Fiche de révision : La cellule et ses organites

📋 Plan du Cours

1. Types cellulaires et définition
2. Microscopie et ultrastructure
3. Échelle et propriétés du vivant
4. Organisation des cellules eucaryotes
5. Structure et fonctions du noyau
6. Cytoplasme et compartiments
7. Réticulum et ribosomes
8. Golgi, centrioles et cytosquelette
9. Vésicules et vacuoles
10. Mitochondries et plastes
11. Cellule végétale et comparaisons

📖 1. Types cellulaires et définition

🔑 Notions clés & Définitions

• Cellule : La plus petite entité vivante, capable d’assurer les fonctions nécessaires à son métabolisme.

★ À maîtriser

📌 Les deux grands types cellulaires sont les cellules acaryotes, dépourvues de noyau, et les cellules eucaryotes, possédant un véritable noyau.

Compléments

📌 Le terme « procaryote » est considéré comme obsolète dans ce cours, car il reposait sur l’idée erronée d’une évolution linéaire des cellules sans noyau vers les cellules eucaryotes.

💡 Astuce mémo

Acaryote = sans noyau, Eucaryote = vrai noyau

📖 2. Microscopie et ultrastructure

★ À maîtriser

📌 Le microscope photonique ou optique utilise la lumière visible et permet surtout d’observer la forme générale des cellules, tandis que le microscope électronique à transmission fait traverser la préparation par un faisceau d’électrons et révèle davantage de détails.

• La limite de résolution des microscopes électroniques modernes est environ 1000 fois supérieure à celle du microscope photonique.

Compléments

• L’observation au MET nécessite généralement de couper la cellule, ce qui permet d’observer l’ultrastructure mais fait perdre l’information complète sur le relief tridimensionnel.

💡 Astuce mémo

MO observe la forme, MET révèle l’ultrastructure

📖 3. Échelle et propriétés du vivant

📝 Points essentiels

📌 La cellule est l’unité de base du vivant, tandis que les virus ne sont pas des cellules, n’ont pas de métabolisme et doivent entrer dans une cellule hôte pour se répliquer.

• 🔄 L’organisation du vivant suit la séquence :
  1. cellule
  2. tissu
  3. organe
  4. organisme pluricellulaire

• Toutes les cellules contiennent des ribosomes et de l’ADN, sont constituées de molécules elles-mêmes formées d’atomes, et sont capables de croître et de se reproduire.

📌 La plupart des cellules sont microscopiques parce qu’un rapport surface-volume élevé facilite l’entrée des nutriments et la sortie des déchets.

💡 Astuce mémo

Petite taille → meilleur rapport surface-volume → échanges facilités

📖 4. Organisation des cellules eucaryotes

🔑 Notions clés & Définitions

• Cytoplasme : La région comprise entre le noyau et la membrane plasmique.
• Cytosol : La solution aqueuse dans laquelle baignent les organites.

★ À maîtriser

📌 Les cellules eucaryotes possèdent des organites entourés d’une membrane simple ou double, tandis que les cellules acaryotes ne possèdent pas d’organites à membrane.

Compléments

• Les ribosomes et le cytosquelette sont des organites ou structures eucaryotes dépourvus de membrane.

💡 Astuce mémo

Cytoplasme = cytosol + organites, protoplasme = intérieur cellulaire

📖 5. Structure et fonctions du noyau

🔑 Notions clés & Définitions

• Noyau : Un organite eucaryote entouré d’une enveloppe nucléaire double, contenant l’ADN sous forme de chromatine.

★ À maîtriser

📌 L’euchromatine est une chromatine décondensée pouvant être transcrite, tandis que l’hétérochromatine est condensée et non transcrite.

• Le noyau contient plus de 95 % de l’ADN cellulaire et constitue le siège du patrimoine génétique.

• Dans les expériences sur l’acétabulaire, seule la partie contenant le noyau régénère une cellule complète et impose la forme du chapeau, ce qui montre que le noyau commande à distance l’activité du cytoplasme.

Compléments

📌 Les pores nucléaires, constitués de complexes protéiques, permettent le transport de substances entre le noyau et le cytoplasme.

💡 Astuce mémo

Euchromatine claire et transcrite, hétérochromatine sombre et non transcrite

📖 6. Cytoplasme et compartiments

★ À maîtriser

📌 La membrane plasmique délimite la cellule, tandis qu’une cytomembrane délimite un organite à membrane.

• Les cellules végétales possèdent généralement une paroi externe, contrairement aux cellules animales qui n’en possèdent pas.

Compléments

• Les lysosomes sont des vacuoles digestives qui dégradent des macromolécules, tandis que les peroxysomes participent notamment au métabolisme des acides gras.

📖 7. Réticulum et ribosomes

🔑 Notions clés & Définitions

• Ribosome : Un complexe ribonucléoprotéique composé de protéines et d’ARN ribosomiques, qui assemble les acides aminés en décodant l’information de l’ARN messager.

📝 Points essentiels

📌 Le réticulum endoplasmique granulaire porte des ribosomes sur la face externe de sa membrane, tandis que le réticulum endoplasmique lisse n’en porte pas.

📌 Le REG participe à la synthèse des protéines et à l’assemblage des phospholipides, tandis que le REL intervient dans le métabolisme lipidique et glucidique et la détoxication de certains composés.

💡 Astuce mémo

REG avec ribosomes, REL sans ribosomes

📖 8. Golgi, centrioles et cytosquelette

🔑 Notions clés & Définitions

• Cytosquelette : Un réseau de filaments protéiques qui s’étend dans le cytoplasme, organise la cellule et participe à sa forme, sa division, ses mouvements et son transport intracellulaire.

★ À maîtriser

• L’appareil de Golgi reçoit des protéines du REG par sa face cis, les transforme et les trie dans ses dictyosomes, puis les expédie par des vésicules depuis sa face trans.

• Le cytosquelette comprend : les microtubules de tubuline de 25 nm de diamètre, les microfilaments d’actine de 7 à 9 nm, les filaments intermédiaires de 10 nm, plus stables

Compléments

• Les centrioles sont deux cylindres creux perpendiculaires de 0,4 μm de longueur et 0,2 μm de diamètre, chacun constitué de 9 triplets de microtubules.

💡 Astuce mémo

REG → vésicules → face cis → dictyosome → face trans

📖 9. Vésicules et vacuoles

★ À maîtriser

📌 Les vésicules sont généralement de petits compartiments temporaires qui transportent des substances, tandis que les vacuoles sont des organites permanents assurant généralement le stockage d’eau.

📌 Les lysosomes contiennent des enzymes digestives et assurent la digestion intracellulaire, tandis que les peroxysomes réalisent des réactions d’oxydation utilisant l’oxygène moléculaire.

Compléments

📌 Les vésicules permettent les échanges entre organites et avec le milieu extracellulaire en se déplaçant et en fusionnant avec des membranes cellulaires.

💡 Astuce mémo

Vésicule temporaire et mobile, vacuole permanente et de stockage

📖 10. Mitochondries et plastes

🔑 Notions clés & Définitions

• Mitochondrie : Un organite à double membrane dont la membrane interne forme des crêtes et délimite une matrice contenant des mitoribosomes et plusieurs ADN circulaires.
• Plaste : Des organites propres aux cellules végétales eucaryotes, issus de proplastes et pouvant être pigmentés ou non pigmentés.

★ À maîtriser

📌 La mitochondrie est le siège de la respiration cellulaire, principale source d’énergie sous forme d’ATP dans les cellules eucaryotes.

• L’ADN mitochondrial est circulaire, dépourvu de protéines histones, transmis par le cytoplasme de l’ovule et représente environ 1 % à 5 % de l’ADN cellulaire.

• Le chloroplaste possède une double membrane, un stroma contenant des thylakoïdes empilés en grana, ainsi que 3 à 6 molécules d’ADN circulaires et des plastoribosomes.

📌 La photosynthèse permet aux organismes autotrophes de produire de la matière organique à partir de CO2 atmosphérique, d’eau et d’énergie lumineuse.

Compléments

• La mitochondrie mesure en moyenne 1 à 2 μm de longueur pour 0,5 à 1 μm de diamètre.

💡 Astuce mémo

Mitochondrie : respiration ; chloroplaste : photosynthèse

📖 11. Cellule végétale et comparaisons

★ À maîtriser

📌 La paroi végétale donne une forme rigide à la cellule, tandis que la vacuole géante stocke les déchets et contribue à la turgescence cellulaire.

• Les cellules végétales possèdent généralement une vacuole géante, un chloroplaste et une paroi pectocellulosique, tandis que les cellules animales possèdent des centrioles et ne possèdent pas de paroi.

Compléments

• Les cellules végétales ont généralement une taille moyenne d’environ 100 μm, contre environ 10 μm pour les cellules animales.

• Le jaune de l’œuf de poule correspond à un ovocyte, tandis que l’œuf au sens scientifique désigne le zygote issu de la fécondation.

📊 Tableaux de synthèse

Comparaison des types cellulaires