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Module 3 – Les

cellules

Suite…

Reproduction cellulaire

Reproduction chez les procaryotes

-Scissiparité

Division cellulaire chez les eucaryotes

-Interphase

-Mitose

-Cytocinèse

Comparaison entre cellules animales et

végétales au niveau de la mitose et de la

cytocinèse

Reproduction chez les

procaryotes

Scissiparité

Processus de reproduction

asexuée chez la bactérie qui

consistant d’une division

cellulaire.

p. 424 biologie 11, savoir les étapes.

Division cellulaire chez

les eucaryotes

Interphase

Étape de croissance cellulaire

et de réplication de l’ADN

Division cellulaire chez les eucaryotes

Mitose

Division du noyau cellulaire par

laquelle les cellules filles

reçoivent une copie identique de

l’information génétique

(chromosomes) de la cellule mère.

p. 152-157 bio11 savoir expliquer les étapes.

Division cellulaire chez les eucaryotes

Cytocinèse

Scission du cytoplasme et

formation de deux cellules

filles.

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Comparaison entre cellules

animales et végétales au niveau

de la mitose et de la cytocinèse Animale

- Étranglement de

la membrane par

microfilaments et

formation de deux

cellules filles

identiques.

Végétale

-paroi cellulaire rigide

donc ne s’étrangle

pas. C’est plutôt

une plaque cellulaire

qui se forme et divise

la cellule en deux.

Homéostasie et

membranes biologiques Maintien de l’équilibre

-perméabilité sélective

-homéostasie

Membrane plasmique

-constituants de la membrane plasmique

-propriétés hydrophobes et

hydrophiles des phospholipides

- modèle de la mosaïque fluide

Homéostasie et membranes

biologiques (suite) Transport cellulaire

-transport de substances de petite et moyenne

taille moléculaire

-transport passif

-diffusion simple, diffusion facilitée,

osmose, type de solutions

(hypertonique, hypotonique,

isotonique), plasmolyse, cytolyse

Homéostasie et membranes

biologiques (suite) -transport actif

-pompe ionique(pompe Na-K)

-transport de macromolécules

-endocytose(phagocytose, pinocytose),

exocytose

Pour mieux comprendre…

Milieu extracellulaire (liquide interstitiel) :

mélange d’eau et de substances

dissoutes dans lequel baignent les

cellules.

Milieu intracellulaire (en dedans de la cellule)

Homéostasie et membranes

biologiques • La membrane d’une cellule

décide de ce qui entre et sort

de la cellule.

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Perméabilité sélective

• Afin de conserver son homéostasie, la membrane doit être sélective. On dit alors que la membrane plasmique est sélectivement perméable puisqu’elle se laisse traverser par certaines substances, mais non pas par d’autres.

sélectivement perméable

=

perméabilité sélective

Facteurs qui peuvent affecter

la perméabilité.

1. La taille et la forme des molécules

2. Le diamètre des pores

3. La structure de la membrane

4. La charge électrique de la membrane et des particules

5. La solubilité des particules dans l’eau

Cliquer

Cliquer

L’importance de l’homéostasie

chez les organismes

• Chaque cellule d’un organisme unicellulaire ou pluricellulaire doit garder un milieu interne stable même si le milieu externe change.

L’homéostasie est l’état

d’équilibre interne régulé et

maintenu en dépit des

variations du milieu externe.

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Les constituants de la

membrane plasmique.

1. Lipides

Phospholipides

Cholestérol

3. Protéines

2. Glucides

1. Les lipides

• La membrane plasmique est formée

d’une bicouche de phospholipides.

Son rôle est de stabiliser

la membrane plasmique

des cellules eucaryotes.

La structure du

cholestérol est

rigide.

Groupement

phosphate polaire

c.-à -d. hydrophile

( attiré par l’eau )

2 acides gras non

polaires c.-à-d.

hydrophobes ( repoussé par l’eau )

Un phospholipide Glycérol

Propriétés hydrophobes et

hydrophiles des phospholipides

• Il y a de l’eau à l’intérieur comme à l’extérieur des cellules.

• Les têtes des phospholipides se tournent vers l’eau et forment ainsi 2 couches.

Les queues ( acides gras ) des

phospholipides, hydrophobes, se

trouvent donc prises entre les

têtes ( phosphates ).

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Les chaînes de glucides sont

souvent attachées aux lipides

(glycolipides) ou aux protéines

(glycoprotéines)

2. Les glucides 3. Les protéines

•Servent de transport.

•Servent de récepteurs.

•Permettent l’adhérence entre

les cellules.

• La membrane cellulaire est composée de différents constituants dispersés un peu partout et certains constituants qui se déplacent un peu partout dans la membrane.

Modèle de la mosaïque fluide

Modèle de la mosaïque fluide

2 couches de phospholipides.

Protéines

Glucides (Polysaccharides)

Cholestérol

•Elle laisse sortir les déchets et

elle laisse entrer certains

solutés et éléments nutritifs.

On appelle ce processus le

transport membranaire.

Transport membranaire

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Commençons par

expliquer la diffusion

• En terme général, la diffusion

est le mouvement net des

particules d’une zone de forte

concentration vers une zone de

faible concentration.

Gradient de concentration

• Lorsqu’une substance est plus

concentrée dans une région que

dans une autre, on dit alors qu’il y

a un gradient de concentration

entre les deux régions.

• Lorsqu’il y a un gradient de

concentration, il se produit

une diffusion de particules de

la zone de forte

concentration vers la zone de

faible concentration.

Exemple avec la cellule:

L’oxygène (en forte

concentration) quitte les

vaisseaux sanguins

et diffuse

dans la cellule.

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• Imaginez un aquarium divisé en

deux par une grille dont les

mailles sont assez grandes pour

laisser passer les poissons qui

sont regroupés du côté gauche.

Que devrait-on observer après un

certain temps?

• Eh oui, les poissons vont occuper

tout l’espace disponible.

• À égalité des concentrations,

les molécules continuent à

traverser la membrane sauf

qu’il y en a autant qui se

déplacent dans un sens que

dans l’autre.

• C’est l’équilibre dynamique.

Transport de petite et

moyenne taille

moléculaire

Transport passif

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Le transport passif :

c’est le passage de substances à

travers la membrane qui ne

nécessite aucune dépense

d’énergie de la part de la cellule.

Il se produit même si la cellule est

morte.

La diffusion

simple

La diffusion simple permet aux

petites particules comme l’eau,

l’oxygène, le gaz carbonique ou

l’éthanol de traverser directement

les deux couches de phospholipides.

La double couche de lipides est

imperméable aux grosses molécules et

aux ions tels que K+, Na+, Cl-, etc…

Comment font-ils pour traverser les

ions?

Par la diffusion facilitée

La diffusion

facilitée

Certaines protéines de la membrane

peuvent s’associer à une molécule et

relâcher cette molécule de l’autre

côté de la membrane. C’est la

diffusion facilitée. Le glucose, par

exemple, pénètre dans les cellules

par diffusion facilitée.

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La diffusion facilitée ne demande

aucune dépense d’énergie comme la

diffusion simple.

Elle se fait toujours en suivant le

gradient de concentration par

l’intermédiaire d’une protéine de la

membrane.

Les protéines et la

diffusion facilitée

• Certaines protéines font passer les

substances essentielles ou les

déchets à travers la membrane

plasmique.

- Canal protéique (protéines qui

forment le canal)

-Protéines de transport (porteuses)

• Certaines peuvent se fermer et s’ouvrir .

• Certaines peuvent se faire et se défaire rapidement.

Résultat: changement de perméabilité de la membrane

• Certaines forment de simples

canaux et laissent les petites

particules diffuser.

Voir figure 5-11 livre

• Les ions, par exemple passent par de petits canaux formés par des protéines traversant toute l’épaisseur de la membrane.

C’est ainsi que l’eau et les

électrolytes traversent la

membrane.

Ex: Na+, K, Ca, Cl etc…

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N.B. Ces canaux sont

généralement

spécifiques : une seule

substance bien précise

peut les traverser et

aucune autre.

Donc, ce n'est pas

n'importe quelle

substance qui peut

traverser la membrane

= perméabilité

sélective.

Exemple de protéine de transport

Certaines protéines de transport sont

appelées protéines porteuses parce

qu’elles semblent prendre les

molécules et les porter à travers la

membrane plasmique. Ex: glucose

L’osmose

Le transport passif

(suite ):

• Dans l’organisme, l’eau se déplace d’une zone à l’autre par osmose:

• Intestin- sang- liquide interstitiel- cellule

• On appelle osmose la diffusion de d’un solvant (l’eau) à travers la membrane.

• Puisque la membrane est perméable à l’eau, l’eau peut donc diffuser à travers la membrane s’il existe un gradient de concentration.

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• Il y a osmose si deux zones de

concentrations différentes sont

séparés l’une de l’autre par une

membrane perméable à l’eau,

mais imperméable au soluté.

• L’eau se déplace de la zone plus

concentré en eau à la zone moins

concentrée en eau.

?

Toutes les cellules baignent

dans des solutions.

Les 3 types de solutions

o Hypertonique

o Hypotonique

o Isotonique

• La solution la plus concentrée

en soluté est dite

hypertonique par rapport à

l’autre.

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• La solution la moins concentrée en

soluté (la plus diluée), est dite

hypotonique par rapport à l’autre.

• Si les deux solutions ont la

même concentration, on les

dit isotoniques l’une par

rapport à l’autre.

Pression de turgescence :

La pression qui se forme dans

une cellule végétale à la suite

de l’osmose.

Plasmolyse :

Contraction du contenu d’une

cellule en raison d’une perte

d’eau.

La perte d’eau entraîne une

diminution de la pression de

turgescence chez la cellule vég.

Cytolyse (lyse) :

Éclatement de la membrane

cellulaire qui provoque une

destruction de la cellule.

Quels sont les effets de chaque

type de solution sur les

cellules de notre corps?

Isotonique = cellule normale

Hypotonique = cytolyse

Hypertonique = plasmolyse

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Globules rouges en milieu:

Isotonique hypotonique hypertonique

• Si on plonge une cellule dans

une solution concentrée en

sel(NaCl) et que la membrane

cellulaire est perméable à l’eau

mais imperméable au sel.

• Que se passera t-il?

• Pourquoi les solutés injectés aux

patients sont-ils généralement

isotoniques avec les liquides de

l’organismes?

• Que se produirait-il si on

injectait dans la circulation un

produit hypotonique?

Transport actif c’est le passage de substance à

travers la membrane qui demande

une dépense d’énergie de la part de

la cellule.

Il ne peut se produire que si la

cellule est vivante et active.

Le Transport actif:

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•Caractéristiques du

transport actif • Peut se faire contre le gradient de

concentration. C’est à dire en sens inverse de la diffusion.

• Nécessite une dépense d’énergie de la part de la cellule.

• Nécessite une protéine de transport.

But du transport actif

• Le transport actif permet à la cellule de maintenir une composition chimique interne différente de la composition chimique du milieu dans lequel elle baigne.

Les pompes ioniques

• Ces protéines peuvent se fixer à une substance puis, en se déformant, (grâce à une molécule qui fournit de l’énergie à la protéine) fait traverser la membrane à cette substance.

Pompe sodium-potassium

• Ex: S’il y a un surplus d’ acides

aminés ou d’électrolytes comme

le Na+ et le K+, ceux-ci seront

transportés contre le gradient de

concentration par transport actif

à l’aide de pompes.

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Fait intéressant

• Quand nous sommes au repos, 40 % de toute l’énergie que nous dépensons sert à entretenir les mécanismes de transport actif au niveau des membranes de nos cellules.

• Sans les mécanismes du transport

actif, les concentrations

s’équilibreraient par diffusion, la

composition interne deviendrait

sensiblement identique à la

concentration externe. C’est ce

qui se produit à la mort de la

cellule.

• C’est de cette façon , par

exemple, que les cellules

de l’intestin rejettent les

enzymes digestives

nécessaires à la digestions

des aliments.

Transport de

macromolécules

Endocytose

• La membrane se déforme en

s’invaginant vers l’intérieur. Il

se forme une vésicule

contenant une partie du milieu

extérieur.

• La vacuole se détache de

la membrane et entre dans

la cellule.

Endocytose

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• Lorsque la substance

absorbée par endocytose est

une grosse particule (une

bactérie absorbée par un

globule blanc par exemple)

on parle alors de

phagocytose.

a-Phagocytose

Phagocytose

b- Pinocytose

• C’est la membrane cellulaire qui s’enfonce en un canal qui s’étend dans le cytoplasme.C’est l’ingestion de petites particules solides ou de gouttelettes liquides .

Exocytose

Processus par lequel la cellule expulse les déchets.

Une vésicule (petit sac renfermant une substance) du cytoplasme s’accole à la membrane et s’y fusionne.

Puis, cette même vésicule

rejette son contenu à

l’extérieur de la cellule.

Exocytose

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