Fiche de révision : Biologie cellulaire et histologie

📋 Plan du Cours

1. Caractéristiques du vivant et théorie cellulaire
2. Organisation cellulaire et organites
3. Macromolécules et constituants cellulaires
4. Membrane, transports et équilibre ionique
5. Agents acellulaires
6. Tissus fondamentaux et matrice extracellulaire
7. Tissu épithélial et glandes
8. Tissus conjonctifs spécialisés
9. Tissus musculaire et nerveux
10. Cycle cellulaire et applications médicales

📖 1. Caractéristiques du vivant et théorie cellulaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Métabolisme : L’ensemble des échanges énergétiques et des réactions chimiques actives, comprenant l’anabolisme et le catabolisme.
• Homéostasie : La régulation dynamique qui maintient les constantes du milieu interne malgré les variations extérieures.

📝 Points essentiels

• Les quatre propriétés fondamentales du vivant sont :

  • l’organisation
  • le métabolisme
  • la reproduction
  • l’homéostasie

• La théorie cellulaire affirme que tout organisme vivant est constitué d’une ou plusieurs cellules, que la cellule est l’unité fonctionnelle du vivant, que toute cellule provient d’une cellule préexistante et qu’elle contient l’information héréditaire transmise aux cellules filles.

📖 2. Organisation cellulaire et organites

★ À maîtriser

📌 Les procaryotes n’ont ni noyau individualisé ni organites membranaires, tandis que les eucaryotes possèdent un noyau entouré d’une membrane et des compartiments cellulaires complexes.

• Le noyau abrite l’ADN et le nucléole, et son enveloppe est percée de pores nucléaires.

• Les mitochondries sont le siège de la respiration cellulaire et de la production d’ATP.

Compléments

• Les bactéries et les archées sont des procaryotes, tandis que les humains, les animaux, les plantes, les levures et les champignons microscopiques sont des eucaryotes.

• Le réticulum endoplasmique et l’appareil de Golgi participent à la synthèse, au repliement, à la maturation et au transport des protéines et des lipides.

• Le cytosquelette contribue à l’architecture interne, à la forme cellulaire et au transport intracellulaire des vésicules.

💡 Astuce mémo

Procaryote sans noyau individualisé, eucaryote avec noyau.

📖 3. Macromolécules et constituants cellulaires

🔑 Notions clés & Définitions

• Protéines : Des polymères d’acides aminés qui assurent notamment des fonctions enzymatiques, structurales, de transport et de récepteur.
• Acides nucléiques : Des polymères de nucléotides qui stockent, transmettent et permettent l’expression de l’information génétique.
• Glucides : Des saccharides, notamment le glucose et le glycogène, qui servent de source ou de réserve énergétique et participent à la reconnaissance cellulaire.
• Lipides : Des molécules comprenant notamment les phospholipides, le cholestérol et les triglycérides ; ils structurent les membranes, stockent de l’énergie et participent à la signalisation.

★ À maîtriser

• L’eau représente 60 à 70 % de la masse corporelle et sert de solvant, de milieu de réaction et de régulateur thermique.

Compléments

• L’ADN est une double hélice formée de deux chaînes complémentaires de nucléotides.

📖 4. Membrane, transports et équilibre ionique

🔑 Notions clés & Définitions

• Osmolarité : L’équilibre des volumes de liquides dans les différents compartiments de l’organisme.

★ À maîtriser

• Le sodium est prédominant dans le milieu extracellulaire, tandis que le potassium est prédominant dans le milieu intracellulaire.

• Les gradients ioniques contribuent au potentiel de repos membranaire, indiqué à −70 mV dans les neurones, et à la propagation de l’influx.

📌 La diffusion simple et la diffusion facilitée suivent le gradient de concentration, tandis que le transport actif nécessite de l’énergie.

Compléments

• Le calcium intervient comme second messager et dans la contraction, les ions bicarbonate dans le tampon acido-basique et les ions phosphate dans le transfert d’énergie via l’ATP.

• La diffusion facilitée permet à des molécules de traverser la membrane selon leur gradient de concentration grâce à des protéines canal.

💡 Astuce mémo

Diffusion selon le gradient ; transport actif avec énergie.

📖 5. Agents acellulaires

★ À maîtriser

• Les virus et les prions sont des agents acellulaires dépourvus de structure cellulaire et de métabolisme propre.

• Les agents acellulaires dépendent des machineries enzymatiques et énergétiques de leur hôte.

• La réplication des agents acellulaires s’effectue exclusivement à l’intérieur d’une cellule hôte.

Compléments

• Les agents acellulaires se situent à la frontière du vivant et de la matière macromoléculaire.

💡 Astuce mémo

Absence de métabolisme propre → dépendance envers la cellule hôte.

📖 6. Tissus fondamentaux et matrice extracellulaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Matrice extracellulaire : Un réseau macromoléculaire autour des cellules, composé d’une substance fondamentale hydratée et de protéines fibreuses comme le collagène et l’élastine.

★ À maîtriser

• Les quatre tissus fondamentaux sont les tissus :
  • épithélial
  • conjonctif
  • musculaire
  • nerveux

📌 Le tissu épithélial assure notamment le revêtement, la sécrétion et l’absorption, tandis que le tissu conjonctif assure surtout le soutien, la liaison, la nutrition et le stockage.

• Le tissu musculaire produit le mouvement et la contraction, tandis que le tissu nerveux traite et transmet les signaux.

Compléments

• La substance fondamentale de la matrice extracellulaire est un gel hydraté riche en eau, en sels minéraux et en protéoglycanes, tandis que le collagène contribue à la résistance mécanique et l’élastine à l’élasticité.

📖 7. Tissu épithélial et glandes

★ À maîtriser

• Les cellules épithéliales sont jointives, polarisées entre un pôle apical et un pôle basal, et reposent sur une lame basale.

• Les épithéliums sont avasculaires et sont nourris par diffusion depuis le chorion sous-jacent.

📌 Une glande exocrine déverse sa sécrétion vers le milieu extérieur par un canal, tandis qu’une glande endocrine libère ses hormones directement dans le sang.

Compléments

• Les épithéliums se classent selon la forme cellulaire en pavimenteux, cubiques ou prismatiques, et selon leur empilement en simples, stratifiés ou pseudostratifiés.

• Une glande amphicrine exerce à la fois une fonction exocrine et une fonction endocrine.

💡 Astuce mémo

Exocrine : canal ; endocrine : sang.

📖 8. Tissus conjonctifs spécialisés

★ À maîtriser

• Le tissu conjonctif lâche comporte une composition équilibrée en fibres et substance fondamentale et soutient les organes et nourrit les épithéliums, tandis que le tissu conjonctif dense contient des faisceaux compacts de collagène et résiste aux contraintes mécaniques.

• Le cartilage possède une matrice solide non minéralisée et flexible, et il est non vascularisé et non innervé.

• Le tissu osseux possède une matrice minéralisée par des cristaux d’hydroxyapatite et sert notamment de soutien squelettique et de réserve de calcium.

Compléments

• Les cartilages hyalins se trouvent notamment dans les articulations, le nez et la trachée, les cartilages élastiques dans le pavillon de l’oreille et l’épiglotte, et les fibrocartilages dans les ménisques et les disques intervertébraux.

📌 Le tissu sanguin est un tissu conjonctif fluide dont la matrice extracellulaire est le plasma et dont les cellules comprennent les hématies, les leucocytes et les plaquettes.

📌 Le tissu adipeux blanc stocke des triglycérides et assure l’isolation thermique et la protection mécanique, tandis que le tissu adipeux brun produit directement de la chaleur, notamment chez le nouveau-né.

📖 9. Tissus musculaire et nerveux

🔑 Notions clés & Définitions

• Sarcomère : L’unité fonctionnelle contractile du muscle strié, délimitée par deux stries Z.
• Synapse : Une jonction spécialisée qui permet la transmission chimique ou électrique du signal nerveux.

★ À maîtriser

📌 Le muscle strié squelettique est plurinucléé et se contracte volontairement, rapidement et puissamment, tandis que le muscle strié cardiaque se contracte de façon involontaire et automatique.

• Le muscle lisse est composé de cellules fusiformes mononucléées qui entourent les viscères et les vaisseaux et se contractent involontairement, lentement et de façon soutenue.

• Les neurones excitables acheminent les potentiels d’action et comprennent un corps cellulaire, des dendrites et un axone.

Compléments

• Les cellules gliales, environ dix fois plus nombreuses que les neurones, assurent notamment le soutien, la nutrition, la myélinisation et la défense.

📖 10. Cycle cellulaire et applications médicales

🔑 Notions clés & Définitions

• Apoptose : Une mort cellulaire programmée qui élimine les cellules altérées ou obsolètes.

★ À maîtriser

• 🔄 Le cycle cellulaire se déroule en trois étapes :
  1. l’interphase, avec les phases G1, S et G2 et la réplication de l’ADN
  2. la mitose, qui répartit les chromosomes
  3. la cytocinèse, qui sépare le cytoplasme en deux cellules filles

Compléments

• En radiothérapie, les rayonnements ciblent et altèrent préférentiellement les lésions de l’ADN des cellules tumorales à forte dynamique de division.

• En médecine nucléaire, la TEP-scan peut explorer l’activité métabolique cellulaire par la captation du fluorodésoxyglucose, ou FDG.

• L’anatomopathologie caractérise les tissus sur les plans histologique et cellulaire afin d’orienter les protocoles d’imagerie et de soin.

💡 Astuce mémo

Interphase → mitose → cytocinèse.

📊 Tableaux de synthèse

Comparaison des tissus fondamentaux

Comparaison des muscles