Fiche de révision : La cellule et sa membrane

📋 Plan du Cours

1. Naissance de la théorie cellulaire
2. Microscopes et niveaux d’organisation
3. Composition de la membrane plasmique
4. Échanges à travers la membrane
5. Transporteurs et échanges spécifiques

📖 1. Naissance de la théorie cellulaire

★ À maîtriser

• La cellule est l’unité constitutive de tout être vivant et la plus petite unité structurale du vivant.

• Tous les êtres vivants sont constitués d’une ou de plusieurs cellules.

📌 Toute cellule provient de la division d’une cellule préexistante et ne se génère pas spontanément.

Compléments

• L’existence d’une cellule ancestrale commune à tous les êtres vivants est désignée par le sigle LUCA, associé à 1996 dans le cours.

💡 Astuce mémo

Cellules → unité du vivant → division d’une cellule préexistante

📖 2. Microscopes et niveaux d’organisation

🔑 Notions clés & Définitions

• Microscope optique : Instrument qui utilise des lentilles en verre pour focaliser la lumière sur l’échantillon et former une image.

★ À maîtriser

• Le microscope électronique utilise un faisceau d’électrons concentré par des lentilles électromagnétiques et peut atteindre un grossissement de × 1 000 000, contre × 1 000 pour le microscope optique.

📌 Le MET observe des coupes fines et révèle la structure interne des organites et des macromolécules jusqu’à la résolution nanométrique, tandis que le MEB fournit des images détaillées de la surface en trois dimensions avec une résolution plus faible.

Compléments

📌 Contrairement au microscope optique, le microscope électronique ne permet pas d’observer des cellules vivantes et produit des images en noir et blanc, ensuite colorisées.

• Le microscope électronique observe l’ultrastructure sur des tissus morts et montre notamment des parois cellulaires, des chloroplastes et des organites.

• Le microscope à force atomique explore la surface d’un échantillon biologique par interaction entre atomes et permet d’observer des molécules sur des zones allant du nanomètre au micromètre.

💡 Astuce mémo

Le MET révèle l’intérieur, le MEB montre la surface en 3D

📖 3. Composition de la membrane plasmique

🔑 Notions clés & Définitions

• Membrane plasmique : Frontière d’environ 7 nm d’épaisseur qui sépare les milieux intracellulaire et extracellulaire.
• Molécule amphiphile : Molécule qui possède une tête hydrophile et une queue lipophile, également hydrophobe.

★ À maîtriser

• La membrane plasmique est majoritairement constituée de phospholipides organisés en bicouche, dans lesquels des protéines s’insèrent, et comporte aussi quelques glucides.

• En milieu aqueux, les queues hydrophobes des phospholipides se rassemblent, ce qui forme une bicouche qui compartimente un milieu comme la cellule ou un organite.

Compléments

• Dans l’expérience rapportée, une surface calculée de 0,47 m² est comparée à une surface mesurée de 0,89 m², soit environ deux fois plus, ce qui conduit à déduire que la membrane comporte deux couches de lipides.

• Selon Danielli et Davson, des protéines sont attachées aux lipides à la surface des deux faces de la membrane, mais elles ne sont pas réparties sur toute sa surface.

💡 Astuce mémo

Une bicouche : les têtes hydrophiles vers l’eau, les queues hydrophobes au centre

📖 4. Échanges à travers la membrane

★ À maîtriser

📌 Les molécules hydrophobes peuvent traverser la membrane par diffusion simple, tandis que les molécules hydrophiles utilisent des protéines de transport pour diffuser du milieu le plus concentré vers le moins concentré.

Compléments

• Les molécules hydrophobes peuvent utiliser la diffusion simple ou la diffusion facilitée, cette dernière étant rendue possible par des protéines et permettant une vitesse de diffusion plus rapide.

• Le glucose est un élément exogène nécessaire à la cellule pour son apport énergétique et peut pénétrer à travers la membrane plasmique.

• Des molécules exogènes dangereuses pour la cellule, comme l’éthanol, et des organismes comme les virus peuvent franchir la membrane plasmique.

💡 Astuce mémo

Hydrophobe : traverse la bicouche ; hydrophile : emprunte une protéine

📖 5. Transporteurs et échanges spécifiques

📝 Points essentiels

📌 À partir d’une certaine concentration extracellulaire en acides gras, le transport est saturé parce que le nombre de transporteurs pouvant migrer vers la membrane sous l’action de l’insuline est limité.

• Le transporteur X+ permet des échanges dans les deux sens : il assure l’entrée de cystine et l’évacuation de glutamate.

💡 Astuce mémo

Transporteurs limités → saturation du transport des acides gras

📊 Tableaux de synthèse

Microscopes et observations