Fiche de révision : Biologie cellulaire et propriétés du vivant

📋 Plan du Cours

1. Propriétés fondamentales du vivant
2. Homéostasie et milieu intérieur
3. Organisation de la cellule eucaryote
4. Sources d’énergie cellulaire
5. Métabolisme et biomolécules
6. Réponses cellulaires et glycémie
7. Mobilité et trafic cellulaire

📖 1. Propriétés fondamentales du vivant

🔑 Notions clés & Définitions

• Vie : Ensemble des phénomènes, notamment la croissance, le métabolisme et la reproduction, présentés par les organismes animaux ou végétaux de la naissance à la mort.
• Autoconservation : Capacité d’un organisme unicellulaire ou pluricellulaire à se maintenir en vie grâce à la nutrition, aux réactions énergétiques et au renouvellement de ses constituants.
• Autoreproduction : Capacité d’un organisme à propager la vie en produisant un organisme semblable.
• Autorégulation : Capacité d’un organisme à coordonner et contrôler ses réactions d’ensemble, à s’adapter et à aboutir à la mort.

📝 Points essentiels

• Selon Claude Bernard, la vie ne se définit pas, mais elle peut être caractérisée par des propriétés et des phénomènes.

💡 Astuce mémo

AAA : autoconservation, autoreproduction, autorégulation

📖 2. Homéostasie et milieu intérieur

🔑 Notions clés & Définitions

• Homéostasie : Ensemble des mécanismes physiologiques qui maintiennent les paramètres du milieu intérieur dans un état d’équilibre relatif grâce à la régulation et à l’adaptation.
• Milieu intérieur : Ensemble des liquides extracellulaires dans lesquels baignent les cellules, notamment le liquide interstitiel, le plasma et la lymphe.

📝 Points essentiels

• L’homéostasie maintient notamment le pH et la température corporelle dans des limites compatibles avec le fonctionnement de l’organisme.

💡 Astuce mémo

Variations de l’environnement → régulation → équilibre du milieu intérieur

📖 3. Organisation de la cellule eucaryote

🔑 Notions clés & Définitions

• Cellule : Unité structurale et fonctionnelle de base de tous les êtres vivants unicellulaires et pluricellulaires.
• Cellule eucaryote : Possède notamment un noyau délimité par une double membrane et des organites spécialisés.

★ À maîtriser

• La membrane plasmique est constituée de lipides et de protéines et régule sélectivement les échanges entre les milieux intra- et extracellulaire.

• Les ribosomes synthétisent les protéines par traduction de l’ARN messager et peuvent être associés à une membrane ou présents dans le cytoplasme.

• Les lysosomes contiennent des enzymes qui dégradent les déchets cellulaires, tandis que les mitochondries produisent de l’énergie notamment grâce au cycle de Krebs.

Compléments

• L’organisation biologique suit une hiérarchie allant du plus complexe au plus élémentaire :

  • système
  • organes
  • tissus
  • cellules
  • organites et molécules
  • ADN
  • atomes

• L’appareil de Golgi assure la maturation de certaines protéines, notamment par glycosylation, afin qu’elles acquièrent leur structure et leur forme active.

• Le cytosquelette est constitué de protéines et de macromolécules filamenteuses qui participent à l’ancrage des organites.

💡 Astuce mémo

Organes → tissus → cellules → organites → molécules → ADN → atomes

📖 4. Sources d’énergie cellulaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Bactérie chimio-hétérotrophe : Ne réalise pas la photosynthèse et utilise la matière organique de l’environnement comme source d’énergie.
• Bactérie chimio-autotrophe : N’utilise ni la lumière ni la matière organique et tire son énergie d’un substrat minéral.

★ À maîtriser

• Les principales sources d’énergie sont :
  • la lumière et la photosynthèse
  • la matière organique de l’environnement
  • les substrats minéraux

Compléments

• Les bactéries photolithotrophes utilisent comme substrat photo-oxydé le soufre, le dihydrogène ou le thiosulfate, mais jamais l’eau, et rejettent plutôt du sulfate que du dioxygène.

💡 Astuce mémo

Photo- : lumière ; chimio- : réactions chimiques

📖 5. Métabolisme et biomolécules

🔑 Notions clés & Définitions

• Métabolisme cellulaire : Ensemble des réactions de synthèse et de dégradation des composants cellulaires, avec consommation ou production d’énergie.
• Anabolisme : Regroupe les réactions de synthèse des composants cellulaires et consomme de l’énergie.
• Catabolisme : Regroupe les réactions de dégradation, d’élimination ou de recyclage des composants cellulaires et peut produire de l’énergie.

📝 Points essentiels

• Les principales classes de biomolécules organiques sont :
  • les glucides
  • les protéines ou peptides
  • les lipides
  • les acides nucléiques

📌 Un dysfonctionnement des voies du métabolisme cellulaire peut rompre l’homéostasie de l’organisme et conduire à une pathologie.

💡 Astuce mémo

Anabolisme construit, catabolisme dégrade

📖 6. Réponses cellulaires et glycémie

📝 Points essentiels

• Les organismes répondent aux stimuli intrinsèques ou environnementaux par des adaptations du métabolisme, des fonctions et des structures cellulaires.

• Une glycémie normale est inférieure à 1,4 g/L deux heures après un repas et comprise entre 0,7 et 1,10 g/L à jeun.

📌 L’hyperglycémie peut provoquer un diabète, des pathologies vasculaires et une cécité, tandis que l’hypoglycémie peut provoquer des tremblements, une perte de connaissance et un coma.

• L’augmentation postprandiale de la glycémie stimule les cellules bêta des îlots de Langerhans, qui produisent et sécrètent l’insuline.

• 🔄 La sécrétion d’insuline suit les étapes suivantes : entrée du glucose par GLUT2, formation de pyruvate par glycolyse, production d’ATP par le cycle de Krebs, fermeture des canaux K+ et dépolarisation, entrée de Ca2+, fusion des vésicules et exocytose de l’insuline

• L’insuline se fixe à des récepteurs membranaires et augmente la translocation de GLUT4 vers la membrane, ce qui favorise l’entrée du glucose et son stockage sous forme de glycogène dans le muscle et le foie ou de triglycérides dans le tissu adipeux.

💡 Astuce mémo

Glucose → ATP → dépolarisation → calcium → exocytose d’insuline

📖 7. Mobilité et trafic cellulaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Reptation cellulaire : Déplacement sur un support permis par des déformations de la cellule et le déplacement de composants cellulaires.

★ À maîtriser

• Les cils permettent notamment le déplacement des ovocytes dans les trompes de Fallope, tandis que le flagelle permet au spermatozoïde de se déplacer vers l’ovule.

• Le cytosquelette participe à la division cellulaire, au transport vésiculaire comme l’endocytose et l’exocytose, ainsi qu’à l’adressage des protéines entre le cytoplasme et le noyau.

Compléments

• La reptation utilise le cytosquelette dynamique d’actine et des molécules d’adhésion, notamment chez les amibes et les cellules embryonnaires.

📊 Tableaux de synthèse

Modes d’acquisition de l’énergie