Fiche de révision : Cellule et membrane plasmique

📋 Plan du Cours

1. Échelles et unité du vivant
2. Construction de la théorie cellulaire
3. Microscopes et observation cellulaire
4. Structure de la membrane plasmique
5. Échanges d’eau et de molécules

📅 Repères chronologiques

1. 1595Janssen invente le microscope.
2. 1665Hooke réalise la première observation de cellules.
3. 1838Schwann et Schleiden formulent la théorie cellulaire.
4. 1859Pasteur réfute la génération spontanée.
5. 1931Le microscope électronique est inventé.

📖 1. Échelles et unité du vivant

🔑 Notions clés & Définitions

• Cellule : Unité fondamentale du vivant et plus petite unité structurelle et fonctionnelle des êtres vivants.

📝 Points essentiels

• Les ordres de grandeur indiqués vont de 1,80 m pour un organisme à moins de 0,1 nm pour une molécule simple, en passant par 20 cm pour un organe, une taille variable pour un tissu, 50 µm pour une cellule, 10 nm pour une macromolécule et moins de 1 nm pour une molécule.

📌 Un objet appartient généralement au monde vivant s’il contient une ou plusieurs cellules, tandis qu’un virus est cité comme objet à discuter quant à son statut vivant ou non-vivant.

💡 Astuce mémo

Du plus grand au plus petit : organisme, organe, tissu, cellule, macromolécule, molécule, molécule simple.

📖 2. Construction de la théorie cellulaire

📝 Points essentiels

• La théorie cellulaire affirme que tous les êtres vivants sont constitués d’une ou plusieurs cellules et que toute cellule provient de la division d’une cellule préexistante.

📖 3. Microscopes et observation cellulaire

★ À maîtriser

• Le microscope électronique à transmission (MET) utilise des électrons et atteint un grossissement de x 100 000 à 1 200 000.

📌 Le microscope électronique à balayage (MEB) a un grossissement moins fort que le MET, mais montre les surfaces.

Compléments

• Le MET produit généralement des images en noir et blanc, très granuleuses et parfois colorisées en fausses couleurs.

• Le MET a permis d’observer : l’ultrastructure des cellules et des organites, des virus comme le VIH, des molécules comme les fibres d’actine et de myosine, l’ADN en réplication ou en transcription

• La microscopie à fluorescence utilise des fluorochromes qui émettent un rayonnement lumineux après excitation par une lumière de longueur d’onde appropriée, avec un éclairage adapté comme une lampe UV ou un filtre laser.

• Le marquage fluorescent de molécules précises permet de suivre leur devenir dans une cellule au cours du temps, contrairement à la microscopie optique ordinaire qui ne permet pas ce ciblage précis.

💡 Astuce mémo

Le MET révèle l’intérieur ; le MEB montre les surfaces.

📖 4. Structure de la membrane plasmique

🔑 Notions clés & Définitions

• Membrane plasmique : Structure qui sépare la cellule de l’extérieur et qui est constituée d’une bicouche lipidique dans laquelle sont insérées des protéines.

★ À maîtriser

• Les phospholipides de la membrane possèdent une tête hydrophile et des queues hydrophobes.

• La membrane plasmique est semi-perméable et sa bicouche lipidique est faiblement perméable à l’eau, dont le transfert est facilité par des aquaporines.

Compléments

• Les lipides et les protéines membranaires possèdent des régions hydrophiles, qui interagissent avec l’eau, et des régions lipophiles, qui interagissent avec des entités lipophiles insolubles dans l’eau.

• Une micrographie électronique de membranes plasmiques suggère une structure trilaminaire formée de deux fines lignes noires séparées par une couche plus claire.

💡 Astuce mémo

Imaginez une double couche de phospholipides, avec des têtes tournées vers l’eau et des queues hydrophobes au centre.

📖 5. Échanges d’eau et de molécules

🔑 Notions clés & Définitions

• Turgescence : État d’une cellule dont la vacuole est volumineuse et remplie d’eau.
• Plasmolyse : État d’une cellule dont la vacuole contient moins d’eau et a un volume réduit.

★ À maîtriser

• L’absorption d’eau par les cellules racinaires est favorisée lorsque les cellules sont plus concentrées que la solution du sol et que des aquaporines permettent le transfert à travers la membrane.

• La cellule est un milieu réactionnel aqueux séparé de l’extérieur par la membrane plasmique et son fonctionnement nécessite un apport en énergie ainsi que des échanges avec l’environnement.

Compléments

📌 La solution S0 est moins concentrée que la solution S1 ; dans S1, l’eau se déplace de l’intérieur vers l’extérieur de la cellule.

• Dans l’exemple donné, les cellules racinaires ont une concentration de 1,97x10⁻⁴ mol/L et la solution du sol une concentration de 2,01x10⁻⁵ mol/L.

📌 Lorsque la solution du sol devient plus concentrée que les cellules racinaires parce que le sol contient peu d’eau, les cellules ne peuvent plus absorber d’eau et l’eau se déplace vers le sol.

💡 Astuce mémo

Une différence de concentration entraîne le déplacement de l’eau.