Biologie 1 - module 3

La cellule

Les 3 énoncés de la théorie cellulaire

1- La cellule est l’unité structurale de base des organismes vivants = tous les être vivants sont constitués d’une ou plusieurs cellules

2- La cellule est l’unité fonctionnelle de base des organismes vivants = la cellule est l’unité de base de la vie

3- Toutes cellules provient de cellules préexistantes

4 différences entre les microscopes optiques et électroniques

Optiques:

• Utilise lumière visible

• Moins puissant (1000x max)

• Plupart des organites non-visible

• Pas dispendieux ($)

Électronique:

• Utilise un faisceau d’électrons

• Puissant (1000x plus que le microscope optique)

• Organites visibles

• Dispendieux ($)

Comment Robert Book est parvenu à nommer la cellule ?

Les petites boîtes vu au microscope par Hooke lui faisait penser à des chambres où les moines habitaient dans les monastères —→ appeler cellules

Quelles sont les contributions de Leeuwenhoek dans le domaine de la microscropie

Leeuwenhoek fit avancer les observations microscopiques, il s’intéressait davantage aux cellules des animaux. Il observait pleins de spécimens différents et découvrit ainsi des protozoaires, des bactéries et des spermatozoïdes

(Constituants + fonctions - cellules procaryotes) - Paroi cellulaire:

• (Protection, maintien de la forme)

• Offre protection supplémentaire, aide à maintenir la forme de la cellule et prévient la déshydratation

• Composé d'une macromolécule, le peptidoglycane, c'est une structure chimique rigide qui entoure la membrane cellulaire.

(Constituants + fonctions - cellules procaryotes) - Membrane plasmique

• (Contrôle les échanges, soutien de la vie cellulaire)

• Sert de frontière entre l'intérieur et l'environnement extérieur

• perméabilité sélective (contrôle le passage des substances)

•  Régule les échanges et assure parfois fonctions spécifique (ex: respiration cellulaire, biosynthèse)

•  Elle sépare le milieu extérieur du milieu intérieur. Elle contrôle ce qui entre et qui sort.

(Constituants + fonctions - cellules procaryotes) - Cytoplasme

• (Métabolisme, site de transcription/traduction)

• Milieu aqueux interne où se déroulent toutes les activités métaboliques

• où sont situés les ribosomes

• site de transcription et de traduction (ADN, ARN) (s'effectuent en même temps chez les procaryotes)

• Matière gélatineuse qui contient beaucoup d'eau (baignent les organites).

• Soutient l'ADN et les ribosomes.

(Constituants + fonctions - cellules procaryotes) - ribosome

• (Synthèse des protéines)

• Responsable de la fabrication des protéines à partir des instructions de l'ARN messager (Protéines = indispensable au bon fonctionnement de la cellule)

• Chez procaryote, ribosomes de type 7OS = plus petits que ceux des cellules complexes (taille et forme)

(Constituants + fonctions - cellules procaryotes) - ADN

• (Gestion de l'information génétique)

• Contrôle l'information génétique et les activités de la cellule

• sans être limité par une enveloppe nucléaire

• C'est une seule boucle en double hélice, libre dans le cytoplasme.

 

(Constituants + fonctions - cellules procaryotes) - Nucléoïdes

• Région contenant l'ADN circulaire

• n'est pas une enveloppe nucléaire (contrairement aux cellules plus complexes ex: eucaryote)

(Constituants + fonctions - cellules procaryotes) - Flagelle

• (Facultatif)

• (Mouvement)

• Appendice utilisés pour la mobilité

(Constituants + fonctions - cellules procaryotes) - capsules

• (Facultatif)

• (Adhésion, protection supplémentaire)

• Structure d'adhésion et de protection

• permet à la cellule de se fixer aux surfaces et de résister à certains agents extérieur.

(Constituants + fonctions - cellules procaryotes) - Plasmides

• (Facultatif)

• (Gènes facultatifs, adaptation)  

• Petite molécules d'ADN circulaire extranucléaire

• possèdent parfois des gènes qui rendent la cellule procaryote plus forte, ex: antibiotique

• Pas indispensable pour que la cellule vive normalement.

• Surplus d'information génétique (Bonus).

 

(Constituants + fonctions - cellules procaryotes) - Pili et Fimbriae

• (Facultatif)

• (Adhésion, échange de matériel génétique)  

• Servent à l'adhésion aux surfaces  

• Dans le cas des pili à l'échange de matériel génétique entres cellules.

(Constituants + fonctions - cellules procaryotes) - Substance de réserve

• (Facultatif)

• (Stockage d'énergie)

• stockage de nutriment sous forme de glycogène, amidon ou poly-b-hydroxybutyrate (PBH)

(Constituants + fonctions - cellules eucaryotes) - cytosquelette

• (maintien de la forme et soutien structural)

• (transport intercellulaire et mouvement des organites)  

• Maintient la forme de la cellule

• organise les organites

• participe au mouvement intercellulaire et à la division cellulaire  

• Réseau composé de filaments d'Actine et de microtubules

• Soutient la cellule et permet le mouvement des constituants cellulaires.

 

(Constituants + fonctions - cellules eucaryotes) - Membrane cellulaire

• (Sépare la cellule de l'extérieur, contrôle les échanges)

• (Permet la communications avec d'autre cellules)

• Contrôle les échanges entre l'intérieur et l'extérieur de la cellule

• assure la communication et l'adhérence

• Mosaïque fluide qui sépare l'intérieur de la cellule du milieu extérieur

• Régit le déplacement des substances entre les deux milieux.

 

(Constituants + fonctions - cellules eucaryotes) - Cytoplasme

• (Milieu où flottent les organites, lieu des réactions chimiques)

• (Supporte la structure via le cytosquelette)

• Milieu où baignent les organites

• site des réactions métaboliques

• assure un soutient structurel et facilite le transport des molécules

• Matière gélatineuse composé principalement d'eau

• Elle crée le milieu chimique cellulaire propice au fonctionnement des autres constituants cellulaires.

 

(Constituants + fonctions - cellules eucaryotes) - Mitochondrie

• (Production d'énergie (ATP))

• (Impliquer dans la mort cellulaire programmé (apoptose))

• Produit l'énergie cellulaire sous forme d'ATP via la respiration cellulaire

• Intervient dans la régulation du métabolisme et la mort cellulaire programmé

• Constituant de la cellule

• Entouré d'une double membrane, qui dégrade les molécules organiques (les glucides en particulier) pour en libérer l'énergie et la transformer en ATP.

(Constituants + fonctions - cellules eucaryotes) - Ribosome

• (Synthèse des protéines)

• (peuvent être libre ou relier au réticulum endoplasmique)

• Synthétise les protéines en lisant l'ARN messager

• Minuscules constituants situées dans le cytoplasme

• Participent à l'assemblage des protéines.

(Constituants + fonctions - cellules eucaryotes) - Réticulum endoplasmique

• Réseau de sacs et de tubes aplatis entourés d'une membrane

• relié à la membrane externe et l'enveloppe nucléaire

• Comprend deux membranes :

• Le réticulum endoplasmique rugueux: parsemer de ribosomes, qui synthétise les protéines.

• Le réticulum endoplasmique lisse: enveloppe les macromolécules dans des vésicules de transport.

(Constituants + fonctions - cellules eucaryotes) - Vacuole centrale

• (Stockage de l'eau et des nutriments)

• (Maintien de la pression de turgescence)

• Stocke l'eau, les nutriments et les déchets

• dans les cellules végétales: elle maintien la pression interne  

• Grand sac entouré d'une membrane et rempli de liquide

• sert au stockage temporaire des nutriments, de l'eau ou des déchets.

• Végétale: elle est rempli de liquide. Elle exerce une pression sur la paroi cellulaire qui joue le rôle de support. Elle emmagasine l'eau et d'autres substances.

(Constituants + fonctions - cellules eucaryotes) - Vésicule

• (Transport des molécules dans la cellule)

• (Stockage transitoire et sécrétion)

• Transporte et stocke des substances à l'intérieur de la cellule

• sac de transport entouré d'une membrane.

(Constituants + fonctions - cellules eucaryotes) - Appareil de Golgi

• (tri, modifie, expédie les protéines et les lipides)

• (formation des lysosomes)

• Pile de sacs aplatis et entourés d'une membrane

• reçoit les vésicules provenant du RE.

• Contient des enzymes destinées à modifier les protéines et les lipides

• Produit les lysosomes

• enveloppe les produits finis dans des vésicules avant leur transport vers la membrane cellulaire (par exocytose)

Constituants + fonctions - cellules eucaryotes) -  Lysosome

• (Digestion intracellulaire)

• (Recyclage des composants cellulaire)

• Vésicules entourées d'une membrane cellulaire.

• Contient des enzymes digestives qui dégradent les constituants cellulaire usés ou les matières importées dans la cellule par endocytose.

(Constituants + fonctions - cellules eucaryotes) -  Chloroplastes (dans la cellule végétale)

• (Photosynthèse et stockage de pigment/énergie)

• (Synthèse des acides aminés, stockage de la nourriture)

• Ils sont formés de sac membraneux épilés

• C'est la que ce fait la photosynthèse.

(Constituants + fonctions - cellules eucaryotes) - Centriole/Centrosome

• (organisation du cytosquelette, division cellulaire)

• (Positionnement des organites)

• Organite situé près du noyau.

• Organise les microtubules.

• Contient une paire de centrioles (composés de microtubules). J

• oue un rôle dans la distribution des constituants cellulaires au moment de la division de la cellule.

(Constituants + fonctions - cellules eucaryotes) - Noyau

• (stocke, protège l'ADN, contrôle l'activité cellulaire)

• (Produit l'ARN ribosomique (nucléole)

• Centre de commande de la cellule

• Contient de l'ADN, le code de fabrication des protéines.

• Entouré d'une double membrane (membrane nucléaire) qui protège l'ADN contre les sous-produits potentiellement nocifs des réactions chimiques.

 

(Constituants + fonctions - cellules eucaryotes) - Peroxysome

• (Détoxifie la cellule, dégradation des peroxydes)

• (métabolisme des lipides, gestion d'espèce réactive de l'oxygène)  

• Vésicule entouré d'une membrane.

• Contient des enzymes qui dégradent les lipides et les déchets toxiques (comme l'alcool)

8 différences entre cellules eucaryote et procaryote

• Eucaryote à un noyau / procaryote non

• ADN d'eucaryote = linéaire, dans le noyau / ADN de procaryote = circulaire, dans le cytoplasme

• Eucaryote ont des organites (ex: mitochondrie) / procaryote n'en n'ont pas

• Eucaryote = plutôt grande / Eucaryote = Plutôt petite

• Division cellulaire des eucaryote = mitose ou méiose / Division cellulaire des procaryote = fission binaire

• Exemple d'organisme eucaryote = animaux, plantes, champignons / Exemple d'organisme procaryote = Bactéries, archées

• Eucaryote peuvent être unicellulaire ou pluricellulaire / procaryote sont seulement unicellulaires

• Eucaryote = complexe / Procaryote = simple

Différences entre cellules animales et végétales

Certains organites retrouver dans la cellule végétales ne sont pas présent dans celle animal:

1. Paroi cellulaire

2. Vacuole centrale

3. Chloroplaste 

Caractéristique	Cellule animale	Cellule végétale
Paroi cellulaire	Absente	Présente (rigide, en cellulose)
Chloroplastes	Absents	Présents (photosynthèse)
Vacuole	Petites, nombreuses	Grande vacuole centrale
Forme	Souple, variable	Fixe, souvent rectangulaire
Lysosomes	Présents	Généralement absents
Réserve d’énergie	Glycogène	Amidon

 

Résumé : plante = paroi, chloroplastes et grande vacuole ; animal = pas de paroi ni de chloroplastes, vacuole petite ou absente.

La reproduction cellulaire - Procaryote - quel est le nom

• Fission binaire

• Mode de reproduction le plus courant chez cellules procaryotes (bactéries), elle se déroule en plusieurs étapes simples et efficaces qui permettent  à une seule cellule mère de se diviser rapidement en deux cellules identiques.

   

4 étapes de la fission binaire

1. Cellule grandit, cela lui permet d'accumuler des ressources

2. Matériel génétique double, elle copie (réplique) son ADN : le chromosome unique circulaire des procaryotes est dupliqué et chaque copie se fixe à un endroit différent sur la membrane interne.​

3. Élongation de la cellule, début de cytocinèse / La membrane cellulaire s’invagine au niveau du centre, formant peu à peu un sillon ou une cloison appelée septum.​ La paroi cellulaire se construit également à cette cloison

4. Formation de deux cellules filles / Chacune avec une copie complète du matériel génétique original. Ces deux cellules filles sont génétiquement identiques à la cellule de départ et deviennent vite indépendantes.

3 particularités et avantages de la fission binaire

1. Processus simple, car procaryotes n'ont pas de noyaux à dissoudre ni plusieurs structures complexes à organiser pour la division, contrairement aux cellules eucaryotes.

2. Moyen rapide, efficace de reproduction, contribue à croissance rapides des populations des bactéries et cellules procaryotes dans des environnements favorables.

3. Parfois, certains éléments comme les plasmides (petites molécules d’ADN indépendantes) sont aussi copiés mais sont répartis de manière aléatoire entre les deux cellules filles.

Résumé simple fission binaire:

• Fission binaire est un moyen simple et efficace qu'utilisent les cellules procaryotes (ex: bactéries) pour se reproduirent (copie, répliquer). Il y a 4 étapes: 1 la cellules grandit, 2 la réplication de l'ADN, 3 la cellule s'allonge et début de cytocinèse, 4 cellule se sépare en 2 cellules filles.

Nom de la reproduction cellulaire chez les eucaryotes

mitose ou méiose

Explication simple - mitose

Processus de division cellulaire qui permet la division du noyau  d’une cellule en 2 noyaux diploïdes génétiquement identiques.

3 étapes générale de la mitose

1. Interphase

2. mitose

3. cyocinèse

Avant la mitose

Interphase:

Phase de préparation (1er stade)

3 étapes de l’interphase

• G1

• S

• G2

explication G1

• production d'organite

• production de protéines

• la cellule prend plus de masse et de volume

• production de certaines molécules

 

Explication S

• La réplication de l'ADN (ont crée deux nouveau brins d'ADN à partir d'une 1-->1-1) dans le noyau (2 copies identiques)

Explication G2

•  Processus similaire à G1 (cellule se prépare à la division, continue de croitre), finalisation de préparation à la mitose.

 

4 phases de la mitose

1- Prophase

2. Métaphase

3. anaphase

4. télophase

explication prophase

•  (truc: La prophase est la première phase.)

• L'ADN est déjà dupliquer

• La chromatine (fait d'ADN et de protéines) s'épaissit et se condense pour créer des chromosomes et forme de X (chaque moitié de ce X est un exemplaire du chromosome initial. Comme ils sont liés par le centromère on considère qu'elles forment un seul chromosome)

• La membrane nucléaire et le nucléole se dégradent

• Les centrioles faits de microtubules migrent vers les pôles de la cellule

• Des filament du fuseau mitotique commencent à ce former entre les deux centrioles pour aider à déplacer les chromosomes.

 

explication métaphase

• La métaphase: (truc: Lors de la métaphase, les chromosomes s’alignent au milieu de la cellule.)

•  Les fibres fusoriales s'attachent au centromère des chromosomes et les amènent au milieu (centre) de la cellule. (chaque fibre est attachée à un chromatide sœur pour les tirer dans les directions opposées

• Les chromosomes s'alignent à l'équateur de la cellule, migrent vers les centre et s'alignent sur la plaque équatoriale

• Les microtubules sont organisés en une structure allongée appelée fuseau mitotique

explication anaphase

• chromatide simple:

• Les kinétochores des chromatides sœurs se séparent

• Les chromatides simples (individuelles) sont entrainées le long des microtubules vers chaque pôle de la cellule

• La cytocinèse débute

explication télophase

(truc: Lors de la télophase, la division du noyau se termine.)

• Les chromatides se déroulent en chromatine

• Une enveloppe nucléaire se forme autour de chaque noyau

• Les microtubules se désintègrent

• La cytocinèse se poursuit et se complète peu de temps après la télophase

 

explication cytocinèse

• Permet de compléter la division cellulaire en séparent le cytoplasme de la cellule mère d'origine et d'obtenir 2 cellules filles génétiquement identiques

• La cytocinèse commence lors de l'anaphase et se poursuit et se complète durant la télophase

Métaphse

télophase

anaphase