Fiche de révision : Biochimie et ultrastructure cellulaire

📋 Plan du Cours

1. De la cellule au comportement
2. Atomes et échelle du vivant
3. Molécules biochimiques du vivant
4. Procaryotes et eucaryotes
5. Spécificités des cellules végétales
6. Structure de la membrane plasmique
7. Fonctions et transports membranaires

📖 1. De la cellule au comportement

📝 Points essentiels

• 🔄 La chaîne biologique menant à la psychologie suit l’ordre suivant:
  1. Conditions physiques et humaines
  2. Nourriture
  3. Molécules
  4. Cellules et neurones
  5. Messagers
  6. Système nerveux central et hormones
  7. Comportement individuel et collectif
  8. Psychologie

💡 Astuce mémo

Conditions → molécules → cellules → messagers → SNC et hormones → comportement → psychologie

📖 2. Atomes et échelle du vivant

🔑 Notions clés & Définitions

• Ion : Atome chargé électriquement

★ À maîtriser

• Le carbone représente 18,5 % du poids sec des êtres vivants, l’hydrogène 9,5 %, l’oxygène 65 % et l’azote 3 %.

Compléments

• Le phosphore, le soufre, le sodium, le potassium, le chlore, le calcium et le magnésium représentent ensemble 4 % du poids sec, tandis que les oligoéléments comprennent notamment le manganèse, l’iode et le fer.

• Les dimensions indiquées sont:

  • atome d’hydrogène : 0,1 nm
  • glucose : 0,7 nm
  • lipide membranaire : 3,5 nm
  • ribosome bactérien : 18 nm
  • mitochondrie : 1 à 3 × 10⁻⁶ m
  • bactérie : 1 à 3 × 10⁻⁶ m
  • globule rouge : 7 × 10⁻⁶ m
  • lymphocyte : 12 × 10⁻⁶ m
  • hépatocyte : 20 × 10⁻⁶ m
  • œuf de poule : 50 mm et Homo sapiens : 1,75 m

📖 3. Molécules biochimiques du vivant

🔑 Notions clés & Définitions

• Protides : Protéines composées d’acides aminés, formées de carbone, d’hydrogène, d’oxygène et d’azote, parfois de soufre, de phosphore ou d’autres éléments, et assurant des fonctions de structure, d’hormone, de récepteur, d’enzyme et de transporteur

📝 Points essentiels

📌 Les glucides, principalement les sucres et les féculents, sont composés de carbone, d’hydrogène et d’oxygène, parfois de soufre ou de phosphore, et leur rôle est surtout énergétique.

• Les lipides sont des graisses composées de carbone, d’hydrogène et d’oxygène, parfois de soufre ou de phosphore, qui servent de réserve d’énergie, d’isolant, de constituant des membranes et de précurseur hormonal.

• Les acides nucléiques, notamment l’ADN et l’ARN, sont composés de carbone, d’hydrogène, d’oxygène, d’azote et de phosphore et interviennent dans l’information génétique et la synthèse des protéines.

📖 4. Procaryotes et eucaryotes

★ À maîtriser

📌 Les procaryotes sont habituellement des bactéries de 1 à 2 × 10⁻⁶ m, dépourvues de noyau, possédant généralement une molécule d’ADN circulaire, se divisant par scission simple et ayant des membranes internes rares.

📌 Les eucaryotes mesurent habituellement 5 à 100 × 10⁻⁶ m, possèdent un noyau, plusieurs chromosomes linéaires associés à des protéines, se divisent par mitose ou méiose et présentent des membranes internes complexes.

Compléments

• Les ribosomes procaryotes sont classiquement 70S, tandis que les ribosomes eucaryotes sont 80S, à l’exception de ceux des mitochondries et des chloroplastes qui sont 70S.

• Le cytosquelette eucaryote comprend:

  • microtubules
  • microfilaments
  • filaments intermédiaires

💡 Astuce mémo

Procaryote sans noyau, eucaryote avec noyau

📖 5. Spécificités des cellules végétales

📝 Points essentiels

• Les cellules végétales réalisent la photosynthèse, possèdent une paroi pectocellulosique rigide et contiennent une vacuole aqueuse servant de réserve d’eau.

📖 6. Structure de la membrane plasmique

🔑 Notions clés & Définitions

• Membrane plasmique : Barrière physicochimique très fine qui sépare le cytoplasme du milieu extérieur, contrôle les échanges et capte des messages comme les hormones, les drogues et les médicaments
• Mosaïque fluide : Singer et Nicholson, 1972 — Modèle décrivant une double couche de phospholipides mêlant des lipides et des protéines variés, mobiles dans le plan membranaire, différents sur les deux faces et renouvelés en permanence

★ À maîtriser

• La membrane unitaire est continue, de faible épaisseur, mesure 75 Å et présente la même ultrastructure dans toutes les membranes biologiques.

• La membrane plasmique contient 40 % de lipides et 60 % de protéines en poids.

Compléments

• Les lipides membranaires cités sont:
  • phospholipides
  • cholestérol
  • glycolipides
  • acides gras

💡 Astuce mémo

Une mosaïque fluide de protéines enchâssées dans une double couche de phospholipides

📖 7. Fonctions et transports membranaires

★ À maîtriser

📌 La membrane plasmique laisse très facilement passer l’eau mais peu les solutés, et les pores membranaires, appelés canaux hydriques, permettent des échanges massifs d’eau.

• Le transport passif à travers la membrane plasmique ne consomme pas d’énergie et concerne notamment la perméabilité à l’eau, aux non-électrolytes et aux électrolytes.

• La membrane plasmique contrôle les entrées d’oxygène, d’eau, de minéraux et de nutriments ainsi que les sorties de dioxyde de carbone, d’eau, de minéraux et de déchets.

Compléments

• L’endocytose permet à la cellule d’incorporer du matériel, comme un globule blanc qui englobe une bactérie, tandis que l’exocytose permet d’en libérer vers l’extérieur.

💡 Astuce mémo

Entrer, sortir, communiquer puis échanger par transport ou vésicules

📊 Tableaux de synthèse

Comparaison des cellules procaryotes et eucaryotes