Fiche de révision : Physiologie de la cellule à l’organisme

📋 Plan du Cours

1. Physiologie et homéostasie
2. Cellules et niveaux d’organisation
3. Membrane plasmique et échanges
4. Cytosol et information génétique
5. Organites et fonctions cellulaires
6. Synthèse et sécrétion des protéines
7. Tissus musculaire et nerveux
8. Organes, appareils et systèmes
9. Intégration et milieu intérieur

📖 1. Physiologie et homéostasie

🔑 Notions clés & Définitions

• Physiologie : Science biologique qui étudie le fonctionnement des organismes vivants et de leurs composants.
• Homéostasie : Capacité de l’organisme à maintenir son milieu intérieur stable malgré les variations et agressions du milieu extérieur.

★ À maîtriser

• Les mécanismes de régulation, notamment les boucles de rétroaction, contribuent au maintien de l’homéostasie.

Compléments

• La stabilité du milieu intérieur concerne notamment :
  • la température
  • le pH
  • la glycémie
  • la pression artérielle

📌 La physiologie cellulaire étudie le fonctionnement d’une cellule, la physiologie des grandes fonctions celui d’un appareil ou d’un système, et la physiologie intégrative la coordination de ces systèmes.

💡 Astuce mémo

L’anatomie décrit la structure ; la physiologie explique le fonctionnement.

📖 2. Cellules et niveaux d’organisation

★ À maîtriser

• Le corps humain comprend environ 3,0 × 10¹³ cellules, qui sont les plus petites unités des êtres vivants.

• La spécialisation cellulaire comprend notamment : la contraction des cellules musculaires, la transmission de l’influx nerveux par les cellules nerveuses, la sécrétion d’hormones par les cellules endocrines

• 🔄 Les niveaux d’organisation s’enchaînent ainsi :

  1. tissus
  2. organes
  3. systèmes et appareils

Compléments

• Les cellules se nourrissent, absorbent de l’O₂ et rejettent du CO₂, produisent, stockent et utilisent de l’ATP, présentent une organisation générale semblable, se reproduisent, dégénèrent et meurent.

• Les cellules différenciées occupent des rôles déterminés qui contribuent au fonctionnement de l’organisme.

💡 Astuce mémo

Une société de cellules spécialisées construit des tissus, puis des organes et des appareils.

📖 3. Membrane plasmique et échanges

🔑 Notions clés & Définitions

• Membrane plasmique : Sépare les composants internes de la cellule du liquide et des substances extracellulaires.

★ À maîtriser

• La cellule a un diamètre moyen de 10 à 20 μm et comprend une membrane plasmique, un noyau et du cytoplasme.

• La membrane plasmique protège le milieu intracellulaire du milieu extracellulaire, transporte des substances et permet la reconnaissance des hormones.

• La membrane plasmique contient 40 % de protéines et 60 % de lipides ; parmi ces lipides, 75 % sont des phospholipides, 20 % du cholestérol et 5 % des glycolipides.

• Les phospholipides s’organisent en deux rangées parallèles, avec leurs pôles hydrophiles orientés vers les milieux intérieur et extérieur et leurs pôles hydrophobes au centre de la membrane.

Compléments

📌 Les protéines transmembranaires traversent la membrane et sont en contact avec les milieux intracellulaire et extracellulaire, tandis que les protéines périphériques se trouvent sur une seule face de la membrane.

💡 Astuce mémo

La bicouche lipidique place ses pôles hydrophiles vers les milieux aqueux et ses pôles hydrophobes au centre.

📖 4. Cytosol et information génétique

🔑 Notions clés & Définitions

• Cytosol : Liquide intracellulaire dans lequel baignent les organites.
• Noyau : Contient les filaments d’ADN, siège de l’information génétique, et communique avec le cytosol par les pores de son enveloppe nucléaire.

★ À maîtriser

• Le cytosol, les organites et le cytosquelette constituent le cytoplasme.

• Chaque cellule renferme la totalité du patrimoine génétique, mais n’en utilise qu’une partie selon son rôle dans l’organisme.

Compléments

• Le cytosol contient 70 à 80 % d’eau ainsi que des composés organiques, notamment des protéines, des glucides, des lipides et des acides nucléiques, et des ions.

• Une cellule possède généralement un noyau, mais les cellules musculaires peuvent en avoir une centaine et les globules rouges n’en ont pas.

📖 5. Organites et fonctions cellulaires

★ À maîtriser

• Le réticulum endoplasmique lisse participe à la synthèse des phospholipides et des stéroïdes ainsi qu’à la régulation du calcium, tandis que le réticulum endoplasmique granuleux transporte les protéines synthétisées par les ribosomes.

• Les ribosomes assemblent des acides aminés en protéine en lisant l’ARN messager, qu’ils soient libres dans le cytosol ou fixés au réticulum endoplasmique granuleux.

• L’appareil de Golgi modifie, mature et trie les protéines.

• Les mitochondries génèrent de l’ATP et possèdent une membrane externe continue et une membrane interne plissée en crêtes où se déroulent des réactions de synthèse de l’ATP.

Compléments

• Les vésicules de sécrétion bourgeonnent de l’appareil de Golgi et libèrent des protéines, comme des hormones, hors de la cellule par exocytose.

• Les lysosomes contiennent des hydrolases acides qui dégradent les molécules volumineuses, les organites vieillissants et les matériaux capturés par endocytose.

💡 Astuce mémo

La mitochondrie est une centrale énergétique et le lysosome un estomac cellulaire.

📖 6. Synthèse et sécrétion des protéines

★ À maîtriser

• 🔄 La synthèse et la sécrétion d’une hormone suivent quatre étapes :
  1. transcription de l’ADN en ARNm
  2. traduction de l’ARNm en protéine par les ribosomes
  3. maturation de la protéine
  4. exocytose après fusion des membranes

Compléments

• Les protéines sont des polymères d’acides aminés.

• L’être humain possède 22 000 gènes codant des protéines, mais ses cellules peuvent produire plus de 200 000 protéines différentes.

💡 Astuce mémo

ADN → ARNm → protéine → maturation → exocytose.

📖 7. Tissus musculaire et nerveux

🔑 Notions clés & Définitions

• Tissu : Groupe de cellules différenciées qui possèdent des propriétés fonctionnelles semblables.

★ À maîtriser

• Les quatre catégories de tissus sont :
  • le tissu musculaire
  • le tissu nerveux
  • le tissu épithélial
  • le tissu conjonctif

📌 Les cellules musculaires squelettiques s’insèrent sur les os et permettent le mouvement volontaire, les cellules musculaires lisses se trouvent dans la paroi des organes creux et les cellules musculaires cardiaques forment le myocarde et éjectent le sang vers les artères.

• Le neurone reçoit l’influx nerveux par ses dendrites et son corps cellulaire, puis le transmet par son axone à une autre cellule au niveau d’une synapse.

Compléments

• Le tissu musculaire représente 30 à 50 % de la masse corporelle et comprend les tissus musculaire squelettique, lisse et cardiaque.

• Le tissu nerveux se trouve dans l’encéphale et la moelle épinière et comprend environ 50 % de neurones et 50 % de cellules gliales.

📖 8. Organes, appareils et systèmes

🔑 Notions clés & Définitions

• Organe : Structure anatomique constituée d’un assemblage de tissus et exerçant une fonction déterminée.
• Système : Ensemble d’organes composés d’un même type principal de tissu, répartis dans l’organisme et partageant la même histologie.
• Appareil : Association d’organes composés de tissus différents qui collaborent à la réalisation d’une même fonction biologique.

📝 Points essentiels

• L’estomac associe quatre tissus aux rôles suivants :

  • l’épithélium tapisse l’estomac et y déverse acides et enzymes
  • le muscle lisse brasse les aliments
  • le tissu conjonctif enveloppe et protège les autres tissus
  • le tissu nerveux coordonne l’activité de l’ensemble

• Des exemples de systèmes sont :

  • le système nerveux
  • le système musculaire
  • le système osseux
  • le système immunitaire

• Des exemples d’appareils sont :

  • l’appareil respiratoire
  • l’appareil digestif
  • l’appareil cardiovasculaire

💡 Astuce mémo

Le système rassemble un tissu principal ; l’appareil associe des tissus différents pour une fonction.

📖 9. Intégration et milieu intérieur

🔑 Notions clés & Définitions

• Régulation : Phénomène par lequel un facteur clé est maintenu à une valeur constante et bénéfique pour le système considéré.
• Milieu intérieur : Principaux liquides internes essentiels à la vie des animaux, notamment le sang, la lymphe et le liquide interstitiel.

★ À maîtriser

• Le corps humain est constitué d’ensembles structuraux et fonctionnels imbriqués, de la molécule aux appareils.

• Les systèmes cardiovasculaire, nerveux et endocrinien relient les composantes de l’organisme et contribuent à en faire un ensemble fonctionnel cohérent.

Compléments

• Claude Bernard (1813-1878), médecin et physiologiste français, est présenté comme le fondateur de la médecine expérimentale et associé aux notions de milieu intérieur et d’homéostasie.

💡 Astuce mémo

Les systèmes cardiovasculaire, nerveux et endocrinien se coordonnent → l’organisme fonctionne comme un tout.

📊 Tableaux de synthèse

Système et appareil