Fiche de révision : Organisation fonctionnelle du vivant

📋 Plan du Cours

1. Information génétique et expression des gènes
2. Spécialisation et différenciation cellulaires
3. Matrices extracellulaires et cohésion des tissus
4. Organisation cellulaire du vivant
5. Tissus, organes et systèmes végétaux

📖 1. Information génétique et expression des gènes

🔑 Notions clés & Définitions

• Expression d’un gène : Son utilisation par une cellule pour produire les protéines nécessaires à son fonctionnement.

★ À maîtriser

• Toutes les cellules d’un organisme pluricellulaire possèdent le même caryotype et les mêmes gènes aux mêmes endroits sur les chromosomes.

Compléments

• Le projet Génome humain a permis le séquençage complet de l’ADN humain en 1990 et a identifié un peu plus de 21 000 gènes.

• En 2018, des données étaient disponibles sur l’expression de 19 613 gènes, tandis que le nombre total de gènes humains était estimé entre 20 000 et 25 000.

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

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

💡 Astuce mémo

Même génome, recettes exprimées différentes

📖 2. Spécialisation et différenciation cellulaires

🔑 Notions clés & Définitions

• Cellule indifférenciée : Ne possède pas de caractéristiques particulières et n’assure aucune fonction précise.
• Cellule différenciée : Assure une fonction précise grâce à ses caractéristiques particulières, notamment ses organites, sa taille, sa forme et les molécules qu’elle produit.

💡 Astuce mémo

Indifférenciée sans fonction précise, différenciée avec une fonction précise

📖 3. Matrices extracellulaires et cohésion des tissus

🔑 Notions clés & Définitions

• Matrice extracellulaire : Réseau de molécules spécialisées qui maintient les cellules entre elles et contribue à la résistance et à l’élasticité des tissus.

★ À maîtriser

• La matrice extracellulaire animale contient principalement : des fibres de collagène pour la résistance, des fibronectines et intégrines liées à la membrane, des protéoglycanes qui attirent l’eau, des élastines qui confèrent l’élasticité, des fibroblastes

• La paroi végétale contient principalement : des fibres de cellulose pour la résistance et l’ancrage, des hémicelluloses qui relient les celluloses, des pectines qui attirent l’eau, aucune cellule

Compléments

• Dans les tissus conjonctifs, les cellules sont espacées par une matrice extracellulaire, tandis que dans les épithéliums comme l’épiderme elles peuvent être associées directement par leur membrane.

• Les matrices extracellulaires peuvent être très dures, comme dans l’os, ou liquides, comme le plasma sanguin.

• Lors de la croissance des cellules végétales, la production d’acide vers la paroi relâche les fibres et permet à la paroi de gagner en élasticité.

📖 4. Organisation cellulaire du vivant

🔑 Notions clés & Définitions

• Cellule eucaryote : Possède une membrane plasmique, un cytoplasme contenant des organites et un noyau qui contient le matériel génétique.
• Organisme unicellulaire : Constitué d’une seule cellule, qui assure toutes les fonctions de l’organisme.
• Organisme pluricellulaire : Constitué de plusieurs cellules spécialisées, regroupées en tissus et participant aux différentes fonctions de l’organisme.

📝 Points essentiels

• Les êtres vivants assurent les fonctions de :

  • nutrition
  • reproduction
  • défense
  • relation avec l’environnement

• Chez les organismes unicellulaires, certaines structures assurent des fonctions précises : la membrane et la paroi assurent les échanges et les relations avec le milieu, les cils ou les flagelles permettent la locomotion, les mitochondries permettent la respiration

💡 Astuce mémo

Une cellule assure tout ; plusieurs cellules se spécialisent

📖 5. Tissus, organes et systèmes végétaux

🔑 Notions clés & Définitions

• Tissu : Ensemble de cellules ayant une même fonction.
• Organe : Partie d’un organisme vivant qui remplit une ou plusieurs fonctions précises.

★ À maîtriser

• 🔄 L’organisation pluricellulaire s’établit selon la séquence suivante : les cellules spécialisées s’organisent en tissus, les tissus s’assemblent en organes, les organes appartiennent à des systèmes assurant des fonctions précises

Compléments

• Chez la pomme de terre, le parenchyme de réserve stocke des substances nutritives comme l’amidon, tandis que le parenchyme chlorophyllien de l’élodée réalise la photosynthèse.

💡 Astuce mémo

Cellules spécialisées → tissus → organes → systèmes

📊 Tableaux de synthèse

Matrices extracellulaires animale et végétale