Fiche de révision : La cellule et ses organites

📋 Plan du Cours

1. Cellule unité du vivant
2. Procaryotes et eucaryotes
3. Membranes et compartiments cellulaires
4. Noyau et information génétique
5. Ribosomes et réticulum endoplasmique
6. Golgi et lysosomes
7. Mitochondrie et cytosquelette
8. Cycle et division cellulaires
9. Différenciation et cellules souches
10. Mort cellulaire

📖 1. Cellule unité du vivant

🔑 Notions clés & Définitions

• Cellule : Unité du vivant, et des cellules de même type forment des tissus, eux-mêmes réunis en organes puis en organismes.

• Cytoplasme : Région située entre la membrane plasmique et le noyau, où se déroule la plupart des activités cellulaires et qui comprend le cytosol et les organites.

💡 Astuce mémo

Cellule → tissu → organe → organisme

📖 2. Procaryotes et eucaryotes

★ À maîtriser

📌 Une cellule procaryote, comme une bactérie, ne possède pas de noyau séparant physiquement son nucléoïde, tandis qu’une cellule eucaryote possède un noyau entouré d’une enveloppe nucléaire.

📌 Chez les procaryotes, la transcription et la traduction sont couplées, la production d’énergie se fait au niveau de la membrane plasmique et les organites sont peu nombreux, tandis que chez les eucaryotes ces processus sont séparés, compartimentés et associés à de nombreux organites.

Compléments

• Les cellules procaryotes mesurent environ 0,1 à 1 μm de diamètre, tandis que les cellules eucaryotes mesurent environ 10 à 100 μm.

💡 Astuce mémo

Procaryote : ADN nu ; eucaryote : ADN dans un noyau

📖 3. Membranes et compartiments cellulaires

🔑 Notions clés & Définitions

• Membrane biologique : Constitue une frontière entre l’intérieur et l’extérieur de la cellule, maintient un milieu intérieur distinct et présente une perméabilité très sélective.

📝 Points essentiels

• Les constituants principaux des membranes biologiques sont les lipides et les protéines.

💡 Astuce mémo

Membrane : frontière sélective entre intérieur et extérieur

📖 4. Noyau et information génétique

🔑 Notions clés & Définitions

• Noyau : Contient la plupart des gènes qui régissent la cellule et renferme des chromosomes composés d’ADN et de protéines.

★ À maîtriser

• L’enveloppe nucléaire comporte deux membranes séparées par un espace d’environ 20 à 40 nm et des pores de 9 à 20 nm qui régulent les échanges entre le noyau et le cytoplasme.

Compléments

• L’ARNm est synthétisé dans le noyau puis sort vers le cytoplasme par les pores nucléaires.

• Le nucléole est le lieu de synthèse des ribosomes, tandis que la chromatine et les chromosomes condensés correspondent à des organisations différentes du matériel génétique selon le cycle cellulaire.

💡 Astuce mémo

Un noyau-bibliothèque protégé par une double enveloppe percée de pores

📖 5. Ribosomes et réticulum endoplasmique

🔑 Notions clés & Définitions

• Ribosome : Complexe protéique composé d’une petite sous-unité et d’une grosse sous-unité, qui assemble les protéines conformément au code génétique lors de la traduction.

★ À maîtriser

📌 Les ribosomes libres synthétisent des protéines cytoplasmiques ou destinées à d’autres organites, tandis que les ribosomes liés au réticulum endoplasmique synthétisent des protéines destinées à la membrane plasmique ou à la sécrétion.

• Le codon d’initiation est AUG et les codons STOP sont UAA, UGA et UAG.

📌 Le réticulum endoplasmique granuleux possède des ribosomes et produit des protéines destinées aux membranes, aux organites ou à l’exportation, tandis que le réticulum endoplasmique lisse est dépourvu de ribosomes et intervient notamment dans la synthèse lipidique, le stockage du calcium et la détoxification.

Compléments

• Le code génétique comporte 64 codons possibles formés avec les nucléotides A, U, C et G, pour seulement 20 acides aminés, ce qui le rend dégénéré et universel.

• Dans le REG, les protéines sont repliées en conformation tridimensionnelle et peuvent recevoir des sucres par glycosylation, ce qui participe à leur maturation et au contrôle de leur bonne synthèse.

💡 Astuce mémo

Ribosome libre : protéines cytoplasmiques ; ribosome lié : protéines exportées ou membranaires

📖 6. Golgi et lysosomes

🔑 Notions clés & Définitions

• Appareil de Golgi : Constitué de saccules membranaires aplatis empilés qui modifient, activent, stockent et orientent les produits provenant du réticulum endoplasmique.

• Lysosome : Sac membranaire contenant des enzymes hydrolytiques capables de digérer les protéines, les sucres, les lipides, les acides nucléiques et des organites entiers.

📝 Points essentiels

• Les vésicules de transition transportent les produits entre le réticulum endoplasmique, l’appareil de Golgi, la membrane plasmique, les lysosomes et l’extérieur de la cellule.

📌 Les enzymes lysosomales sont actives à pH acide lorsque les ions H+ s’accumulent dans le lysosome grâce à des ATPases à protons, mais elles deviennent inactives dans le cytosol.

💡 Astuce mémo

RE → Golgi → vésicules → membrane, lysosome ou extérieur

📖 7. Mitochondrie et cytosquelette

🔑 Notions clés & Définitions

• Mitochondrie : Organite à double membrane qui produit l’ATP par la respiration cellulaire, notamment grâce au cycle de Krebs et à la chaîne respiratoire.
• Cytosquelette : Ensemble de structures intra-cytoplasmiques, intra-nucléaires et sous-membranaires qui gouverne la forme, la polarisation, la résistance et les mouvements cellulaires.

★ À maîtriser

• Les trois familles de filaments sont:
  • Microtubules
  • Microfilaments d’actine
  • Filaments intermédiaires

Compléments

• La mitochondrie possède son propre génome, appelé ADN mitochondrial, et intervient également dans la mort cellulaire.

• La mitochondrie est présente dans tous les types cellulaires sauf les hématies.

• Les microtubules ont un diamètre de 25 nm, les microfilaments un diamètre de 7 nm et les filaments intermédiaires un diamètre de 10 nm.

💡 Astuce mémo

Respiration mitochondriale → ATP ; polymérisation du cytosquelette → forme et mouvements

📖 8. Cycle et division cellulaires

📝 Points essentiels

• Le cycle cellulaire comprend une interphase composée des phases G1, S et G2, puis une phase M comprenant la mitose et la cytodiérèse.

• La mitose comprend successivement la prophase, la métaphase, l’anaphase et la télophase.

• Pendant l’anaphase, le centromère se clive et les chromosomes dupliqués sont répartis en deux lots identiques de chromatides simples qui migrent vers des pôles opposés.

💡 Astuce mémo

G1 → S → G2 → M, puis prophase → métaphase → anaphase → télophase

📖 9. Différenciation et cellules souches

🔑 Notions clés & Définitions

• Différenciation cellulaire : Processus par lequel des cellules se spécialisent en un type cellulaire précis.

★ À maîtriser

📌 Une cellule totipotente peut former un organisme multicellulaire complet et n’importe quelle cellule spécialisée, tandis qu’une cellule pluripotente peut produire des cellules des trois feuillets embryonnaires mais pas un organisme entier.

📌 Une cellule multipotente peut produire un nombre limité de cellules ayant une même origine embryonnaire, tandis qu’une cellule unipotente ne peut produire qu’un seul type cellulaire.

Compléments

• Les cellules du sang de cordon ombilical et les cellules souches mésenchymateuses de la moelle osseuse sont des sources potentielles de cellules souches à visée thérapeutique.

💡 Astuce mémo

Totipotente → pluripotente → multipotente → unipotente

📖 10. Mort cellulaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Autophagie : Processus d’auto-digestion cellulaire finement régulé qui peut permettre à une cellule de survivre lorsqu’elle est privée de nutriments ou soumise à différents stress.

★ À maîtriser

📌 La nécrose est une mort cellulaire accidentelle, non contrôlée, déclenchée par des stress non spécifiques et associée à une réaction inflammatoire, tandis que l’apoptose est une mort cellulaire programmée qui élimine des cellules altérées ou en surnombre sans réaction inflammatoire.

Compléments

• Certaines cellules différenciées cessent de se diviser et entrent en phase G0, comme les hématies et les neurones.

• La mort cellulaire participe à l’homéostasie tissulaire pendant le développement des doigts et des neurones ainsi qu’à l’âge adulte pendant la phase menstruelle chez la femme.

💡 Astuce mémo

Nécrose : accident inflammatoire ; apoptose : suicide programmé sans inflammation

📊 Tableaux de synthèse

Procaryotes et eucaryotes