Fiche de révision : La cellule et son organisation

📋 Plan du Cours

1. Fondements de la théorie cellulaire
2. Constitution chimique et trophisme
3. Métabolisme et fonctions cellulaires
4. Diversité des organismes cellulaires
5. Membrane et transports cellulaires
6. Organisation des cellules eucaryotes
7. Procaryotes et échelles d’observation

📖 1. Fondements de la théorie cellulaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Théorie cellulaire : Affirme que tout être vivant est composé de cellules, que toute cellule provient d’une autre cellule et que la cellule est la plus petite entité vivante lorsqu’elle constitue un système thermodynamique ouvert.

★ À maîtriser

• Matthias Schleiden et Theodor Schwann formulent l’idée que toutes les plantes et tous les animaux sont constitués de cellules.

• En 1855, Rudolf Virchow formule « Omnis cellula e cellula », selon laquelle toute cellule provient d’une autre cellule.

Compléments

• Robert Hooke introduit la notion de « cellules » après ses observations, tandis qu’Antonie van Leeuwenhoek observe des êtres unicellulaires et des organites tels que le noyau.

• En 1879, Walther Fleming réalise la première description de la mitose.

💡 Astuce mémo

Hooke observe, Schleiden et Schwann généralisent, Virchow relie les cellules entre elles.

📖 2. Constitution chimique et trophisme

🔑 Notions clés & Définitions

• Nucléotide : Constitué d’une base, d’un sucre et d’un phosphate, contrairement à un nucléoside qui ne comprend qu’une base et un sucre.

★ À maîtriser

• Les nucléotides monophosphates participent à l’ARN, les désoxyribonucléotides monophosphates à l’ADN, les dinucléotides aux réactions intracellulaires et les nucléotides triphosphates au stockage de l’énergie.

Compléments

• Les nucléosides cités sont:

  • la thymidine
  • l’adénosine
  • la cytidine
  • la guanosine
  • l’uridine

• Les acides gras peuvent être représentés par la formule $\mathrm{CH_3-(CH_2)_n-COOH}$.

• Les oses peuvent être représentés par la formule $\mathrm{C_n(H_2O)_n}$.

💡 Astuce mémo

Sources de carbone, d’électrons et d’énergie → type trophique.

📖 3. Métabolisme et fonctions cellulaires

🔑 Notions clés & Définitions

• Métabolisme : Transforme les produits entrants, constitués de molécules organiques ou minérales, en métabolites, molécules d’intérêt cellulaire, énergie et produits sortants tels que déchets ou sécrétions.

★ À maîtriser

• 🔄 Le fonctionnement métabolique cellulaire suit une chaîne comprenant: l’entrée de molécules organiques ou minérales, leur transformation en métabolites, la production d’énergie et de molécules d’intérêt, la sortie de déchets ou de sécrétions

• Le métabolisme fournit l’énergie nécessaire au renouvellement des organites, à la croissance cellulaire et à la division cellulaire, avec une partie de l’énergie dissipée sous forme de chaleur.

📌 Un organisme autotrophe utilise une source de carbone inorganique, tandis qu’un organisme hétérotrophe utilise une source de carbone organique.

Compléments

• Un organisme phototrophe utilise l’énergie lumineuse, tandis qu’un organisme chimiotrophe utilise l’énergie chimique.

• Un organisme organotrophe utilise une source d’électrons organique, tandis qu’un organisme lithotrophe utilise une source d’électrons minérale ou inorganique.

💡 Astuce mémo

Entrées → métabolisme → énergie, croissance, division et déchets.

📖 4. Diversité des organismes cellulaires

★ À maîtriser

📌 Les procaryotes comprennent les bactéries et les archées, tandis que les eucaryotes comprennent notamment les animaux, les champignons, les végétaux et les chromistes.

Compléments

• Les eucaryotes de type animal comprennent les protozoaires unicellulaires, les métazoaires pluricellulaires, les invertébrés et les vertébrés.

• Les eucaryotes de type végétal comprennent les mycètes, les algues, la lignée verte chlorophyllienne et les chromistes.

💡 Astuce mémo

Procaryotes sans noyau véritable, eucaryotes avec noyau.

📖 5. Membrane et transports cellulaires

🔑 Notions clés & Définitions

• Membrane plasmique : Délimite la cellule et permet des transports passifs ou actifs entre le cytoplasme et le milieu extérieur.

★ À maîtriser

📌 La diffusion et l’osmose sont des transports passifs, tandis que les pompes et les co-transporteurs sont des transports actifs.

Compléments

• Les canaux membranaires assurent un transport passif, tandis que l’endocytose et l’exocytose permettent respectivement l’entrée et la sortie de matériel cellulaire.

💡 Astuce mémo

Transport passif selon le gradient, transport actif grâce à une dépense d’énergie.

📖 6. Organisation des cellules eucaryotes

★ À maîtriser

• Le noyau eucaryote comprend une double membrane nucléaire, une lamina, de la chromatine, un nucléole et des ribosomes associés.

• Les principaux organites eucaryotes cités sont:

  • le réticulum endoplasmique
  • l’appareil de Golgi
  • les vésicules
  • les mitochondries
  • les peroxysomes
  • les lysosomes
  • les centrioles

• Les cellules végétales possèdent notamment:

  • une paroi végétale
  • une vacuole végétale
  • des chloroplastes
  • des chromoplastes
  • des leucoplastes
  • des amyloplastes

Compléments

• Les expansions membranaires comprennent:
  • les flagelles
  • les cils
  • les microvillosités
  • les pseudopodes

💡 Astuce mémo

Une cellule comme une ville : noyau central, organites spécialisés et cytosquelette.

📖 7. Procaryotes et échelles d’observation

★ À maîtriser

• L’angström vaut $10^{-10}\,\mathrm{m}$ et sert à mesurer les molécules et les atomes.

• Les tailles caractéristiques citées sont de 2 nm pour l’ADN, 3,5 nm pour les phospholipides, 10 nm pour les membranes, 20 nm pour les ribosomes, 1,5 μm pour une bactérie ou une mitochondrie, 4 μm pour un chloroplaste, 5 μm pour un noyau, 20 μm pour une cellule animale et 100 μm pour une cellule végétale.

📌 Le microscope photonique permet d’observer l’échelle cellulaire, le noyau, le nucléole et les chloroplastes, le microscope électronique à transmission l’ultrastructure et les organites, et le microscope électronique à balayage la structure en trois dimensions.

Compléments

• Les procaryotes peuvent présenter:

  • une capsule
  • du slime
  • des pili communs ou sexuels
  • des flagelles
  • une forme sporulée
  • des magnétosomes

• Les bactéries peuvent avoir une forme de:

  • coques
  • bacilles
  • spirilles

💡 Astuce mémo

Atome → molécule → supramolécule → organite → cellule.

📊 Tableaux de synthèse

Comparaison des types de transport

Échelles et microscopes