Fiche de révision : Généralités sur la cellule

📋 Plan du Cours

1. Théorie cellulaire et unité du vivant
2. Composition et membrane plasmique
3. Programme génétique et expression
4. Protection, énergie et métabolisme
5. Activités mécaniques cellulaires
6. Domaines du vivant
7. Cellules procaryotes et bactéries
8. Cellules eucaryotes animales
9. Cytosol et cytoplasme
10. Différenciation cellulaire

📖 1. Théorie cellulaire et unité du vivant

🔑 Notions clés & Définitions

• Cellule : Unité fondamentale, structurale, fonctionnelle et métabolique de la vie.

★ À maîtriser

📌 Tous les organismes sont composés d’une ou plusieurs cellules, et toute cellule provient de la division d’une cellule préexistante.

Compléments

• Une cellule peut survivre en culture dans des conditions favorables et, dans certains cas, proliférer.

💡 Astuce mémo

Structure → fonction → métabolisme → division

📖 2. Composition et membrane plasmique

🔑 Notions clés & Définitions

• Membrane plasmique : Bicouche lipidique composée de deux feuillets de phospholipides, l’un en contact avec le milieu extracellulaire et l’autre avec le milieu intracellulaire.

📝 Points essentiels

📌 Les protéines assurent des rôles structuraux et fonctionnels, les phospholipides constituent les membranes et les acides nucléiques portent l’information génétique.

• L’expression variable des protéines selon le type cellulaire contribue à la diversité des types cellulaires.

📌 La perméabilité sélective de la membrane plasmique permet l’entrée des nutriments et la sortie des déchets, tandis que la barrière membranaire retient les nutriments et les produits synthétisés.

💡 Astuce mémo

Intérieur nourri, extérieur débarrassé

📖 3. Programme génétique et expression

🔑 Notions clés & Définitions

• ADN : Formé de deux brins en hélice constitués de nucléotides, chaque nucléotide comprenant une base, un ose et un phosphate.
• Gène : Séquence spécifique de nucléotides dans l’ADN, dont l’ordre linéaire porte une information génétique.

★ À maîtriser

• Les quatre bases de l’ADN sont A, T, C et G, et les bases situées à l’intérieur de l’hélice relient les deux brins.

📐 Formule — Un codon correspond à une séquence de 3 bases de l’ADN, et les 4 types de bases permettent $4^3 = 64$ codons.

• Les codons STOP sont:

  • UAA
  • UAG
  • UGA

• L’information génétique de l’ADN est convertie en protéine par transcription de l’ADN en ARNm puis traduction de l’ARNm en protéine par le ribosome.

Compléments

• Le codon AAG correspond à la lysine, tandis que l’arginine peut être codée par CGU, CGC, CGA, CGG, AGA et AGG.

💡 Astuce mémo

ADN → ARN → protéine

📖 4. Protection, énergie et métabolisme

🔑 Notions clés & Définitions

• Métabolisme cellulaire : Ensemble des réactions chimiques qui ont lieu dans la cellule.

★ À maîtriser

• La réplication correspond à la duplication de l’ADN de la cellule mère avant la division, permettant une répartition égale et identique de l’ADN dans les deux cellules filles.

• Chez les cellules animales, le glucose est dégradé pour fournir de l’énergie, stockée sous une forme rapidement disponible, l’ATP, dont l’hydrolyse produit de l’ADP et du phosphate.

• La respiration cellulaire consomme de l’oxygène et produit de l’ATP grâce à une chaîne de transport des électrons.

Compléments

• Les sources des groupements acétyles sont:
  • Le glucose, via la glycolyse
  • Les acides gras, via la bêta-oxydation
  • Les protéines

💡 Astuce mémo

Glucose dégradé → ATP disponible → activité cellulaire

📖 5. Activités mécaniques cellulaires

🔑 Notions clés & Définitions

• Cytosquelette : Constitué de filaments cellulaires, dont les microtubules, qui participent au transport intracellulaire et aux déplacements cellulaires.

📝 Points essentiels

• Les microtubules peuvent servir de structures de transport pour des matériaux intracellulaires.

• Les déplacements cellulaires peuvent se produire sur un support solide, comme pour une cellule cancéreuse métastatique, ou dans un milieu liquide, comme pour un spermatozoïde.

💡 Astuce mémo

Des cargos se déplacent sur les rails de microtubules

📖 6. Domaines du vivant

★ À maîtriser

• Les trois domaines du vivant sont:

  • Les eubactéries
  • Les eucaryotes
  • Les archéobactéries

• Les quatre sous-domaines eucaryotes sont:

  • Les plantes
  • Les animaux
  • Les champignons
  • Les protistes

Compléments

• Les archéobactéries sont des organismes unicellulaires capables de résister à une forte salinité, à des températures élevées ou à une forte acidité.

📖 7. Cellules procaryotes et bactéries

★ À maîtriser

• Une cellule bactérienne mesure généralement 1 à 3 μm, possède 1000 à 6000 gènes et environ 5000 protéines.

📌 Les procaryotes ne possèdent pas de noyau délimité par une enveloppe, mais une région centrale appelée nucléoïde, généralement contenant un chromosome à ADN circulaire.

• La cellule bactérienne possède un compartiment intérieur unique entouré par une membrane plasmique et une paroi de peptidoglycanes qui lui apporte forme et rigidité.

Compléments

• Les bactéries peuvent aussi contenir des plasmides, qui sont de petits ADN circulaires supplémentaires.

• Une capsule ou membrane externe enrichie en polysaccharides et glycolipides peut entourer la paroi bactérienne et contribuer à la protection de la cellule.

💡 Astuce mémo

Nucléoïde sans enveloppe, noyau avec enveloppe

📖 8. Cellules eucaryotes animales

🔑 Notions clés & Définitions

• Organite : Compartiment cellulaire entouré d’une membrane et spécialisé dans une fonction précise.

📝 Points essentiels

📌 Les cellules eucaryotes possèdent un vrai noyau entouré d’une enveloppe nucléaire, plusieurs chromosomes et un ADN linéaire associé à des histones.

• Les organites permettent à des réactions chimiques incompatibles de se dérouler simultanément et augmentent ainsi l’efficacité du métabolisme cellulaire.

• Dans une cellule animale, le noyau renferme l’information génétique, les mitochondries produisent de l’ATP, le réticulum endoplasmique et l’appareil de Golgi synthétisent et transportent des protéines et des lipides, et les lysosomes dégradent les molécules et organites endommagés.

📖 9. Cytosol et cytoplasme

🔑 Notions clés & Définitions

• Cytosol : Milieu intérieur de la cellule dépourvu d’organites, entouré par la membrane plasmique.

📝 Points essentiels

• Le cytosol est constitué de 85 % d’eau, de molécules organiques comme les protéines et les glucides, et de molécules inorganiques comme les électrolytes.

📐 Formule — Le cytoplasme correspond au cytosol auquel s’ajoutent les organites, à l’exclusion du noyau : $\text{Cytoplasme} = \text{Cytosol} + \text{Organites sauf le noyau}$.

💡 Astuce mémo

Cytoplasme = cytosol + organites, sauf le noyau

📖 10. Différenciation cellulaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Différenciation cellulaire : Phénomène par lequel des cellules acquièrent des spécialisations adaptées à leurs fonctions.

★ À maîtriser

• Chez l’homme, l’organisme compte environ 10^14 cellules, soit 100 000 milliards de cellules, et 200 types cellulaires différents.

📌 Presque toutes les cellules d’un organisme portent la même information génétique, mais seuls certains gènes sont actifs, transcrits et utilisés pour synthétiser des protéines.

Compléments

• Les animaux sont des organismes pluricellulaires dont les activités sont assurées par des cellules spécialisées présentant des aspects et des contenus adaptés à leurs fonctions.

💡 Astuce mémo

Gènes actifs différents → protéines différentes → cellules spécialisées

📊 Tableaux de synthèse

Procaryotes et eucaryotes