Fiche de révision : Organisation cellulaire et spécialisation

📋 Plan du Cours

1. Fonctions vitales de la paramécie
2. Organisation des cellules végétales
3. Tissus et matrice extracellulaire
4. ADN et information génétique
5. Cellules eucaryotes et procaryotes
6. Spécialisation et expression génétique

📖 1. Fonctions vitales de la paramécie

★ À maîtriser

• La paramécie est un organisme unicellulaire eucaryote autonome vivant en eau douce, notamment dans les mares et les étangs.

• 🔄 Le parcours de la nourriture est le suivant :

  1. Les bactéries sont amenées dans le sillon oral.
  2. Elles passent vers l’ouverture buccale.
  3. Elles sont englobées et digérées dans une vacuole digestive.
  4. Les déchets sont évacués par un pore anal.

• Les deux vacuoles pulsatiles de la paramécie se contractent rythmiquement pour évacuer l’excès d’eau et des déchets du cytoplasme et éviter l’éclatement de la cellule.

Compléments

• Les cils vibratiles de la paramécie battent et permettent son déplacement.

• La paramécie se reproduit par division cellulaire asexuée.

• Autour des bulles d’air, la quantité de dioxygène diminue tandis que celle de dioxyde de carbone augmente, ce qui indique des échanges gazeux liés à la respiration de la paramécie.

📖 2. Organisation des cellules végétales

★ À maîtriser

• Dans un organisme végétal pluricellulaire, les fonctions vitales sont réalisées par des cellules spécialisées.

• Chez les exemples étudiés, la feuille assure la photosynthèse grâce aux chloroplastes et les échanges gazeux, la racine absorbe l’eau et les sels minéraux grâce aux poils absorbants, et l’étamine assure la reproduction par le pollen.

Compléments

• Les structures et organites observés comprennent :
  • Une paroi.
  • Une membrane.
  • Du cytoplasme.
  • Un noyau.
  • Des stomates.
  • Des amyloplastes.
  • Des chloroplastes.
  • Une vacuole très développée.

📖 3. Tissus et matrice extracellulaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Tissu cellulaire : Ensemble de cellules spécialisées dans une même fonction.

★ À maîtriser

• Les cellules du tissu chlorophyllien possèdent des chloroplastes et réalisent la photosynthèse.

• Chez les végétaux, les microfibrilles de cellulose sécrétées par la cellule constituent les principaux éléments de la matrice extracellulaire et forment une paroi rigide autour de la cellule.

• Chez les animaux, le collagène de la matrice extracellulaire contribue à la cohésion et à l’organisation des cellules en tissus, ainsi qu’à la souplesse et à la résistance à l’étirement de la peau.

• Dans le syndrome d’Ehlers-Danlos, une anomalie du collagène de type V désorganise les filaments, fragilise les tissus et explique l’hypersensibilité cutanée, la lenteur de cicatrisation et la grande souplesse articulaire.

Compléments

• Dans la feuille, les cellules épidermiques à paroi épaisse et vacuole développée assurent une protection mécanique et chimique.

• Les cellules du parenchyme lacuneux sont spécialisées dans les échanges gazeux de la feuille.

• Les fibroblastes du derme synthétisent le collagène, et la modification du réseau de fibres avec l’âge contribue au vieillissement de la peau.

💡 Astuce mémo

Paroi végétale rigide en cellulose, matrice animale souple et résistante en collagène.

📖 4. ADN et information génétique

★ À maîtriser

• L’ADN est une longue molécule organisée en chromosomes et constitue le support de l’information génétique déterminant les caractères héréditaires.

• L’ADN est une double hélice constituée de deux brins formés par l’enchaînement de nucléotides comprenant un phosphate, un désoxyribose et une base.

• Les bases nucléotidiques de l’ADN sont :

  • L’adénine (A).
  • La thymine (T).
  • La cytosine (C).
  • La guanine (G).

• Un gène est une portion d’ADN caractérisée par une séquence de nucléotides et localisée sur un chromosome précis.

Compléments

• Chez les espèces étudiées par Chargaff, les proportions d’adénine et de thymine sont proches, tout comme celles de guanine et de cytosine. - Erwin Chargaff

• En 1944, Oswald Avery et ses collègues mettent en évidence le rôle central de l’ADN dans la transmission des caractères héréditaires.

• Les 23 paires de chromosomes de l’espèce humaine portent environ 21 000 gènes.

💡 Astuce mémo

Chromosome → gène → ADN → nucléotide.

📖 5. Cellules eucaryotes et procaryotes

🔑 Notions clés & Définitions

• Eucaryote : Cellule qui possède un noyau entouré d’une enveloppe nucléaire.
• Procaryote : Cellule dépourvue de noyau et d’enveloppe nucléaire.

📝 Points essentiels

• Les cellules animales et les cellules végétales chlorophylliennes ou non chlorophylliennes possèdent une membrane plasmique, un noyau, une vacuole et des mitochondries, tandis que la bactérie étudiée possède une membrane plasmique et une paroi mais pas de noyau, de vacuole, de chloroplaste ni de mitochondrie.

📌 Les cellules végétales chlorophylliennes possèdent des chloroplastes, contrairement aux cellules végétales non chlorophylliennes et aux cellules animales ou bactériennes étudiées.

💡 Astuce mémo

Eucaryote avec noyau ; procaryote sans noyau.

📖 6. Spécialisation et expression génétique

🔑 Notions clés & Définitions

• Expression génétique : Façon dont une cellule utilise l’information portée par ses gènes.

★ À maîtriser

• Toutes les cellules d’un organisme proviennent de la cellule-œuf et possèdent les mêmes gènes, mais les types cellulaires se distinguent par les gènes qu’ils expriment.

📌 Lorsqu’un gène est exprimé, sa molécule est synthétisée et le caractère héréditaire correspondant peut être présent ; lorsqu’il ne l’est pas, la molécule n’est pas synthétisée et le caractère est absent.

Compléments

• Dans un hépatocyte, le gène de la glucokinase est actif et permet la production de glucokinase, impliquée dans le stockage du glucose sous forme de glycogène, tandis que le gène de l’élastine est inactif.

• Dans un fibroblaste, le gène de l’élastine est actif et celui de la glucokinase est inactif.

• Les cellules du cerveau expriment 14 500 gènes, dont 400 spécifiques au cerveau ; celles du foie en expriment 11 500, dont 400 spécifiques au foie ; celles de la peau en expriment 13 700, dont 100 spécifiques à la peau ; et celles des testicules en expriment 16 500, dont 1 100 spécifiques des testicules.

💡 Astuce mémo

Même génome, mais gènes actifs différents : glucokinase dans l’hépatocyte, élastine dans le fibroblaste.

📊 Tableaux de synthèse

Matrice extracellulaire végétale et animale