Fiche de révision : Biologie cellulaire générale

📋 Plan du Cours

1. Origines de la théorie cellulaire
2. Principes et révolutions cellulaires
3. Procaryotes et archées
4. Virus et évolution virale
5. Architecture de la cellule eucaryote
6. Organites et système endomembranaire
7. Cytosquelette et membrane plasmique
8. Cellules, tissus et organes
9. Cycle cellulaire et mitose
10. Mort cellulaire programmée

📅 Repères chronologiques

1. 1665Robert Hooke propose le nom de cellule pour désigner les logettes identiques observées dans une coupe de liège. — R.Hooke, 1665
2. 1833Brown observe un corpuscule dense correspondant au noyau.
3. 1858Virchow montre que toute cellule provient de la division d’une cellule antérieure. — Virshow, 1858
4. 11/2002 à 07/2003Le SARS-CoV est responsable d’une épidémie de syndrome respiratoire aigu sévère en Chine.

📖 1. Origines de la théorie cellulaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Biologie cellulaire : Discipline qui précise au niveau cellulaire les relations entre structure et fonction, leurs régulations et leurs dysfonctionnements.
• Théorie cellulaire : Schleiden, 1839 — La cellule est l’unité fondamentale de tout être vivant, la plus petite portion de matière vivante isolable et capable de se reproduire.

📝 Points essentiels

📌 Les organismes unicellulaires sont constitués d’une seule cellule, tandis que les organismes pluricellulaires résultent de l’association de nombreuses cellules.

💡 Astuce mémo

Hooke nomme → Brown observe → Schleiden et Schwann généralisent → Virchow complète

📖 2. Principes et révolutions cellulaires

★ À maîtriser

• Le fractionnement par ultracentrifugation permet de disséquer le contenu cellulaire et de relier les structures aux fonctions.

• Le génome humain a été partiellement décrypté en 2001 et environ 32000 gènes ont été répertoriés.

• L’analyse du transcriptome et du protéome étudie respectivement les ARN et les protéines produits à partir des gènes.

Compléments

• En 1953, Palade et ses collaborateurs utilisent la microscopie électronique pour visualiser l’ultrastructure cellulaire. — Pallade et coll

• L’atlas cellulaire du poumon humain identifie environ une quarantaine de types cellulaires entre l’arbre bronchique et les alvéoles.

💡 Astuce mémo

Microscopes et génomique → structures, fonctions et interactions cellulaires révélées

📖 3. Procaryotes et archées

🔑 Notions clés & Définitions

• Cellule procaryote : Cellule dépourvue de noyau dont le génome principal est une molécule circulaire d’ADN double brin regroupée dans un nucléoïde.

★ À maîtriser

• Les procaryotes possèdent une membrane plasmique, parfois doublée d’une paroi, ainsi que des ribosomes visibles dans le cytoplasme.

• Les archées peuvent vivre à 100 °C, à un pH voisin de 1, dans l’eau soufrée et acide ou dans une eau saturée en NaCl.

📌 Les eubactéries possèdent des lipides à acides gras linéaires liés par des liaisons ester, alors que les archées possèdent des chaînes aliphatiques ramifiées liées par des liaisons éther.

Compléments

• Les bactéries se divisent rapidement par scissiparité, parfois en deux heures dans un environnement nutritif adapté.

💡 Astuce mémo

Procaryote sans noyau, archée extrêmophile, eucaryote à noyau

📖 4. Virus et évolution virale

🔑 Notions clés & Définitions

• Virus : Entité acellulaire plus petite qu’une bactérie, dépourvue de métabolisme propre et incapable de se reproduire seule.

★ À maîtriser

• Un virus contient un seul type d’acide nucléique, soit de l’ADN, soit de l’ARN, entouré de protéines de capside.

• Les coronavirus ont généralement un diamètre de 80 à 120 nm et possèdent un génome d’ARN simple brin non segmenté de sens positif de 27 à 32 kilobases.

• 🔄 Le cycle de réplication des coronavirus comprend les étapes suivantes:

  1. Fixation et entrée
  2. Traduction de la réplicase virale
  3. Transcription et réplication du génome
  4. Traduction des protéines structurales
  5. Assemblage et libération du virion

• Le syndrome respiratoire aigu sévère évolue vers une détresse respiratoire aiguë dans environ 20 % des cas et s’accompagne d’une mortalité d’environ 10 %.

Compléments

📐 Formule — Le rapport $dS/dN>1$ indique une sélection positive, tandis que $dS/dN<1$ indique une sélection négative purificatrice.

💡 Astuce mémo

Fixation → entrée → réplication → assemblage → libération

📖 5. Architecture de la cellule eucaryote

🔑 Notions clés & Définitions

• Cellule eucaryote : Cellule possédant un noyau entouré d’une enveloppe nucléaire et un cytoplasme délimité par une membrane plasmique.
• Noyau : Contient l’ADN et contrôle la fabrication des protéines, ce qui lui permet de réguler les métabolismes et les activités cellulaires.
• Cytosol : Gel de viscosité variable qui remplit la cellule et constitue le siège de nombreuses réactions biochimiques.

📝 Points essentiels

• La cellule eucaryote animale respire, synthétise, se nourrit, digère, se reproduit et peut mourir par apoptose.

💡 Astuce mémo

Un noyau central entouré d’un cytoplasme compartimenté par des membranes

📖 6. Organites et système endomembranaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Réticulum endoplasmique rugueux : Porte des ribosomes sur sa face cytosolique et assure la biosynthèse des protéines solubles ou membranaires et des protéines exportées.
• Réticulum endoplasmique lisse : Dépourvu de ribosomes et intervenant dans la synthèse de certains lipides.
• Appareil de Golgi : Formé de dictyosomes qui synthétisent ou modifient des glucides et des glycoprotéines et assurent la finition et l’emballage de certains produits cellulaires.
• Mitochondrie : Assure la respiration cellulaire, consomme de l’oxygène, produit du dioxyde de carbone et synthétise l’ATP.

📝 Points essentiels

• Les endosomes et les lysosomes contiennent des enzymes lytiques et sont étroitement liés à l’endocytose et à la phagocytose.

• Les mitochondries possèdent un ADN propre et circulaire et proviendraient d’une bactérie aérobie incorporée dans une cellule ancestrale selon la théorie endosymbiotique.

💡 Astuce mémo

RE → Golgi → vésicules : synthèse, finition, emballage

📖 7. Cytosquelette et membrane plasmique

🔑 Notions clés & Définitions

• Membrane plasmique : Bicouche phospholipidique contenant des lipides, des protéines et un glycocalyx externe, qui sépare les milieux intra- et extracellulaires.

★ À maîtriser

• Le cytosquelette comprend trois familles de molécules:

  • Actines
  • Tubulines
  • Filaments intermédiaires

• La membrane plasmique permet l’endocytose et l’exocytose tout en maintenant les gradients ioniques nécessaires à la survie cellulaire.

Compléments

• Le centrosome comprend deux centrioles, forme les microtubules et intervient dans le fuseau mitotique et le déplacement des chromosomes.

💡 Astuce mémo

Cytosquelette organise l’intérieur, membrane contrôle les échanges avec l’extérieur

📖 8. Cellules, tissus et organes

🔑 Notions clés & Définitions

• Tissu : Entité morphologique et fonctionnelle formée par l’association de cellules d’un ou de plusieurs types.

★ À maîtriser

• Les principaux tissus comprennent:
  • Épithéliums
  • Endothéliums
  • Tissus conjonctifs
  • Tissus nerveux
  • Tissus musculaires
  • Tissus circulants

Compléments

• Environ 200 variétés de types cellulaires constituent les tissus de l’organisme humain.

💡 Astuce mémo

Cellules spécialisées → tissus → organes

📖 9. Cycle cellulaire et mitose

🔑 Notions clés & Définitions

• Cycle cellulaire : Alternance contrôlée des phases intermitotiques et des mitoses, dont la durée varie selon le type cellulaire.

★ À maîtriser

• L’interphase comprend successivement les phases G1, S et G2, suivies de la phase M correspondant à la mitose.

• Pendant la phase G1, la cellule croît, se différencie, synthétise des ARN et des protéines et répare les anomalies de l’ADN.

• Pendant la phase S, l’ADN nucléaire est répliqué et sa quantité double.

📌 Une anomalie du contrôle de la progression du cycle cellulaire peut provoquer un cancer.

Compléments

• La durée de la phase G1 est de 87 heures pour les kératinocytes et d’une heure pour les progéniteurs des érythrocytes de la moelle osseuse hématopoïétique.

💡 Astuce mémo

G1 → S → G2 → M

📖 10. Mort cellulaire programmée

📝 Points essentiels

📌 L’apoptose est une mort cellulaire programmée, la nécrose correspond à une mort cellulaire non programmée et l’autophagie est un processus de dégradation et de recyclage cellulaire.

💡 Astuce mémo

Apoptose programmée, nécrose accidentelle, autophagie recyclante

📊 Tableaux de synthèse

Comparaison des grands types cellulaires