Fiche de révision : Biologie cellulaire et génétique

📋 Plan du Cours

1. Organisation et caractéristiques du vivant
2. Biomolécules et unité cellulaire
3. Organites et diversité cellulaire
4. Membranes et transports cellulaires
5. Cytosquelette et signalisation
6. Information génétique et divisions
7. Destins cellulaires et hérédité

📖 1. Organisation et caractéristiques du vivant

🔑 Notions clés & Définitions

• Cellule : Unité de base du vivant et plus petite unité capable de manifester de manière autonome les propriétés de la vie.

★ À maîtriser

• L’organisation biologique décrite va des organes aux tissus, puis aux cellules, aux organites, aux molécules et enfin aux atomes.

📌 Les procaryotes, comme les bactéries, sont dépourvus de noyau, tandis que les eucaryotes, comme les cellules humaines, possèdent un noyau contenant l’information génétique.

Compléments

• Les échelles cellulaires présentées vont de l’ADN, d’environ 2 nm, à l’ovocyte, d’environ 120 µm.

💡 Astuce mémo

Du corps aux atomes : organes, tissus, cellules, organites, molécules.

📖 2. Biomolécules et unité cellulaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Propriété princeps du vivant : Capacité des biomolécules à s’auto-répliquer et à s’auto-assembler.

★ À maîtriser

• Le cours distingue quatre classes de biomolécules :
  • les acides nucléiques
  • les protéines
  • les lipides
  • les glucides

📌 L’ADN est un acide désoxyribonucléique à deux brins contenant du désoxyribose et la base thymine, tandis que l’ARN est un acide ribonucléique à un brin contenant du ribose et l’uracile à la place de la thymine.

📌 Les lipides décrits possèdent une tête polaire hydrophile et une queue hydrophobe, ce qui permet leur organisation en bicouche lipidique.

Compléments

• Les glucides sont hydrophiles, et les motifs glucidiques ou dérivés glucidiques constituent la base des groupes sanguins.

💡 Astuce mémo

Molécules inertes, cellule autonome.

📖 3. Organites et diversité cellulaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Organite : Structure spécialisée contenue dans le cytoplasme et délimitée du reste de la cellule par une membrane phospholipidique.

★ À maîtriser

• 🔄 La voie de sécrétion suit cet ordre :
  1. Le réticulum endoplasmique rugueux porte des ribosomes.
  2. Les produits passent par l’appareil de Golgi.
  3. Les produits sont dirigés vers des vésicules de sécrétion.

📌 Le réticulum endoplasmique rugueux porte des ribosomes, tandis que le réticulum endoplasmique lisse n’en porte pas.

Compléments

• Les lysosomes contiennent des hydrolases acides qui fonctionnent à pH acide, indiqué comme compris entre 0 et 6 dans le cours.

• Le cours indique que l’ADN mitochondrial est transmis par la mère et qu’il n’y a pas de mitochondrie paternelle.

• Les cellules épithéliales tapissent les surfaces internes et externes des organes, et certaines sont spécialisées dans l’absorption des aliments après un repas.

📖 4. Membranes et transports cellulaires

🔑 Notions clés & Définitions

• Jonction neuromusculaire : Zone de communication chimique entre l’extrémité d’un motoneurone et une fibre musculaire, où un signal nerveux est traduit en contraction musculaire.

★ À maîtriser

• Les membranes biologiques sont composées de lipides amphiphiles, de protéines et de glucides associés sous forme de glycoprotéines ou de glycolipides.

• Les membranes biologiques sont asymétriques, avec un feuillet externe et un feuillet interne, et leur composition varie selon le type cellulaire et la fonction.

• La diffusion simple ne nécessite pas d’énergie ni de transporteur, tandis que le transport facilité utilise des protéines membranaires sans nécessiter d’énergie selon le cours.

• L’exocytose ajoute du matériel à la membrane plasmique par fusion vésiculaire, tandis que l’endocytose en retire par internalisation.

Compléments

• Le cours indique que la membrane plasmique est composée à 90 % de lipides, tandis que la membrane mitochondriale contient 60 à 70 % de protéines.

💡 Astuce mémo

Diffusion simple sans transporteur ; transport facilité avec une protéine.

📖 5. Cytosquelette et signalisation

★ À maîtriser

📌 Le cytosquelette comprend les microfilaments d’actine d’environ 8 nm, les filaments intermédiaires d’environ 10 nm et les microtubules de tubuline d’environ 25 nm.

• Les microfilaments d’actine et les microtubules sont des réseaux dynamiques capables de polymérisation et de dépolymérisation, tandis que les filaments intermédiaires forment un réseau stable.

• Le cytosquelette maintient la structure et la forme de la cellule, organise le positionnement des organites et contribue aux fonctions motrices.

• Lors de la signalisation cellulaire, un signal modifie des protéines intracellulaires, ce qui modifie le fonctionnement cellulaire et le métabolisme intracellulaire.

Compléments

• Les kinésines se déplacent vers l’extrémité positive des microtubules, tandis que les dynéines se déplacent vers leur extrémité négative, en direction du centre cellulaire.

• Les récepteurs cellulaires comprennent : les récepteurs canaux, les récepteurs intracellulaires, les récepteurs couplés aux protéines G, les récepteurs à activité enzymatique intrinsèque, les récepteurs à activité enzymatique associée, les récepteurs nucléaires

📖 6. Information génétique et divisions

🔑 Notions clés & Définitions

• Gène : Ensemble de séquences d’ADN permettant la production régulée d’un ARN.
• Chromatine : Structure formée par l’association de l’ADN, de l’ARN et de protéines, qui compacte le matériel génétique dans le noyau des cellules eucaryotes.

★ À maîtriser

• L’ADN est constitué de deux brins complémentaires et antiparallèles, dont les nucléotides sont reliés par des liaisons hydrogène entre les brins et des liaisons covalentes dans le squelette.

• L’information génétique est exprimée selon la succession ADN, transcription en ARN, puis traduction en protéine au niveau des ribosomes à partir de codons lus par groupes de trois.

Compléments

• Rosalind Franklin, physicochimiste britannique, a obtenu la photographie 51 par diffraction des rayons X, image qui a montré la structure en double hélice de l’ADN.

• Chez l’humain, le cours compte 44 autosomes et 2 chromosomes sexuels.

💡 Astuce mémo

ADN → ARN → protéine.

📖 7. Destins cellulaires et hérédité

🔑 Notions clés & Définitions

• Différenciation : Acquisition d’un phénotype particulier en structure et en fonction, résultant de l’expression régulée d’un répertoire de gènes.
• Mitose : Division cellulaire qui permet la prolifération cellulaire et la reproduction à l’identique des cellules.

• Méiose : Division asymétrique des cellules germinales comportant deux divisions et produisant des gamètes en réduisant de moitié le nombre de chromosomes.

★ À maîtriser

📌 Les cellules peuvent se renouveler, se spécialiser ou mourir de manière contrôlée selon leur type, leur état et les signaux reçus.

• La réplication de l’ADN a lieu pendant la phase S du cycle cellulaire.

Compléments

• La transmission de l’ADN mitochondrial est maternelle et constitue un mode de transmission non mendélien.

💡 Astuce mémo

Apoptose programmée, nécrose non contrôlée.