Fiche de révision : La cellule vivante et ses échanges

📋 Plan du Cours

1. Organisation et unité du vivant
2. Microscopes et théorie cellulaire
3. Types et structures cellulaires
4. Membrane plasmique et échanges
5. Transports à travers la membrane
6. Synapses et molécules exogènes

📅 Repères chronologiques

1. 1665Robert Hooke observe des cavités régulières dans le liège et nomme ces structures « cellules » ; il s’agit de cellules mortes.
2. 1839Matthias Schleiden et Theodor Schwann établissent que tous les organismes sont formés de cellules.
3. 1862Louis Pasteur démontre que les êtres vivants proviennent d’êtres préexistants en empêchant les micro-organismes d’atteindre un bouillon stérilisé dans un flacon à col de cygne.

📖 1. Organisation et unité du vivant

🔑 Notions clés & Définitions

• Cellule : Unité structurelle et fonctionnelle fondamentale du vivant, délimitée par une membrane plasmique, contenant du matériel génétique et réalisant les réactions nécessaires à son fonctionnement.

★ À maîtriser

📌 Les organismes unicellulaires sont constitués d’une seule cellule, tandis que les organismes pluricellulaires en comprennent de nombreuses cellules spécialisées qui s’associent en tissus et en organes.

Compléments

• Les mitochondries fournissent à la cellule l’énergie nécessaire grâce à la respiration cellulaire.

💡 Astuce mémo

Molécule → organite → cellule → tissu → organe → organisme

📖 2. Microscopes et théorie cellulaire

★ À maîtriser

• La théorie cellulaire repose sur trois principes :
  • Tous les êtres vivants sont constitués d’une ou plusieurs cellules
  • Toute cellule provient d’une autre cellule par division cellulaire
  • La cellule est l’unité de structure et de fonction du vivant

Compléments

• Antonie Van Leeuwenhoek est le premier à décrire et dessiner des cellules vivantes observées au microscope, notamment des globules rouges et des spermatozoïdes.

• Le microscope électronique, inventé dans les années 1930, permet d’explorer l’intérieur des cellules ; le microscope électronique à transmission peut montrer des macromolécules et le microscope électronique à balayage visualise les objets en relief.

💡 Astuce mémo

Hooke observe des cellules mortes ; Leeuwenhoek décrit des cellules vivantes

📖 3. Types et structures cellulaires

★ À maîtriser

📌 Les procaryotes, comme les bactéries, ont leur ADN libre dans le cytoplasme, tandis que chez les eucaryotes le noyau est délimité par une membrane nucléaire.

• Toutes les cellules possèdent une membrane plasmique, du cytoplasme et du matériel génétique, lequel peut être contenu ou non dans un noyau.

• Les cellules végétales se distinguent par une paroi cellulaire rigide et une vacuole ; les cellules chlorophylliennes possèdent aussi des chloroplastes où se déroule la photosynthèse.

Compléments

• Les cellules végétales les plus grandes peuvent mesurer 100 µm, tandis que les plus petites cellules, comme les bactéries, mesurent quelques micromètres.

💡 Astuce mémo

Procaryote : ADN libre ; eucaryote : ADN dans un noyau

📖 4. Membrane plasmique et échanges

🔑 Notions clés & Définitions

• Membrane plasmique : Membrane biologique essentiellement lipidique qui sépare le cytoplasme du milieu extracellulaire et contrôle sélectivement les échanges de matière.

★ À maîtriser

• La membrane plasmique comprend : une bicouche lipidique fluide de phospholipides et de cholestérol, des protéines transmembranaires, des protéines périphériques, des groupements glucidiques extérieurs

Compléments

• Les protéines transmembranaires jouent généralement le rôle de transporteurs, tandis que les protéines périphériques interviennent souvent dans les processus intercellulaires.

💡 Astuce mémo

Passif : sans énergie ; actif : contre le gradient et avec énergie

📖 5. Transports à travers la membrane

🔑 Notions clés & Définitions

• Osmose : Flux d’eau à travers une membrane semi-perméable, provoqué par un gradient de concentration de l’ensemble des solutés et tendant à rétablir l’équilibre.

★ À maîtriser

📌 Le transport passif se déroule sans apport d’énergie, tandis que le transport actif nécessite de l’énergie fournie par la cellule.

• La diffusion fait passer naturellement un soluté du milieu le plus concentré vers le moins concentré, suivant son propre gradient jusqu’à l’égalité des concentrations.

• Le transport actif fait passer un ion ou une molécule contre son gradient de concentration en consommant de l’énergie.

Compléments

• Le dioxyde de carbone CO₂ et l’oxygène O₂ peuvent traverser par diffusion une membrane qui leur est perméable lorsque leur concentration diffère de part et d’autre.

• Les aquaporines facilitent le passage de l’eau, qui diffuse naturellement suivant son gradient mais lentement.

💡 Astuce mémo

Diffusion : gradient propre au soluté ; osmose : concentration totale des solutés

📖 6. Synapses et molécules exogènes

★ À maîtriser

• À la synapse, l’arrivée du message nerveux provoque l’exocytose de neurotransmetteurs, qui se fixent sur les récepteurs du neurone suivant et déclenchent un nouveau message nerveux.

Compléments

• Lors de l’endocytose, la membrane plasmique s’invagine autour d’une substance, puis se détache à l’intérieur de la cellule pour former une vésicule qui la contient.

• Le LSD agit au niveau des synapses de l’aire visuelle et provoque des visions artificielles ainsi que des altérations de la perception visuelle appelées hallucinations.

• La cocaïne agit dans le cerveau au niveau des neurones qui libèrent de la dopamine, impliqués dans le circuit de la récompense.

💡 Astuce mémo

Message nerveux → exocytose → neurotransmetteur → récepteur → nouveau message