BIOLOGIEL’ESSENTIEL EN FICHES

MÉMO VISUEL DE

Daniel Richard Ancien Professeur de biologie à l’université Toulouse III –

Paul Sabatier

Patrick Chevalet Maître de conférences à l’université Toulouse II – Le Mirail

Thierry Soubaya Professeur agrégé en classes préparatoires BCPST

3e édition

© Dunod, 2011, 2014, 20155 rue Laromiguière, 75005 Paris

www.dunod.comISBN 978-2-10-074371-1

Photographies de couverture :En haut à gauche : bois homoxylé de Pin © Thierry Soubaya

En haut à droite : fantastic macro red iguana eye © Aleksandr Lesik – Fotolia.comEn bas à gauche : clownfish in marine aquarium © Aleksandar Todorovic – Fotolia.com

En bas à droite : mimosas © Jovo – Fotolia.com

Retrouvez les compléments en ligne de l’ouvrage sur www.dunod.com/contenus-complementaires/9782100743711

III

Table des matières

Comment utiliser cet ouvrage ? XAvant-propos XIAbréviations XII

Partie 1 De la cellule à l’organisme

1.1 LA CELLULEFiche 1 Les constituants chimiques du vivant 2Fiche 2 L’organisation de la cellule chez les Eumétazoaires 3Fiche 3 La cellule végétale 4Fiche 4 La cellule des Eubactéries et des Archées 5Fiche 5 Les virus 6Fiche 6 La membrane plasmique 7Fiche 7 Les échanges transmembranaires 8Fiche 8 La pompe Na+/K+ 9Fiche 9 La membrane plasmique et les gradients électrochimiques 10Fiche 10 Les propriétés électriques de la membrane plasmique 11Fiche 11 L’utilisation de l’énergie potentielle membranaire 12Fiche 12 La mitochondrie 13Fiche 13 La respiration cellulaire et la synthèse d’ATP 14Fiche 14 Les réseaux membranaires intracellulaires 15Fiche 15 Le noyau 16Fiche 16 La structure du cytosquelette 17Fiche 17 Le métabolisme intermédiaire 18Fiche 18 La compartimentation des voies métaboliques 19Fiche 19 Le catabolisme des glucides 20Fiche 20 L’adressage des protéines 22Fiche 21 Le transport vésiculaire des protéines 23Fiche 22 Le chloroplaste 24Fiche 23 La photosynthèse 25Fiche 24 La fixation du CO2 lors de la photosynthèse 26Fiche 25 Du mésenchyme au myocyte 27Fiche 26 Le cycle cellulaire 28

IV

Table des matièresFiche 27 Le contrôle du cycle cellulaire 29Fiche 28 La mitose 30Fiche 29 La méiose 32Fiche 30 La mort cellulaire et l’apoptose 34Fiche 31 La localisation des divisions cellulaires dans l’organisme 35

1.2 LES TISSUS ET LA COMMUNICATION INTERCELLULAIREFiche 32 Quelques types de tissus des Eumétazoaires 36Fiche 33 Quelques types de tissus de la lignée verte 38Fiche 34 La matrice extracellulaire des Eumétazoaires 40Fiche 35 La matrice extracellulaire de la lignée verte 41Fiche 36 Les adhérences cellulaires 42Fiche 37 Les jonctions communicantes 43Fiche 38 La notion de communication 44Fiche 39 Les récepteurs membranaires 45Fiche 40 Les seconds messagers intracellulaires 46Fiche 41 Les protéines G 47Fiche 42 Les récepteurs cytoplasmiques 48Fiche 43 Les récepteurs nucléaires 49Fiche 44 Le complexe hypothalamo-hypophysaire 50Fiche 45 Les corticosurrénales 52Fiche 46 La médullo-surrénale 54Fiche 47 La thyroïde 55Fiche 48 Le pancréas endocrine 56Fiche 49 La cytologie du neurone 57Fiche 50 Le potentiel d’action 58Fiche 51 La transmission synaptique 59Fiche 52 Les principaux neuromédiateurs 60Fiche 53 Les récepteurs post-synaptiques 62Fiche 54 L’intégration des informations dans le neurone 63Fiche 55 Les cellules gliales 64Fiche 56 L’anatomie comparée du système nerveux 65Fiche 57 L’anatomie de l’encéphale humain 66Fiche 58 Le système neuro-végétatif 68Fiche 59 Les modes d’action cellulaire des phytohormones 69Fiche 60 Les phytohormones 70Fiche 61 Le développement de l’appareil végétatif 72Fiche 62 L’auxine et le grandissement cellulaire 73

V

Table des matières

1.3 L’ORGANISMEFiche 63 L’évolution, théorie unificatrice de la biologie 74Fiche 64 L’évolution, aujourd’hui 75Fiche 65 Les grandes étapes de l’évolution 76Fiche 66 Évolution et phylogénétique 77Fiche 67 Phylogénétique et homologies primaires 78Fiche 68 Nomenclature et classification actuelles 79Fiche 69 Métazoaires et Eumétazoaires 80Fiche 70 Les Cnidaires 81Fiche 71 Le mésoderme et le coelome 82Fiche 72 La métamérie 83Fiche 73 Les Cordés 84Fiche 74 Les Eumycètes 85Fiche 75 Les Bryophytes 86Fiche 76 Les Filicophytes 87Fiche 77 Les Spermatophytes 88

1.4 L’INFORMATION GÉNÉTIQUE ET SON EXPRESSIONFiche 78 L’ADN, support de l’information génétique 90Fiche 79 Le gène eucaryote 91Fiche 80 La réplication de l’ADN chez les Eucaryotes 92Fiche 81 Les systèmes de réparation de l’ADN 93Fiche 82 Les mutations 94Fiche 83 Les recombinaisons 95Fiche 84 Fluidité du génome et épigénétique 96Fiche 85 L’expression de l’information génétique 97Fiche 86 La transcription 98Fiche 87 La maturation des ARN pré-messagers 99Fiche 88 La traduction chez les Eucaryotes 100Fiche 89 Le contrôle transcriptionnel de l’expression génétique 101Fiche 90 Le contrôle post-transcriptionnel de l’expression génétique 102Fiche 91 Le contrôle de la traduction chez les Eucaryotes 103Fiche 92 La maturation des protéines 104

VI

Table des matières

Partie 2 Les fonctions de nutrition

2.1 LES MILIEUX LIQUIDIENS ET LA CIRCULATIONFiche 93 La sève brute 106Fiche 94 La sève élaborée 107Fiche 95 Le fonctionnement des stomates 108Fiche 96 La circulation des sèves 109Fiche 97 Les moteurs de la circulation des sèves 110Fiche 98 Le sang 111Fiche 99 L’anatomie du cœur des Mammifères 112Fiche 100 L’activité cardiaque chez l’Homme 113Fiche 101 Cellules myocardiques et contraction cardiaque 114Fiche 102 Les vaisseaux 115Fiche 103 La circulation des liquides internes 116Fiche 104 Les pompes cardiaques 117Fiche 105 La pression artérielle 118Fiche 106 La régulation de la pression artérielle 119

2.2 L’HOMÉOSTASIEFiche 107 La notion d’homéostasie 120Fiche 108 La glycémie 121Fiche 109 La calcémie 122Fiche 110 Le pH plasmatique 123Fiche 111 L’osmorégulation 124Fiche 112 La thermorégulation 126Fiche 113 L’équilibre hydro-minéral chez les plantes 127

2.3 LA NUTRITIONFiche 114 La prise alimentaire 128Fiche 115 L’appareil digestif des Mammifères 130Fiche 116 La digestion 131Fiche 117 L’absorption intestinale 132Fiche 118 Les états nutritionnels 134Fiche 119 Les besoins alimentaires 135Fiche 120 L’absorption des solutés du sol 136Fiche 121 L’absorption de l’azote du sol 137Fiche 122 L’absorption du diazote 138

VII

Table des matières

2.4 LA RESPIRATIONFiche 123 Le fonctionnement des échangeurs respiratoires 139Fiche 124 Les branchies 140Fiche 125 La respiration chez les Mammifères 142Fiche 126 La diversité des poumons 144Fiche 127 Le système trachéen 146Fiche 128 Les pigments respiratoires 147Fiche 129 Le transport des gaz respiratoires 148Fiche 130 Le contrôle des échanges respiratoires 149

2.5 L’EXCRÉTIONFiche 131 Les produits de l’excrétion azotée 150Fiche 132 Les principaux types d’appareils excréteurs 151Fiche 133 Les modalités de fonctionnement des appareils excréteurs 152Fiche 134 L’organisation générale du rein des Mammifères 153Fiche 135 Le fonctionnement du néphron des Vertébrés 154Fiche 136 L’excrétion azotée et le milieu de vie 156

Partie 3 Les fonctions de relation

3.1 LA SENSIBILITÉFiche 137 Le fonctionnement des systèmes sensoriels 158Fiche 138 La sensibilité visuelle chez l’Homme 159Fiche 139 L’œil humain 160Fiche 140 La rétine 161Fiche 141 De la molécule photoréceptrice à l’œil 162Fiche 142 La transduction du signal lumineux 163Fiche 143 Le traitement de l’information visuelle au niveau de la rétine 164Fiche 144 Le traitement de l’information visuelle par le cortex visuel 165Fiche 145 La sensibilité mécanique 166Fiche 146 Le codage et le traitement de l’information de contact 167Fiche 147 La sensibilité à la position du corps dans l’espace 168Fiche 148 La sensibilité chimique 170Fiche 149 La sensibilité thermique 172

VIII

Table des matièresFiche 150 La sensibilité auditive 173Fiche 151 L’oreille interne 174Fiche 152 La transduction auditive 176Fiche 153 Le traitement central de l’information auditive 177Fiche 154 La douleur 178Fiche 155 Le déterminisme de la floraison 179Fiche 156 Le déterminisme de la germination 180Fiche 157 Les tropismes 181

3.2 LA MOTRICITÉFiche 158 Le muscle et la fibre musculaire 182Fiche 159 Le couplage excitation-contraction 184Fiche 160 La contraction musculaire 186Fiche 161 Le réflexe de flexion 187Fiche 162 Le réflexe myotatique 188Fiche 163 La posture 189Fiche 164 Le mouvement volontaire 190Fiche 165 La programmation et le contrôle du mouvement volontaire 191Fiche 166 L’exercice physique 192

3.3 LES DÉFENSES DE L’ORGANISMEFiche 167 La protection de contact 193Fiche 168 La réponse inflammatoire 194Fiche 169 Récepteurs de l’immunité innée et cellules NK 195Fiche 170 Le système du complément 196Fiche 171 L’apprêtement de l’antigène 197Fiche 172 Antigène-anticorps et CMH 198Fiche 173 Les gènes codant les molécules du CMH 199Fiche 174 Les lymphocytes T auxiliaires 200Fiche 175 Les lymphocytes T cytotoxiques 201Fiche 176 Les défenses chez les plantes 202

3.4 LES ÉCOSYSTÈMES ET LES POPULATIONSFiche 177 La répartition des espèces 203Fiche 178 Un exemple d’écosystème, la mare 204Fiche 179 Les écotones 205Fiche 180 Les réseaux trophiques 206Fiche 181 Le cycle du carbone 207Fiche 182 Le cycle de l’azote 208Fiche 183 Les relations interspécifiques 209Fiche 184 L’apprentissage et le conditionnement 210Fiche 185 La socialité 211Fiche 186 La communication animale 212

IX

Table des matières

Partie 4 La reproduction et le développement

4.1 LA REPRODUCTIONFiche 187 La reproduction sexuée et asexuée 214Fiche 188 L’appareil reproducteur femelle chez les Mammifères 216Fiche 189 L’appareil reproducteur mâle chez les Mammifères 217Fiche 190 Le cycle menstruel chez la femme 218Fiche 191 La gamétogenèse chez l’Homme 219Fiche 192 La fécondation 220Fiche 193 De la fécondation à la nidation 221Fiche 194 La gestation 222Fiche 195 La naissance chez les Mammifères 223Fiche 196 La lactation 224Fiche 197 La formation du gamétophyte chez les Angiospermes 225Fiche 198 L’appareil reproducteur des Angiospermes 226Fiche 199 Les pièces fertiles chez les Angiospermes 228Fiche 200 La pollinisation 230Fiche 201 La fécondation chez les Angiospermes 231Fiche 202 La formation de la graine 232Fiche 203 La diversité des fruits 233

4.2 LA CROISSANCE ET LE DÉVELOPPEMENTFiche 204 L’ontogenèse animale 234Fiche 205 La gastrulation chez les Batraciens 235Fiche 206 La neurulation chez les Batraciens 236Fiche 207 L’organisation du membre des Vertébrés Tétrapodes 237Fiche 208 Le développement indirect 238Fiche 209 Les méristèmes primaires 240Fiche 210 Les méristèmes secondaires 241Fiche 211 Les bourgeons et les ramifications 242Fiche 212 La mise en place de la fleur 243

Classification 244Index 245Crédits photographiques 249

X

Comment utiliser cet ouvrage ?

Les fonctions de relation3

4

La c

ellu

le

FICHE

3 La cellule végétale

Parenchyme chlorophylien d’Élodée (M.O.)

La cellule végétale eucaryote possède, globalement, les mêmes organites que la cellule animale. Néanmoins, elle se caractérise par la présence d’une paroi pectocellulosique, de plastes et de vacuoles, ainsi que par l’absence de centrioles.

Structure d’une cellule végétale « théorique », contenant l’ensemble des organites intracellulaires

MitochondrieNoyau

NucléoleRéticulum endoplasmique granulaire

Ribosomes

Réticulum endoplasmique lisse

Dictyosome

Goutellette lipidique

Plasmalemme

Parois

MéatVacuole Tonoplaste

Plasmodesme

Plaste

Amidon

Peroxysome

Cytoplasme

MicrotubulesMicrofilaments

Lysosome

Épiderme d’Oignon (M.O.)

Vacuole

Chloroplastes

ParoiCytoplasme

ParoiNoyau

Grande vacuole

Cytoplasme repoussé le long de la paroi

50 μm

50 μm

4 partiesLes grands axes de la biologie

212 fiches réparties en 15 chapitres

Les notions essentielles du cours pour réviser rapidement

600 schémas et photos en couleur

pour illustrer chaque notion importante

Et aussi…

• Une liste des abréviations employées dans l’ouvrage

• Un index complet

Des bonus en ligne sur www.dunod.com :Une sélection de schémas et photos à légender pour tester ses connaissances.

XI

Avant-propos

Nos connaissances en biologie ont considérablement progressé ces dernières décennies, notamment grâce à l’évolution des techniques d’investigation. Ces dernières ont permis d’approfondir aussi bien les aspects moléculaires du fonc-tionnement du vivant que son analyse systémique.

Cet ouvrage s’articule autour de ces données modernes et nous avons privilégié, dans la mesure du possible, une approche transversale, mettant en avant les principes fondamentaux du fonctionnement des êtres vivants.

Ces connaissances sont organisées en 4 grandes parties :

• De la cellule à l’organisme ;• Les fonctions de nutrition ;• Les fonctions de relation ;• La reproduction et le développement.Ces grands axes permettent d’aborder l’ensemble des aspects de la biologie sous la forme de plus de 200 fiches synthétiques, illustrées de 600 schémas et pho-tos en couleur. Ces fiches sont accompagnées d’un glossaire des abréviations employées dans l’ouvrage et d’un index complet.

Ce livre est conçu comme un instrument de révision, permettant de synthétiser les notions développées dans un ouvrage compagnon, plus complet : Biologie (Licence), tout le cours en fiches.

D’un niveau scientifique correspondant à la Licence de sciences de la vie, il per-mettra également aux étudiants de Master préparant les concours de réviser simplement et rapidement leurs connaissances.

Enfin, pour tester ses connaissances, une sélection de schémas et de photos à légender est accessible sur le site Internet des éditions Dunod à partir de la page de présentation de l’ouvrage.

XII

Abréviations

5HT 5 hydroxytryptamine – sérotonine

A Adrénaline

ABA Acide abscissique

ABP Auxine binding protein

AC Adenylyl cyclase

Ac Anticorps

Acétyl-CoA Acétyl coenzyme A

Ach Acétylcholine

ACTH Adrenal corticotrophin hormone - Corticotrophine

ADH Hormone antidiurétique

ADN (DNA) Acide désoxyribonucléique

ADP Adénosine diphosphate

AER Crête ectodermique apicale

Ag Antigène

AIA Acide indole-3 acétique

AJ Acide jasmonique

AMPA -amino-3-hydroxy-5-méthylisoazol-4-propionate

AMPc Adénosine monophosphate cyclique

ANF Facteur natriurétique ventriculaire

AP Adaptine

APC Cellule présentatrice de l’antigène

ARF Afférents du réflexe de flexion

ARN (RNA) Acide ribonucléique

ARNi ARN interférent

ARNm ARN messager

ARNmi micro-ARN

ARNsi small interfering ARN

ARNt ARN de transfert

AS Acide salicylique

ASC Canal sensible à l’amiloride

ASIC Canal ionique sensible à l’acide

Asp Aspartate

ATP Adénosine triphosphate

BCR B cell receptor

BER Réparation par excision de bases

BR Brassinostéroïde

CAM Molécule d’adhésion cellulaire

CAM Crassulacean acid metabolism

CASPASE Cysteine aspartate specific protease

CCK-PZ Cholécystokinine-pancréozymine

Cdk Cyclin dependant kinase

Cdc6 Cell division cycle 6

CGL Corps genouillé latéral du thalamus

CK Cytokinine

CLIP Class I- associated invariant chain peptide

CMH Complexe majeur d’histocompatibilité

CO Gène Constans

COP Coat protein

CPA Cellule présentatrice de l’antigène

CPEB CPE binding protein

CR Récepteur du complement

CRH Corticolibérine

Cdt1 cdc10 dependent transcript 1

DA Dopamine

DAG Di-acyl glycérol

DBD DNA binding domain

DC Cellule dendritique

DDCP DNA damage checkpoint

ddp Différence de potentiel

DHPR Récepteur aux dihydropyridines

ECG Électrocardiogramme

ETR Récepteur à l’éthylène

FAD Flavine adénine dinucléotide

XIII

Abréviations

FGF Facteur de croissance fibroblastique

FLC Gène Flowering Locus C

FRI Gène Frigida

FSH Hormone folliculo-stimulante

GABA Acide gamma amino-butyrique

GAP GTPase activating protein

GDP Guanosine diphosphate

GH Hormone de croissance

GHIH Somatostatine

GHRH Somatocrinine

Glu Glutamate

GluT Transporteur de glucose

GMPc Guanosine monophosphate cyclique

GnRH Gonadolibérine

GNRP Guanine nucleotide releasing protein

GTP Guanosine triphosphate

H Histamine

Hb Hémoglobine

HLA Human leucocyte antigen

HR Hypersensitive response

Hsp Protéine de choc thermique

ICAM Inter cellular adhesion molecule

Ig Immunoglobline

IL Interleukine

ILT Ig-like transcripts

IP3 Inositol tri-phosphate

ISR Induced systemic resistance

ITAM Immunoreceptor tyrosine-based activating motif

ITIM Immunoreceptor tyrosine-based inhibition motif

JH Hormone juvenile

LAR Local acquired resistance

LBD Ligand binding domain

LDL Low density lipoprotein

LFA Leucocyte function antigene

LH Hormone lutéinisante

MALT Tissu lymphoïde associé aux muqueuses

MAP Microtubule associated protein

MASP MBP associated protein

MBP Mannose binding protein

Mcm Minichromosome maintenance

MCP Mitotic checkpoint

MEB Microscope électronique à balayage

MEC Matrice extracellulaire

MET Microscope électronique à transmission

M.O. Microscope optique

NA Noradrénaline

NAD Nicotinamide adénine dinucléotide

NADP Nicotinamide adénine dinucléotide phosphate

NCR Natural cytotoxicity receptors

NER Réparation par excision de nucléotides

NiR Nitrite réductase

NLS Séquence de localisation nucléaire

NK Natural killer

NKR NK cells receptors

NMDA N-méthyl-D-aspartate

NO Oxyde nitrique

NR Nitrate réductase

NSF N-ethylmaleimide sensitive factor

NTS Noyau du tractus solitaire

ORC Origin recognition complex

PAF Platelet activating factor

PAMP Pathogen associated molecular pattern

PCNA Proliferating cell nuclear antigen

XIV

Abréviations

PDE Phosphodiestérase

PEP Phosphoénol pyruvate

PI Phosphatidyl-inositol

Pi Phosphate inorganique

PIH Prolactine inhibitory hormone

PIP3 Phosphatidyl-inositol tri phosphate

PKA Protéine kinase AMPc-dépendante

PKC Phosphokinase C

PLC Phospholipase C

PPSE Potentiel post synaptique excitateur

PPSI Potentiel post synaptique inhibiteur

PRH Prolactine releasing hormone

PRR Pattern recognition receptor

PTH Parathormone

PTTH Hormone prothoracicotrope

RCP Replication checkpoint

RER ou REG Réticulum endoplasmique rugueux ou granuleux

RF-c Replicating factor C

RISC RNA induced silencing complex

ROI Reactive oxygen intermediates

RPA Replicating protein A

RubisCO Ribulose 1,5 bisphosphate carboxylase/oxygénase

RyR Récepteur à la ryanodine

SAR Systemic acquired resistance

SGLT Sodium Glucose Linked Transporter

Shh Gène sonic hedgehog

SNA Système nerveux autonome

SNAP Soluble NSF attachement protein

SNARE SNAP receptor

SnRP Small nuclear ribonucleoprotein

SNV Système neurovégétatif

SP Substance P

SRP Signal recognition protein

T3 Tri-iodothyronine

T4 Tétra-iodothynonine – thyroxine

TAF TBP associated factor

TAP Transporter associated with antigen processing

TATA box Succession de 4 bases présente au niveau de la séquence promotrice des Eucaryotes

TBP TATA box binding protein

TCR T cell receptor

TF Facteur de transcription

TGF Facteur de croissance transformant

TGN Trans golgian nertwork

Th Lymphocyte T helper

TK Tacchykinine

TLR Toll like receptor

TNF Tumor necrosis factor

TRH Thyréolibérine

TRP Transient receptor potential

TSH Thyréotrophine

UCP Uncoupled protein

UDP Uridine diphosphate

UTP Uridine triphosphate

UTR UnTranslated Region

VLDL Very low density lipoprotein

ZPA Zone d’activité polarisante

ZO Zonula occludens

De la cellule à l’organisme1

2

La c

ellu

leFICHE

1 Les constituants chimiques du vivant

Liaisons hydrogène Hème

Hémoglobine

Globine

HO

CH2OH

COO-

O

OH

CHH

H

H

HH

OH

OH

OH

(Glucose)

COO-

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

(Acide palmitique)

CH3

NH3+

(Alanine)

N

O

O

O

P OHO

CH2

CH3

O

O

NH

(Thymine)Base

Phosphate

Ribose

(Nucléotide)

OH

Liaison hydrogèneEau Cl –

Couronne d'hydratation

Na+

Acides gras Glycérol

δ+ δ+

δ+

δ-δ-

δ-

Hydrogène Oxygène

Les propriétés chimiques de l’eau ont permis la naissance et le développement de la vie. Une molécule d’eau est formée d’un atome d’oxygène lié à deux atomes d’hydrogène par des liaisons covalentes. Sa polarité lui permet de former des liaisons hydrogène faibles, permettant des réactions d’hydrolyse. Cette polarité fait également que l’eau est attirée par des molécules portant des charges électriques, formant alors une couronne d’hydratation. À l’opposé, elle exclut les molécules apolaires telles que le glycérol.

Les molécules biologiques sont formées à partir de squelettes carbonés dans lesquels les atomes de carbone sont liés entre eux ou avec des atomes d’oxygène, d’hydrogène, d’azote, de phosphore ou de soufre. On distingue 4 grands types de molécules : les glucides, les lipides, les acides aminés et les acides nucléiques.

Glucide

Lipide

Acide aminé

Acide nucléique

Hélice α

Feuillet β

Coude β

Chaîne α1Chaîne α2

Chaîne β1Chaîne β2

La combinaison de quelques éléments permet de former un nombre illimité de macromolécules. Celles-ci s’organisent en structures tridimensionnelles, stabilisées par des liaisons faibles. De plus, certaines molécules peuvent s’associer en structuressupramoléculaires.

Structures secondaires des protéines Structure quaternaire

3

La c

ellu

le

L’organisation de la cellule chez les Eumétazoaires

FICHE

2

Cellule secrétrice de glande salivaire de Rat (MET)

Membrane plasmique

Granules de secrétion

Noyau :

Nucléole

Condensation de chromatine

Membrane nucléaire

Réseau endomembranaire

Cytoplasme

La cellule constitue l’unité fonctionnelle de tout organisme vivant. Chez les Eumétazoaires, elle est limitée par la membrane plasmique. Le compartiment intracellulaire constitue le cytoplasme, incluant différents organites. Le noyau, délimité par une double membrane, contient l’ADN, support de l’information génétique.

Mitochondrie

Noyau

Nucléole

Réticulum endoplasmique granulaire

Réticulum endoplasmique lisse

Dictyosome

PeroxysomeCentriole

Cytoplasme

Membrane plasmique

MicrotubulesMicrofilamentsFilaments intermédiaires

Lysosome

Ribosomes

Gouttelette lipidique

Structure d’une cellule d’Eumétazoaire « théorique »contenant l’ensemble des organites

Canalicule de sécrétion

10 μm

4

La c

ellu

leFICHE

3 La cellule végétale

Parenchyme chlorophylien d’Élodée (M.O.)

La cellule des Embryophytes possède, globalement, les mêmes organites que la cellule des Eumétazoaires. Néanmoins, elle se caractérise par la présence d’une paroi pecto-cellulosique, de plastes et de vacuoles, ainsi que par l’absence de centrioles.

Structure d’une cellule d’Embryophyte « théorique » contenant l’ensemble des organites

MitochondrieNoyau

NucléoleRéticulum endoplasmique granulaire

Ribosomes

Réticulum endoplasmique lisse

Dictyosome

Gouttelette lipidique

Plasmalemme

Parois

MéatVacuole Tonoplaste

Plasmodesme

Plaste

Amidon

Peroxysome

Cytoplasme

MicrotubulesMicrofilaments

Lysosome

Épiderme d’Oignon (M.O.)

Vacuole

Chloroplastes

ParoiCytoplasme

ParoiNoyau

Grande vacuole

Cytoplasme repoussé le long de la paroi

50 μm

50 μm

5

La c

ellu

le

La cellule des Eubactéries et des Archées

FICHE

4

Acetobacter aceti (MEB) Les Eubactéries possèdent deux caractères les distinguant des autres domaines du vivant :- elles ont une paroi cellulaire de peptidoglycanes contenant de l’acide muramique ;- l’initiation de la traduction est assurée par un ARN de transfert qui porte une N-formylméthionine, et non de la méthionine, comme chez les Archées et les Eucaryotes.

Les Eubactéries et les Archées, sont des organismes unicellulaires dépourvus de noyau.Il y a absence d’une véritable sexualité, les échanges d’ADN se faisant par simple tranfert entre cellules.Il est est à noter que ces échanges d’ADN sont possibles entre individus appartenant à des groupes génétiquement très distants.

Les Archées sont caractérisées, en particulier, par leurs séquences d’ARN ribosomique 16S. Leur membrane plasmique contient des acides gras liés au squelette de glycérol par des liaisons éther et non ester comme chez les autres être vivants. Chez certaines, les acides gras forment des groupements tétra-éther à l’originede lipides bipolaires leur permettant de résister aux fortes températures.La plupart des Archées sont entourées d’une paroi rigide dont la couche de surface (S-layer) est constituée de polymères protéiques ou glycoprotéiques ne contenant pas de peptidoglycane, contrairement aux Eubactéries.

Acide N-acétyl muramique

O

O

CH2OH CH2OH

CH3

O

OH

H

H

HH

O

NHCH

C

O

OH

H

H

HH

OH

H3C

OC

CH3

NH

OC

R

Acide N-acétyl-muramique (NAM)

N-acétyl-glucosamine (NAG)

Chaîne tétrapeptidique

Pont interpeptidique

NAM

NAG

CH2 – O

CH – O

CH2 – OH

Chaînes carbonées

Liaison éther

CH2 – O

CH – O

CH2 – OH

Glycérol Liaison étherLiaison ester

O – CH2

CH2 – OH

O – CH

CH2 – O – C

CH – O

CH2 – OH

O

– C

O

6

La c

ellu

leFICHE

5 Les virus

Multiplication virale selon plusieurs étapes successives

Bactériophage T4

CapsideADN

CollierGaine contractileAxe tubulaireFibres caudales

Plaque basaleSpicule

Tête

Queue

Fibre ou spiculeCapside

Protéines internesADN

Adénovirus

Glycoprotéine

Tégument

Enveloppe

Polymérase

Capside

ARN

Virus de la grippe

Capside

Acide nucléique1 - Adsorpsion sur

la cellule hôte2 - Pénétration du génome viral dans la cellule hôte

3 - Expression et réplication du génome viral dans la cellule hôte

4 - Morphogenèse

5 - Libération des particules virales

Cellule hôte

Virus de la bronchite (MET)

Les Virus ( « poison » en latin), sont des organismes incapables de se reproduire seuls, et ne possèdent aucune enzyme leur permettant de produire de l’énergie.Ils sont classiquement estimés comme non-vivants, maiscertains spécialistes proposent de les considérer comme formant le quatrième grand domaine du vivant.Ils possèdent une nucléocapside constituée du génome (ADNou ARN) entouré d’une coque protéique, la capside, l’ensemble pouvant être associé à d’autres structures telle que l’enveloppe, le tégument, etc.

Exemples de structures virales

7

La c

ellu

le

La membrane plasmique

FICHE

6

Phospholipides

Protéine intrinsèque

Glycolipide Glycoprotéine

Ext.

Int.

Protéine ancrée par une chaîne lipidique

Résidu glucidique

Protéine canal

Segment protéique en hélice

La membane plasmique est constituée d’une double couche de phospholipides dans laquelle sont enchâssées (ou simplement fixées) des protéines ou des glycoprotéines. En fonction de leur structure, ces protéines assurent différentes fonctions : canaux (échanges), immunoglobulines (reconnaissance), récepteurs (communication intercellulaire), adhésion (adhérence et jonctions cellulaires).

Membranes plasmiques de deux cellules adjacentes (MET)

Cellule 1

Cellule 2

Espace inter-membranaire

Membrane plasmique(bicouche de phospholipides)

Surface membranaire observée après cryodécapage (MEB)

Région membranaire intacte

Protéine

Phospholipides

Jonction serrée