La cellule - Pages

Sciences et technologies 8e
L’organisation de la vie et les technologies – Les cellules
Fais une recherche à l’aide d’un des manuels de sciences suivants :
 Explorations A (pages 280 à 289)
 Explorations B (pages 276 à 285)
Tu es composé de millions de cellules. Tout ce que tu fais, tout ce que tu penses, tout ce que tu
ressens exige que ces millions de cellules collaborent ensemble.
A. Réponds aux questions suivantes :
1. D’après toi, à quoi ressemble une cellule dans un corps humain ?
2. D’après toi, à quoi ressemble une cellule dans une plante ?
3. Pourquoi un organisme unicellulaire ne peut-il pas atteindre ta taille ? Parce qu’elle
prendrait trop de temps à exécuter ses tâches et pourrait mourir en attendant.
4. Comment as-tu grandi jusqu’à ta taille actuelle ? Les cellules se sont divisées et ainsi
multipliées.
5. Comment ton corps guérit-il une blessure ? Les cellules se régénèrent d’elles mêmes grâce
à la régénération. Les cellules mortes ou endommagées sont remplacées par de nouvelles.
Celles-ci croissent sur la plaie et réparent la blessure.
6. Comment une cellule fonctionne-t-elle ? Chaque cellule doit s’alimenter en substances et
en énergie, fabriquer des produits et éliminer des déchets.
La cellule : l’unité de base de la vie



La cellule est la plus petite unité vivante qui existe. Chaque être vivant est constitué d’une
ou plusieurs cellules.
Les cellules sont composées d’organites qui ont chacun un rôle spécifique pour le
fonctionnement de la cellule, et par conséquent, de l’organisme.
La présence de cellules est une des caractéristiques du monde vivant.
B. Qu’ont en commun une baleine et une amibe vivant dans un étang ?
La différence primordiale est que l’amibe contient une cellule, tandis que la baleine en contient
plusieurs.
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C. Définis :
Organisme unicellulaire : organisme vivant constitué d’une seule cellule.
Organisme pluricellulaire : organisme vivant constitué de plusieurs cellules.
D. Est-ce que les êtres vivants ci-dessous sont « unicellulaire » ou « pluricellulaire » ?
a) Humain : pluricellulaire
b) Pissenlit : pluricellulaire
c) Bactérie : unicellulaire
d) Amibe : unicellulaire
e) Champignon : pluricellulaire
E. En utilisant la banque de mots ci-dessous, complète les phrases suivantes :
taille
respirer
cellules
réparer
éliminer les déchets
forme
fonction
êtres
rester en vie
organites
rôles
a) Les scientifiques ont découvert une caractéristique essentielle de la vie : tous les êtres
vivants sont composés de cellules
b) La cellule est comme une petite ville comprenant différentes parties. Chaque partie joue un
rôle dans le fonctionnement du tout. Les cellules n’ont pas toutes la même taille, la même
forme ni la même fonction.
c) Toutefois, même si les cellules de tes yeux sont différentes des cellules de ta peau
ou de tes os, elles sont constituées des mêmes éléments, et ces éléments ont les
mêmes rôles.
d) Les cellules que l’on retrouve dans une plante ou dans le corps d’un animal
fonctionnent un peu comme des usines où les activités ne cessent jamais. Chaque
cellule doit exécuter certaines tâches pour rester en vie.
e) Entre autre, la cellule doit :





Se nourrir
Éliminer les déchets
Se réparer
Se multiplier
respirer
Ce sont les activités cellulaires
f) Pour arriver à accomplir ses tâches ou activités, la cellule a besoin de travailleurs dans son
usine : les organites. Ce sont des structures internes de la cellule qui ont des rôles
spécifiques à jouer.
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F. À l’aide des schémas des cellules ci-dessous, trouve l’organite correspondant à son rôle.
Compare ensuite l’organite à une partie du corps humain.
ORGANITE
Organite : membrane cellulaire
Partie du corps : peau
Organite : cytoplasme
Partie du corps : sang
Organite : noyau
Partie du corps : cerveau
Organite : vacuoles
Partie du corps : vessie, intestins
Organite : réticulum endoplasmique
Partie du corps : veines
Organite : mitochondrie
Partie du corps : estomac
RÔLE
* analogie
Elle enveloppe et protège le contenu de la cellule. Sa
structure aide à contrôler l’entrée et la sortie des
substances dans la cellule.
* garde du corps
Substance a texture gélatineuse qui occupe une
bonne partie de la cellule et dans laquelle baignent
les autres organites. Maintient les organites en
place.
*support
Dirige les activités de la cellule. Contient
l’information génétique.
* centre de commande
Espaces en forme de ballon qui servent à stocker les
éléments nutritifs et d’autres substances que la
cellule n’utilise pas immédiatement. Contiennent
aussi les déchets qui ne sont pas encore évacués.
* entrepôt
Membrane repliée qui forme un réseau de canaux.
C’est par ces canaux que les substances parviennent
aux parties de la cellule ou quittent la cellule. Joue
un rôle important dans le transport cellulaire.
* autoroute
Dégradent les substances nutritives pour fournir de
l’énergie à la cellule.
* centrale énergétique
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ORGANITES PRÉSENTS DANS LA CELLULE VÉGÉTALE SEULEMENT
Paroi plus épaisse et plus rigide que la membrane
Organite : paroi cellulaire
cellulaire. Formée de cellulose. Elle sert de support
à la cellule et se forme à l’extérieur de la membrane
cellulaire.
Structures où a lieu la photosynthèse (production
Organite : chloroplastes
de glucose à partir de l’énergie lumineuse et du gaz
carbonique).
Comment fonctionne la cellule ?
Nous avons besoin de boire, manger et respirer. Ce sont des besoins essentiels. Nous ne pouvons
pas vivre très longtemps sans satisfaire ces besoins. Mais pourquoi ?
On peut voir ces besoins essentiels du point de vue de nos cellules…
Quand tu bois, tes cellules utilisent l’eau que tu as bue pour remplir leurs fonctions. Autrement dit,
ta soif est un signal que tes cellules envoient à ton cerveau pour dire qu’elles ont besoin d’eau. De
même, tes cellules utilisent l’air que tu respires (oxygène) et l’énergie provenant des aliments que
tu manges (glucose) pour accomplir leurs fonctions.
On nomme les intrants les substances qui entrent dans la cellule et qui sont indispensables à ses
activités.
La cellule utilise les nutriments comme matériaux de construction (pour grandir) ou de réparation
(pour se soigner).
Quand la cellule a utilisé ses nutriments, elle se retrouve avec des déchets, c’est-à-dire des
substances inutiles. Ces substances doivent sortir de la cellule. Ce sont les extrants.
G. Remplis le tableau suivant.
Les animaux
Intrants
Les végétaux
Extrants
Intrants
Extrants
1. eau
1. eau
1. énergie solaire
1. oxygène
2. nutriments
(glucides)
2. gaz carbonique
2. gaz carbonique
2. énergie (glucides)
3. déchets des
fonctions cellulaires
3. eau
3. oxygène
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La respiration cellulaire (chez les animaux)
Les organismes vivants vont puiser leur énergie dans la nourriture qu’ils
consomment. L’énergie contenue dans la nourriture est libérée au cours d’une
réaction chimique. Ce phénomène se produit dans les mitochondries.
La photosynthèse (chez les végétaux)
Les plantes utilisent la lumière du soleil comme source d’énergie, de l’eau et du CO2
pour faire la photosynthèse. Celle-ci est le processus qui sert à fabriquer du sucre
(glucose). Ce phénomène se produit dans les chloroplastes.
Les prochaines pages se font avec l’aide du manuel Omnisciences
La membrane cellulaire
H. Lis la page 40 du manuel Omnisciences 8 et réponds aux questions suivantes.
1. Que signifie l’expression « membrane perméable »?
Une membrane qui laisse toutes les substances la traverser.
2. Que signifie l’expression « membrane imperméable »?
Une membrane qui ne laisse rien la traverser.
3. Que signifie l’expression « perméabilité sélective »?
Une membrane qui ne laisse passer que certaines substances.
4. Imagine que tu es une ou un architecte cellulaire et qu’on te demande de dessiner trois
types de cellules. Pour tes schémas, utilise différentes formes géométriques, comme un
carré ou un triangle, afin de représenter différents types de molécules qui peuvent ou ne
peuvent pas entrer librement dans la cellule ou en sortir librement. Voici les spécifications
dont tu dois tenir compte.
Cellule 1 : Elle doit être imperméable au type de molécules que tu as dessinées.
Cellule 2 : Elle doit être perméable au type de molécules que tu as dessinées.
Cellule 3 : Elle doit être sélectivement perméable au type de molécules que tu as dessinées.
Rien ne peut
entrer ou sortir
Cellule 1
Cellule 2 Tout entre et
sort
Cellule 3
En équilibre
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5. Pourquoi, d’après toi, est-il important pour une cellule de se montrer sélective? Explique.
La cellule ne fait entrer que les substances dont elle a besoin pour survivre et laisse sortir les
déchets dont elle n’a pas besoin. Si elle laisse entrer des substances étrangères, elle peut
devenir malade et, par conséquent, rendre l’organisme malade.
I. Activité : du colorant alimentaire dans l’eau - la diffusion
Matériel

Bécher

Eau

Colorant alimentaire
Étapes à suivre
1.
2.
3.
4.
Place de l’eau dans un bécher.
Ajoute-y une goutte de colorant alimentaire.
Observe l’eau et le colorant alimentaire pendant quelques minutes.
Note tes observations dans l’espace ci-dessous.
Observations : ___________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________________
Penses-y bien !
1. Les cellules ont besoin d’oxygène pour survivre. Comment les particules d’oxygène font
pour parvenir aux cellules ? Diffusion
2. D’où vient cet oxygène ? Plantes
3. Si la cellule a besoin d’oxygène, à quel endroit sa concentration est la plus élevée ? à
l’intérieur ou à l’extérieur de la cellule ? Comment le sais-tu ? Car elle en a besoin.
4. Les cellules produisent un déchet nommé le gaz carbonique. Comment les cellules vontelles faire pour s’en débarrasser ? Diffusion – globules rouges – poumons - expirer
5. Si la cellule un excès gaz carbonique, à quel endroit sa concentration est la plus élevée ? À
l’intérieur ou à l’extérieur de la cellule ? Comment le sais-tu ? Car elle a un excès.
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L’eau est la substance la plus abondante tant à l’intérieur qu’à l’extérieur de la cellule. La plupart
des cellules meurent rapidement lorsqu’elles sont privées d’eau. Les particules d’eau sont très
petites. Elles sont donc capables de se déplacer de part et d’autre dans la cellule.
Les particules d’eau cherchent à se déplacer d’une région où les substances dissoutes sont peu
nombreuses vers une région où elles sont plus nombreuses afin de les diluer. On appelle osmose
le passage de l’eau à travers une membrane semi-perméable.
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J. Activité : expérience avec du céleri
Matériel
 Céleri
 Bécher de 500 ml


Eau
Sel
Étapes à suivre
1. Observe un morceau de céleri.
2. Note et dessine tes observations dans l’espace ci-dessous.
Observations : _______________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________________________________
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3. Prépare une solution dans un bécher de 500 ml contenant 400 ml d’eau et 50g de sel de
table. Agite-bien jusqu’à ce que le sel soit complètement dissout.
4. Dans un autre bécher, place uniquement 400 ml d’eau.
5. Par la suite, plonge un morceau de céleri dans chacun des deux béchers.
6. Prédis, dans l’espace ci-dessous, ce que tu observeras dans 2 jours pour chacun des deux
morceaux et tente d’expliquer ce qui se produira.
Prédictions : __________________________________________________________________________________________________
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Comme tu le sais, le céleri est constitué de la plus petite unité vivante qui soit : la cellule.
7. Après 2 jours, observe les morceaux de céleri trempés dans l’eau salée.
8. Note et dessine tes observations dans l’espace ci-dessous.
Observations : _______________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________________________________
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9. Après ces 2 mêmes jours, observe les morceaux de céleri trempés dans l’eau pure.
10. Note et dessine tes observations dans l’espace ci-dessous.
Observations : _______________________________________________________________________________________________
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Conclusion : Comment se nomme le phénomène que vous venez d’observer? L’osmose
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K. Lis la page 41 à 43 du manuel Omnisciences 8 et réponds aux questions suivantes.
1. Quel est le processus qui permet à l’eau de pénétrer dans une cellule ou d’en sortir?
L’osmose
2. En quoi l’osmose et la diffusion sont-elles semblables? En quoi diffèrent-elles?
Semblable : Ils se déplacent tous les deux d’une région à forte concentration vers une
région à faible concentration. Les deux ne nécessitent pas d’énergie.
Différence : L’osmose est le passage de l’eau à travers la membrane cellulaire tandis que la
diffusion est le passage des trois différents types de particules à travers la membrane,
comme les liquides, les solides et les gaz.
3. Tu ouvres la fenêtre et tu sens le parfum des fleurs que ta mère vient de planter dans le
jardin. Explique pourquoi.
Étant donné qu’il y a une forte concentration de parfum de fleur dans le jardin, et qu’il y a
une très faible concentration dans la maison, les particules se déplacent dans la maison.
4. Pourquoi les supermarchés arrosent-ils leurs légumes frais avec de l’eau?
Pour que les particules d’eau entrent dans les légumes par osmose, ce qui rend les légumes
croquants par la suite.
5. Selon quel processus le colorant alimentaire se déplace-t-il dans l’eau?
Par la diffusion, le colorant se déplace dans les endroits à faible concentration pour
finalement se répartir partout dans le bocal.
6. D’après toi, que se passerait-il si tu versais plus d’une goutte de colorant alimentaire dans
l’eau? Pourquoi?
L’eau aurait une couleur plus foncée étant donné que la concentration est plus forte.
7. Pourquoi, d’après toi, la diffusion est-elle importante pour les cellules?
La cellule n’a pas besoin de dépenser d’énergie supplémentaire pour se nourrir.
Comparer la diffusion et l’osmose à l’aide d’un diagramme de Venn
Examine le diagramme de Venn ci-dessous. Compare la diffusion et l’osmose en remplissant les
différentes sections du diagramme de Venn.
Surplus d’eau
est stocké dans
les vacuoles
Spontané,
Particules
aucune énergie
(solide, liquide
nécessaire
Pas de
et gaz)
Théorie
particules –
particulaire seulement de
l’eau
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Comment les cellules obtiennent de l’énergie?
M. Lis les pages 48 et 49 du manuel Omnisciences 8 et réponds aux questions suivantes.
1. Quel est l’organite qui produit de l’énergie dans une cellule? Les mitochondries
2. Comment une plante s’alimente-t-elle?
Elle s’alimente par des hydrates de carbone produits dans leurs feuilles grâce à la
photosynthèse.
3. Qu’est-ce que la photosynthèse?
C’est le processus des plantes pour se nourrir. Elles se nourrissent grâce aux chloroplastes
qui participent au processus de photosynthèse.
4. Comment appelle-t-on le processus qui libère de l’énergie dans la cellule?
La respiration cellulaire
5. Écris l’équation en mots décrivant la réaction chimique de la respiration cellulaire.
Hydrates de carbone + l’oxygène
dioxyde de carbone + eau + énergie
6. Écris l’équation en mots décrivant la photosynthèse.
Dioxyde de carbone + eau + énergie
hydrates de carbone + oxygène
7. Pourquoi t’attendrais-tu à voir plusieurs mitochondries dans une cellule musculaire?
Les muscles ont besoin d’énergie car les muscles permettent de se tenir debout. Par
exemple, le cœur est un muscle. Le cœur a besoin de l’énergie pour battre et envoyer le
sang aux vaisseaux sanguins.
8. Outre le terme « génératrices », quels autres termes pourrais-tu utiliser pour décrire les
mitochondries?
Usine, industrie, productrice, etc.
9. Pourquoi la cellule a-t-elle besoin d’énergie? (Donne quelques raisons)
1) Les membranes cellulaires ont besoin d’énergie pour faire entrer les éléments dans les
cellules ou pour les faire sortir de ces dernières par transport actifs.
2) Les cellules musculaires ont besoin d’énergie pour se contracter.
3) Les cellules nerveuses ont besoin d’énergie pour envoyer des signaux.
4) Les cellules utilisent de l’énergie pour croître et se reproduire.
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Les différents types de division cellulaire
N. Lis les pages 53 et 55 du manuel Omnisciences 8 et réponds aux questions suivantes.
1. Pourquoi, d’après toi, les cellules se divisent-elles?
Elles se divisent pour permettre à l’organisme multicellulaire de vivre, de grandir, de se
régénérer (se guérir), …
2. Qu’est-ce que la régénération?
Processus par lequel l’organisme est capable de réparer ou même remplacer des parties
endommagées ou manquantes grâce à la division cellulaire.
3. Qu’est-ce que la mitose?
C’est le processus de division d’une cellule. La cellule mère produit généralement deux
cellules filles identiques ayant le même matériel génétique (chromosomes) qu’elle.
4. Décris de quelle façon l’hydre, cet organisme qui vit dans les étangs (voir p. 53),
est capable de reconstituer des organes manquants.
L’hydre est capable de reconstituer des organes manquants grâce à la
régénération.
5. Quelles cellules de ton corps sont remplacées au bout de quelques jours ou de
quelques semaines?
Les cellules de la peau sont remplacées au bout de quelques jours ou de quelques semaines.
6. Quelles cellules de ton corps durent le plus longtemps?
Les cellules de ton corps qui durent le plus longtemps sont les cellules nerveuses.
7. Combien de temps durent-elles?
Elles peuvent durer toute leur vie.
8. Donne trois exemples de la façon dont les organismes utilisent la régénération pour
reconstituer des parties manquantes.
 une blessure qui guérit;
 un cerf qui pousse des nouveaux bois pour remplacer ceux qui sont tombés;
 la queue de certains lézards qui repousse si un prédateur la leur arrache;
 le hydre qui est capable de remplacer un organe manquant;
 un homard qui pousse des nouvelles pattes; etc.
9. Comment un fleuriste peut-il utiliser la capacité d’une plante à se régénérer pour
augmenter ses bénéfices?
Un fleuriste peut couper une feuille ou une branche d’une plante, la planter dans un nouveau pot et
la feuille ou la branche va donner une nouvelle plante. Grâce à cette méthode, on peut pousser
plusieurs plantes à partir d’une seule.
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