Fiche de révision : Biologie cellulaire fondamentale

📋 Plan du Cours

1. Fondements de la biologie cellulaire
2. Types cellulaires et limites d’observation
3. Méthodes d’étude cellulaire
4. Classification des procaryotes
5. Origine des cellules eucaryotes
6. Morphologie des bactéries
7. Structure d’une bactérie

📖 1. Fondements de la biologie cellulaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Biologie cellulaire : Science qui étudie les cellules, unités structurales et fonctionnelles communes à tous les êtres vivants.
• Cellule : Unité fondamentale de tous les êtres vivants et plus petite portion de matière vivante capable de vivre isolément et de se reproduire.
• Théorie cellulaire : La théorie cellulaire affirme que tous les êtres vivants sont constitués de cellules et repose sur les travaux de Schleiden et de Schwann au XIXe siècle.

📝 Points essentiels

• En 1838, Schleiden a écrit que les végétaux possédaient des cellules végétales.

• En 1839, Schwann a affirmé que les tissus animaux renfermaient des cellules.

💡 Astuce mémo

Microscope → observation des cellules → théorie cellulaire

📖 2. Types cellulaires et limites d’observation

🔑 Notions clés & Définitions

• Membrane plasmique : Barrière sélective présente chez toutes les cellules, dont l’épaisseur moyenne est de 7,5 nanomètres.

📝 Points essentiels

📌 Les cellules eucaryotes possèdent un noyau, tandis que les cellules procaryotes, comme les bactéries, n’en possèdent pas.

• La taille d’une cellule est de l’ordre du micromètre, tandis que celle d’un virus est de l’ordre du nanomètre.

📌 Chez les procaryotes, le matériel génétique baigne dans le cytoplasme sans être délimité, tandis que chez les eucaryotes l’ADN est délimité dans le noyau.

💡 Astuce mémo

Procaryote sans noyau, eucaryote avec noyau

📖 3. Méthodes d’étude cellulaire

★ À maîtriser

• Le microscope optique, ou photonique, possède un grossissement allant jusqu’à ×1000 et une limite de résolution de 0,2 micromètre, permettant d’observer la morphologie.

• Le microscope électronique possède une limite de résolution de 0,2 nanomètre et permet d’observer l’ultrastructure des organites.

• La centrifugation sépare les composants cellulaires selon leur densité ou leur poids, les mitochondries se déposant au fond du tube tandis que la membrane plasmique, plus légère, reste vers le haut.

Compléments

• La chromatographie sépare les composants selon leur solubilité, comme des pigments qui migrent à des endroits différents.

• L’électrophorèse sépare les composants selon leur charge en plaçant l’échantillon dans un courant électrique.

📖 4. Classification des procaryotes

🔑 Notions clés & Définitions

• Arbre phylogénétique : Structure qui classe les êtres vivants selon leurs liens de parenté, les organismes ayant des génomes proches étant placés sur des branches proches.

★ À maîtriser

• Les cinq règnes présentés sont:
  • le règne animal
  • le règne végétal
  • le règne des champignons
  • le règne des protistes
  • le règne des procaryotes

📌 Les eubactéries regroupent les bactéries communes et ubiquistes, tandis que les archées sont morphologiquement similaires mais vivent dans des conditions extrêmes.

Compléments

• Les archées comprennent: des bactéries thermophiles vivant autour des volcans, des bactéries halophiles vivant dans des milieux salés, des bactéries vivant sous de très fortes pressions

💡 Astuce mémo

Eubactéries ubiquistes, archées des milieux extrêmes

📖 5. Origine des cellules eucaryotes

🔑 Notions clés & Définitions

• Virus : Entité subcellulaire qui n’est pas considérée comme une cellule et doit obligatoirement parasiter une cellule pour vivre.

📝 Points essentiels

• Il y a environ 1,5 milliard d’années, une endosymbiose a conduit certaines cellules procaryotes à intégrer d’autres bactéries, donnant progressivement naissance à des organites eucaryotes.

• Les chloroplastes ont pour origine des cyanobactéries capables d’assurer la photosynthèse.

• Les mitochondries ont pour origine des bactéries capables de respirer qui se sont associées par endosymbiose à des cellules qui ne respiraient pas.

💡 Astuce mémo

Endosymbiose → chloroplastes et mitochondries

📖 6. Morphologie des bactéries

★ À maîtriser

• La taille moyenne des bactéries est comprise entre 0,2 et 20 micromètres de longueur et entre 1 et 5 micromètres de diamètre.

• Les principales formes bactériennes sont:

  • les coques rondes
  • les bacilles allongés
  • les coccobacilles ovales
  • les vibrions en virgule
  • les spirilles immobiles
  • les spirochètes mobiles
  • les actinobactéries ramifiées

Compléments

• Chez les coques, les associations comprennent:
  • les diplocoques par deux
  • les chaînettes par au moins trois
  • les amas en grappe de raisin
  • les tétracoques par quatre
  • les amas cubiques par huit

📌 Certaines espèces bactériennes peuvent changer de forme sous l’influence des nutriments et de l’environnement, comme Corynebacterium qui peut passer d’une forme bacillaire à une forme actinobactérienne.

📖 7. Structure d’une bactérie

★ À maîtriser

• La structure bactérienne comprend:

  • une paroi bactérienne externe
  • une membrane plasmique
  • un cytoplasme
  • des ribosomes
  • de l’ADN

• Les ribosomes sont impliqués dans la synthèse des protéines.

Compléments

• La membrane plasmique est située sous la paroi bactérienne, le cytoplasme se trouve à l’intérieur et l’ADN baigne dans ce cytoplasme chez les bactéries.

💡 Astuce mémo

Paroi → membrane → cytoplasme → ribosomes → ADN

📊 Tableaux de synthèse

Cellules procaryotes et eucaryotes