Pourquoi la cellule eucaryote est-elle compartimentalisée ?

    Citation Envoyé par mmy Voir le message
    Bonjour,

    Mais c'est encore une "demi" hypothèse. Avantage sélectif par rapport à qui? Pas par rapport aux procaryotes puisque ceux-ci ont survécu.

    Cordialement,
    Par rapport a ceux qui avaient des introns splicéosomaux sans paroie nucléaire. Les procaryotes envahis par des introns étaient et sont fortement contre-selectionné ce qui explique que l'on ne trouve pas de procaryote avec intron splicéosomaux. On y trouve uniquement d'autre type d'intron (autoepissable).

    A+
    J

  27. #22
    piwi

    Re : Pourquoi la cellule eucaryote est-elle compartimentalisée ?

    Cette idée d'avantage sélectif de la compartimentation m'échappe un peu. Avec ou sans les deux se font. Manifestement les deux se font bien. C'est un peu comme se poser la question de savoir si avoir des ailes est un avantage sur avoir des nageoires.
    Alors la question mériterait d'être reposée sans doute. Déjà parce que le pourquoi ne trouvera pas de réponse claire et ensuite parce que j'ai peur que même le terme eucaryote ne soit utiliser dans un sens restrictif. Poser la question ainsi revient en effet à enoncer que toutes les cellules eucaryotes sont compartimentalisées. Et bien non, si l'on considère un paramécie par exemple, on ne peut pas dire qu'elle soit compartimentalisée au même titre qu'une cellule epithéliale.
    Schéma d'une paramécie: http://www.infovisual.info/02/004_fr.html

    Le même type de remarque s'applique au levures:
    voir photo: http://images.google.fr/imgres?imgur...%3Dfr%26sa%3DN

    Pourtant la présence de noyau les apparente bien au groupe des eucaryotes. Il y a donc un souci dans l'inititulé de la question qui me semble ne s'appliquer qu'aux eucaryotes supérieurs.

    Pour l'histoire d'intron je ne suis pas certain de bien suivre. John78 propose l'idée que le noyau sert à gerer la présence d'introns? J'ai envie de dire bof. Parce qu'a penser que les introns ont envahi les génomes et que seuls ceux avec un noyaux ont été avantagés, il faut bien suivre en disant que l'apparition du noyau n'est pas que l'apparition d'une double membrane filtrante. Il faut ajouter qu'il a du apparaitre aussi toute la machinerie d'epissage avec. Et là c'est difficilement tenable non?
    Il me semble plus réaliste que le noyau préfigure à l'intronisation des génomes. Plutot que d'une invasion, les choses se faisant lentement, on peut alors concevoir la mise en place des mécanismes d'epissages.


    Cordialement,
    piwi

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