Fiche de révision : Cellule et organisation du vivant

📋 Plan du Cours

1. Définition du vivant
2. Théorie cellulaire
3. Composition chimique cellulaire
4. Molécules organiques
5. Eau et sels minéraux
6. Métabolisme et trophisme
7. Cellule thermodynamique ouverte
8. Cellules procaryotes et eucaryotes
9. Diversité des cellules
10. Membrane plasmique et noyau
11. Ribosomes et système endomembranaire
12. Organites et spécialisations animales

📖 1. Définition du vivant

🔑 Notions clés & Définitions

• Système thermodynamique : Portion de matière délimitée dans l’espace, permettant de définir un intérieur et un extérieur.
• Organisme vivant : Échange de la matière et de l’énergie avec l’extérieur et capacité à se développer et à se reproduire de manière autonome.
• Cellule : La cellule est la plus petite unité vivante et tout organisme vivant est constitué d’au moins une cellule.

📝 Points essentiels

📌 Un système isolé n’échange ni matière ni énergie, un système fermé échange de l’énergie mais pas de matière, et un système ouvert échange de la matière et de l’énergie avec l’extérieur.

💡 Astuce mémo

Thermos et cristal ne sont pas vivants ; la cellule associe échanges et autonomie.

📖 2. Théorie cellulaire

📝 Points essentiels

📌 Le premier axiome de la théorie cellulaire affirme que tous les êtres vivants sont constitués de cellules.

📌 Le deuxième axiome de la théorie cellulaire affirme que toute cellule provient d’une autre cellule. — Rudolf VIRCHOW

💡 Astuce mémo

Hooke observe, Virchow divise, Fleming suit la mitose.

📖 3. Composition chimique cellulaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Molécule organique : Une molécule organique contient au moins une liaison entre le carbone et l’hydrogène, tandis qu’une molécule minérale comme le CO2 n’en contient pas.

📝 Points essentiels

• Les principaux atomes cellulaires sont:
  • carbone
  • hydrogène
  • azote
  • oxygène
  • soufre
  • phosphore

📖 4. Molécules organiques

🔑 Notions clés & Définitions

• Nucléotide : Formé d’un nucléoside associé à un ou plusieurs groupements phosphate.

📝 Points essentiels

• Les quatre catégories sont:
  • acides aminés
  • acides gras
  • oses
  • bases, nucléotides et nucléosides

📌 Une chaîne contenant jusqu’à 20 acides aminés est un peptide, tandis qu’une chaîne plus longue peut former un polypeptide ou une protéine.

• Les bases pyrimidiques sont la thymine, la cytosine et l’uracile, tandis que les bases puriques sont l’adénine et la guanine.

💡 Astuce mémo

Acides aminés, sucres, lipides, nucléotides : les briques organiques.

📖 5. Eau et sels minéraux

🔑 Notions clés & Définitions

• Osmose : Déplacement de l’eau à travers la cellule pour équilibrer les concentrations en sels minéraux entre l’intérieur et l’extérieur.

📝 Points essentiels

• L’eau représente environ 80 % du cytoplasme et du noyau cellulaires.

• L’eau agit comme solvant et milieu de dispersion, donneur d’électrons et régulateur osmotique.

📖 6. Métabolisme et trophisme

🔑 Notions clés & Définitions

• Métabolisme cellulaire : Ensemble des réactions qui se déroulent dans une cellule et permettent notamment sa croissance et sa reproduction.
• Enzyme : Protéine constituée d’une chaîne d’acides aminés qui réalise les réactions métaboliques.

📝 Points essentiels

📌 Le catabolisme dégrade des molécules complexes en molécules plus simples et libère de l’énergie, tandis que l’anabolisme assemble des molécules simples en molécules complexes et consomme de l’énergie.

📌 Une cellule autotrophe utilise une source minérale de carbone comme le CO2, tandis qu’une cellule hétérotrophe utilise une source organique comme le glucose.

💡 Astuce mémo

Catabolisme libère l’énergie → anabolisme construit les molécules.

📖 7. Cellule thermodynamique ouverte

📝 Points essentiels

• La cellule prélève des molécules extérieures, les transforme par catabolisme, utilise l’énergie produite pour l’anabolisme et rejette de la chaleur et des métabolites.

📌 Le métabolisme démontre que la cellule est un système thermodynamique ouvert car elle échange de la matière et de l’énergie avec son extérieur.

💡 Astuce mémo

Entrées → transformations → chaleur et déchets.

📖 8. Cellules procaryotes et eucaryotes

🔑 Notions clés & Définitions

• Cellule eucaryote : Possède un système endomembranaire qui délimite des organites et un cytosquelette.
• Cellule procaryote : Ne possède ni système endomembranaire ni organites membranaires, mais contient notamment de l’ADN, des ribosomes et des enzymes métaboliques.

💡 Astuce mémo

Eucaryote compartimentée ; procaryote sans système endomembranaire.

📖 9. Diversité des cellules

📝 Points essentiels

• Les protozoaires sont des animaux unicellulaires, tandis que les métazoaires sont des animaux pluricellulaires.

📖 10. Membrane plasmique et noyau

🔑 Notions clés & Définitions

• Membrane plasmique : Délimite la cellule, contient le cytoplasme et permet les échanges de molécules avec le milieu extérieur.

📝 Points essentiels

• La membrane plasmique contient environ 30 % de lipides, 60 % de protéines et 10 % d’oses.

📌 La diffusion et l’osmose sont des transports passifs, tandis que l’endocytose et l’exocytose sont des transports nécessitant de l’énergie et impliquant des vésicules.

• Le noyau eucaryote mesure environ 5 micromètres de diamètre et contient environ 80 % de l’ADN cellulaire.

📌 L’hétérochromatine est condensée et peu transcrite, tandis que l’euchromatine est plus dispersée et contient des gènes utiles à la cellule.

💡 Astuce mémo

Hétérochromatine compacte et silencieuse ; euchromatine dispersée et active.

📖 11. Ribosomes et système endomembranaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Ribosome : Structure non membranaire d’environ 20 nanomètres qui réalise la traduction de l’ARN messager en protéine.

📝 Points essentiels

• Le ribosome eucaryote comprend une petite sous-unité 40S et une grande sous-unité 60S.

📌 Les ribosomes libres produisent généralement des protéines libérées dans le cytoplasme, tandis que les ribosomes liés au réticulum endoplasmique produisent des protéines destinées au réticulum ou à la sécrétion.

• L’appareil de Golgi reçoit des protéines du côté cis et les expédie dans des vésicules du côté trans.

💡 Astuce mémo

Ribosome → réticulum → Golgi → vésicule.

📖 12. Organites et spécialisations animales

🔑 Notions clés & Définitions

• Mitochondrie : Organite à deux membranes dont la membrane interne forme des crêtes portant les enzymes de la respiration cellulaire et de la production d’ATP.
• Cytosquelette : Le cytosquelette est un réseau de filaments protéiques comprenant les microfilaments d’actine, les microtubules et les filaments intermédiaires.

📝 Points essentiels

• La mitochondrie contient son propre ADN, des ribosomes et des enzymes, ce qui en fait un organite semi-autonome capable de se multiplier dans certaines conditions.

• Lors de la phagocytose, la membrane entoure une bactérie dans un phagosome, puis le phagosome fusionne avec un lysosome dont les enzymes digèrent la bactérie.

📊 Tableaux de synthèse

Systèmes thermodynamiques

Comparaison cellulaire