Communication cellulaire et cycle cellulaire

AP Biologie · Topic 4 · ⁨Sujet 4⁩

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4.1

Cell Communication · ⁨Communication cellulaire⁩

Syllabus · ⁨Programme⁩

English

Big Idea 3 — Information Storage and Transmission: Living systems store, retrieve, transmit, and respond to information essential to life processes.

Learning Objective 4.1.A: Describe the ways that cells can communicate with one another.

4.1.A.1 Cells communicate with one another through direct contact with other cells or from a distance via chemical signaling.
- Illustrative examples for 4.1.A.1:
  - Immune cells interact through cell-to-cell contact, antigen-presenting cells (APCs), helper T-cells, and killer T-cells.

Learning Objective 4.1.B: Explain how cells communicate with one another over short and long distances.

4.1.B.1 Cells communicate over short distances by using local regulators that target cells in the vicinity of the signal-emitting cell.
- Illustrative examples for 4.1.B.1:
  - Neurotransmitters
  - Plant immune response
  - Quorum sensing in bacteria
  - Morphogens in embryonic development
4.1.B.2 Signals released by one cell type can travel long distances to target cells of another type.
- Illustrative examples for 4.1.B.2:
  - Insulin
  - Human growth hormone
  - Thyroid hormones
  - Testosterone
  - Estrogen

Français

Grande Idée 3 — Stockage et Transmission d'Informations : Les systèmes vivants stockent, récupèrent, transmettent et répondent aux informations essentielles aux processus vitaux.

Objectif d'apprentissage 4.1.A : Décrire les moyens par lesquels les cellules peuvent communiquer entre elles.

4.1.A.1 Les cellules communiquent entre elles par contact direct avec d'autres cellules ou à distance via un signal chimique.
- *Exemples illustratifs pour 4.1.A.1 :
  - Les cellules immunitaires interagissent par contact cellule-à-cellule, notamment les cellules présentatrices d'antigènes (CPA), les lymphocytes T auxiliaires et les lymphocytes T tueurs.

Objectif d'apprentissage 4.1.B : Expliquer comment les cellules communiquent entre elles sur de courtes et longues distances.

4.1.B.1 Les cellules communiquent sur de courtes distances en utilisant des régulateurs locaux qui ciblent les cellules situées à proximité de la cellule émettrice du signal.
- *Exemples illustratifs pour 4.1.B.1 :
  - Neurotransmetteurs
  - Réponse immunitaire des plantes
  - Quorum sensing chez les bactéries
  - Morphogènes dans le développement embryonnaire
4.1.B.2 Les signaux libérés par un type cellulaire peuvent parcourir de longues distances pour atteindre des cellules cibles d'un autre type.
- *Exemples illustratifs pour 4.1.B.2 :
  - Insuline
  - Hormone de croissance humaine
  - Hormones thyroïdiennes
  - Testostérone
  - Œstrogène

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Source : Description du cours et de l'examen AP College Board⁩

English

Cells coordinate by sending and receiving chemical signals 信号. A signaling cell releases a ligand 配体 that binds a receptor 受体 on a target cell. Signals travel over different ranges: direct contact (cell junctions), local signaling (nearby cells, like neurotransmitters), and long-distance signaling (hormones 激素 through the blood).

Français

Les cellules coordonnent leurs actions en émettant et en recevant des signaux chimiques 信号. Une cellule émettrice libère un ligand 配体 qui se lie à un récepteur 受体 sur une cellule cible. Les signaux voyagent sur différentes distances : contact direct (jonctions cellulaires), signalisation locale (cellules voisines, comme les neurotransmetteurs) et signalisation à longue distance (hormones 激素 via le sang).

Une molécule signal (ligand) se lie à un récepteur correspondant sur la cellule cible

Vocabulary · ⁨Vocabulaire⁩ Train · ⁨Entrainer⁩

English · ⁨Anglais⁩	Chinese · ⁨Chinois⁩	Pinyin
signals/ˈsɪɡnlz/	信号	xìn hào
ligand/ˈlɪɡænd/	配体	pèi tǐ
receptor/rɪˈseptə/	受体	shòu tǐ
hormones/ˈhɔːməʊnz/	激素	jī sù
Signal transduction/ˈsɪɡnl trænsˈdʌkʃn/	信号转导	xìn hào zhuǎn dǎo

4.2

Introduction to Signal Transduction · ⁨Introduction à la transduction du signal⁩

Syllabus · ⁨Programme⁩

English

Big Idea 3 — Information Storage and Transmission: Living systems store, retrieve, transmit, and respond to information essential to life processes.

Learning Objective 4.2.A: Describe the components of a signal transduction pathway.

4.2.A.1 Signal transduction pathways link signal receptions with cellular responses.
4.2.A.2 Many signal transduction pathways include protein modifications and involve phosphorylation cascades.

Learning Objective 4.2.B: Describe the role of components of a signal transduction pathway in producing a cellular response.

4.2.B.1 Signaling begins with the recognition of a chemical messenger—a ligand—by a receptor protein in a target cell.
- i. The ligand-binding domain of a receptor recognizes a specific chemical messenger, which can be a peptide (protein) or a small molecule.
- ii. G protein-coupled receptors are an example of a receptor protein in eukaryotes.
- iii. Receptors may be located on the surface of a target cell or in the cytoplasm or nucleus of the target cell.
4.2.B.2 Signaling cascades relay signals from receptors to cell targets, often amplifying the incoming signals, resulting in the appropriate responses by the cell. Responses could include cell growth, secretion of molecules, or gene expression.
- i. After the ligand binds, the intracellular domain of a receptor protein changes shape, initiating transduction of the signal.
- ii. Enzymes and second messengers such as cyclic AMP (cAMP) relay and amplify the intracellular signal.
- iii. Hormones are an example of a signaling messenger that can travel long distances in the bloodstream.
- iv. The binding of ligands to ligand-gated channels can cause the channel to open or close.

Français

Grande Idée 3 — Stockage et Transmission d'Informations : Les systèmes vivants stockent, récupèrent, transmettent et répondent aux informations essentielles aux processus vitaux.

Objectif d'apprentissage 4.2.A : Décrire les composants d'une voie de transduction du signal.

4.2.A.1 Les voies de transduction du signal relient la réception du signal aux réponses cellulaires.
4.2.A.2 De nombreuses voies de transduction du signal comprennent des modifications protéiques et impliquent des cascades de phosphorylation.

Objectif d'apprentissage 4.2.B : Décrire le rôle des composants d'une voie de transduction du signal dans la production d'une réponse cellulaire.

4.2.B.1 La signalisation commence par la reconnaissance d'un messager chimique — un ligand — par une protéine réceptrice dans une cellule cible.
- i. Le domaine de liaison au ligand d'un récepteur reconnaît un messager chimique spécifique, qui peut être un peptide (protéine) ou une petite molécule.
- ii. Les récepteurs couplés aux protéines G sont un exemple de protéine réceptrice chez les eucaryotes.
- iii. Les récepteurs peuvent être situés à la surface d'une cellule cible ou dans le cytoplasme ou le noyau de cette dernière.
4.2.B.2 Les cascades de signalisation relaient les signaux des récepteurs vers les cibles cellulaires, amplifiant souvent les signaux entrants, ce qui aboutit aux réponses appropriées de la cellule. Ces réponses peuvent inclure la croissance cellulaire, la sécrétion de molécules ou l'expression génique.
- i. Après la liaison du ligand, le domaine intracellulaire d'une protéine réceptrice change de forme, initiant la transduction du signal.
- ii. Les enzymes et les seconds messagers tels que l'AMP cyclique (AMPc) relaient et amplifient le signal intracellulaire.
- iii. Les hormones constituent un exemple de messager de signalisation pouvant parcourir de longues distances dans le sang.
- iv. La liaison de ligands à des canaux dépendants de ligands peut provoquer l'ouverture ou la fermeture du canal.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Source : Description du cours et de l'examen AP College Board⁩

English

Signal transduction 信号转导 converts an outside signal into a cellular response in three stages: reception (ligand binds receptor), transduction (a relay of molecules inside the cell), and response (a change in the cell's activity, such as switching on a gene). Receptors are specific, so a cell only responds to signals it can receive.

Français

La transduction du signal 信号转导 convertit un signal externe en réponse cellulaire en trois étapes : réception (le ligand se lie au récepteur), transduction (une relay de molécules à l'intérieur de la cellule) et réponse (un changement de l'activité de la cellule, comme l'activation d'un gène). Les récepteurs sont spécifiques, donc une cellule ne répond qu'aux signaux qu'elle peut recevoir.

Une synapse chimique : la transduction du signal passe un message à travers une fente avec un ligand et un récepteur

4.3

Signal Transduction Pathways · ⁨Voies de transduction du signal⁩

Syllabus · ⁨Programme⁩

English

Big Idea 3 — Information Storage and Transmission: Living systems store, retrieve, transmit, and respond to information essential to life processes.

Learning Objective 4.3.A: Describe the different types of cellular responses elicited by a signal transduction pathway.

4.3.A.1 Signal transduction may result in changes in gene expressions and cell function, which may alter phenotype or result in programmed cell death (apoptosis).
- Illustrative examples for 4.3.A.1:
  - Use of chemical messengers by microbes to communicate with other nearby cells and to regulate specific pathways in response to population density (quorum sensing)
  - Epinephrine stimulation of glycogen breakdown in mammals

Learning Objective 4.3.B: Explain how a change in the structure of any signaling molecule affects the activity of the signaling pathway.

4.3.B.1 Changes in signal transduction pathways can alter cellular responses. Mutations in any domain of the receptor protein or in any component of the signaling pathway may affect the downstream components by altering the subsequent transduction of the signal.
- Illustrative examples for 4.3.B.1:
  - Cytokines regulate gene expression to allow for cell replication and division.
  - Mating pheromones in yeast trigger mating gene expression.
  - Ethylene levels cause changes in the production of different enzymes allowing fruits to ripen.
  - HOX genes regulate animal body plans during embryonic development.
4.3.B.2 Chemicals that interact with any component of the signaling pathway may activate or inhibit the pathway.

Français

Grande Idée 3 — Stockage et Transmission d'Informations : Les systèmes vivants stockent, récupèrent, transmettent et répondent aux informations essentielles aux processus vitaux.

Objectif d'apprentissage 4.3.A : Décrire les différents types de réponses cellulaires déclenchées par une voie de transduction du signal.

4.3.A.1 La transduction du signal peut entraîner des changements dans l'expression des gènes et la fonction cellulaire, modifiant le phénotype ou entraînant la mort cellulaire programmée (apoptose).
- *Exemples illustratifs pour 4.3.A.1 :
  - Utilisation de messagers chimiques par les microorganismes pour communiquer avec d'autres cellules voisines et réguler des voies spécifiques en réponse à la densité de population (quorum sensing)
  - Stimulation de la dégradation du glycogène par l'épinéphrine chez les mammifères

Objectif d'apprentissage 4.3.B : Expliquer comment un changement de structure d'une molécule de signalisation affecte l'activité de la voie de signalisation.

4.3.B.1 Les changements dans les voies de transduction du signal peuvent modifier les réponses cellulaires. Des mutations dans n'importe quel domaine de la protéine réceptrice ou dans n'importe quel composant de la voie de signalisation peuvent affecter les composants en aval en altérant la transduction ultérieure du signal.
- *Exemples illustratifs pour 4.3.B.1 :
  - Les cytokines régulent l'expression des gènes pour permettre la réplication et la division cellulaires.
  - Les phéromones de accouplement chez la levure déclenchent l'expression des gènes liés à l'accouplement.
  - Les niveaux d'éthylène provoquent des changements dans la production de différentes enzymes permettant la maturation des fruits.
  - Les gènes HOX régulent les plans corporels animaux pendant le développement embryonnaire.
4.3.B.2 Les substances chimiques qui interagissent avec n'importe quel composant de la voie de signalisation peuvent activer ou inhiber cette voie.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Source : Description du cours et de l'examen AP College Board⁩

English

In the transduction stage, the signal passes through a pathway – often a cascade of proteins that activate one another, frequently amplifying the signal so a few ligands trigger a large response. Second messengers (like cyclic AMP or calcium ions) spread the signal quickly through the cell. A change in one step can alter the whole outcome.

Français

Lors de l'étape de transduction, le signal traverse une voie – souvent une cascade de protéines qui s'activent mutuellement, amplifiant fréquemment le signal afin qu'un petit nombre de ligands déclenche une grande réponse. Des second messagers (comme l'AMP cyclique ou les ions calcium) propagent rapidement le signal à travers la cellule. Un changement à une étape peut modifier tout le résultat.

Une cascade de signalisation amplifie le message à l'intérieur de la cellule

4.4

Feedback · ⁨Rétroaction⁩

Syllabus · ⁨Programme⁩

English

Big Idea 2 — Energetics: Biological systems use energy and molecular building blocks to grow, reproduce, and maintain dynamic homeostasis.

Learning Objective 4.4.A: Explain how positive and negative feedback helps maintain homeostasis.

4.4.A.1 Organisms use feedback mechanisms to maintain their internal environments in response to internal and external changes.
- i. Negative feedback mechanisms maintain homeostasis by reducing the initial stimulus to regulate physiological processes. If a system is perturbed or disrupted, negative feedback mechanisms return the system back to its target set point. These processes operate at the molecular, cellular, and organismal levels.
  - Illustrative examples for 4.4.A.1.i:
    - Blood sugar regulation by insulin/glucagon
- ii. Positive feedback mechanisms amplify responses and processes in biological organisms. The variable initiating the response is moved further away from the initial set point. Amplification occurs when the stimulus is further intensified, which, in turn, initiates an additional response that produces system change.
  - Illustrative examples for 4.4.A.1.ii:
    - Lactation in mammals
    - Onset of labor in childbirth
    - Ripening of fruit

Français

Grande Idée 2 — Énergétique : Les systèmes biologiques utilisent l'énergie et les blocs de construction moléculaires pour croître, se reproduire et maintenir une homéostasie dynamique.

Objectif d'apprentissage 4.4.A : Expliquer comment la rétroaction positive et négative aide à maintenir l'homéostasie.

4.4.A.1 Les organismes utilisent des mécanismes de rétroaction pour maintenir leurs environnements internes face aux changements internes et externes.
- i. Les mécanismes de rétroaction négative maintiennent l'homéostasie en réduisant le stimulus initial pour réguler les processus physiologiques. Si un système est perturbé ou déséquilibré, les mécanismes de rétroaction négative ramènent le système à son point consigne. Ces processus opèrent aux niveaux moléculaire, cellulaire et organismal.
  - *Exemples illustratifs pour 4.4.A.1.i :
    - Régulation de la glycémie par l'insuline/glucagon
- ii. Les mécanismes de rétroaction positive amplifient les réponses et les processus chez les organismes biologiques. La variable initiant la réponse s'éloigne davantage du point consigne initial. L'amplification se produit lorsque le stimulus est intensifié, ce qui déclenche à son tour une réponse supplémentaire produisant un changement du système.
  - *Exemples illustratifs pour 4.4.A.1.ii :
    - Lactation chez les mammifères
    - Accouchement
    - Maturation des fruits

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Source : Description du cours et de l'examen AP College Board⁩

English

Feedback 反馈 keeps systems balanced:

Negative feedback 负反馈 counteracts a change to restore a set point (like a thermostat) – it maintains homeostasis 稳态.
Positive feedback 正反馈 amplifies a change to push a process to completion (like childbirth contractions or blood clotting).

Français

La rétroaction 反馈 maintient l'équilibre des systèmes :

La rétroaction négative détecte et corrige un changement

La rétroaction négative 负反馈 s'oppose à un changement pour restaurer une valeur de consigne (comme un thermostat) – elle maintient l'homéostasie 稳态.
La rétroaction positive 正 feedback amplifie un changement pour amener un processus à son terme (comme les contractions de l'accouchement ou la coagulation sanguine).

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La rétroaction négative maintient la stabilité

La rétroaction négative détecte un changement et l'inverse, maintenant une variable (comme la glycémie) près d'un point de consigne. Éloignez-la et observez le système se corriger.

Vocabulary · ⁨Vocabulaire⁩ Train · ⁨Entrainer⁩

English · ⁨Anglais⁩	Chinese · ⁨Chinois⁩	Pinyin
Feedback/ˈfiːdbæk/	反馈	fǎn kuì
Negative feedback/ˈneɡətɪv ˈfiːdbæk/	负反馈	fù fǎn kuì
homeostasis/ˌhəʊmiːəˈstɑːsiz/	稳态	wěn tài
Positive feedback/ˈpɒzɪtɪv ˈfiːdbæk/	正反馈	zhèng fǎn kuì

4.5

Cell Cycle · ⁨Cycle cellulaire⁩

Syllabus · ⁨Programme⁩

English

Big Idea 3 — Information Storage and Transmission: Living systems store, retrieve, transmit, and respond to information essential to life processes.

Learning Objective 4.5.A: Describe the events that occur in the cell cycle.

4.5.A.1 The cell cycle is a highly regulated series of events that controls the growth and reproduction of eukaryotic cells.
- i. The cell cycle consists of sequential stages of interphase (G1, S, G2), mitosis, and cytokinesis.
- ii. G1 phase: The cell is metabolically active, duplicating organelles and cytosolic components.
- iii. S phase: DNA is in the form of chromatin and replicates to form two sister chromatids connected at a centromere.
- iv. G2 phase: Protein synthesis occurs, ATP is produced in large quantities, and centrosomes replicate.
- v. A cell can enter a stage (G0) in which it no longer divides, but it can reenter the cell cycle in response to appropriate cues.
- vi. Nondividing cells may exit the cell cycle or be held at a particular stage in the cell cycle.

Learning Objective 4.5.B: Explain how mitosis results in the transmission of chromosomes from one generation of cells to the next.

4.5.B.1 Mitosis is a process that ensures the transfer of a complete genome from a parent cell to two genetically identical daughter cells in eukaryotes.
- i. Mitosis plays a role in growth, tissue repair, and asexual reproduction.
- ii. Mitosis occurs in sequential steps (prophase, metaphase, anaphase, telophase) and alternates with interphase in the cell cycle.
- iii. Prophase: Sister chromatids condense, mitotic spindle begins to form, and centrosomes move to opposite poles of the cell.
- iv. Metaphase: Spindle fibers align chromosomes along the equator of the cell.
- v. Anaphase: Paired sister chromatids separate as spindle fibers pull chromatids toward poles.
- vi. Telophase: Mitotic spindle breaks down, a new nuclear envelope develops, and then the cytoplasm divides.
- vii. Cytokinesis: A cleavage furrow forms in animal cells or a cell plate forms in plant cells, resulting in two new daughter cells.

Français

Grande Idée 3 — Stockage et Transmission d'Informations : Les systèmes vivants stockent, récupèrent, transmettent et répondent aux informations essentielles aux processus vitaux.

Objectif d'apprentissage 4.5.A : Décrire les événements qui se déroulent dans le cycle cellulaire.

4.5.A.1 Le cycle cellulaire est une série hautement régulée d'événements qui contrôle la croissance et la reproduction des cellules eucaryotes.
- i. Le cycle cellulaire consiste en des étapes séquentielles d'interphase (G1, S, G2), de mitose et de cytokinèse.
- ii. Phase G1 : La cellule est métaboliquement active, dupliquant les organites et les composants cytosoliques.
- iii. Phase S : L'ADN est sous forme de chromatine et se réplique pour former deux chromatides sœurs reliées par un centromère.
- iv. Phase G2 : La synthèse de protéines a lieu, l'ATP est produit en grande quantité et les centrosomes se dupliquent.
- v. Une cellule peut entrer dans une phase (G0) où elle ne se divise plus, mais elle peut réintégrer le cycle cellulaire en réponse à des stimuli appropriés.
- vi. Les cellules non divisantes peuvent sortir du cycle cellulaire ou être maintenues à une étape particulière du cycle cellulaire.

Objectif d'apprentissage 4.5.B : Expliquer comment la mitose assure la transmission des chromosomes d'une génération de cellules à la suivante.

4.5.B.1 La mitose est un processus qui garantit le transfert d'un génome complet d'une cellule parent à deux cellules filles génétiquement identiques chez les eucaryotes.
- i. La mitose joue un rôle dans la croissance, la réparation des tissus et la reproduction asexuée.
- ii. La mitose se déroule en étapes séquentielles (prophase, métaphase, anaphase, télophase) et alterne avec l'interphase dans le cycle cellulaire.
- iii. Prophase : Les chromatides sœurs se condensent, le fuseau mitotique commence à se former et les centrosomes migrent vers les pôles opposés de la cellule.
- iv. Métaphase : Les fibres du fuseau alignent les chromosomes le long de l'équateur de la cellule.
- v. Anaphase : Les chromatides sœurs appariées se séparent alors que les fibres du fuseau tirent les chromatides vers les pôles.
- vi. Télophase : Le fuseau mitotique se désagrège, une nouvelle enveloppe nucléaire se développe, puis le cytoplasme se divise.
- vii. Cytokinèse : Un sillon de clivage se forme chez les cellules animales ou une plaque cellulaire se forme chez les plantes, résultant en deux nouvelles cellules filles.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Source : Description du cours et de l'examen AP College Board⁩

English

The cell cycle 细胞周期 is the life of a cell from one division to the next: interphase 间期 (G1 growth, S DNA replication, G2 preparation) followed by mitosis 有丝分裂 (M) and cytokinesis, which produce two identical daughter cells. Interphase takes most of the time; DNA is copied only in S phase.

Français

Cellules de la pointe racinaire d'oignon à différents stades de mitose (microscopie optique)

Le cycle cellulaire 细胞周期 est la vie d'une cellule d'une division à l'autre : interphase 间期 (croissance G1, réplication de l'ADN S, préparation G2) suivie de la mitose 有丝分裂 (M) et de la cytokinèse, qui produisent deux cellules filles identiques. L'interphase dure la plupart du temps ; l'ADN n'est copié qu'en phase S.

Le cycle cellulaire : interphase, puis mitose et cytokinèse

Un fibroblaste en division : la cytokinèse scinde une cellule en deux après la fin de la mitose

Pointe racinaire d'oignon en métaphase : les chromosomes s'alignent avant la séparation des chromatides sœurs

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Parcourir le cycle cellulaire

Le cycle cellulaire copie l'ADN (phase S) puis le divise équitablement lors de la mitose, produisant deux cellules identiques. Parcourez les étapes.

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English · ⁨Anglais⁩	Chinese · ⁨Chinois⁩	Pinyin
cell cycle/sel ˈsaɪkl/	细胞周期	xì bāo zhōu qī
interphase/ˌɪntəˈfeɪz/	间期	jiān qī
mitosis/maɪˈtəʊsɪs/	有丝分裂	yǒu sī fēn liè
checkpoints/ˈtʃekpɔɪnts/	检查点	jiǎn chá diǎn

4.6

Regulation of Cell Cycle · ⁨Régulation du cycle cellulaire⁩

Syllabus · ⁨Programme⁩

English

Big Idea 3 — Information Storage and Transmission: Living systems store, retrieve, transmit, and respond to information essential to life processes.

Learning Objective 4.6.A: Describe the role of checkpoints in regulating the cell cycle.

4.6.A.1 A number of internal controls or checkpoints regulate progression through the cell cycle.
4.6.A.2 Interactions between cyclins and cyclin-dependent kinases control the cell cycle.
- Exclusion statement: Knowledge of specific cyclin-CdK pairs or growth factors is beyond the scope of the AP Exam.

Learning Objective 4.6.B: Describe the effects of disruptions to the cell cycle on the cell or organism.

4.6.B.1 Disruptions to the cell cycle may result in cancer or apoptosis (programmed cell death).

Français

Grande Idée 3 — Stockage et Transmission d'Informations : Les systèmes vivants stockent, récupèrent, transmettent et répondent aux informations essentielles aux processus vitaux.

Objectif d'apprentissage 4.6.A : Décrire le rôle des points de contrôle dans la régulation du cycle cellulaire.

4.6.A.1 Un certain nombre de contrôles internes ou de points de vigilance régulent la progression dans le cycle cellulaire.
4.6.A.2 Les interactions entre les cyclines et les kinases dépendantes des cyclines régulent le cycle cellulaire.
- Énoncé d'exclusion : La connaissance des paires spécifiques cycline-CdK ou des facteurs de croissance dépasse le cadre de l'examen AP.

Objectif d'apprentissage 4.6.B : Décrire les effets des perturbations du cycle cellulaire sur la cellule ou l'organisme.

4.6.B.1 Les perturbations du cycle cellulaire peuvent entraîner un cancer ou l'apoptose (mort cellulaire programmée).

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Source : Description du cours et de l'examen AP College Board⁩

English

The cycle is controlled at checkpoints 检查点 that verify conditions before proceeding (Is the DNA intact? Are chromosomes attached?). Internal signals (cyclins and their kinases) and external signals drive the cycle forward. When this control fails – for example, a mutation that ignores a checkpoint – cells divide uncontrollably, which underlies cancer 癌症.

Worked example. Signal amplification in a cascade: one hormone activates one receptor, which switches on about 100 relay proteins, and each of those makes about 1,000 second-messenger molecules — so a single signal produces roughly $100 \times 1000 = 10^{5}$ product molecules. This is why a hormone concentration as low as $10^{-9}\,\text{M}$ can trigger a large cellular response.

Français

Le cycle est contrôlé aux points de contrôle 检查点 qui vérifient les conditions avant de continuer (l'ADN est-il intact ? Les chromosomes sont-ils attachés ?). Des signaux internes (cyclines et leurs kinases) et externes font avancer le cycle. Lorsque ce contrôle échoue – par exemple, une mutation qui ignore un point de contrôle – les cellules divisent de manière incontrôlée, ce qui sous-tend le cancer 癌症.

Une division incontrôlée due à des points de contrôle défaillants forme une tumeur — Division incontrôlée due à l'échec des points de contrôle forme une tumeur

Exemple résolu. Amplification du signal en cascade : une hormone active un récepteur, qui active environ 100 protéines relais, et chacune d'elles produit environ 1,000 molécules de messagers secondaires — ainsi, un seul signal génère environ $100 \times 1000 = 10^{5}$ molécules de produit. C'est pourquoi une concentration hormonale aussi faible que $10^{-9}\,\text{M}$ peut déclencher une réponse cellulaire importante.

Vocabulary · ⁨Vocabulaire⁩ Train · ⁨Entrainer⁩

English · ⁨Anglais⁩	Chinese · ⁨Chinois⁩	Pinyin
cancer/ˈkænsə/	癌症	ái zhèng

4.6

Exam tips · ⁨Conseils d'examen⁩

English

In signal transduction name the three stages: reception → transduction → response.
Negative feedback reverses a change to keep conditions steady (homeostasis); positive feedback amplifies a change to completion (childbirth, clotting).
Order the cell cycle: interphase (grow, copy DNA in S phase) then mitosis → two identical daughter cells.
The DNA is copied once, in S phase, so each daughter gets a full copy.
Failed checkpoints allow uncontrolled division → cancer.

Français

En transduction du signal, nommer les trois étapes : réception → transduction → réponse.
La rétroaction négative inverse un changement pour maintenir des conditions stables (homéostasie) ; la rétroaction positive amplifie un changement jusqu'à son terme (accouchement, coagulation).
Classer le cycle cellulaire : interphase (croissance, copie de l'ADN en phase S) puis mitose → deux cellules filles identiques.
L'ADN est copié une seule fois, en phase S, donc chaque fille reçoit une copie complète.
L'échec des points de contrôle permet une division incontrôlée → cancer.

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