Fiche de révision : Échanges cellulaires et expression génétique

📋 Plan du Cours

1. Tonicité et états cellulaires
2. Osmose et pression osmotique
3. Échanges membranaires et perméabilité
4. Transport ionique des hématies
5. Protéines membranaires et fonctions
6. Transcription et maturation de l’ARN

📖 1. Tonicité et états cellulaires

🔑 Notions clés & Définitions

• Cellule turgescente : Une cellule turgescente a des vacuoles remplies d’eau, gonfle et voit ses membranes s’étendre sous l’effet d’une entrée d’eau.
• Cellule plasmolysée : Une cellule plasmolysée perd de l’eau et se rétracte au niveau de ses vacuoles.
• Hémolyse : L’hémolyse est l’éclatement des hématies.

★ À maîtriser

• Dans une solution de saccharose à 500 g/L, les cellules d’oignon perdent de l’eau, leur vacuole se rétracte et elles deviennent plasmolysées.

Compléments

• Dans une solution de saccharose à 100 g/L, les milieux intérieur et extérieur sont isotoniques et les cellules gardent pratiquement leur forme et leur volume, avec une plasmolyse commençante.

• Dans une solution de saccharose à 200 g/L, le document décrit une entrée d’eau et le gonflement des cellules.

💡 Astuce mémo

Hypertonique : l’eau sort ; hypotonique : l’eau entre.

📖 2. Osmose et pression osmotique

🔑 Notions clés & Définitions

• Pression osmotique : La pression osmotique est la force d’attraction exercée par les molécules de substances dissoutes sur les molécules d’eau.

★ À maîtriser

• L’osmose est le passage de l’eau du milieu hypotonique vers le milieu hypertonique à travers une membrane.

📐 Formule - La pression osmotique vérifie $\Pi = P_o = i\bar{R}T\frac{C}{M} = i\bar{R}Tm$, avec $m=\frac{C}{M}$.

Compléments

• Dans la formule de pression osmotique, $i$ est le coefficient d’ionisation, $\bar{R}=0{,}082$, $T$ est la température en kelvins, $C$ la concentration en g/L, $M$ la masse molaire en g/mol, $m$ la concentration molaire en mol/L et $\Pi=P_o$ s’exprime en atmosphères.

• Pour les corps moléculaires qui ne se dissocient pas en ions, comme le glucose et le saccharose, le coefficient d’ionisation vaut 1.

• À 27 °C, une solution de saccharose à 10 g/L a une pression osmotique calculée de 0,71 atm dans l’exemple.

📖 3. Échanges membranaires et perméabilité

🔑 Notions clés & Définitions

• Phagocytose : La phagocytose est l’absorption de grosses particules par les cellules, dans des vésicules appelées phagosomes.
• Perméabilité différentielle : La perméabilité différentielle désigne une perméabilité de la membrane plasmique plus grande pour certaines substances que pour d’autres.
• Pinocytose : La pinocytose est présentée comme un mécanisme d’échange cellulaire de substances en petites molécules au moyen de vésicules.
• Endocytose : Le transport de particules de grandes dimensions vers l’intérieur de la cellule est appelé endocytose.

📝 Points essentiels

📌 La perméabilité sélective laisse pénétrer certaines substances dans la cellule tout en en bloquant d’autres ; l’exemple indique que les substances liposolubles traversent la peau de grenouille, mais pas le glucose.

📖 4. Transport ionique des hématies

★ À maîtriser

• Dans le tableau des hématies et du plasma, la concentration de Na⁺ est de 12 dans les hématies et de 144 dans le plasma.

• Le transport passif des ions fait intervenir la diffusion passive selon les forces physiques, avec une entrée de Na⁺ et une sortie de K⁺ à travers la membrane des hématies.

Compléments

• Les valeurs de Na⁺ et de K⁺ de part et d’autre de la membrane restent constantes, ce qui indique que les hématies transportent ces ions à travers la membrane.

• Les forces de diffusion et les forces électriques s’opposent lors des échanges ioniques décrits.

💡 Astuce mémo

Na⁺ domine dans le plasma, K⁺ dans l’hématie.

📖 5. Protéines membranaires et fonctions

🔑 Notions clés & Définitions

• Protéine : Une protéine est une macromolécule constituée de plus d’une chaîne polypeptidique ou d’au moins 100 acides aminés.

★ À maîtriser

• Les protéines membranaires peuvent avoir un rôle structural ou, lorsqu’elles sont globulaires, un rôle fonctionnel.

Compléments

• Les hormones et les enzymes sont citées comme exemples de protéines fonctionnelles.

• La synthèse de molécules dans la cellule nécessite des réactions chimiques ainsi que des protéines, notamment les ribosomes, et des enzymes.

📖 6. Transcription et maturation de l’ARN

🔑 Notions clés & Définitions

• Transcription : La transcription de l’ADN est la formation d’un ARN par complémentarité avec une chaîne nucléotidique d’ADN.
• Exon : Un exon est une partie de l’ADN qui contient l’information de la séquence codante.
• Intron : Un intron est une partie de l’ADN qui ne participe pas à l’information génétique des protéines.

★ À maîtriser

• Le brin matrice transcrit est lu dans le sens 3’→5’ pour former un ARN messager dans le sens 5’→3’.

• Chez les eucaryotes, la maturation de l’ARNm élimine les séquences non traduites et permet aux exons de se joindre bout à bout lors de l’épissage.

Compléments

• L’ARN polymérase écarte les deux brins d’ADN et permet la polymérisation de l’ARN.

• Lors de la transcription, l’ARN utilise l’uracile à la place de la thymine.

• Pour le brin matrice d’ADN 3’-ATTCATGAGGAACCGT-5’, la séquence d’ARNm donnée est 5’-UAAGUACUCCUUGGCA-3’.

💡 Astuce mémo

ADN matrice 3’→5’ → ARNm 5’→3’ → épissage des exons.