Fiche de révision : Cellule et membrane plasmique

📋 Plan du Cours

1. Définition et types cellulaires
2. Organisation de la cellule eucaryote
3. Matrice extracellulaire
4. Structure de la membrane
5. Spécialisations membranaires
6. Jonctions intercellulaires
7. Transport passif
8. Transport actif

📖 1. Définition et types cellulaires

🔑 Notions clés & Définitions

• Cellule : Unité morphologique et fonctionnelle de base des organismes vivants, assurant la nutrition, la relation et la reproduction.

★ À maîtriser

• Chez les organismes unicellulaires, une seule cellule constitue un organisme autonome pouvant vivre isolément ou en colonie.

• Chez les organismes pluricellulaires, les cellules sont interdépendantes, se spécialisent dans des fonctions différentes et présentent une relation entre leur forme et leur fonction.

• Les cellules eucaryotes possèdent un noyau et des organites entourés d’une membrane, tandis que les cellules procaryotes n’ont ni noyau ni organites membranaires et possèdent un matériel génétique dispersé dans le cytoplasme.

Compléments

• L’organisation pluricellulaire suit cet ordre:
  • cellule
  • tissu
  • organe
  • système ou appareil

💡 Astuce mémo

Cellule autonome chez l’unicellulaire, cellule interdépendante chez le pluricellulaire

📖 2. Organisation de la cellule eucaryote

🔑 Notions clés & Définitions

• Cytoplasme : Espace situé entre la membrane plasmique et la membrane nucléaire, contenant un matériel semi-liquide.
• Noyau : Contient le matériel génétique transmis de génération en génération par l’ADN et l’ARN, qui portent l’information nécessaire à la synthèse des protéines.

★ À maîtriser

• Les principaux constituants de la cellule eucaryote sont:
  • la membrane plasmique
  • le cytoplasme
  • le noyau
  • les organites cytoplasmiques

Compléments

• Les principaux organites cytoplasmiques sont:
  • l’appareil de Golgi
  • les mitochondries
  • les lysosomes
  • les ribosomes
  • le réticulum endoplasmique
  • les peroxysomes

📖 3. Matrice extracellulaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Matrice extracellulaire : Composant non cellulaire disposé autour des cellules des organismes pluricellulaires.

★ À maîtriser

• La matrice extracellulaire comprend:

  • le liquide tissulaire
  • les glycoprotéines
  • les protéoglycanes
  • les fibres collagènes
  • les fibres élastiques
  • les fibres réticulaires

• La matrice extracellulaire assure l’adhésion et l’intégrité cellulaires, la communication et le déplacement des cellules, et confère aux tissus des propriétés de résistance, de dureté, d’élasticité, d’hydratation ou des propriétés optiques.

Compléments

• Le liquide tissulaire de la matrice extracellulaire fournit de l’oxygène et des nutriments aux cellules.

📖 4. Structure de la membrane

🔑 Notions clés & Définitions

• Membrane plasmique : Délimite la cellule, sépare son milieu intérieur du milieu extérieur, participe à diverses fonctions et est semi-perméable.
• Modèle de mosaïque fluide : Le modèle de mosaïque fluide décrit la membrane comme une bicouche lipidique contenant des protéines intercalées, à la fois fluide, semi-perméable et asymétrique.
• Glycocalyx : Ensemble des glucides présents uniquement sur la face externe de la membrane, liés covalemment à des protéines ou à des lipides.

📝 Points essentiels

• Les phospholipides sont les lipides membranaires les plus abondants et représentent 25 % de la membrane, tandis que le cholestérol représente 13 % et les glycolipides 4 %.

📌 Dans la bicouche lipidique, les groupes hydrophobes sont orientés vers le centre et les groupes hydrophiles vers l’extérieur, car les lipides membranaires sont amphiphatiques.

📌 Les protéines périphériques se trouvent sur une seule surface de la membrane, tandis que les protéines intégrales ou transmembranaires traversent toute la bicouche lipidique.

• Les protéines membranaires peuvent assurer des fonctions structurales, former des canaux, transporter spécifiquement des molécules ou agir comme récepteurs déclenchant une signalisation intracellulaire.

💡 Astuce mémo

LPC : lipides, protéines, glucides

📖 5. Spécialisations membranaires

★ À maîtriser

📌 Les microvillosités sont de petites prolongations en forme de doigts qui augmentent la surface de contact, notamment sur les entérocytes.

📌 Les cils sont des prolongements fins et mobiles qui déplacent notamment le mucus des cellules épithéliales respiratoires, tandis que les flagelles sont des prolongements mobiles en forme de fouet assurant le déplacement des spermatozoïdes.

• Les spécialisations basales comprennent les replis basaux, qui augmentent la surface de contact avec la membrane basale et sont associés au transport actif, ainsi que les hémidesmosomes, qui fixent fermement la cellule à son substrat.

Compléments

📌 Les stéréocils sont de longues prolongations fines et immobiles impliquées dans la réabsorption ou la réception, notamment dans l’épididyme et l’oreille interne.

💡 Astuce mémo

Apicale, latérale, basale

📖 6. Jonctions intercellulaires

🔑 Notions clés & Définitions

• Jonction gap : La jonction gap est un canal formé par des connexons entre cellules voisines, chaque connexon étant constitué de six connexines, et permet le passage direct d’ions et de petites molécules.

★ À maîtriser

• Les jonctions serrées forment une barrière paracellulaire en scellant l’espace intercellulaire et contribuent au maintien de la polarité cellulaire.

• Les jonctions adhérentes forment un anneau de cadhérines relié aux filaments d’actine et assurent une union mécanique ainsi que le maintien de la forme cellulaire.

• Les desmosomes sont des points d’ancrage constitués de plaques denses et reliés aux filaments intermédiaires, ce qui renforce la résistance mécanique entre les cellules.

Compléments

• Les interdigitations sont des invaginations réciproques de membranes voisines qui augmentent la surface de contact et la stabilité sans constituer une jonction spécialisée ni être reliées au cytosquelette.

💡 Astuce mémo

Occludens : barrière ; gap : communication

📖 7. Transport passif

🔑 Notions clés & Définitions

• Osmose : Transport de l’eau à travers les pores membranaires sans dépense énergétique, l’eau se déplaçant vers les zones où les solutés sont les plus concentrés.

★ À maîtriser

📌 Le transport passif déplace les solutés d’une zone de forte concentration vers une zone de faible concentration, dans le sens du gradient et sans dépense énergétique.

• La diffusion simple permet le passage direct de petites molécules, notamment les gaz et l’eau, à travers la membrane ou ses pores.

• La diffusion facilitée fait intervenir des protéines membranaires pour permettre le passage d’ions ou de solutés qui ne traversent pas facilement la bicouche lipidique.

Compléments

• Les canaux protéiques sont sélectifs selon la taille et la charge des ions, et certains sont permanents tandis que la plupart s’ouvrent en réponse à des stimuli.

💡 Astuce mémo

Gradient de concentration → déplacement sans dépense énergétique

📖 8. Transport actif

★ À maîtriser

📌 Le transport actif déplace les substances contre leur gradient de concentration et nécessite de l’énergie.

📌 Le transport actif primaire utilise directement l’hydrolyse de l’ATP par des ATPases membranaires pour transporter notamment Na+, K+ ou Ca2+.

• La pompe Na+/K+ expulse 3 Na+ et fait entrer 2 K+ pour chaque ATP hydrolysé, ce qui maintient l’intérieur cellulaire électriquement négatif et pauvre en Na+.

📌 Le cotransport secondaire déplace des substances dans la même direction grâce à l’énergie du gradient électrochimique du sodium, tandis que l’échangeur les déplace dans des directions opposées.

Compléments

• La pompe Ca2+ expulse 2 Ca2+ vers l’extérieur pour chaque ATP hydrolysé et maintient une faible concentration intracellulaire de calcium.

• Le cotransport utilisant le gradient de Na+ peut entraîner l’entrée de glucose ou d’acides aminés dans la cellule.

• Les échangeurs secondaires comprennent notamment l’échangeur Na+/H+ et l’échangeur sodium-calcium Na+/Ca2+.

💡 Astuce mémo

Transport primaire : ATP direct ; transport secondaire : gradient ionique

📊 Tableaux de synthèse

Comparaison des transports membranaires