Cours DAEU B 6 octobre 2009 Sakina TORCH

Objectifs :1- Définir une cellule eucaryote/ procaryote2- caractéristiques des cellules eucaryotes (animales / végétales)3- échelles de tailles en biologie.

Ouvrages de référence :1- Sciences de la Vie et de la Terre , 1ère S, Programme 2001Bordas, Collection Raymond Tavernier et Claude Lizeaux.

2- Sciences de la Vie et de la Terre, Tle S, Programme 2002,Bordas, Collection Raymond Tavernier et Claude Lizeaux.

Comment définir un « être vivant » ?

Mouvement ?

Sensibilité ?

Mort ?

Complexité ?

Les propriétés fondamentales de la vie ?

1- Organisation cellulaire :Les organismes vivants se composent d’une (unicellulaires) ou plusieurs cellules (pluricellulaires) .

2- SensibilitéLes organismes vivants répondent à différents stimuli , mais de manière différente.

3- Croissance / développement :Tous les organismes assimilent de l’énergie pour assurer les processus de croissance. Tous subissent des changements au cours de leur croissance et maturation.

4- Reproduction :Tous se reproduisent en transmettant de nouveaux individus de génération en génération.

5- Régulation :Tous disposent de systèmes de régulation qui coordonnent leurs activités.

6- Homéostasie :Tous maintiennent des conditions internes relativement constantes et différentes de celles de leur environnement.

Mais aussi…………

Et surtout, l’hérédité …

Tous les organismes vivants possédent un système génétique.

Le support de l’information génétique c’est l’ADN, une longue molécule complexe capable de réplication.

Cas des virus :

Ils sont pourvus d’acides nucléiques mais ne possèdent pas de système génétique fonctionnel, ils ne peuvent donc ni utiliser ni reproduire leurs gènes en dehors d’une cellule vivante qu’ils infestent.

L’unité structurale du vivant : La cellule.

Organismes Pluricellulaires

Cellules regroupées en tissus

Cellule : cytoplasme entouré par une membrane plasmique

Cellules eucaryotes : avec vrai noyau

Cellules procaryotes : pas de noyau

Quelles sont les caractéristiques des cellules?

1- La cellule contient le matériel génétique.Ce matériel est contenu ce matériel se présentedans un noyau sous forme d’une seule molécule

circulaire

Eucaryotes Procaryotes

noyau

cytoplasme

Bactérie intestinale

Quelles sont les caractéristiques des cellules?

1- La cellule contient le matériel génétique.Ce matériel est contenu ce matériel se présentedans un noyau sous forme d’une seule molécule

circulaire

Eucaryotes Procaryotes

2- La cellule est constituée d’un cytoplasme.Dans le cytoplasme, on trouve les différentes molécules utilisées par la cellule pour ses multiples activités : sucres, acides aminés, protéines de structure.

On trouve également les organites délimités par une membrane.Ces organites vont définir différents compartiments dans la cellule.

Quelles sont les caractéristiques des cellules?

1- La cellule contient le matériel génétique.Ce matériel est contenu ce matériel se présentedans un noyau sous forme d’une seule molécule

circulaire

Eucaryotes Procaryotes

2- La cellule est constituée d’un cytoplasme.Dans le cytoplasme, on trouve les différentes molécules utilisées par la cellule pour ses multiples activités : sucres, acides aminés, protéines.On trouve également les organites délimités par une membrane.Ces organites vont définir différents compartiments dans la cellule.

3- La cellule est délimitée par une membrane plasmique.La membrane plasmique sépare le contenu interne de la cellule de son milieu environnant. Cette membrane est constituée de lipides (phospholipides) et de protéines.

Sur cette coupe de tissu épithélial intestinal,

1- repérez les noyaux des cellules2- localisez le cytoplasme cellulaire3- situez les limites entre les cellules

Exemple de cellule eucaryote animale

Exemple du tissu épithélial de l’intestin : La cellule eucaryote animale

Les cellules eucaryotes animales sont regroupées en tissus.Il existe cependant des cellules circulantes (cellules sanguines)

x40

x400

x1000Villosités intestinales

La cellule eucaryote végétale

Exemple de l’épiderme d’oignon blanc

Sur cet épiderme d’oignon blanc,1- repérez les noyaux des cellules2- repérez les limites entre les cellules

Identifier les structures communes aux cellules eucaryotes animales et végétales, à l’aide des exemples ci dessous :

Identifier les structures communes aux cellules eucaryotes animales et végétales, à l’aide des exemples ci dessous :

Exemple des cellules végétales :Cellules d’épiderme d’oignon

N

N

N

Paroi végétale

La cellule eucaryote

cytoplasme vacuole

La cellule procaryote : pas de vrai noyau

Chromosomebactérien

Le chromosome unique se trouve dans le cytoplasme, sans enveloppe autour délimitant un noyau.

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Exemples de Bactéries observéesAu microscope électronique

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Quelques repères en biologie

10m 1m 1dm 1cm 1mm 100µm 10µm 1µm 100nm 10nm 1nm 0,1nm

Taille deshumains

Longueur de certaines Cellules musculairesOu nerveuses

Taille d’un œufDe poule

Œuf de grenouille

La plupart des cellules animales et végétales

Noyaux Bactéries Mitochondries

virus ribosomes

Protéineslipides

atomes

Petites molécules

Unités de longueur :

1 décimètre (dm) = 10-1 mètre (m)1 centimètre (cm) = 10-2 m1 millimètre (mm) = 10-3 m1 micromètre (µm) = 10-6 m1 nanomètre (nm) = 10-9 mètre

complétez les correspondances suivantes :1m = dm1m = cm1m = mm1m = µm1m = nm

Unités de longueur :

1 décimètre (dm) = 10-1 mètre (m)1 centimètre (cm) = 10-2 m1 millimètre (mm) = 10-3 m1 micromètre (µm) = 10-6 m1 nanomètre (nm) = 10-9 mètre

complétez les correspondances suivantes :1m = 10 dm1m = 100 cm = 102 cm1m = 1000 mm = 103 mm1m = 1 000 000 µm = 106 µm1m = 1 000 000 000 nm = 109 nm

Corrigé

Que peut on distinguer avec notre œil ?

Le pouvoir séparateur de notre œil =

La plus petite distance séparant 2 points que l’on peut distinguer

. .

PS = 0,2 mm soit 200 µm

Quelques repères en biologie

10m 1m 1dm 1cm 1mm 100µm 10µm 1µm 100nm 10nm 1nm 0,1nm

Taille deshumains

Longueur de certaines Cellules musculairesOu nerveuses

Taille d’un œufDe poule

Œuf de grenouille

La plupart des cellules animales et végétales

Noyaux Bactéries Mitochondries

virus ribosomes

Protéineslipides

atomes

Petites molécules

Comment observe t-on les cellules ?

Microscopie photonique (source lumineuse)

Image observée de la cellule Quelques millimètres (mm) ou Centimètres (cm)

Objet observé : cellule réellequelques micromètres (µm)

G objectif x G oculaire= G observation

Ou lampe= source de lumière

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Que va nous apporter le microscope optique ou photonique ?

Objet : cellule (quelques µm)Invisible à l’œil (pouvoir séparateur de notre œil=0,2mm soit 200 µm)

Observation microscopie optique (quelques mm)

Visible (pouvoir séparateur du microscope= 0,2µm)

Grâce au microscope photonique, le pouvoir séparateur est amélioré d’un facteur 1000.

Excercices

Exploration de la cellule eucaryote animale

Le noyau :

Vu en microscopie optique,On y distingue :

Un nucléoleDe la chromatine diffuse

Chromatine = ADN + protéines

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Le noyau vu en microscopie électronique

Coupe transversale de cellule animale observée en Microscopie Electronique à transmission.

On distingue le nucléole (nu), l’enveloppe du noyau (en) qui est constituée d’une double membrane, et de la chromatine (ch) sous forme de zones claires (*) ou plus sombres (**)

noyau

*

**

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Le réticulum endoplasmique rugueux :

Le réticulum : réseau de membranes internes pouvant être recouvert par des ribosomes (ARN+ protéines), on parle alors de RE rugueux; c’est le lieu de synthèse des protéines

1: citernes du réticulum endoplasmique rugueux2: ribosomes collés sur les citernes du RER

Le réticulum endoplasmique rugueux (ribosomes)

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L’appareil de Golgi

Coupe observée au Microscope électronique

noyau enveloppe

Appareil de Golgi réticulum

Processus de Sécrétion des protéines du réticulum vers l’appareil de Golgi

Réticulum endoplasmique et appareil de Golgi

Les mitochondries:Centrale énergétique de la cellule et siège de la respiration cellulaire

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Particularités de la cellule végétale ?

Présence d’une paroi rigide (cellulose et pectine)Présence d’une grosse vacuolePrésence de plastes (chloroplastes contenant la chlorophylle, amyloplastes contenant de l’amidon)

Cellule animale

Cellule végétale

Noyau

cytoplasme

Chloroplastes

Paroi

Excercice : complétez les légendes des schémas sur le document fourni.

Noyau

cytoplasme

Chloroplastes

Paroi

Corrigé :1: noyau 2: ribosomes (cytolasme) 3 : Réticulum endoplasmique, 4 : appareil de Golgi, 5: mitochondrie, 6 : membrane plasmique 7: mitochondrie 8 : appareil de Golgi, 9 : enveloppe nucléaire, 10: ribosomes, 11 : paroi pecto-cellulosique, 12 : réticulum endoplasmique, 13 : chloroplaste, 14 : vacuole, 15: membrane plasmique.

En résumé, les principaux constituants d’une cellule eucaryote :

Le noyau contient l’ADN : Acide DésoxyriboNucléïque

Le cytoplasme contient différentes molécules* et divers organites** tels que :

* Les protéines de structure (cytosquelette)**Les mitochondries**Le réticulum endoplasmique**L’appareil de Golgi

Et dans le cas des cellules végétales, présence d’une paroi entourant la membrane plasmique, d’une vacuole, et de plastes (chloroplastes ou plastes de réserve (amyloplastes contenant de l’amidon) .

A l’intérieur du cytoplasme, des protéines sont présenteset forment un « échafaudage » : le cytosquelette.

1-Quels sont les constituants cellulaires communs aux cellulesAnimales et végétales ? (entourez la bonne réponse)- les mitochondries V F- les plastes V F- les vacuoles V F- la paroi cellulaire V F

2-Quelles sont les différences entre un eucaryote et unprocaryote ?- les virus sont des procaryotes V F- les virus possèdent des chromosomes V F- un eucaryote possède un noyau- les bactéries sont des eucaryotes

Evaluation des acquis du cours :

3-Caractéristique de la cellule végétale :- est une cellule eucaryote V F- possède des chloroplastes V F- ne possède pas de mitochondries V F- est délimitée par une paroi et une membrane plasmique V F

4-Quels sont les constituants spécifiques de la cellule végétale?- les ribosomes V F- Les mitochondries V F- L’appareil de golgi V F- Le cytoplasme V F

5-Les mitochondries- sont présentes dans les cellules animales V F- sont présentes dans les cellules végétales V F- sont des organites à deux membranes V F

6-Les chloroplastes :- sont présents dans toutes les cellules eucaryotes V F- sont présents uniquement dans les cellules végétales V F- assurent la photosynthèse V F

7-Le réticulum endoplasmique rugueux :- n’est présent que dans les cellules animales V F- est le lieu de synthèse des protéines V F- est présent dans les cellules animales et végétales V F

8-L’appareil de Golgi:- est présent dans les cellules animales V F- est présent dans les cellules végétales V F- assure la maturation des protéines V F

1-Quels sont les constituants cellulaires communs aux cellulesAnimales et végétales ? (entourez la bonne réponse)-les mitochondries V -les plastes F- les vacuoles F- la paroi cellulaire F-Les cellules animales et végétales ont en commun les mitochondries. Plastes, vacuoles et et paroi sont-des éléments propres aux cellules végétales

2-Quelles sont les différences entre un eucaryote et unprocaryote ?- les virus sont des procaryotes F- les virus possèdent des chromosomes F- un eucaryote possède un noyau V- les bactéries sont des eucaryotes FIls sont pourvus d’acides nucléiques (ADN ou ARN) mais ne possèdent pas de système génétique fonctionnel,

ils ne peuvent donc ni utiliser ni reproduire leurs gènes en dehors d’une cellule vivante qu’ils infestent.

Evaluation des acquis du cours :Corrigé

3-Caractéristique de la cellule végétale :- est une cellule eucaryote V- possède des chloroplastes V - ne possède pas de mitochondries F- est délimitée par une paroi et une membrane plasmique V-La cellule végétale possède un noyau c’est donc un eucaryote; elle possède également des chloroplastes,-et est délimitée par une paroi entourant sa membrane plasmique. Tout comme la cellule animale, -elle possède des mitochondries

-4-Quels sont les constituants spécifiques de la cellule végétale?- les ribosomes F- Les mitochondries F- L’appareil de golgi F- Le cytoplasme F-Tous les constituants cités sont bien présents dans la cellule végétale , mais ne lui sont pas spécifiques; -on les retrouve aussi dans la cellule animale.

5-Les mitochondries- sont présentes dans les cellules animales V- sont présentes dans les cellules végétales V- sont des organites à deux membranes V-La mitochondrie est un organite délimité par une double membrane, et présent à la fois dans les cellules animales- et végétales. C’est l’organite qui produit de l’énergie utilisable par la cellule pour les ses différentes activités.

6-Les chloroplastes :- sont présents dans toutes les cellules eucaryotes F- sont présents uniquement dans les cellules végétales V- assurent la photosynthèse V-Les chloroplastes sont des organites spécifiques des cellules végétales-

-7-Le réticulum endoplasmique rugueux :- n’est présent que dans les cellules animales F- est le lieu de synthèse des protéines V- est présent dans les cellules animales et végétales V-le réticulum endoplasmique est présent à la fois dans les cellules animales et végétales, et est le lieu de synthèse des protéines

8-L’appareil de Golgi:- est présent dans les cellules animales V -est présent dans les cellules végétales V- assure la maturation des protéines V-Oui l’appareil de Golgi qui est présent dans toutes les cellules eucaryotes (animales et végétales) collabore avec le réticulum endoplasmique et assure la maturation des protéines.