Fiche de révision : Biologie cellulaire : generalites (cours 1)

📋 Plan du Cours

1. Définition et histoire cellulaire
2. Principes de la théorie cellulaire
3. Organisation générale des cellules
4. Cellule eucaryote animale
5. Cellule procaryote et biofilm
6. Comparaison procaryotes eucaryotes
7. Structure de la membrane plasmique
8. Lipides membranaires

📅 Repères chronologiques

1. 1665Robert Hooke observe une coupe de liège et propose le terme « cellule » pour désigner les cavités observées avec les premiers microscopes.
2. 1833Brown décrit des corpuscules cellulaires qu’il nomme « noyau ».
3. 1838Theodor Schwann et Matthias Schleiden établissent que tous les êtres vivants sont composés de cellules, considérées comme l’unité commune de structure et de développement.
4. 1858Rudolf Virchow affirme que toute cellule peut provenir de la division d’une cellule antérieure.

📖 1. Définition et histoire cellulaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Biologie cellulaire : A.Thomas — Science des lois qui régissent les phénomènes communs aux diverses unités élémentaires d’organisation de la matière à l’état vivant.

💡 Astuce mémo

Hooke 1665 → Brown 1833 → Schwann et Schleiden 1838 → Virchow 1858

📖 2. Principes de la théorie cellulaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Cellule : Unité structurale, fonctionnelle et reproductrice d’un organisme.

★ À maîtriser

• La théorie cellulaire repose sur cinq points:
  • Les êtres vivants sont constitués d’une ou plusieurs cellules
  • Toute cellule provient de la division d’une cellule antérieure
  • La cellule est l’unité de base du vivant
  • La membrane plasmique assure l’individualité cellulaire
  • La cellule renferme l’information génétique nécessaire à son fonctionnement et à sa reproduction

Compléments

📌 Les organismes unicellulaires, ou protistes, sont constitués d’une seule cellule, tandis que les organismes pluricellulaires, notamment les métaphytes végétaux et les métazoaires animaux, sont constitués de plusieurs cellules.

💡 Astuce mémo

Structure, fonction, reproduction, individualité, information génétique : les cinq piliers cellulaires

📖 3. Organisation générale des cellules

📝 Points essentiels

• Les composants essentiels d’une cellule sont:
  • La membrane plasmique
  • Le cytoplasme
  • Le matériel génétique

📌 Les cellules eucaryotes possèdent un vrai noyau, tandis que les cellules procaryotes ne possèdent pas de noyau et ont leur ADN dans le cytoplasme.

💡 Astuce mémo

Eucaryote avec noyau, procaryote sans noyau

📖 4. Cellule eucaryote animale

🔑 Notions clés & Définitions

• Noyau : Siège de l’information génétique et centre de contrôle des activités cellulaires pendant l’interphase.
• Cytoplasme : Région située entre l’enveloppe nucléaire et la membrane plasmique, contenant le système endomembranaire, les mitochondries, les peroxysomes et le cytosquelette.
• Membrane plasmique : Frontière fluide et non imperméable qui sépare le milieu intracellulaire du milieu extracellulaire, protège la cellule et permet les échanges ainsi que la communication cellulaire.

★ À maîtriser

• Chez l’être humain, le noyau contient 46 chromosomes d’ADN, dont une copie conforme est transmise aux cellules filles lors de la division cellulaire.

• Le réticulum endoplasmique rugueux porte des ribosomes et participe à la production des protéines, tandis que le réticulum endoplasmique lisse participe à la production et au métabolisme des lipides.

• Chez l’être humain, il existe au moins 200 types cellulaires qui possèdent la même information génétique mais l’expriment différemment.

• Lors d’une hypoxie sanguine, le rein produit de l’EPO, qui agit sur la moelle osseuse et stimule la production de globules rouges.

Compléments

• La mitochondrie permet à la cellule eucaryote de produire de l’énergie.

• Les principales catégories de tissus sont:

  • Les épithéliums
  • Les tissus conjonctifs
  • Le tissu nerveux
  • Le tissu musculaire

💡 Astuce mémo

Expression différentielle des gènes → spécialisation cellulaire → formation des tissus et organes

📖 5. Cellule procaryote et biofilm

🔑 Notions clés & Définitions

• Cellule procaryote : Cellule sans noyau, dont le matériel génétique se trouve dans le cytoplasme et qui ne possède ni organites membranaires ni système endomembranaire.

★ À maîtriser

• Le génome bactérien est constitué d’une seule molécule d’ADN circulaire à double brin, et des plasmides circulaires peuvent également être présents.

• La membrane plasmique bactérienne est le seul système membranaire de la cellule, isole le milieu intérieur, régule sa composition et fournit l’énergie cellulaire.

• La formation d’un biofilm procaryote passe par l’adhésion à une surface, la formation d’une monocouche entourée d’une matrice souvent composée de polysaccharides, la formation d’une micro-colonie, puis l’évolution et la maturation du biofilm.

• Les cellules procaryotes croissent et se reproduisent par scissiparité et peuvent vivre avec ou sans oxygène.

Compléments

• La paroi bactérienne n’est pas toujours présente et constitue une base de classification selon la réaction à la coloration de Gram.

💡 Astuce mémo

Adhésion → monocouche → micro-colonie → maturation du biofilm

📖 6. Comparaison procaryotes eucaryotes

★ À maîtriser

• Les procaryotes possèdent une molécule d’ADN non associée à des histones, tandis que les eucaryotes possèdent plusieurs molécules d’ADN liées à des histones et localisées dans un noyau.

• Chez les procaryotes, la transcription et la traduction ont lieu dans le cytoplasme, tandis que chez les eucaryotes la transcription est nucléaire et la traduction cytoplasmique.

• Les procaryotes produisent leur énergie grâce à la membrane plasmique, tandis que les eucaryotes la produisent principalement grâce aux mitochondries.

Compléments

📌 Les procaryotes ont généralement un diamètre de 1 à 5 micromètres, tandis que les eucaryotes ont un diamètre de 10 à 100 micromètres.

📌 Les ribosomes procaryotes comprennent les sous-unités 30S et 50S, tandis que les ribosomes eucaryotes comprennent les sous-unités 40S et 60S.

💡 Astuce mémo

ADN unique et cytoplasmique chez les procaryotes, chromosomes nucléaires multiples chez les eucaryotes

📖 7. Structure de la membrane plasmique

★ À maîtriser

• Selon le modèle de la mosaïque fluide proposé par Singer et Nicolson en 1972, la membrane plasmique est une bicouche lipidique contenant des protéines insérées. — science

• La membrane plasmique est une enveloppe continue qui sépare les milieux intracellulaire et extracellulaire, maintient leurs différences de composition et participe à la transduction des signaux.

• La membrane plasmique est principalement une bicouche de lipides amphiphiles organisée en deux feuillets, interne et externe, dont la composition est différente.

Compléments

• Les complexes protéiques membranaires comprennent notamment:

  • Les récepteurs hormonaux
  • Les récepteurs de facteurs de croissance
  • Les molécules d’adhésion

• Le réticulum endoplasmique et l’appareil de Golgi contribuent à la biosynthèse et au renouvellement de la membrane plasmique.

💡 Astuce mémo

Une mosaïque de protéines insérées dans une bicouche lipidique asymétrique

📖 8. Lipides membranaires

🔑 Notions clés & Définitions

• Phospholipide : Molécule amphiphile dérivée du glycérol, composée de deux acides gras, d’un groupement phosphate et d’un alcool.

★ À maîtriser

• Les phospholipides représentent 35 % des lipides de la membrane plasmique des hépatocytes.

• Le cholestérol est abondant dans les membranes plasmatiques eucaryotes, absent chez les procaryotes, et stabilise la membrane en limitant une fluidité excessive.

• Les glycolipides sont peu abondants, se trouvent uniquement sur le feuillet externe de la membrane plasmique et portent leur groupement glucidique vers l’extérieur de la cellule.

📌 Les cérébrosides portent un seul ose, tandis que les gangliosides portent une chaîne oligosaccharidique comportant jusqu’à 7 oses.

Compléments

• Les sous-groupes de phospholipides sont:

  • La phosphatidyl-sérine
  • La phosphatidyl-éthanolamine
  • La phosphatidyl-choline
  • La phosphatidyl-inositol

• Le cholestérol augmente l’épaisseur et l’hydrophobicité de la membrane plasmique, et 90 % du cholestérol membranaire se trouve dans des radeaux lipidiques.

💡 Astuce mémo

Phospholipides amphiphiles majoritaires, cholestérol stabilisateur, glycolipides exposés à l’extérieur

📊 Tableaux de synthèse

Comparaison des organisations cellulaires