📌 L’anabolisme assemble de petites molécules en molécules plus grandes et consomme de l’énergie, tandis que le catabolisme détruit les grandes molécules en molécules plus petites et libère de l’énergie.
Régulation → homéostasie → adaptation
★ À maîtriser
La classification hiérarchique de l’être humain comprend:
Les trois domaines du vivant se répartissent en six règnes:
Compléments
📌 Les Archaebactéries vivent seulement en conditions anaérobies, tandis que les Eubactéries peuvent vivre en présence d’oxygène, en conditions aérobies.
Règne → phylum → classe → ordre → famille → genre → espèce
★ À maîtriser
📌 La théorie cellulaire établit que la cellule est l’unité de base de la structure de tous les organismes et que tous les organismes sont constitués d’une ou de plusieurs cellules.
📌 Le principe « Omnis cellula e cellula » affirme que toutes les cellules se développent à partir de cellules existantes. - Rudolf Virchow, 1855
Compléments
Hooke observe → Schleiden et Schwann généralisent → Virchow complète
★ À maîtriser
📌 Le transport passif déplace les molécules sans dépense d’énergie chimique, généralement selon le gradient de concentration, tandis que le transport actif utilise l’énergie de l’ATP et peut s’effectuer contre ce gradient.
📌 La pompe Na+/K+-ATPase rejette trois ions sodium vers l’extérieur et fait entrer simultanément deux ions potassium en consommant de l’ATP.
Compléments
La membrane plasmique contient environ 50 % de lipides et 50 % de protéines en masse relative, bien que le nombre de molécules lipidiques soit beaucoup plus élevé.
La composition en poids sec relatif de la membrane plasmique du globule rouge est:
Passif : selon le gradient ; actif : contre le gradient avec ATP
★ À maîtriser
📌 Les symports transportent simultanément deux types de molécules dans le même sens, tandis que les antiports les transportent en sens opposés.
Compléments
Les uniports représentent plus de 95 % de l’ensemble des perméases.
Les pompes Na+/K+-ATPase utilisent environ 25 % de l’ATP produit par la cellule et maintiennent un déséquilibre ionique entre le cytoplasme et le milieu extracellulaire.
Perméases sélectives, conductions passives, pompes ATP-dépendantes
🔄 La phagocytose comprend les étapes suivantes:
La phagocytose internalise des particules dont la taille dépasse 200 nm et est réalisée notamment par les macrophages et les polynucléaires neutrophiles.
📌 La pinocytose fluide capture au hasard des macromolécules, tandis que la pinocytose médiée par récepteurs reconnaît spécifiquement des ligands grâce à des récepteurs membranaires et à la clathrine.
Phagocytose : adhésion → pseudopodes → phagosome → phagolysosome
📌 Le réticulum endoplasmique rugueux porte des ribosomes et participe à la synthèse des protéines, tandis que le réticulum endoplasmique lisse intervient notamment dans la synthèse des lipides, le métabolisme des glucides et la détoxication.
Réticulum rugueux : protéines ; réticulum lisse : lipides et détoxication
★ À maîtriser
Les trois modes de transport des protéines sont:
Les lysosomes contiennent des enzymes hydrolytiques actives de façon optimale à environ pH 5 et dégradent les matériaux internalisés ou certaines substances intracellulaires.
Dans le système ubiquitine-protéasome, l’ubiquitine ligase fixe plusieurs molécules d’ubiquitine aux protéines cibles, puis le protéasome dégrade ces protéines en acides aminés ou fragments peptidiques et l’ubiquitine est recyclée.
Les mitochondries possèdent une double membrane dont les crêtes augmentent la surface disponible pour les réactions de respiration cellulaire, et leur nombre peut atteindre 2 500 selon les besoins énergétiques de la cellule.
Compléments
📌 Les peroxysomes contiennent des enzymes oxydantes et peuvent décomposer les lipides, tandis que les glyoxysomes des graines végétales convertissent les acides gras en glucides.
Signal de tri → transport spécifique → destination cellulaire
★ À maîtriser
📌 Les procaryotes ne possèdent pas de noyau organisé et ont peu d’organites, tandis que les eucaryotes possèdent un noyau à double membrane et de nombreux organites.
📌 La cellule végétale possède une paroi cellulaire, une grande vacuole centrale et des chloroplastes, tandis que la cellule animale possède un glycocalyx et des lysosomes mais pas de paroi ni de chloroplastes.
Compléments
Coopération des organites → émergence des fonctions cellulaires
★ À maîtriser
📌 Les composés inorganiques ne contiennent pas de carbone et d’hydrogène chimiquement combinés, tandis que les composés organiques contiennent du carbone et de l’hydrogène associés chimiquement.
Deux monosaccharides s’associent par une liaison glycosidique covalente lors d’une réaction de condensation qui libère une molécule d’eau et forme un disaccharide.
Les cellules contiennent 20 acides aminés, dont 8 sont essentiels chez l’humain et doivent être apportés par l’alimentation.
📌 L’ADN est généralement formé de deux brins en double hélice, tandis que l’ARN est généralement simple brin et peut adopter différentes conformations liées à sa fonction.
Compléments
★ À maîtriser
📌 Chez l’humain, les enzymes fonctionnent généralement de manière optimale à 37 °C, tandis qu’une température d’environ 40 °C peut les dénaturer progressivement et leur faire perdre leur fonction.
Compléments
📌 Le modèle de Fischer décrit une complémentarité fixe entre l’enzyme et le substrat, tandis que le modèle de Koshland propose que le site actif se remodèle lors de leur interaction.
Substrat → enzyme-substrat → produit
📌 En condition anaérobie, le pyruvate est transformé en lactate chez l’humain ou en éthanol chez les levures, tandis qu’en condition aérobie il entre dans la mitochondrie et devient de l’acétyl-CoA.
Un tour du cycle de Krebs, correspondant à une molécule d’acétyl-CoA, produit théoriquement 12 ATP et réellement 10 ATP.
Lors de la phosphorylation oxydative, les électrons sont transférés le long d’une chaîne de transport située dans la membrane mitochondriale, ce qui crée un gradient électrochimique utilisé pour former de l’ATP.
Glycolyse → pyruvate → Krebs → phosphorylation oxydative
★ À maîtriser
La chaîne de transport d’électrons, localisée dans la membrane mitochondriale interne, transfère les électrons du NADH ou du FADH2 vers l’oxygène, ce qui expulse des protons vers l’espace intermembranaire et crée un gradient électrochimique.
Le retour des protons dans la matrice mitochondriale à travers l’ATP synthase FoF1 fournit l’énergie nécessaire à la synthèse d’ATP à partir d’ADP et de phosphate inorganique.
Un tour du cycle de Krebs produit théoriquement 12 ATP, mais environ 10 ATP en réalité, à partir d’une molécule d’acétyl-CoA.
La fermentation est un catabolisme anaérobie qui régénère le NAD+ en transférant les électrons du NADH vers le pyruvate ou ses dérivés et fournit un rendement net de 2 moles d’ATP par phosphorylation au niveau du substrat.
Compléments
Électrons → gradient de protons → ATP
★ À maîtriser
Le cycle cellulaire comprend deux périodes essentielles : l’interphase, correspondant à la croissance cellulaire, et la mitose, correspondant à la division cellulaire proprement dite.
L’interphase se déroule successivement selon les phases G1, S et G2.
🔄 Les phases de la mitose sont:
📌 La mitose d’une cellule diploïde produit deux cellules filles possédant le même nombre de chromosomes et le même patrimoine héréditaire que la cellule mère, tandis que la méiose produit quatre gamètes haploïdes après deux divisions successives.
Compléments
G1 → S → G2 → mitose
★ À maîtriser
📌 La nécrose est une mort cellulaire accidentelle qui entraîne une perte d’intégrité membranaire, un gonflement cellulaire et une réaction inflammatoire, tandis que l’apoptose est une mort cellulaire programmée qui conserve l’intégrité membranaire et n’induit pas d’inflammation.
Compléments
Nécrose : membrane rompue et inflammation ; apoptose : membrane conservée et absence d’inflammation
📌 La pénicilline inhibe la synthèse de la muréine bactérienne et empêche ainsi la reproduction des bactéries, mais elle n’agit pas sur les cellules eucaryotes.
📌 Les bactéries à Gram positif retiennent le violet de gentiane grâce à leur paroi peptidoglycanique, tandis que les bactéries à Gram négatif sont décolorées par l’alcool en raison de leur paroi composée de lipopolysaccharides.
📌 Un virus est un parasite intracellulaire obligatoire non cellulaire, dépourvu d’enzymes métaboliques, de ribosomes et d’autonomie fonctionnelle, tandis qu’une bactérie est une cellule procaryote capable d’assurer son propre métabolisme.
Une particule virale comprend un génome viral et une capside protéique, et certains virus possèdent en plus une enveloppe provenant de la membrane plasmique ou du cytoplasme de la cellule hôte.
La multiplication virale commence par la reconnaissance de la cellule hôte et l’injection du génome viral, se poursuit par la synthèse des génomes et des protéines virales, puis s’achève par l’assemblage des virions et la destruction éventuelle de la cellule hôte.
Procaryote : cellule sans noyau ; virus : parasite acellulaire
★ À maîtriser
📌 Les virus à ADN utilisent généralement les ADN polymérases de la cellule-hôte, tandis que les virus à ARN possèdent habituellement des enzymes permettant d’initier la réplication de leur propre génome dans l’hôte.
📌 Le cycle lytique détruit la bactérie-hôte en libérant de nombreux phages, tandis que la lysogénisation intègre l’ADN viral au chromosome bactérien sous forme de prophage sans détruire immédiatement la bactérie.
Compléments
📌 Les viroïdes sont de très petites molécules d’ARN nu, dépourvues de capside, qui empêchent la croissance des cellules végétales.
📌 Les enzymes de restriction bactériennes reconnaissent et découpent l’ADN étranger, tandis que la sélection naturelle favorise les phages capables d’échapper à cette reconnaissance, ce qui fait évoluer continuellement la relation parasite-hôte.
Fixation → injection → détournement cellulaire → assemblage → libération
📌 Les virulicides tuent ou inactivent les virus par des moyens physiques comme la chaleur ou l’eau de Javel, tandis que les virostatiques empêchent leur multiplication ou leur sortie de la cellule.
📌 Un antiviral doit limiter la toxicité cellulaire et l’apparition de résistances, car les antimétabolites qui bloquent la synthèse de l’ADN peuvent aussi détruire les cellules digestives ou médullaires qui se reproduisent rapidement.
Les analogues structuraux des nucléosides s’incorporent à l’ADN sous une forme défectueuse, les inhibiteurs nucléosidiques terminent la chaîne d’ADN et les inhibiteurs non nucléosidiques forment un verrou empêchant la réplication.
Les protozoaires sont principalement répartis en quatre phylums:
Trypanosoma gambiense est un zooflagellé responsable de la maladie du sommeil, transmis à l’homme par la piqûre d’une mouche tsé-tsé infestée.
Plasmodium vivax est un sporozoaire responsable de la malaria qui utilise deux hôtes, le moustique Anophèle et l’homme.
Les ACT contenant de l’artémisinine sont utilisés contre la malaria, tandis que la primaquine est utilisée contre les formes hépatiques de Plasmodium vivax et Plasmodium ovale, pour lesquelles les ACT ne sont pas actifs.
🔄 Le développement d’un champignon suit la séquence:
Les champignons sécrètent des enzymes hydrolytiques qui dégradent les macromolécules de la nourriture en petites unités absorbables.
Les lichens sont une association mutualiste entre une algue qui réalise la photosynthèse et un champignon qui absorbe l’eau et les minéraux et assure l’ancrage au substrat.
📌 Les antifongiques agissent principalement sur la membrane cellulaire des champignons en la perforant, ce qui rompt l’intégrité de la cellule et entraîne sa mort.
Blocage d’une étape virale → diminution de la multiplication et des symptômes
| Type | Énergie | Mécanisme |
|---|---|---|
| Diffusion passive | Aucune dépense d’ATP | Selon le gradient de concentration |
| Osmose | Aucune dépense d’ATP | Mouvement de l’eau à travers une membrane semi-perméable |
| Transport actif | ATP | Contre le gradient de concentration |
| Endocytose | ATP | Entrée de liquides ou de particules par vésicules |
| Mode | Mécanisme | Destination ou exemple |
|---|---|---|
| Ouverture contrôlée | Passage par les pores nucléaires | Cytosol et noyau |
| Translocation | Passage direct à travers une membrane | Réticulum, mitochondries, peroxysomes |
| Vésiculaire | Transport dans des vésicules | Réticulum endoplasmique et appareil de Golgi |
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