Fiche de révision : Bases de la cellule et énergie

📋 Plan du Cours

1. Cellule et organisation du vivant
2. Membrane et cytoplasme
3. Noyau et mitochondries
4. Réticulum et appareil de Golgi
5. Ribosomes et structures vésiculaires
6. Cytosquelette et échanges cellulaires
7. Navettes et rendement énergétique

📖 1. Cellule et organisation du vivant

🔑 Notions clés & Définitions

• Cellule : Unité fondamentale, structurale et fonctionnelle des organismes vivants, capable d’assurer des fonctions comme le métabolisme, le mouvement, la croissance et la reproduction.
• Tissu : Ensemble de cellules différenciées pour une même fonction et disposées selon un certain ordre.

★ À maîtriser

📌 Les cellules eucaryotes possèdent un noyau contenant le matériel génétique, tandis que les cellules procaryotes n’ont pas de noyau et ont leur matériel génétique libre dans la cellule.

Compléments

• L’organisme humain adulte possède environ 30 000 à 40 000 milliards de cellules.

📌 Un organe est constitué de plusieurs tissus et exerce une fonction déterminée, tandis qu’un appareil est un ensemble d’organes concourant à une même fonction et qu’un système regroupe des structures diffuses dans l’organisme.

💡 Astuce mémo

Atome → molécule → cellule → tissu → organe → appareil → système

📖 2. Membrane et cytoplasme

🔑 Notions clés & Définitions

• Membrane plasmique : Bicouche lipidique composée de molécules intégrées qui sépare les milieux interne et externe de la cellule.
• Cytoplasme : Milieu intérieur de la cellule, délimité par la membrane plasmique et composé de cytosol, d’organites et de cytosquelette.

📝 Points essentiels

• La membrane plasmique constitue une barrière entre les milieux intracellulaire et extracellulaire tout en permettant des échanges.

📖 3. Noyau et mitochondries

🔑 Notions clés & Définitions

• Noyau : Structure entourée d’une double membrane, l’enveloppe nucléaire, qui contient le génome nucléaire constitué d’ADN.

• Mitochondrie : Organite des cellules eucaryotes où se déroule la respiration cellulaire et où est produite la majeure partie de l’ATP.

📝 Points essentiels

• Les pores nucléaires sont des ouvertures de l’enveloppe nucléaire qui permettent les échanges de molécules entre le noyau et le cytoplasme.

• L’enveloppe nucléaire est en continuité avec le réticulum endoplasmique granuleux.

• Le noyau est le siège principal de la synthèse d’ADN lors de la réplication précédant la division cellulaire.

• Le cycle de Krebs a lieu dans la matrice mitochondriale, tandis que l’enzyme qui produit l’ATP se trouve dans la membrane interne de la mitochondrie.

📖 4. Réticulum et appareil de Golgi

🔑 Notions clés & Définitions

• Réticulum endoplasmique : Réseau de tubules membranaires réparti dans le cytoplasme des cellules eucaryotes et en contact avec l’enveloppe nucléaire.

★ À maîtriser

📌 Le réticulum endoplasmique granuleux est associé à des ribosomes et participe à la synthèse des protéines, tandis que le réticulum endoplasmique lisse participe à la synthèse des lipides et au stockage du calcium.

• L’appareil de Golgi est un empilement de saccules qui sert de lieu de transit et de réservoir pour les protéines et les lipides fabriqués dans le réticulum endoplasmique.

Compléments

• L’appareil de Golgi participe à la maturation des protéines et des lipides, notamment par des modifications de leur forme ou l’ajout de molécules.

📖 5. Ribosomes et structures vésiculaires

🔑 Notions clés & Définitions

• Ribosome : Complexe d’ARN et de protéines, libre dans le cytoplasme ou associé au réticulum endoplasmique granuleux.

★ À maîtriser

• Les ribosomes synthétisent des protéines à partir de l’ARN messager.

• Les lysosomes éliminent les molécules intracellulaires non fonctionnelles par digestion grâce à leurs hydrolases.

Compléments

• Les vacuoles animales stockent des nutriments, des ions et de l’eau.

📖 6. Cytosquelette et échanges cellulaires

★ À maîtriser

• Le cytosquelette est un réseau filamenteux qui confère des propriétés mécaniques à la cellule, rigidifie celle-ci et fixe les organites.

📌 Les échanges cellulaires comprennent le transport transmembranaire passif ou actif et le transport vésiculaire.

Compléments

• La réorganisation permanente du cytosquelette gouverne les mouvements internes de la cellule, notamment le déplacement des chromosomes.

• L’endocytose fait entrer des éléments dans la cellule par invagination de la membrane plasmique et formation de vacuoles, tandis que l’exocytose est le phénomène inverse.

📖 7. Navettes et rendement énergétique

★ À maîtriser

• Le rendement de la glycolyse dépend de la navette qui transfère les équivalents réducteurs du NADH vers la matrice mitochondriale, car le transfert direct n’est pas possible.

📌 La navette malate-aspartate, présente dans les cellules du foie et du cœur, produit un NADH matriciel par NADH glycolytique, tandis que la navette glycérol-3-phosphate, présente dans les autres cellules, transfère les électrons du NADH glycolytique à l’ubiquinone via le FAD lié à la glycérol-3-phosphate déshydrogénase de la membrane mitochondriale interne.

• Un NADH permet la production de 3 ATP, tandis qu’un FADH₂ permet la production de 2 ATP.

Compléments

• Le FADH₂ transmet ses électrons au deuxième complexe de la chaîne respiratoire plutôt qu’au premier, ce qui entraîne le pompage de 6 H⁺ au lieu de 10 H⁺.

💡 Astuce mémo

NADH → complexe I ; FADH₂ → complexe II : moins de protons pompés

📊 Tableaux de synthèse

Organites et fonctions

Navettes énergétiques