Fiche de révision : La cellule et ses méthodes d’étude

📋 Plan du Cours

1. Théorie cellulaire et constituants
2. Classification du monde cellulaire
3. Diversité des cellules eucaryotes
4. Organisation du cytoplasme
5. Origine et interactions cellulaires
6. Microscopie et préparation cellulaire
7. Tri et détection cellulaires

📖 1. Théorie cellulaire et constituants

🔑 Notions clés & Définitions

• Théorie cellulaire : Ensemble d’unités structurales, fonctionnelles et reproductrices du vivant.

★ À maîtriser

• Une cellule échange avec son environnement intérieur et extérieur, assure des fonctions propres et peut être autonome, sauf certaines cellules sanguines qui dépendent d’autres cellules dans certaines situations.

• Les quatre grandes familles moléculaires cellulaires sont:

  • les acides nucléiques
  • les protéines
  • les glucides
  • les lipides

Compléments

• Les acides nucléiques portent l’information génétique, les protéines participent au transport, à la structure, au mouvement et à la catalyse, les glucides ont notamment des fonctions structurales et énergétiques, et les lipides ont notamment une fonction structurale et énergétique.

💡 Astuce mémo

La cellule est structurale, fonctionnelle, autonome et reproductrice : S-F-A-R

📖 2. Classification du monde cellulaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Procaryote : Cellule dépourvue de noyau et de systèmes membranaires internes comparables à ceux des eucaryotes, dont le génome est généralement plus petit et qui se reproduit principalement par scissiparité.
• Acaryote : Virus dépourvu de métabolisme propre qui doit utiliser une cellule hôte, ce qui correspond à un parasitisme obligatoire.

★ À maîtriser

📌 Les deux grandes classes cellulaires sont les procaryotes et les eucaryotes, et les deux possèdent un cytosquelette.

• Les procaryotes se répartissent en deux groupes, les eubactéries et les archéobactéries.

Compléments

• Les eubactéries sont des bactéries classiques vivant dans des habitats variés et pouvant être pathogènes ou non, tandis que les archéobactéries vivent notamment dans des habitats divers et hostiles comme les eaux très salées et peuvent être pathogènes.

💡 Astuce mémo

Procaryote sans noyau, eucaryote avec noyau

📖 3. Diversité des cellules eucaryotes

★ À maîtriser

📌 Les eucaryotes unicellulaires ont conservé une capacité de survie indépendante, tandis que les eucaryotes multicellulaires l’ont perdue au profit d’une spécialisation cellulaire.

• Chez l’être humain, environ 200 types cellulaires différents sont spécialisés tout en possédant le même génome.

• Les quatre grands types de tissus sont:

  • le tissu épithélial
  • le tissu musculaire
  • le tissu conjonctif
  • le tissu nerveux

Compléments

• Les principaux exemples d’eucaryotes unicellulaires sont:

  • les protozoaires vivant en milieux humides
  • les levures
  • les algues

• Les agents pathogènes humains comprennent: des organismes unicellulaires procaryotes, des organismes unicellulaires eucaryotes, des organismes pluricellulaires comme le ver solitaire, des virus

📖 4. Organisation du cytoplasme

🔑 Notions clés & Définitions

• Cytoplasme : Le cytoplasme comprend le cytosol et les organites, et contient notamment des glucides, des lipides, des ions et des protéines.

★ À maîtriser

• Le cytoplasme constitue un lieu de réserve et de stockage, d’interactions métaboliques, de transduction des signaux et de transit des molécules entre les compartiments cellulaires.

• Le réticulum endoplasmique participe à la synthèse des lipides et des protéines, tandis que l’appareil de Golgi modifie ces molécules et participe à la synthèse de la matrice extracellulaire.

• La mitochondrie produit de l’énergie par la respiration cellulaire mais peut aussi participer à la mort cellulaire.

Compléments

• Le lysosome digère les macromolécules, le peroxysome oxyde certaines molécules et les vésicules de transport permettent les échanges entre compartiments et membranes.

💡 Astuce mémo

Une cellule comme une ville : membrane-frontière, noyau-centre et organites-ateliers

📖 5. Origine et interactions cellulaires

📝 Points essentiels

• Les mitochondries seraient issues de la phagocytose d’un organisme suivie d’une symbiose, mécanisme appelé endosymbiose.

• Les principales interactions membranaires sont:

  • l’endocytose
  • la phagocytose
  • l’exocytose

💡 Astuce mémo

Phagocytose puis symbiose → endosymbiose mitochondriale

📖 6. Microscopie et préparation cellulaire

★ À maîtriser

• Le microscope optique permet d’observer des cellules de 10 à 20 micromètres en image bidimensionnelle, notamment leur membrane, leur cytoplasme et leur noyau.

• 🔄 Les étapes de préparation sont:

  1. la fixation
  2. la déshydratation
  3. l’inclusion
  4. la coupe
  5. la coloration ou le marquage

• La FISH utilise l’ADN ou l’ARN pour détecter des anomalies du nombre ou de la structure des chromosomes.

📌 Le microscope électronique permet d’observer des virus, des protéines et des lipides d’environ 0,1 nanomètre avec des coupes très fines de 60 à 100 nm et un contraste obtenu par des métaux lourds comme l’uranium et le plomb.

Compléments

• L’œil humain peut distinguer des objets d’environ 0,1 mm, ce qui correspond à son pouvoir de résolution.

• L’hématoxyline marque le noyau, l’éosine marque le cytoplasme, et le DAPI ainsi que le Hoechst sont des fluorochromes capables de traverser les membranes et de marquer les noyaux.

📌 Le microscope électronique à balayage fournit une image en noir et blanc tridimensionnelle de la surface cellulaire après recouvrement de l’échantillon par une fine couche métallique, tandis que le microscope électronique en transmission observe des coupes internes.

💡 Astuce mémo

Fixer, déshydrater, inclure, couper, colorer

📖 7. Tri et détection cellulaires

★ À maîtriser

• La cytométrie en flux sépare différents types cellulaires avec ou sans marqueur fluorescent grâce à un FACS et permet de déterminer si une cellule possède une protéine donnée.

• Les billes magnétiques portent des anticorps spécifiques qui se lient aux molécules d’intérêt afin de les isoler des autres molécules du mélange.

Compléments

• Dans un gradient de densité, les cellules migrent et se séparent selon leur comportement dans ce gradient.

📊 Tableaux de synthèse

Procaryotes et eucaryotes