Fiche de révision : Cellule et membrane plasmique

📋 Plan du Cours

1. Découverte des cellules au microscope
2. Principes de la théorie cellulaire
3. Réfutation de la génération spontanée
4. Échelles et techniques d’observation
5. Organisation de la membrane plasmique
6. Composition des membranes biologiques
7. Rôles des protéines membranaires

📅 Repères chronologiques

1. XVIIe siècleAntoni van Leeuwenhoek observe dans l’eau de pluie des êtres vivants unicellulaires qu’il nomme des animalcules
2. 1665Robert Hooke introduit le mot « cellule » après avoir observé des cavités dans un fragment de liège au microscope — Micrographia, 1665
3. 1837Matthias Schleiden et Theodor Schwann établissent que tous les êtres vivants sont constitués d’une ou plusieurs cellules
4. 1858Rudolf Virchow affirme que toute cellule provient d’une cellule préexistante par division cellulaire
5. 1861Louis Pasteur montre par une série d’expériences que la génération spontanée n’est pas recevable

📖 1. Découverte des cellules au microscope

📝 Points essentiels

• Robert Hooke compare les cavités du liège à des chambres de moines et les appelle des « cellules ». — Micrographia, 1665

• Antoni van Leeuwenhoek atteint un grossissement de 250 fois et est le premier à décrire des spermatozoïdes en observant du sperme.

💡 Astuce mémo

Hooke nomme la cellule, puis Leeuwenhoek observe les animalcules

📖 2. Principes de la théorie cellulaire

★ À maîtriser

📌 Un organisme unicellulaire est constitué d’une seule cellule, tandis qu’un organisme pluricellulaire est constitué de nombreuses cellules.

• Lors d’une division cellulaire, une cellule mère disparaît et est remplacée par deux cellules filles.

Compléments

• Dans un organisme pluricellulaire, les cellules spécialisées s’organisent en tissus, eux-mêmes intégrés dans des organes et des systèmes.

💡 Astuce mémo

Tous les vivants sont faits de cellules, et toute cellule vient d’une cellule

📖 3. Réfutation de la génération spontanée

★ À maîtriser

• Dans l’expérience de Pasteur, un bouillon stérilisé est placé dans un flacon à col de cygne qui laisse passer l’air mais retient les microorganismes dans le col.

Compléments

• Au XIXe siècle, certains scientifiques et philosophes contestent la théorie cellulaire en défendant la génération spontanée et en mettant en doute l’efficacité du microscope.

📌 Si le col de cygne est rompu, les poussières et les microorganismes atteignent le bouillon, qui devient trouble et présente des moisissures en surface.

💡 Astuce mémo

Le col de cygne bloque les microorganismes, donc le bouillon reste stérile

📖 4. Échelles et techniques d’observation

★ À maîtriser

• Le microscope optique permet d’observer des cellules et des organismes de quelques dizaines de micromètres, tandis que le microscope électronique donne accès à des structures plus petites, jusqu’à l’échelle moléculaire.

• Le microscope électronique utilise un faisceau d’électrons concentré par des lentilles électromagnétiques et permet de passer d’un grossissement de 1 000 fois à plus de 1 000 000 fois.

📌 Le microscope électronique à transmission (MET) fait traverser les électrons à travers une coupe très fine et produit une image en 2D de l’intérieur de la cellule, tandis que le microscope électronique à balayage (MEB) balaie la surface et produit une image en relief.

Compléments

• Le microscope électronique permet d’observer successivement le chromosome, la chromatine, le nucléofilament et la double hélice d’ADN.

• Depuis les années 1950, la fluorescence utilise des molécules fluorescentes, notamment des colorants ou des anticorps couplés, pour localiser des molécules dans des cellules vivantes.

💡 Astuce mémo

Le MET montre l’intérieur, tandis que le MEB montre la surface

📖 5. Organisation de la membrane plasmique

🔑 Notions clés & Définitions

• Membrane plasmique : Barrière sélective qui sépare le milieu intracellulaire du milieu extracellulaire et contrôle le passage de certaines substances
• Phospholipide : Molécule amphiphile constituée d’une tête hydrophile et de deux queues hydrophobes

★ À maîtriser

• Dans un milieu aqueux, les phospholipides s’organisent en bicouche lipidique avec les têtes hydrophiles orientées vers les milieux aqueux et les queues hydrophobes vers l’intérieur de la membrane.

Compléments

• La membrane plasmique contient:
  • des protéines
  • des lipides
  • des glucides

💡 Astuce mémo

Une bicouche de phospholipides forme une barrière entre deux milieux aqueux

📖 6. Composition des membranes biologiques

★ À maîtriser

• La membrane plasmique du globule rouge humain contient 49 % de protéines, 43 % de lipides et 8 % de glucides.

• La membrane plasmique de la bactérie contient 75 % de protéines, 25 % de lipides et 10 % de glucides.

Compléments

• La membrane plasmique de la cellule de foie de souris contient 46 % de protéines, 54 % de lipides et 2 à 4 % de glucides.

• La membrane plasmique de l’amibe contient 54 % de protéines, 42 % de lipides et 4 % de glucides.

• La membrane plasmique de la cellule pancréatique contient 60 % de protéines, 40 % de lipides et 5 à 10 % de glucides.

📖 7. Rôles des protéines membranaires

🔑 Notions clés & Définitions

• Aquaporine : Protéine membranaire formant un canal hydrophile qui permet le passage de 3 milliards de molécules d’eau par seconde

★ À maîtriser

• Des protéines membranaires appelées canaux permettent le passage de nutriments, comme le glucose, ou d’ions, comme le chlore, à travers la membrane.

Compléments

📌 Chaque protéine membranaire joue un rôle spécifique dans le passage ou l’organisation des substances au niveau de la membrane.

📌 Les protéines transmembranaires traversent la membrane et peuvent former des passages, tandis que les protéines intramembranaires sont enchâssées dans la membrane sans être décrites comme des canaux dans le cours.

💡 Astuce mémo

La structure des protéines forme des canaux, donc certaines substances traversent la membrane

📊 Tableaux de synthèse

Comparaison des microscopes électroniques