Fiche de révision : Matrice extracellulaire et ADN

📋 Plan du Cours

1. Échelles d’organisation du vivant
2. Spécialisation des cellules végétales
3. Cohésion des cellules et des tissus
4. Origine de la spécialisation cellulaire
5. Matrice extracellulaire végétale
6. Collagène et cohésion du derme
7. Structure et complémentarité de l’ADN
8. Gènes et spécialisation cellulaire

📖 1. Échelles d’organisation du vivant

🔑 Notions clés & Définitions

• Organisme unicellulaire : Composé d’une seule cellule qui assure toutes les fonctions de l’organisme.
• Organisme pluricellulaire : Comprend plusieurs cellules spécialisées au sein des organes pour assurer des fonctions spécifiques.
• Organe : Un ensemble de tissus associés qui concourent à la réalisation d’une grande fonction physiologique.
• Tissu : Un groupe de cellules semblables et spécialisées dans une fonction commune.
• Cellule : L’unité de base, structurale et fonctionnelle, de tout être vivant.
• Organite : Un compartiment fermé dans une cellule qui assure une fonction précise.
• Molécule : Un assemblage de plusieurs atomes associés par des liaisons covalentes.

📝 Points essentiels

• Les structures du vivant sont classées par taille décroissante dans l’ordre suivant :
  • organisme
  • système ou appareil
  • organe
  • tissu
  • cellule
  • organite
  • molécule

📌 Les structures s’observent à des échelles différentes : l’organisme, le système ou appareil et l’organe à l’œil nu ; la cellule et l’organite au microscope optique ou électronique à transmission selon la taille ; les molécules au microscope électronique à transmission.

💡 Astuce mémo

Organisme → organe → tissu → cellule → organite → molécule : du plus grand au plus petit.

📖 2. Spécialisation des cellules végétales

🔑 Notions clés & Définitions

• Photosynthèse : La synthèse de molécules organiques à partir de molécules minérales grâce à l’énergie lumineuse dans les cellules chlorophylliennes.

★ À maîtriser

• Dans la feuille de pomme de terre, le parenchyme chlorophyllien contient des cellules chlorophylliennes dont les chloroplastes contiennent de la chlorophylle et assurent la photosynthèse.

• Dans le tubercule de pomme de terre, le parenchyme de réserve contient des cellules de tubercule dont les amyloplastes stockent l’amidon, une réserve nutritive.

Compléments

• Dans la plante, le glucose produit dans les feuilles par photosynthèse circule par les vaisseaux conducteurs jusqu’aux tubercules, où il est transformé en amidon puis stocké dans les amyloplastes.

• La paroi des cellules végétales assure une fonction de protection et de soutien.

💡 Astuce mémo

Chloroplaste dans la feuille pour la photosynthèse, amyloplaste dans le tubercule pour la réserve.

📖 3. Cohésion des cellules et des tissus

★ À maîtriser

• Dans la peau de tomate, la matrice extracellulaire est riche en pectines, molécules qui assurent la cohésion entre les cellules.

• Au cours du mûrissement de la tomate, les pectines de la matrice extracellulaire de la pulpe se dégradent, ce qui diminue l’adhérence entre les cellules et les rend moins jointives que celles de la peau.

Compléments

• La matrice extracellulaire des cellules végétales comprend des microfibrilles de cellulose fabriquées et sécrétées par les cellules, qui constituent une paroi rigide autour de celles-ci.

• La matrice extracellulaire permet la cohésion des cellules et contribue à la résistance du tissu.

💡 Astuce mémo

Pectines dégradées → adhérence réduite → cellules de pulpe moins jointives.

📖 4. Origine de la spécialisation cellulaire

📝 Points essentiels

• Le développement de la cellule-œuf conduit à un nouveau-né composé d’environ 3 000 milliards de cellules et de plus de 200 types de cellules spécialisées.

📖 5. Matrice extracellulaire végétale

🔑 Notions clés & Définitions

• Protoplaste : Cellule végétale dont la paroi a été éliminée.

📝 Points essentiels

• Dans les cellules végétales, la matrice extracellulaire constitue la paroi et est principalement formée de microfibrilles de cellulose.

📖 6. Collagène et cohésion du derme

🔑 Notions clés & Définitions

• Matrice extracellulaire : Ensemble de grosses molécules situées dans les tissus, en dehors des cellules qui les synthétisent et les sécrètent.

★ À maîtriser

• Dans le derme, la matrice extracellulaire entoure les cellules et contient des fibres de collagène qui contribuent à leur cohésion.

• Les fibroblastes synthétisent les fibres de collagène présentes dans la matrice extracellulaire.

Compléments

• Le collagène est la protéine la plus abondante chez les organismes animaux.

• Les fibres de collagène favorisent l’élasticité et la résistance de la peau à l’étirement.

• Avec l’âge, la modification du réseau de fibres de collagène contribue au vieillissement de la peau.

💡 Astuce mémo

Les liaisons du collagène relient les cellules → elles adhèrent et s’organisent en tissus.

📖 7. Structure et complémentarité de l’ADN

🔑 Notions clés & Définitions

• ADN : Molécule constituée de deux brins enroulés en double hélice, chaque brin étant un enchaînement de nucléotides.
• Séquence nucléotidique : Succession ordonnée des nucléotides sur un brin d’ADN.

★ À maîtriser

• Chaque nucléotide est constitué des éléments suivants :

  • un acide phosphorique
  • un sucre appelé désoxyribose
  • une base azotée : adénine, thymine, cytosine ou guanine

• Les deux brins d’ADN sont maintenus ensemble par des liaisons hydrogène de faible énergie entre nucléotides complémentaires.

📌 Dans l’ADN, l’adénine s’associe avec la thymine et la cytosine s’associe avec la guanine.

Compléments

• Les nucléotides d’un même brin d’ADN sont liés entre eux par des liaisons fortes.

• La structure de l’ADN est la même chez tous les êtres vivants.

💡 Astuce mémo

Une échelle torsadée : les deux brins forment les montants et les bases complémentaires les barreaux.

📖 8. Gènes et spécialisation cellulaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Gène : Fragment d’ADN qui porte une information génétique, c’est-à-dire les instructions nécessaires à la fabrication d’une ou plusieurs protéines.

★ À maîtriser

• L’ordre des nucléotides parmi A, T, G et C détermine le message génétique porté par un gène.

• L’information génétique portée par un même gène est identique dans toutes les cellules des différents organes.

Compléments

• Le nombre total de gènes portés par les 23 paires de chromosomes humains est estimé entre 20 000 et 25 000.

• Les gènes DRD2, HBA1, INS, RHO et TYR codent respectivement les instructions de fabrication du récepteur à la dopamine, de l’hémoglobine, de l’insuline, de la rhodopsine et de la tyrosinase.

• Les longueurs des gènes DRD2, HBA1, INS, RHO et TYR sont respectivement de 1 426, 429, 333, 1 047 et 1 590 nucléotides.

• Les gènes DRD2, HBA1, INS, RHO et TYR sont situés respectivement sur les chromosomes 11, 16, 11, 3 et 11.

• La protéine issue de HBA1 transporte l’oxygène des poumons vers les tissus, l’insuline diminue la glycémie, la rhodopsine permet la formation d’images visuelles en faible luminosité et la tyrosinase intervient dans la formation de pigments tels que les mélanines.

💡 Astuce mémo

Même information génétique dans les cellules, mais expression différente selon les cellules.

📊 Tableaux de synthèse

Spécialisation des organes de pomme de terre