Fiche de révision : Organisation fonctionnelle de la cellule

📋 Plan du Cours

1. Définition et diversité cellulaire
2. Membrane plasmique et enveloppes
3. Noyau et expression génétique
4. Réseau endomembranaire
5. Organites semi-autonomes
6. Cellules procaryotes et compartimentation
7. Cytosquelette cellulaire
8. Flux et échanges cellulaires

📖 1. Définition et diversité cellulaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Cellule : Unité structurale et fonctionnelle du vivant, délimitée par une membrane plasmique, contenant du cytoplasme et une information génétique portée par l’ADN.
• Cytoplasme : Ensemble du milieu délimité par la membrane plasmique d’une cellule.

★ À maîtriser

📌 Une cellule eucaryote possède un noyau délimité par une enveloppe nucléaire et d’autres compartiments, tandis qu’une cellule procaryote ne possède pas de noyau délimité par une enveloppe.

Compléments

• En 1665, Hooke observe des cavités dans de l’écorce de liège et les nomme cellules.

💡 Astuce mémo

Eucaryote avec noyau, procaryote sans enveloppe nucléaire

📖 2. Membrane plasmique et enveloppes

🔑 Notions clés & Définitions

• Membrane plasmique : La membrane plasmique délimite le milieu interne de la cellule et permet ses échanges avec l’environnement.

★ À maîtriser

• Le fractionnement cellulaire consiste à rompre les membranes et parois, filtrer le broyat pour obtenir un homogénat, puis effectuer des ultracentrifugations successives séparant les constituants selon leur taille et leur densité.

Compléments

• Le diamètre d’un noyau cellulaire est d’environ 5 μm, la longueur d’une cellule animale est de 10 à 30 μm et celle d’une cellule végétale de 100 à 300 μm.

📖 3. Noyau et expression génétique

🔑 Notions clés & Définitions

• Noyau : Le noyau est le compartiment eucaryote qui stocke et permet l’expression de l’information génétique.

📝 Points essentiels

• L’expression nucléaire de l’information génétique comprend la transcription de l’ADN puis la maturation des ARN avant leur utilisation pour la synthèse protéique.

• En 1839, Schwann énonce la théorie cellulaire selon laquelle tous les êtres vivants sont constitués de cellules, unités structurales et fonctionnelles du vivant.

📖 4. Réseau endomembranaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Réticulum endoplasmique : Le réticulum endoplasmique participe à la traduction et à la maturation des protéines ainsi qu’au stockage et à la production de membranes.
• Appareil de Golgi : L’appareil de Golgi assure la maturation et l’adressage des protéines.

★ À maîtriser

• L’expérience de Palade utilise des cellules acineuses pancréatiques de cochon d’Inde et de la leucine tritiée afin de suivre le devenir des protéines dans la cellule.

Compléments

• Les lysosomes sont des organites de la digestion intracellulaire, tandis que les peroxysomes gèrent les espèces chimiques oxydantes.

💡 Astuce mémo

RE → Golgi → vésicules → extérieur

📖 5. Organites semi-autonomes

🔑 Notions clés & Définitions

• Mitochondrie : La mitochondrie est un organite semi-autonome spécialisé dans le catabolisme oxydatif.
• Endosymbiose : L’endosymbiose explique l’origine des mitochondries et des chloroplastes par l’intégration ancienne de cellules procaryotes dans une cellule hôte.

📝 Points essentiels

• Les plastes sont des organites végétaux aux fonctions diverses, et le terme leucoplaste désigne les plastes qui ne sont pas colorés.

💡 Astuce mémo

Endosymbiose → mitochondries et plastes semi-autonomes

📖 6. Cellules procaryotes et compartimentation

🔑 Notions clés & Définitions

• Paroi bactérienne : La paroi bactérienne est une enveloppe qui contribue à l’organisation et à la protection des cellules procaryotes.

★ À maîtriser

📌 Les cellules procaryotes possèdent un matériel génétique non enfermé dans un noyau délimité, tandis que les cellules eucaryotes possèdent un noyau entouré d’une enveloppe nucléaire.

Compléments

• Les cellules procaryotes sont subdivisées entre les Eubactéries et les Archées, de sorte que le terme procaryote ne désigne pas un domaine du vivant.

💡 Astuce mémo

Gram positif épais, Gram négatif enveloppes multiples

📖 7. Cytosquelette cellulaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Cytosquelette : Le cytosquelette est un réseau interne de protéines qui contribue à l’organisation et aux fonctions de la cellule.

★ À maîtriser

• Les trois grandes familles du cytosquelette eucaryote sont:
  • microfilaments d’actine
  • microtubules
  • filaments intermédiaires

Compléments

• Les protéines annexes participent au fonctionnement du cytosquelette en organisant ou en reliant ses structures.

• Les cellules procaryotes possèdent elles aussi des molécules homologues à certains éléments du cytosquelette eucaryote.

💡 Astuce mémo

Actine, tubuline, filaments intermédiaires : ATI

📖 8. Flux et échanges cellulaires

🔑 Notions clés & Définitions

• Système thermodynamique ouvert : La cellule est un système thermodynamique ouvert qui échange de la matière et de l’énergie avec son environnement et qui est traversé par des flux d’information.
• Colocalisation : La colocalisation correspond à la superposition de signaux fluorescents indiquant que deux molécules sont situées à proximité l’une de l’autre.

📝 Points essentiels

• Les principaux échanges avec l’environnement concernent:

  • la matière
  • l’énergie
  • l’information

• Les cellules sont traversées par des flux de matière, d’énergie et d’information qui assurent leur fonctionnement.

💡 Astuce mémo

Matière, énergie, information : MEI

📊 Tableaux de synthèse

Comparaison des organisations cellulaires

Principaux flux cellulaires