Ultrastructure cellulaire ou “anatomie” de la cellule, unité du vivant

Chapitre 2 La cellule, unité structurale des êtres vivants

Chapitre 2 : La cellule, unité structurale des êtres vivants

I. Introduction

Activités sur la découvertes des organites et les fiches d’identité des organites

Chapitre 2 : La cellule, unité structurale des êtres vivants

II. Les membranes cellulaires

A. Une membrane est une « mosaïque fluide »

B. Les caractéristiques

C. Les rôles

La membrane plasmique est une mosaïque fluide

Types de protéines membranaires

Molécules essentielles de la membrane : les phospholipides

Un phospholipide-type

Glycerol

Deux chaînes d’acides gras

Phospholipide en détails

Tête polaire glycérol chaînes d’acides gras ou hydrophile ou queues hydrophobes

La disposition des phospholipides tenant compte de leurs propriétés à la fois hydrophile et hydrophobe

B. Les caractéristiques

La semi-perméabilité de la double

couche de phospholipides

Hydrophile contre Hydrophobe

Composé hydrophile=lipophobe

→ soluble dans l’eau

ou hydrosoluble

Composé hydrophobe=lipophile

→ soluble dans les lipides (graisses)

ou liposoluble

Seules les molécules liposolubles et

non chargées peuvent traverser la

bicouche

B. Les caractéristiques

La perméabilité sélective des protéines transmembranaires Ex: les aquaporines

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III. Les organites sans membrane

A. Cytosquelette

1. 3 types de constituants

2. Centrosome

3. Cils et flagelles

4. Fonctions

B. Ribosomes

A. Cytosquelette

1. Les trois constituants

1. Les trois constituants

2. Centrosome

Un centrosome = deux centrioles

Un centriole = 9 triplets de microtubules

3. Cils et flagelles

Cils :Déplacement des substances à la surface de la cellule

Ex: mucus des voies respiratoires

Le flagelle : Propulse

les spermatozoïdes

4. Microtubules et flagelle(s)/cils

Un cil ou un flagelle est constitué de 9 doublets de microtubules et 2 microtubules centraux.

4. Fonctions

La motilité* cellulaire (à l’intérieur et à l’extérieur)

Véritable “charpente” de la cellule

maintien et changement de la forme de la cellule

* Motilité = Aptitude à effectuer des mouvements spontanés ou réactionnels, constituant l'un des caractères du vivant à toutes les échelles d'observation

B. Ribosomes

« Petits grains » libres dans le cytoplasme ou à la surface du RER Lorsqu’ils sont rassemblés en amas, on appelle ces amas des polysomes.

Fonction

= site de la synthèse des protéines (traduction de l’ARNm en chaîne polypeptidique)

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IV. Les organites membraneux

A. Le noyau

1. Description

2. Fonctions

B. Le réticulum endoplasmique

1. Description

2. Fonctions

A. Le noyau

Une double membrane constitue l’enveloppe nucléaire ou nucléique

L’enveloppe nucléaire est perforée de pores nucléaires.

Le contenu du noyau ou nucléoplasme contient de la chromatine dont un amas plus dense, le nucléole.

Connection noyau-RE

B. Réticulum endoplasmique

1. Description

Prolongement de la membrane externe de l’enveloppe nucléaire (simple membrane)

S’étend dans tout le cytoplasme (labyrinthe)

2 types: a) Réticulum endoplasmique rugueux (ou granuleux) avec ribosomes proche du noyau

b) Réticulum endoplasmique lisse

R.E.Rugueux R.E.Lisse

•Citernes

•Ribosomes sur sa face externe

•Sacs et tubules

•Aucun ribosome

B. Réticulum endoplasmique

2. Fonctions

Rugueux Lisse

•Production des protéines

•Usine à membrane (protéines intégrées,

phospholipides et cholestérol)

•Vésicule de transport

•Synthèse des lipides (cholestérol,

phosphoglycérolipides, stéroïdes)

•Absorption et transport des lipides (intestin)

•Détoxification (médicaments, drogues, alcool)

•Emmagasiner les ions calcium (réticulum

sarcoplasmique)

•Vésicule de transport

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IV. Les organites membraneux

A. Le noyau

B. Le réticulum endoplasmique

C. L’appareil de Golgi

1. Description

2. Fonctions

D. Les lysosomes

E. Les mitochondries

F. Les chloroplastes

G. La vacuole

C. Appareil de Golgi

1. Description

Simple membrane

Entouré de vésicules

Formé de plusieurs saccules aplatis . Un empilement porte le nom de dictyosome golgien.

C. Appareil de Golgi

Face Trans (vers l’extérieur de la cellule (membrane cytoplasmique))

Face Cis (vers le centre de la cellule (noyau))

C. Appareil de Golgi

2. Fonctions

Recevoir les lipides et les protéines du R.E. et les

réexpédier, après transformation et tri, vers un certain

nombre de destinations internes et externes (exocytose)

à la cellule dans des vésicules de sécrétion.

Formation des lysosomes

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IV. Les organites membraneux

A. Le noyau

B. Le réticulum endoplasmique

C. L’appareil de Golgi

D. Les lysosomes

1. Description

2. Fonctions

E. Les mitochondries

F. Les chloroplastes

G. La vacuole

D. Lysosomes

1. Description

Sacs membraneux (simple membrane)

Contiennent un mélange d’enzymes digestives

2. Fonctions « L’estomac de la cellule » !!! Digestion intracellulaire des substances nutritives Digestion des substances étrangères (bactéries) Digestion des composantes endommagées de la cellule Autolyse : Autodigestion de la cellule

D. Lysosomes

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IV. Les organites membraneux

A. Le noyau

B. Le réticulum endoplasmique

C. L’appareil de Golgi

D. Les lysosomes

E. Les mitochondries

1. Description

2. Fonctions

F. Les chloroplastes

G. La vacuole

E. Les mitochondries

1. Description

1. Description

Organite ressemblant à une fève possédant:

-membrane externe

-membrane interne (crêtes)

-matrice mitochondriale

Les mitochondries se divisent de façon autonome = scission

Les mitochondries possèdent leur propre ADN circulaire

Dans la membrane interne de la mitochondrie, on retrouve des protéines particulières, les ATPsynthases

2. Fonctions

Production de l’énergie de la cellule par respiration cellulaire (l’énergie dans la cellule prend la forme d’ATP)

Respiration cellulaire aérobie

La respiration est une réaction de combustion où:

- le carburant : glucose, acides gras ou autres molécules organiques (acides aminés, corps cétoniques) Chez les animaux, le comburant provient de la digestion et est amené par la circulation sanguine; Dans le cas des végétaux, il provient souvent de la dégradation du saccharose (produit de la photosynthèse) ou de la dégradation de l'amidon;

- le comburant : le dioxygène. Dans le cas des humains, il est extrait de l'air par la ventilation pulmonaire et est amené à la cellule par la circulation sanguine, fixé sur l'hémoglobine des globules rouges.

La réaction globale de la respiration pour le glucose

C6H12O6 + 6O2 + 38ADP + 38Pi→ 6CO2 + 6H2O + 38ATP

Cette réaction est la synthèse d’une succession d’étapes dont l’étude dépasse le cadre du cours de 4°.

On retiendra néanmoins que :

- la première étape, la GLYCOLYSE, se déroule dans le cytoplasme et produit 2ATP

- les suivantes se déroulent dans la mitochondrie , nécessitent l’apport de dioxygène et produisent 36ATP

2. Fonctions

Production de l’énergie de la cellule par respiration cellulaire

(l’énergie dans la cellule prend la forme d’ATP)

Energie cellulaire

Energie provenant de la nourriture Par la respiration

Energie pour le métabolisme cellulaire

F. Les chloroplastes

1. Description

F. Les chloroplastes

1. Description

F. Les chloroplastes

2. Fonction

La photosynthèse chlorophyllienne qui transforme l’énergie lumineuse en énergie chimique

G. La vacuole

1. Description

G. La vacuole

2. Fonctions - Croissance et turgescence de la cellule - Réserve d’eau - Entreposage de nutriments et de déchets

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V. Les échanges coopératifs entre organites

Formation, emballage et sécrétion de protéines

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VI. Comparaison cellule animale et cellule végétale

La cellule végétale possède : - des chloroplastes - une ou des vacuoles - une paroi

La cellule animale possède : - Le centrosome à deux centrioles

1) Des organites spécifiques