Fiche de révision : Cellules et virus

📋 Plan du Cours

1. Microbiologie et théorie cellulaire
2. Découverte et diversité des virus
3. Classification des cellules
4. Formes et tailles cellulaires
5. Composition et fonctions communes
6. Molécules du vivant
7. Organisation des cellules eucaryotes
8. Noyau et expression génétique
9. Réticulum et appareil de Golgi
10. Mitochondries et apoptose
11. Lysosomes et peroxysomes

📖 1. Microbiologie et théorie cellulaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Microbiologie : Science qui étudie les micro-organismes et les phénomènes auxquels ils participent, notamment les pathogénies, la virulence, les transformations agroalimentaires, la fertilité des sols et la dépollution.
• Cellule : Plus petite unité structurale autonome et fonctionnelle du vivant.

📝 Points essentiels

📌 Toute cellule provient nécessairement de la division d’une cellule préexistante, ce qui s’oppose à la théorie de la génération spontanée.

💡 Astuce mémo

Cellule vivante autonome ≠ virus dépendant d’une cellule

📖 2. Découverte et diversité des virus

🔑 Notions clés & Définitions

• Virus : Micro-organisme qui doit envahir une cellule vivante pour se reproduire, car il ne peut ni se diviser ni se reproduire seul.

★ À maîtriser

• Robert Hooke observe en 1665 des cavités dans un fragment de liège au microscope et les appelle « cellules », d’après le latin cellula signifiant « petite chambre ».

• Pour infecter une cellule, un virus s’attache d’abord à des récepteurs cellulaires grâce à ses protéines, puis utilise la cellule pour se reproduire.

Compléments

• Les virus ne sont actuellement pas classés dans l’arbre phylogénétique du vivant, même s’ils partagent certaines caractéristiques avec les bactéries, les archées et les eucaryotes.

💡 Astuce mémo

Fixation aux récepteurs → entrée dans la cellule → reproduction virale

📖 3. Classification des cellules

🔑 Notions clés & Définitions

• Archées : Organismes unicellulaires procaryotes capables de vivre dans des milieux extrêmes, notamment très chauds, très froids, très salés ou riches en soufre ou en azote.

★ À maîtriser

• L’arbre phylogénétique du vivant présente les liens de parenté et l’évolution des espèces à partir de LUCA, le dernier ancêtre commun universel.

• Les trois grands groupes cellulaires sont:

  • les bactéries
  • les archées
  • les eucaryotes

• Les bactéries sont des organismes unicellulaires dont les formes comprennent notamment les bacilles, les coques et les spirochètes.

• Les eucaryotes peuvent être unicellulaires, comme les protistes, ou pluricellulaires.

Compléments

• Les bactéries peuvent contribuer à la digestion de la cellulose chez les ruminants, à la protection contre certaines infections et maladies inflammatoires, ainsi qu’à l’influence du système nerveux central.

💡 Astuce mémo

BAE : Bactéries, Archées, Eucaryotes

📖 4. Formes et tailles cellulaires

★ À maîtriser

📐 Formule — Un micromètre vaut $1\,\mu\mathrm{m}=0{,}000001\,\mathrm{m}=10^{-6}\,\mathrm{m}$ et un millimètre vaut $1\,\mathrm{mm}=1000\,\mu\mathrm{m}$.

Compléments

• Les protistes comprennent les protozoaires hétérotrophes et mobiles, les protophytes autotrophes et les protomycètes hétérotrophes se reproduisant par formation de spores.

• Les amibes se déplacent et se nourrissent grâce à des pseudopodes, qui sont des prolongements temporaires de leur cellule.

📖 5. Composition et fonctions communes

🔑 Notions clés & Définitions

• Programme génétique : Ensemble des informations codées dans l’ADN qui déterminent les caractères de l’organisme et le fonctionnement de chaque cellule.

📝 Points essentiels

• La chimie de base commune des cellules comprend:

  • l’eau
  • les lipides
  • les sucres
  • les protéines
  • les acides nucléiques

• Toutes les cellules renferment un programme génétique, acquièrent et utilisent de l’énergie, réalisent des réactions chimiques, se propagent et interagissent avec leur environnement.

📌 Toutes les maladies héréditaires sont génétiques, mais toutes les maladies génétiques ne sont pas héréditaires, car certaines mutations apparaissent de novo et ne sont pas transmises par les parents.

• L’ATP, ou adénosine triphosphate, est la molécule universelle d’énergie cellulaire produite à partir de molécules organiques.

💡 Astuce mémo

Chimie → information → énergie → transmission → interaction

📖 6. Molécules du vivant

★ À maîtriser

• Les phospholipides sont des lipides structuraux de la membrane plasmique et possèdent un groupe phosphate.

• Les protéines sont de longues chaînes polypeptidiques ayant une conformation spatiale spécifique et représentent 50 % de la matière organique du corps humain.

• Les neuf acides aminés essentiels sont:

  • la leucine
  • l’isoleucine
  • la valine
  • la lysine
  • la méthionine
  • la phénylalanine
  • la thréonine
  • le tryptophane
  • l’histidine

📌 L’ADN est généralement une molécule à double brin contenant les bases adénine, cytosine, guanine et thymine, tandis que l’ARN est généralement simple brin et contient l’uracile à la place de la thymine.

Compléments

• Les sucres simples sont constitués de carbone, d’hydrogène et d’oxygène selon la formule générale $(CH_2O)_n$.

💡 Astuce mémo

ADN double brin conserve l’information, ARN simple brin la transfère

📖 7. Organisation des cellules eucaryotes

🔑 Notions clés & Définitions

• Cytoplasme : Ensemble formé par le cytosol, les inclusions cytoplasmiques et les organites.
• Membrane plasmique : Bicouche de phospholipides qui limite toutes les cellules et assure la compartimentation, le transport sélectif et la communication.

★ À maîtriser

• Dans une membrane plasmique, les têtes hydrophiles des phospholipides sont orientées vers les milieux aqueux et leurs queues hydrophobes vers l’intérieur de la bicouche.

Compléments

• Les inclusions cytoplasmiques sont des substances non vivantes et non membranaires qui stockent notamment des nutriments, des produits sécrétoires ou des pigments.

📖 8. Noyau et expression génétique

🔑 Notions clés & Définitions

• Noyau : Compartiment eucaryote limité par une enveloppe nucléaire à double membrane qui contient la quasi-totalité du matériel génétique.
• Chromatine : Complexe d’ADN, d’ARN et de protéines, principalement des histones, qui constitue la forme physiologique du génome dans le noyau.
• Ribosome : Structure composée de deux sous-unités d’ARN ribosomal et de protéines qui traduit l’ARN messager en chaîne polypeptidique.

📝 Points essentiels

• Dans le noyau, l’ADN est répliqué en ADN, puis transcrit en ARN messager, lequel est utilisé dans le cytoplasme pour fabriquer une protéine.

💡 Astuce mémo

ADN → ARNm → ribosome → protéine

📖 9. Réticulum et appareil de Golgi

🔑 Notions clés & Définitions

• Réticulum endoplasmique rugueux : Réseau de citernes couvertes de ribosomes qui synthétise, replie et transporte les protéines destinées à la membrane, aux lysosomes ou à la sécrétion.
• Réticulum endoplasmique lisse : Réseau membranaire sans ribosomes qui synthétise les lipides, participe à la détoxification et stocke le calcium.
• Appareil de Golgi : Ensemble de citernes membranaires qui modifie, trie et emballe les protéines et les lipides reçus du réticulum endoplasmique.

📝 Points essentiels

📌 Les ribosomes libres synthétisent des protéines destinées au cytosol, au noyau, aux mitochondries ou aux peroxysomes, tandis que les ribosomes liés au RER synthétisent des protéines sécrétées, membranaires ou destinées au système endomembranaire.

💡 Astuce mémo

RER fabrique → Golgi modifie, trie et expédie

📖 10. Mitochondries et apoptose

🔑 Notions clés & Définitions

• Mitochondrie : Organite eucaryote à deux membranes, mesurant environ 1 à 2 micromètres, possédant son propre ADN et produisant l’ATP.
• Endosymbiose : Association durable dans laquelle un organisme vit à l’intérieur des cellules d’un autre avec un bénéfice pour les deux, et qui explique l’origine bactérienne proposée des mitochondries.
• Apoptose : Processus naturel par lequel une cellule déclenche sa propre destruction en réponse à un signal interne ou externe, avec activation de caspases.

💡 Astuce mémo

Endosymbiose → mitochondrie → ATP ; dommage majeur → apoptose

📖 11. Lysosomes et peroxysomes

🔑 Notions clés & Définitions

• Lysosome : Vésicule issue de l’appareil de Golgi qui contient des hydrolases acides et dégrade les macromolécules dans un milieu de pH compris entre 4,5 et 5.
• Peroxysome : Organite à membrane unique, mesurant environ 0,2 à 0,5 micromètre, dépourvu d’ADN, qui participe à la détoxification et à la dégradation des acides gras.

★ À maîtriser

• Les lysosomes assurent la dégradation, le recyclage des molécules et la défense contre certains microbes grâce à des nucléases, glycosidases, protéases et lipases.

Compléments

• Les peroxysomes contiennent notamment des peroxydases et des catalases, neutralisent le peroxyde d’hydrogène et participent à la bêta-oxydation des acides gras.

💡 Astuce mémo

Lysosome recycle les macromolécules, peroxysome détoxifie et dégrade les graisses

📊 Tableaux de synthèse

Comparaison des groupes cellulaires

RER et REL