L’étude du vivant mobilise notamment les disciplines suivantes :
Les niveaux d’organisation représentés vont de l’atome à la molécule, à l’organite, à la cellule, au tissu et à l’organe.
★ À maîtriser
Les biomolécules comprennent :
🔄 La cellule accomplit les étapes suivantes : elle synthétise ses constituants à partir d’éléments du milieu extracellulaire, elle croît, elle se multiplie, elle meurt
Compléments
Les acides nucléiques, dont l’ADN et l’ARN, sont fabriqués à partir de nucléotides.
Les protéines sont fabriquées à partir d’acides aminés.
Les glucides peuvent être simples ou complexes, et les lipides sont des molécules hydrophobes.
★ À maîtriser
📌 Les cellules eucaryotes possèdent un noyau, tandis que les cellules procaryotes n’en possèdent pas et comprennent essentiellement les bactéries.
Compléments
Le corps humain compte plus de 300 types cellulaires différents.
Le corps humain contient environ 10^14 bactéries, soit cent mille milliards.
Les cellules vivent rarement seules et sont généralement organisées en tissus.
Les cellules photoréceptrices de type bâtonnet de la rétine comprennent des disques membranaires contenant de la rhodopsine, avec plus de 1 000 disques par cellule.
Procaryote sans noyau, eucaryote avec noyau.
★ À maîtriser
La préparation des prélèvements peut comprendre : la conservation avec ou sans anticoagulant et à température contrôlée, l’étalement en frottis, la fixation des tissus au formol, l’inclusion en paraffine, la coupe, la coloration
L’étude des cellules et des tissus vise à obtenir des informations sur leur structure, leur forme et leurs fonctions.
📌 La microscopie optique permet d’observer des cellules, tandis que la microscopie électronique permet d’observer des objets plus petits, notamment des virus et des petites molécules.
Compléments
Les prélèvements liquides cités sont :
Les colorations mentionnées sont :
La microscopie électronique à transmission observe des coupes, tandis que la microscopie électronique à balayage observe des surfaces.
Les applications à la santé présentées comprennent :
Prélever, conserver, étaler ou fixer, inclure, couper, colorer.
★ À maîtriser
Les membranes plasmiques et intracellulaires contiennent :
Les trois types de filaments du cytosquelette sont :
Compléments
Les membranes assurent notamment la délimitation et la protection, la reconnaissance et le transport, incluant des transports passifs et des transports actifs.
Les transports membranaires représentés comprennent :
Les microfilaments participent à la dynamique membranaire, les microtubules aux transports et les filaments intermédiaires à la stabilité tissulaire.
★ À maîtriser
La mitochondrie est le siège principal de la respiration cellulaire.
L’oxydation complète du glucose consomme du glucose, de l’oxygène et de l’ADP avec du phosphate inorganique, et produit du dioxyde de carbone, de l’eau et de l’ATP.
En présence d’oxygène, une molécule de glucose permet de régénérer 36 à 38 molécules d’ATP.
En absence d’oxygène, une molécule de glucose permet de régénérer 2 molécules d’ATP.
Compléments
La mitochondrie mesure environ 0,1–0,5 × 1–2 μm et possède une membrane externe, une membrane interne formant des crêtes, un espace intermembranaire et une matrice.
La mitochondrie contient de l’ADN mitochondrial dans sa matrice, et ses crêtes augmentent la surface de la membrane interne.
La mitochondrie participe au contrôle de l’apoptose et à la synthèse des hormones stéroïdiennes, notamment la testostérone et les œstrogènes.
Avec oxygène, 36 à 38 ATP ; sans oxygène, 2 ATP.
★ À maîtriser
📌 La biosynthèse, ou anabolisme, construit des molécules, tandis que la dégradation, ou catabolisme, les décompose.
Les enzymes catalysent l’essentiel des réactions chimiques du vivant.
La saccharase hydrolyse le saccharose en glucose et fructose en utilisant une molécule d’eau.
Compléments
La transformation du saccharose avec l’oxygène peut être très lente sans catalyseur, alors que des enzymes de la muqueuse intestinale permettent une réaction rapide en secondes et la production d’ATP utilisable.
Un produit peut devenir le substrat d’une transformation ultérieure, et une succession de transformations enzymatiques constitue une voie métabolique.
Phagocytose → fusion → phagolysosome → dégradation
★ À maîtriser
📌 Le transport intracellulaire désigne les mouvements internes à la cellule, tandis que le déplacement cellulaire correspond au mouvement de la cellule elle-même dans les tissus.
La dynéine et la kinésine transportent principalement des vésicules et des complexes protéiques le long des microtubules, respectivement vers le noyau et vers la membrane.
Le déplacement cellulaire dans les tissus et la contraction musculaire reposent principalement sur les microfilaments et l’interaction entre l’actine et la myosine.
Compléments
★ À maîtriser
📌 Le transport passif, par diffusion simple ou facilitée, suit le gradient électrochimique sans apport d’énergie, tandis que le transport actif s’effectue contre ce gradient avec apport d’énergie.
Compléments
La diffusion facilitée et le transport actif font intervenir des protéines membranaires, notamment des canaux ou des transporteurs.
Le liquide extracellulaire représente 14 L et le liquide intracellulaire 28 L ; leur osmolarité est de 285 mmol·L⁻¹.
La concentration extracellulaire est de 140 mmol·L⁻¹ pour Na⁺ et de 4 mmol·L⁻¹ pour K⁺, tandis que la concentration intracellulaire est de 10 mmol·L⁻¹ pour Na⁺ et de 150 mmol·L⁻¹ pour K⁺.
Dans le gradient : passif ; contre le gradient : actif
★ À maîtriser
Compléments
Les récepteurs sont des protéines spécifiques de leurs ligands, et il en existe des milliers de types différents.
Les signaux entrants cités comprennent :
Les signaux cellulaires peuvent modifier l’expression des gènes ou l’homéostasie cellulaire.
De nombreux médicaments se fixent sur des récepteurs ou des effecteurs et modifient leur comportement.
Ligand → récepteur → effecteur → réponse cellulaire
★ À maîtriser
📌 La réplication copie l’ADN en ADN, la transcription produit de l’ARN à partir de l’ADN et la traduction produit des protéines à partir de l’ARN.
La réplication de l’ADN est semi-conservative : chaque molécule d’ADN obtenue conserve un brin parental et comporte un brin nouvellement synthétisé.
Les ribosomes liés au réticulum endoplasmique rugueux synthétisent les protéines de la voie de sécrétion, tandis que les ribosomes libres synthétisent les protéines cytosoliques.
Compléments
L’enveloppe nucléaire est constituée de deux membranes et comporte des pores nucléaires ; sa membrane externe est en continuité avec le réticulum endoplasmique rugueux.
Le nucléole produit les ARN ribosomaux, tandis que le nucléoplasme contient la chromatine sous forme d’euchromatine fonctionnelle ou d’hétérochromatine compactée et non fonctionnelle.
Chaque cellule contient dans son noyau 2,5 m d’ADN portant la totalité de l’information génétique.
L’ADN contient quatre bases azotées :
Les principaux types d’ARN cités sont : l’ARNt, qui transfère les acides aminés, l’ARNr, qui constitue la machine de traduction, l’ARNm, qui porte l’information
Les protéines nouvellement synthétisées sont maturées, triées et transportées dans et hors de la cellule par la voie de sécrétion, qui implique les réticulums, l’appareil de Golgi et des vésicules.
ADN → ADN, ADN → ARN, ARN → protéines
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