Fiche de révision : Cellules et techniques d’observation

📋 Plan du Cours

1. Diversité et organisation cellulaires
2. Structure de la cellule eucaryote
3. Composition et fonctions cellulaires
4. Microscope optique et résolution
5. Microscope électronique
6. Échelles des cellules et composants

📖 1. Diversité et organisation cellulaires

★ À maîtriser

📌 Les eucaryotes possèdent un noyau et peuvent être unicellulaires ou pluricellulaires, tandis que les procaryotes, regroupant les bactéries et les archées, sont unicellulaires et dépourvus de noyau.

• Les cellules d’un organisme pluricellulaire sont différenciées et spécialisées, de sorte qu’une cellule du cerveau n’a pas la même fonction qu’une cellule du foie.

Compléments

• La diversité des espèces résulte de l’évolution à partir d’un ancêtre commun constitué d’une seule cellule.

• Les chlorelles et les levures sont des êtres eucaryotes unicellulaires, tandis que l’être humain et l’arbre sont des êtres eucaryotes pluricellulaires.

💡 Astuce mémo

Eucaryote avec noyau et compartiments, procaryote sans noyau ni compartiments

📖 2. Structure de la cellule eucaryote

🔑 Notions clés & Définitions

• Membrane plasmique : Délimite la cellule et contrôle les échanges de molécules avec le milieu extérieur.
• Cytoplasme : Constitué du cytosol et des organites.
• Cytosquelette : Réseau de filaments protéiques qui contribue à l’organisation de la cellule.

📝 Points essentiels

• Les organites à deux membranes sont: le noyau, la mitochondrie, le chloroplaste

📌 Les lysosomes sont spécifiques des cellules animales, tandis que les vacuoles et les chloroplastes sont spécifiques des cellules végétales.

📌 La compartimentation cellulaire permet à plusieurs compartiments de compositions chimiques différentes d’assurer des fonctions différentes grâce aux membranes endoplasmique ou interne.

💡 Astuce mémo

Une cellule compartimentée par des membranes, avec un réseau de cytosquelette

📖 3. Composition et fonctions cellulaires

📝 Points essentiels

• Les principaux atomes de la vie sont:

  • l’azote
  • le carbone
  • l’oxygène
  • l’hydrogène

• 🔄 L’organisation chimique cellulaire suit la séquence:

  1. atomes
  2. molécules simples
  3. monomères constitutifs
  4. macromolécules
  5. édifices supramoléculaires
  6. organites
  7. cellule

• Pour fonctionner, une cellule se nourrit et utilise du dioxygène, synthétise des molécules et des organites, produit de l’énergie et évacue ses déchets.

💡 Astuce mémo

Atomes → molécules → monomères → macromolécules → organites → cellule

📖 4. Microscope optique et résolution

🔑 Notions clés & Définitions

• Microscope optique : Utilise la lumière blanche traversant un échantillon suffisamment fin, généralement coloré, et plusieurs lentilles pour agrandir l’image.

★ À maîtriser

• En 1665, Robert Hooke observe pour la première fois des cellules au microscope dans une tranche d’écorce de liège.

• La résolution du microscope optique est de 0,2 μm avec un objectif 100×, 0,35 μm avec un objectif 40×, 0,9 μm avec un objectif 10× et 2,3 μm avec un objectif 4×.

Compléments

• Le grossissement total du microscope optique est obtenu en multipliant les grossissements des deux lentilles.

💡 Astuce mémo

Lumière blanche pour voir l’ensemble, fluorescence pour repérer une structure marquée

📖 5. Microscope électronique

📝 Points essentiels

• En microscopie à fluorescence, une lumière bleue de 480 nm excite un fluorochrome, qui émet ensuite une lumière verte de 550 nm observée après filtration.

• La microscopie à fluorescence permet d’identifier une structure ou une fonction grâce à des molécules fluorescentes appelées fluorochromes.

📌 Le microscope électronique en transmission (MET) fait traverser une coupe ultrafine par un faisceau d’électrons pour observer l’intérieur de l’échantillon, tandis que le microscope électronique à balayage (MEB) balaie sa surface pour en observer le relief.

• Le microscope électronique atteint un grossissement supérieur à 100 000× et une résolution comprise entre 0,2 et 0,5 nm.

💡 Astuce mémo

MET traverse la coupe, MEB balaie la surface

📖 6. Échelles des cellules et composants

★ À maîtriser

• La taille moyenne d’une cellule eucaryote est de l’ordre de 20 μm, celle d’une bactérie est d’environ 3 μm, celle d’une molécule est de 2 à 10 nm et celle d’un atome est de 0,1 nm.

Compléments

• Pour déterminer une longueur sur une image, on utilise une proportion entre la longueur mesurée sur l’image et l’échelle indiquée.

💡 Astuce mémo

Atome → molécule → bactérie → cellule

📊 Tableaux de synthèse

Comparaison des microscopes