Fiche de révision : Organisation et spécialisation cellulaires

📋 Plan du Cours

1. Fonctions vitales de la paramécie
2. Cellules spécialisées des végétaux
3. Tissus et matrice extracellulaire
4. ADN, chromosomes et gènes
5. Cellules eucaryotes et procaryotes
6. Expression des gènes et spécialisation

📖 1. Fonctions vitales de la paramécie

★ À maîtriser

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

• 🔄 L’ingestion et la digestion des proies suivent ces étapes :

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

• Les deux vacuoles pulsatiles de la paramécie se contractent rythmiquement pour expulser l’eau excédentaire et des déchets et éviter l’éclatement de la cellule. Sa propulsion est assurée par ses cils.

Compléments

• Les battements des nombreux cils vibratiles recouvrant la paramécie permettent son déplacement.

• Autour des bulles d’air, les paramécies consomment du dioxygène et rejettent du dioxyde de carbone.

• La paramécie se reproduit par division cellulaire asexuée.

📖 2. Cellules spécialisées des végétaux

★ À maîtriser

• Chez un organisme pluricellulaire végétal, les cellules spécialisées réalisent les fonctions vitales.

• Chez la pomme de terre, la feuille réalise la photosynthèse grâce aux chloroplastes.

• Chez la pomme de terre, la racine absorbe l’eau et les sels minéraux grâce aux poils absorbants.

Compléments

• Chez la pomme de terre, l’étamine assure la reproduction par le pollen.

• Les échanges gazeux de la plante indiquée dans le tableau ont lieu du côté inférieur de la feuille.

📖 3. Tissus et matrice extracellulaire

🔑 Notions clés & Définitions

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

★ À maîtriser

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

• Les cellules chlorophylliennes, regroupées en tissu chlorophyllien, réalisent la photosynthèse.

📌 La matrice extracellulaire végétale est une paroi rigide principalement constituée de microfibrilles de cellulose, tandis que la matrice animale contient notamment du collagène, qui assure cohésion, souplesse et résistance à l’étirement.

• Le syndrome d’Ehlers-Danlos est une maladie héréditaire liée à une anomalie de structure du collagène de type V, qui désorganise les fibres et rend les tissus plus fragiles, avec une peau extensible, des articulations souples et une cicatrisation lente.

Compléments

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

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

💡 Astuce mémo

La paroi de cellulose rigidifie la cellule végétale ; le collagène relie les cellules animales et rend la peau souple et résistante.

📖 4. ADN, chromosomes et gènes

🔑 Notions clés & Définitions

• Gène : Un fragment d’ADN caractérisé par une séquence de nucléotides et porté par un chromosome.

★ À maîtriser

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

• L’ADN comprend quatre types de nucléotides :

  • Adénine (A)
  • Thymine (T)
  • Cytosine (C)
  • Guanine (G)

Compléments

• Les mesures de Chargaff montrent que, dans les espèces étudiées, les quantités d’adénine et de thymine sont proches, tout comme celles de guanine et de cytosine. - Erwin Chargaff

• L’espèce humaine possède 23 paires de chromosomes portant environ 21 000 gènes.

💡 Astuce mémo

Chromosome → gène → ADN → nucléotides.

📖 5. Cellules eucaryotes et procaryotes

🔑 Notions clés & Définitions

• Eucaryote : Une cellule qui possède un noyau délimité par une enveloppe nucléaire.
• Procaryote : Une cellule qui ne possède pas de noyau délimité par une enveloppe nucléaire, comme une bactérie.

📝 Points essentiels

• La membrane plasmique est présente dans les cellules animales, végétales chlorophylliennes, végétales non chlorophylliennes et bactériennes.

• Les cellules végétales chlorophylliennes possèdent :

  • Une paroi
  • Un noyau
  • Une vacuole
  • Des chloroplastes
  • Des mitochondries

• Les bactéries possèdent :

  • Une paroi
  • Une membrane plasmique
  • Pas de noyau
  • Pas de vacuole
  • Pas de chloroplastes
  • Pas de mitochondries

💡 Astuce mémo

Eucaryote : noyau ; procaryote : pas de noyau.

📖 6. Expression des gènes et spécialisation

🔑 Notions clés & Définitions

• Expression génétique : La manière dont une cellule utilise l’information portée par ses gènes pour synthétiser des molécules.

★ À maîtriser

• Toutes les cellules d’un organisme proviennent de la cellule-œuf et possèdent les mêmes gènes, mais elles n’expriment pas toutes les mêmes gènes.

📌 Lorsqu’un gène est exprimé dans une cellule, la molécule correspondante est synthétisée et le caractère associé peut être présent ; lorsqu’il est inactif, la molécule n’est pas synthétisée et le caractère est absent.

Compléments

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

• Les hépatocytes stockent le glucose issu de la digestion sous forme de glycogène, tandis que les fibroblastes produisent l’élastine de la matrice extracellulaire.

• À la fin de leur maturation, les globules rouges éjectent leur noyau et ont ensuite une durée de vie d’environ 120 jours.

💡 Astuce mémo

Expression différente des gènes → protéines différentes → cellules spécialisées.

📊 Tableaux de synthèse

Matrices extracellulaires végétale et animale