Fiche de révision : Cellules procaryotes et eucaryotes

📋 Plan du Cours

1. Fondements de la biologie cellulaire
2. Théorie cellulaire et organismes
3. Procaryotes et eucaryotes
4. Exemples et dimensions bactériennes
5. Structure et fonctions bactériennes
6. Origine des cellules eucaryotes
7. Constituants des cellules eucaryotes
8. Structures macromoléculaires

📖 1. Fondements de la biologie cellulaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Biologie cellulaire : Science qui étudie la cellule et permet d’identifier des dysfonctionnements ainsi que des cibles pharmacologiques pour restaurer les fonctions cellulaires.

★ À maîtriser

• Une cellule répond à son environnement par:
  • la prolifération
  • la croissance
  • la différenciation
  • l’apoptose

Compléments

📌 Un tissu est un ensemble de cellules juxtaposées, et le dysfonctionnement d’une cellule peut rendre l’organe entier dysfonctionnel et provoquer des pathologies.

💡 Astuce mémo

Signaux → réponses cellulaires → fonctionnement tissulaire

📖 2. Théorie cellulaire et organismes

🔑 Notions clés & Définitions

• Cellule : La plus petite unité fonctionnelle de base du vivant.

★ À maîtriser

• Le métabolisme cellulaire comprend l’anabolisme, qui synthétise des biomolécules complexes à partir de molécules simples en consommant de l’ATP, et le catabolisme, qui dégrade des biomolécules complexes en molécules simples en générant de l’ATP.

📌 Une cellule doit provenir d’une cellule préexistante, posséder une information génétique portée par l’ADN et être le siège du métabolisme.

• Les virus ne sont pas des cellules car ils ne possèdent pas de capacités métaboliques propres et détournent la machinerie cellulaire de leur cellule hôte.

Compléments

📌 Les organismes unicellulaires sont constitués d’une seule cellule, comme les bactéries et les levures, tandis que les organismes pluricellulaires comportent plusieurs cellules, comme les végétaux et les animaux.

💡 Astuce mémo

Cellule autonome ; virus dépendant de la machinerie cellulaire

📖 3. Procaryotes et eucaryotes

🔑 Notions clés & Définitions

• Procaryotes : Cellules qui ne possèdent pas réellement de noyau individualisé et qui comprennent les bactéries et les archées.
• Eucaryotes : Cellules possédant un noyau constitué et visible, comme les cellules des plantes, des animaux et des champignons.

📝 Points essentiels

• Les procaryotes et les eucaryotes proviennent d’un même ancêtre commun cellulaire composé d’environ 600 gènes, apparu il y a 3 à 3,5 milliards d’années.

💡 Astuce mémo

Procaryote sans noyau individualisé ; eucaryote à noyau constitué

📖 4. Exemples et dimensions bactériennes

★ À maîtriser

• Escherichia coli appartient à la flore commensale intestinale, mais peut devenir pathogène en cas de contamination alimentaire et est utilisée en recherche sur la génétique bactérienne.

• La plupart des bactéries ont une taille de l’ordre du micron, soit 10⁻⁶ m, et certaines peuvent atteindre 10 μm.

Compléments

• Lactobacillus casei est un bacille utilisé dans l’industrie agroalimentaire pour produire des yaourts par fermentation lactique et coagulation du lait.

• Vibrio cholerae est responsable du choléra, Yersinia pestis est responsable de la peste et Staphylococcus est un agent pathogène appartenant à la famille des coques.

📖 5. Structure et fonctions bactériennes

🔑 Notions clés & Définitions

• Membrane plasmique : Bicouche lipidique principalement composée de glycérophospholipides, contenant des protéines et séparant les milieux intracellulaire et extracellulaire.
• Paroi bactérienne : Riche en peptidoglycanes, elle confère sa forme et sa rigidité à la bactérie et la protège contre la lyse par choc osmotique.

★ À maîtriser

📌 Le chromosome bactérien est un ADN circulaire et bicaténaire situé dans le nucléoïde et indispensable à la vie, tandis qu’un plasmide est un ADN extra-chromosomique circulaire et bicaténaire non indispensable, pouvant conférer des avantages de survie et de prolifération.

📌 Les pili communs permettent l’adhérence de la bactérie à un substrat, les pili sexuels participent à la conjugaison et au brassage génétique, tandis que les flagelles assurent le déplacement par un mouvement rotatoire.

• Les bactéries ne possèdent pas de système endomembranaire ni d’organites délimités par des membranes dans leur cytosol.

Compléments

📌 La pénicilline bloque la synthèse des peptidoglycanes, ce qui fragilise la paroi bactérienne et rend la bactérie sensible aux chocs osmotiques jusqu’à sa lyse.

💡 Astuce mémo

Une bactérie comme une cellule protégée par une paroi, équipée de pili et d’un flagelle

📖 6. Origine des cellules eucaryotes

📝 Points essentiels

• Selon la théorie endosymbiotique, les cellules eucaryotes seraient apparues il y a 1,5 à 2 milliards d’années par invagination membranaire puis par phagocytose de procaryotes devenus des organites.

• La mitochondrie proviendrait de la phagocytose d’un procaryote aérobie hétérotrophe par un eucaryote ancestral.

• Le chloroplaste proviendrait de la phagocytose d’une cyanobactérie capable d’utiliser l’énergie lumineuse pour synthétiser des molécules organiques.

💡 Astuce mémo

Invagination → mitochondrie → chloroplaste

📖 7. Constituants des cellules eucaryotes

🔑 Notions clés & Définitions

• Noyau : Organite délimité par une double membrane, l’enveloppe nucléaire, percée de pores permettant les échanges nucléocytoplasmiques et contenant un ADN bicaténaire et linéaire.
• Mitochondrie : Organite à double membrane qui synthétise l’ATP et participe aux phénomènes de mort programmée comme l’apoptose.

★ À maîtriser

📌 Le réticulum endoplasmique lisse participe à l’homéostasie calcique et à la contraction musculaire, tandis que le réticulum endoplasmique rugueux porte des ribosomes et participe aux modifications post-traductionnelles des protéines.

• Les lysosomes sont des organites à membrane unique qui dégradent des protéines et des constituants intracellulaires endommagés grâce à des hydrolases acides fonctionnant à un pH d’environ 5.

Compléments

• Les cellules eucaryotes animales ont généralement une taille de 10 à 20 μm, mais certaines dépassent 100 μm.

• L’appareil de Golgi est un empilement de saccules membranaires impliqué dans le trafic intracellulaire et les modifications post-traductionnelles, notamment la glycosylation des protéines.

📖 8. Structures macromoléculaires

🔑 Notions clés & Définitions

• Ribosome : Complexe macromoléculaire présent chez les procaryotes et les eucaryotes, qui traduit l’ARN messager en protéines avec l’aide des ARN de transfert.
• Protéasome : Complexe macromoléculaire constitué de plusieurs protéines et possédant une activité protéolytique qui dégrade les protéines polyubiquitinylées.

★ À maîtriser

• La polyubiquitinylation consiste à fixer plusieurs molécules d’ubiquitine sur une protéine afin de l’adresser au protéasome pour sa dégradation.

Compléments

• Le cytosquelette comprend:

  • les microfilaments d’actine
  • les microtubules
  • les filaments intermédiaires

• Le centrosome est le centre organisateur des microtubules et est associé au cytosquelette.

💡 Astuce mémo

Ubiquitine → polyubiquitinylation → protéasome

📊 Tableaux de synthèse

Comparaison procaryotes et eucaryotes

Structures de dégradation cellulaire