Fiche de révision : Cellules et ultrastructure cellulaire

📋 Plan du Cours

1. Structure des quatre familles tissulaires
2. Observation microscopique et dessin
3. Critères d’identification des tissus
4. Relations entre structure et fonction
5. Relation entre tissus et fonctions
6. Organisation générale de la cellule
7. Organites et fonctions cellulaires
8. Diversité et spécialisation cellulaires
9. Molécules et fonctions membranaires

📖 1. Structure des quatre familles tissulaires

🔑 Notions clés & Définitions

• Tissu : Ensemble de cellules ayant la même structure générale et assurant une même fonction au sein d’un organe.
• Tissu épithélial : Formé de cellules généralement identiques, jointives et fortement liées entre elles, reposant sur une lame basale.
• Tissu conjonctif : Constitué de cellules non jointives dispersées dans une matrice extracellulaire contenant des fibres de collagène, des fibres élastiques et des fibres de réticuline.
• Tissu musculaire : Constitué de cellules allongées, appelées myocytes ou fibres musculaires, capables de s’étirer et de se contracter.
• Tissu nerveux : Comprend des neurones, dont l’axone permet la transmission d’un message nerveux, et des cellules gliales qui assurent la protection et la nutrition des neurones.

★ À maîtriser

• Les tissus épithéliaux de revêtement recouvrent les surfaces corporelles et assurent un rôle de barrière, tandis que les tissus épithéliaux glandulaires assurent la sécrétion, par exemple de sucs digestifs ou de mucus.

Compléments

• La famille des tissus conjonctifs comprend notamment :

  • le tissu sanguin
  • le tissu osseux
  • le tissu cartilagineux
  • le tissu adipeux

• Les cellules musculaires striées sont plurinucléées, tandis que le tissu musculaire lisse présente des cellules fusiformes sans stries apparentes.

📌 Le tissu musculaire strié squelettique, le tissu musculaire strié cardiaque et le tissu musculaire lisse se distinguent notamment par leur type de cellules : les cellules cardiaques ont une forme en Y et les cellules lisses sont fusiformes sans stries apparentes.

• L’ensemble des cellules gliales constitue la névroglie.

💡 Astuce mémo

Cellules jointives dans l’épithélium, cellules dispersées dans le conjonctif

📖 2. Observation microscopique et dessin

★ À maîtriser

📌 Les légendes d’un dessin d’observation sont placées sur un côté et alignées ; leurs traits, tracés à la règle, sont horizontaux, ne se croisent pas et désignent précisément les éléments représentés.

📌 Le titre d’un dessin d’observation précise la nature et l’origine de l’objet dessiné, le type de préparation si nécessaire, les conditions d’observation et le grossissement utilisé.

• La vis macrométrique déplace rapidement la platine pour effectuer une mise au point grossière, tandis que la vis micrométrique la déplace lentement pour effectuer un réglage fin et précis.

• La source lumineuse éclaire la préparation, le condenseur concentre ses rayons sur celle-ci et le diaphragme règle l’entrée de la lumière dans le microscope.

Compléments

📌 Le dessin, les légendes, les traits et le titre d’un dessin d’observation doivent être réalisés au crayon.

📌 Une flèche discrète doit indiquer l’endroit montré par chaque légende d’un dessin d’observation.

• Un microscope optique comporte une partie mécanique et une partie optique.

• Les oculaires grossissent l’image donnée par l’objectif, le plus souvent ×10, et les objectifs grossissent l’image de la préparation avec des grossissements de ×4, ×10, ×40 ou ×100.

• La platine porte la lame, le chariot et le valet l’immobilisent, et le porte-objectifs permet de placer l’objectif choisi dans l’axe du trou de la platine.

📖 3. Critères d’identification des tissus

★ À maîtriser

• Les tissus épithéliaux sont composés de cellules jointives, disposées en une ou plusieurs couches, et se trouvent notamment dans la peau, les muqueuses, les parois des organes en contact avec l’extérieur et les glandes.

• Les tissus épithéliaux assurent notamment : la protection contre les microbes et la déshydratation, les échanges par absorption ou filtration, la sécrétion

• Les tissus conjonctifs sont composés de cellules disjointes et de fibres dispersées dans une matrice extracellulaire ; ils se trouvent notamment dans les tendons et ligaments, les os, le sang, le squelette, le cartilage, sous les épithéliums et autour des organes.

• Les tissus nerveux forment un réseau de neurones entourés de cellules gliales ; ils se trouvent dans :

  • le système nerveux central

  • comprenant le cerveau et la moelle épinière

  • dans le système nerveux périphérique

  • comprenant les nerfs

Compléments

• Les tissus conjonctifs assurent notamment :

  • la protection
  • la nutrition et la réserve
  • le soutien

• Les tissus musculaires sont composés de cellules allongées appelées myocytes ou fibres musculaires ; ils se trouvent dans :

  • le cœur

  • la paroi des organes creux

  • les muscles liés au squelette

• Les tissus nerveux assurent la réception, le traitement et la transmission de l’information entre les organes sous forme de message nerveux.

📖 4. Relations entre structure et fonction

★ À maîtriser

📌 Chaque tissu présente une organisation et une composition adaptées au mieux à sa fonction biologique.

• Chaque organe est constitué de différents tissus et possède une fonction déterminée au sein de l’organisme.

Compléments

• Dans un tissu épithélial, les cellules sont serrées et de même type, mais leur forme et leur nombre varient selon le rôle de l’organe.

• La diversité de l’organisation tissulaire et cellulaire au sein d’un organe permet d’assurer les différentes fonctions de cet organe.

📖 5. Relation entre tissus et fonctions

📝 Points essentiels

• Dans l’endothélium, les cellules très plates favorisent les échanges avec le vaisseau sanguin.

• Dans l’épithélium digestif, les cellules hautes sont adaptées à l’absorption.

• Dans l’épiderme, plusieurs couches de cellules assurent une fonction de protection.

• Dans l’épithélium pancréatique, les cellules organisées en glandes endocrines ou exocrines produisent et sécrètent des substances destinées à leur distribution.

• Le derme associe les composants suivants pour assurer un soutien nutritif :

  • fibres élastiques
  • fibres de collagène
  • matrice gélifiée
  • fibroblastes
  • capillaires sanguins

• La fluidité du sang, tissu conjonctif à matrice liquide, permet le transport de substances.

• Dans le tissu osseux, les ostéocytes baignent dans une matrice solide qui soutient le corps et les organes.

📖 6. Organisation générale de la cellule

🔑 Notions clés & Définitions

• Cellule eucaryote : Cellule animale délimitée par une membrane plasmique et contenant un noyau et un cytoplasme.
• Cytoplasme : Milieu intracellulaire composé du cytosol, où baignent les organites, et du cytosquelette formé de protéines filamenteuses.
• Noyau : Compartiment individualisé qui contient et protège l’information génétique.

📝 Points essentiels

• Les globules rouges ne possèdent pas de noyau, tandis que les cellules musculaires squelettiques en possèdent plusieurs.

• Le microscope électronique, inventé par Max Knoll et Ernst Ruska en 1931, a permis d’observer des détails cellulaires invisibles au microscope optique, constituant l’ultrastructure cellulaire. - Siemens, 1940

📖 7. Organites et fonctions cellulaires

🔑 Notions clés & Définitions

• Cytosol : Solution aqueuse où sont dissoutes des molécules comme les nutriments et les enzymes, et dans laquelle baignent les organites.

★ À maîtriser

• Le cytosquelette est un réseau de protéines filamenteuses qui donne sa forme à la cellule et intervient dans la division et les mouvements cellulaires.

• Les mitochondries, délimitées par deux membranes dont l’interne forme des crêtes, fabriquent l’énergie sous forme d’ATP par la respiration cellulaire.

• Les lysosomes sont des vésicules issues de l’appareil de Golgi qui contiennent des hydrolases digestives dégradant les déchets, les éléments usés et certaines substances étrangères à la cellule.

• Les ribosomes sont formés de deux sous-unités inégales composées d’ARN ribosomique et de protéines, sont libres dans le cytosol ou attachés au réticulum endoplasmique rugueux, et créent les protéines.

📌 Le réticulum endoplasmique rugueux participe à la création des protéines, tandis que le réticulum endoplasmique lisse participe à la création des lipides ; l’appareil de Golgi participe à la maturation des protéines et des lipides.

• 🔄 L’appareil de Golgi traite les protéines selon les étapes suivantes : il reçoit les protéines venant du réticulum endoplasmique rugueux, il les modifie, il les trie, il les adresse à différents endroits de la cellule dans des vésicules

Compléments

• La membrane plasmique est une double couche de lipides contenant des protéines périphériques et transmembranaires, des glucides et du cholestérol, et son épaisseur est d’environ 7,5 nm.

• Le noyau est le plus gros organite et le seul visible au microscope optique.

• L’enveloppe nucléaire est percée de pores qui assurent les échanges entre le noyau et le cytoplasme.

• Le nucléoplasme contient le nucléole et la chromatine, formée de fins filaments d’ADN enchevêtrés.

• Le centrosome, proche du noyau, est formé de deux centrioles perpendiculaires constitués de microtubules et intervient dans la division cellulaire.

📖 8. Diversité et spécialisation cellulaires

★ À maîtriser

• Le corps humain contient environ 200 types de cellules différentes, dont la morphologie et la composition en organites varient.

📌 Les spécificités externes et internes de chaque cellule eucaryote sont adaptées à sa fonction.

Compléments

• Le flagelle permet au spermatozoïde de se déplacer.

• Les cellules musculaires, qui ont besoin d’énergie, sont très riches en mitochondries.

📖 9. Molécules et fonctions membranaires

★ À maîtriser

• Les phospholipides de la membrane plasmique sont organisés en bicouche et permettent le passage de petites molécules à travers la membrane.

• Le cholestérol s’intercale entre les phospholipides, les stabilise et évite une trop grande fluidité de la membrane.

• Les glucides situés sur la face externe de la membrane sont toujours liés à une protéine ou à un phospholipide, formant respectivement des glycoprotéines ou des glycolipides qui déterminent l’identité cellulaire.

Compléments

• Les biomolécules sont généralement constituées des atomes suivants :

  • carbone
  • hydrogène
  • oxygène
  • azote
  • phosphore
  • soufre

• Les principales molécules de la cellule appartiennent aux familles suivantes :

  • lipides
  • glucides
  • protides
  • acides nucléiques

• Les molécules cellulaires sont libres ou assemblées en structures supramoléculaires, comme les membranes et les ribosomes.

• Les protéines membranaires assurent notamment des rôles de transporteurs ou de récepteurs selon leur forme et leur position.

• Les phospholipides et le cholestérol délimitent la cellule, les protéines favorisent les échanges sélectifs et adaptent l’activité cellulaire, et les marqueurs glucidiques permettent la reconnaissance de la cellule dans son environnement.

📊 Tableaux de synthèse

Caractéristiques des quatre familles de tissus