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Unité 1 – L’historique du microscope et revue de la cellule
L’étude de la cellule ne commença qu’au 17ième siècle avec l’apparition du
microscope optique.
Anton Van Leeuwenhoek est le premier scientifique qui a observé des êtres
unicellulaires.
Robert Hooke a identifié l’existence de la cellule dans les tissus. (Observer
les cellules de liège)
Au milieu du 19ième siècle, les biologistes reconnurent le principe de la
théorie cellulaire « Tous les êtres vivants sont composés d’éléments
autoreproducteurs qu’on appelle cellules »
Seulement après l’apparition du microscope électronique à transmission
est-ce que les scientifiques ont pu étudier structure interne de la cellule.
Concepts
1. Tous les êtres vivants sont formés de cellules. (Unité structurales et
fonctionnelles de la vie)
a) Chaque cellule est limité par une membrane, les organites sont
aussi entourés d’une membrane.
b) La membrane supervise l’entrée et la sortie des molécules.
1. L’évolution s’accompagne souvent d’une augmentation de la complexité.
a) Les cellules Eucaryotes possèdent des organites variés,
contrairement aux cellules des procaryotes.
b) Les cellules Eucaryotes ont peut-être évolué à partir du moment
où des minuscules procaryotes résidèrent à l’intérieur des
Procaryotes plus volumineux.
Liège ?
Le liège
est un
organisme
vivant
qu’on
utilise
pour
boucher
les
bouteilles
de vin.
(Quark)
Eucaryotes? Eu = vrai
Caryotes = noix
(noyau)
Cellules avec des
noyaux distincts.
Procaryotes? Avant
noyau. Cellule qui
n’a pas de noyau
distinct. (Ex.
bactérie)
https://www.tdwscience.com/cellscape
Quiz - Revue de la cellule
Nom: ________________________________
Date: ___________________
1. C’est quoi la définition de la biologie ?
2. Nommez deux différences entre la cellule animale et la cellule végétale.
3. Nommez cinq organites cellulaires.
4. Indiquez le rôle des cinq organites mentionné plus haut.
5. C’est quoi la différence entre une cellule eucaryotes et procaryotes ?
6. Quelles sont les deux différentes façons qu’une cellule peut se diviser ?
7. Donnez un exemple de chacun des deux types de division.
8. C’est quoi la différence entre un organisme pluricellulaire et un organisme
unicellulaire ?
Exemple.
9. Qui était le premier scientifique à visionner un être unicellulaire ?
La structure cellulaire
La membrane cellulaire
La membrane entoure la cellule complètement et parfois forme diverses
structures à l’intérieur de la cellule. Quel soit le type de membrane, elles ont
la même structure et fonctions.
La membrane cellulaire est formée par une double couche phospholipidique
avec des protéines globulaires qui s’injectent à l’intérieur et se retrouve à la
surface de celui-ci.
On appelle ceci : Le modèle de la
mosaïque fluide.
Il existe différents types de protéines
membranaires. Certaines facilitent
l’entrée ou la sortie des molécules,
d’autres agissent comme récepteurs
ou influencent l’activité cellulaire.
Fonction de la membrane cellulaire
La membrane cellulaire sert de frontière entre le milieu extérieur de la
cellule et son milieu interne qu’on appelle cytoplasme.
La membrane permet seulement à certaines molécules d’entrer ou de sortir
librement du cytoplasme. (Membrane semi-perméable)
En générale les molécules d’une petite taille peuvent entrer plus facilement
que les molécules d’une taille plus grosse.
Transport à travers la membrane
Diffusion : Le déplacement des molécules d’une région de haute
concentration vers une région de plus faible concentration.
(Utilisé principalement par les plus petites molécules)
Membrane semi-perméable
A B
Mouvement du soluté
Puisqu’il y a beaucoup plus de soluté dans le côté A le gradient de
concentration fait que les molécules de soluté vont ce déplacé du côté A vers
le côté B pour éventuellement trouver un équilibre.
Membrane semi-perméable
A B
Osmose : La diffusion de l’eau à travers une membrane semi-perméable.
Lorsque les solutés sont trop gros pour pénétrer la membrane plasmique,
l’eau peut se déplacer pour assurer une concentration égale des deux côtés
de la membrane.
Dans l’exemple ci-dessus puisque le côté A est beaucoup plus concentré
(plus de soluté) que B l’eau vas se déplacer du côté B vers le côté A pour
aider à diluer le soluté en A.
L’osmose peut changer le type de solution à l’intérieur de la cellule.
Effets de l’osmose sur la cellule
Tonicité de la solution Concentration des
solutés
Conséquences
Isotonique Égale sur l’intérieur et
l’extérieur de la cellule
La cellule conserve son
apparence
Hypertonique Plus haut à l’extérieur de la
cellule qu’à l’intérieur
La cellule se ratatine, état
de plasmolyse
Hypotonique Plus bas à l’extérieur de la
cellule qu’à l’intérieur
La cellule se gonfle, état
de turgescence
Questions
1. Si j’étais né en 1435, c’était quel siècle ?
2. Est-ce que l’eau est vivante ?
3. Utilisé une bonne analogie pour expliquer le rôle de la membrane cellulaire.
4. Expliquez les deux parties de la théorie cellulaire.
5. Expliquez comment la diffusion fonctionne. Vous pouvez faire un dessin.
6. Expliquez comment l’osmose fonctionne. Vous pouvez faire un dessin.
Transport passif et Actif
Transport passif : La plupart de soluté sont incapables de diffuser
simplement à travers de la membrane cellulaire ; ils traversent grâce à des
médiateurs. (Molécules porteuses) Un médiateur est une protéine
membranaire dont le rôle est spécifique car elle ne se lie qu’au type de
molécule qu’elle transporte.
Dans le transport passif, le médiateur ne fait qu’augmenter la vitesse de la
diffusion d’un soluté spécifique. (Exemple de soluté : glucides, acides
aminés ou nucléotides)
Puisque le transport passif ne fait qu’augmenter la vitesse de la diffusion,
Aucune énergie n’est requise.
Transport actif : le soluté traverse la membrane à l’encontre du gradient de
concentration (d’une région de faible concentration vers une région de forte
concentration). C’est un mécanisme qui permet la cellule de concentrer un
soluté à l’intérieur ou l’extérieur de la membrane cellulaire.
Ex. L’iode est concentré dans la glande thyroïde
Le transport actif exige une dépense d’énergie considérable car,
contrairement à la diffusion, le soluté doit se déplacer contre le gradient de
concentration.
Différence entre le transport actif et passif
Passif Actif
Eucaryotes et procaryotes
On classe les cellules en deux catégories selon qu’elles possèdent ou non un
noyau. Les Bactéries et Cyanobactéries sont des procaryotes (aucun
noyau). Toutes les autres cellules sont des cellules eucaryotes (possède un
noyau). On peut distinguer les deux catégories de cellules par la présence ou
l’absence de membrane internes. Les procaryotes ont une zone nucléaire
non-limitée par une membrane, tandis que les eucaryotes possèdent une zone
nucléaire limitée par une membrane (enveloppe nucléaire). En plus les
cellules procaryotes ne possèdent pas d’organites membranaires.
Cellule procaryotes Cellule eucaryotes
Ex : Ex :
Les organites
http://www.ustboniface.mb.ca/cusb/abernier/cellule_ani_images/cellani.html
Les organites sont des petites structures, souvent membranaires aux
fonctions spécifiques responsables de la croissance et de la reproduction de
la cellule. Puisque la cellule a besoin d’énergie pour faire le transport actif,
il ya aussi des organites qui fournit de l’énergie à la cellule. Finalement,
pour permettre le mouvement de la cellule, il y a des organites de
déplacement.
Noyau
Le noyau est l’organite le plus volumineux de la cellule. Le noyau contient
de l’ADN au niveau des chromosomes et de l’ARN au niveau des molécules.
L’ADN et l’ARN sont responsables pour la synthèse des protéines. Le
noyau est le centre d’information de la cellule.
Réticulum endoplasmique
Un système de ramification faites de repliement membranaire qui parcourent
le cytoplasme et s’étendent jusqu’à la membrane nucléaire. Certaines
sections sont piquetées (RE granuleux), d’autres sont nues et forment le RE
lisse. Les ribosomes (graines sur le RE) sont le lieu de la synthèse des
protéines. Les ribosomes se trouvent aussi dans le cytoplasme dans des
regroupements qui s’appellent des polysomes.
Le RE granuleux est chargé de la synthèse des protéines et le RE lisse
s’occupe de la synthèse des lipides. En plus les deux ont comme rôle
d’acheminer des matériaux d’une partie de la cellule à une autre.
L’Appareil de Golgi
Empilement de plusieurs sacs membranaires aplatis qu’on appelle des
saccules. Ces organites se spécialisent dans l’emballage des
macromolécules. Les saccules contiennent des enzymes capables de greffer
des sucres, des groupements phosphates et des acides gras et les molécules
de protéines.
Lysosomes
Vésicules formées par l’appareil de Golgi riches en enzymes hydrolytique
ou digestives, capable de briser les macromolécules ; c’est pour cette
raison qu’ils demeurent isolés du reste du cytoplasme car ils pourraient
détruire la cellule elle-même. Certaines lysosomes, nouvelle formés se
fusionnent avec des vésicules de phagocytose ; celle-ci apparaissent lorsque
la membrane cellulaire s’incurve pour emprisonner de petites quantités de
matière.
Vacuole
La plupart des cellules végétales adultes possèdent des vacuoles (gros sac
membranaire) certaines cellules animales et quelques organismes
unicellulaires contiennent des vacuoles d’un type particulier. Le liquide
vacuolaire ou sève cellulaire est une sorte de réservoir contenant des
substances en fortes concentrations, comme sucres, des acides, des sels et
des pigments.
Chloroplaste
Les chloroplastes contiennent des pigments, surtout chlorophylle, qui capte
l’énergie solaire pour synthétiser des glucides comme le glucose.
C’est le phénomène de la photosynthèse au cours duquel l’énergie solaire
est transformée en énergie chimique de liaison dans les molécules
organiques.
L’équation générale de la photosynthèse :
Énergie + dioxyde de carbone + eau → glucide + oxygène
É + 6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + 6O2
Énergie signifie l’énergie solaire qui vient des photons de lumière.
La photosynthèse est le phénomène qui permet aux algues et aux plantes de
fabriquer leur propre nourriture
Les chloroplastes contiennent des pigments caroténoïdes ou autres et une
forte quantité d’un pigment vert qu’on appelle chlorophylle.
Mitochondrie
Toutes les cellules eucaryotes, capables de photosynthétiser ou non,
possèdent des mitochondries, sites de la respiration cellulaire.
Ces organites sont pourvus d’enzymes chargées de briser les molécules
organiques nutritives, riches en énergie, pour fabriquer l’ATP (Adénosine
triphosphate), molécule énergétique de la cellule.
L’équation générale de la respiration cellulaire est :
Glucide + oxygène → dioxyde de carbone + eau + énergie
C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + É
Le terme ATP signifie énergie. Toutes les cellules eucaryotes possèdent des
mitochondries car elles ont un constant besoin d’ATP (énergie).
La structure des mitochondries ressemble à celle du chloroplaste : le
compartiment interne se nomme une matrice et la membrane interne se
replie pour former des crêtes. On qualifie souvent la mitochondrie de «
centrale énergétique de la cellule », car elle produit l’ATP nécessaire aux
réactions cellulaires.
Autotrophes : organisme qui fabriquent leur propre nourriture
Hétérotrophes : se nourrissent d’aliment déjà existants.
Cils et flagelle
Les cils et flagelle sont des structures associées au mouvement de certaines
cellules.
Centrioles
Les centrioles sont des courts cylindres. Les centrioles peuvent jouer un rôle
dans certains mécanismes cellulaires qui demandent la présence de
microtubules.
Ex création du fuseau achromatique chez les cellules animales.
Tableau de synthèse
Nom Fonction
Membrane cellulaire
Noyau
Nucléole
Réticulum endoplasmique
RE granuleux
RE lisse
Ribosome
Appareil de Golgi
Vacuole et vésicule
Lysosome
Mitochondrie
Chloroplaste
Microfilament
Microtubule
Centriole
Cils et flagelle
La cellule animale
Cellule végétale
Différence
Cellule plante Cellule animal
Révision – Bio 11 – Homéostasie
1. C’est quoi le bien-être?
2. Comment est-ce qu’on peut maintenir notre bien-être ?
3. Comment est-ce que notre bien-être affect celui de quelqu’un d’autre ?
4. C’est quoi l’homéostasie ?
5. Nommez les trois systèmes homéostatiques.
6. Expliquez le système de rétroaction négatif.
7. Nommez les choses que le corps doit faire pour maintenir l’homéostasie.
8. Nommez les processus vitaux nécessaire pour maintenir la vie.
9. Expliquez comment la membrane cellulaire contrôle l’homéostasie de la cellule.
10. Expliquez la différence entre endocytose et exocytose.
11. Expliquez la différence entre le transport passif et le transport actif.
12. Nommez les facteurs qui influencent le passage des molécules à travers la
membrane.
13. Expliquez le rôle de l’ATP et comment il est créé.
14. Quel est la température normale du corps ?
15. Quel est le pH sanguin normal ?
16. Quel est la pression sanguine normal ?
17. Quel est la concentration de glucose sanguine normal ?
