Préparation à l’Agrégation Interne Séances des 18 et 22 Septembre 2010 BIOLOGIE CELLULAIRE ET MOLECULAIRE LE FONCTIONNEMENT D’UNE CELLULE EUCARYOTE Les mots clés : Membrane plasmique, cytosquelette, actine, filaments intermédiaires, microtubules, réticulum, appareil de golgi, matrices extracellulaires, jonctions cellulaires, expression génétique, translocation cotraductionnelle, maturation des protéines, adressage des protéines, exocytose, endocytose… Dans les programmes : 6ème : Diversité, parenté et unité des êtres vivants Au niveau microscopique les organismes sont constitués de cellules. La cellule est l’unité d’organisation des êtres vivants. La cellule possède un noyau, une membrane, du cytoplasme. 3ème :Evolution des organismes vivants et histoire de la terre La cellule, unité du vivant 2nde : Cellule, ADN et unité du vivant (ancien programme en vigueur au concours de 2010) La cellule fonde l’unité et la diversité du vivant : les cellules sont les unités structurales et fonctionnelles de tous les êtres vivants. Toutes les cellules sont limitées par une membrane plasmique. Elle définit un compartiment intracellulaire où a lieu le métabolisme. Parenté et diversité des organismes Les similitudes aux différents niveaux d’organisation : cellule, molécule d’ADN et organisme conduisent à la notion d’origine commune des espèces. 2nde : La Terre dans l’univers, la vie et l’évolution du vivant : une planète habitée (rentrée 2010) De nombreuses transformations chimiques se déroulent à l’intérieur de la cellule : elles constituent le métabolisme. Il est contrôlé par les conditions de milieu et par le patrimoine génétique. La cellule est un espace limité par une membrane qui échange de la matière et de l’énergie avec son environnement. Cette unité structurale et fonctionnelle commune à tous les êtres vivants est un indice de leur parenté. Première S : La synthèse des protéines La séquence des acides aminés des protéines est imposée par l’information génétique située dans la molécule d’ADN. L’expression de l’information génétique se fait en deux étapes: transcription et traduction. La traduction permet la synthèse cytoplasmique de chaînes polypeptidiques. La séquence des acides aminés est gouvernée par celle des nucléotides de l’ARN messager suivant un système de correspondance, le code génétique. Ce code génétique est universel et dégénéré. La traduction débute au codon d’initiation et s’arrête au codon stop. BCPST : Organisation cellulaire et moléculaire du vivant La cellule eucaryote, unité structurale et fonctionnelle : Approche comparative de deux exemples : la cellule acineuse pancréatique et la cellule du parenchyme palissadique foliaire. Membranes et fonctionnement cellulaire : organisation moléculaire des membranes et des matrices extracellulaires en relation avec leurs rôles. Mécanismes moléculaires de l’expression génétique Quelques orientations bibliographiques : CAMPBELL& REECEB. (2004). - Biologie. De Boeck éd. ALBERTS B. & coll. (2004). - Biologie moléculaire de la cellule. Flammarion Médecine-Sciences éd. 1 COOPER G. (1999). - La cellule. De Boeck Université éd. DARNELL J., LODISH H. & Baltimore D. (1995). - Biologie moléculaire de la cellule. De Boeck Université éd. KARP G. (2004). - Biologie cellulaire et moléculaire. De Boeck éd. LODISH F. & coll. (2005). - Biologie moléculaire de la cellule. De Boeck Université éd. Shechter E. (1993). - Biochimie et biophysique des membranes. Aspects structuraux et fonctionnels. Masson éd. Weinman S. & Méhul P. (2000). - Biochimie : structure et fonctions des protéines. Dunod éd. Des pistes de révision La cellule acineuse du pancréas exocrine, une cellule spécialisée Flux de matière et de membrane dans la cellule acineuse Les particularités de la cellule végétale La cellule du parenchyme palissadique, une cellule spécialisée Comparaison cellule animale/cellule végétale La notion de cellule eucaryote La compartimentation cellulaire La coopération fonctionnelle entre les différents compartiments d’une cellule eucaryote La polarité fonctionnelle de la cellule sécrétrice du pancréas exocrine La membrane plasmique : relation structure/fonction Les jonctions entre cellules adjacentes : relations structure -fonction Les membranes, des structures dynamiques La matrice extracellulaire animale Les parois cellulaires des végétaux et leur importance fonctionnelle Les matrices extracellulaires Comparaison des matrices extracellulaires animale et végétale L’adhérence intercellulaire Le cytosquelette…. Exemples d'épreuves orales portant sur ce thème : Leçons Arguments en faveur d’une parenté des êtres vivants, à différentes échelles (lycée) Du gène à la protéine (première S) De l’ADN aux protéines (première S) Notion de cellule spécialisée (3ème) La paroi squelettique des cellules végétales (première S) TP Caractéristiques structurales et fonctionnelles de la cellule végétale (seconde-premièreS) Cellules animales et cellules végétales (seconde-premièreS) Etude structurale et fonctionnelle de la cellule chlorophyllienne (TS spécialité) Travail prévu Avant la séance : Proposer une démarche et un schéma bilan pour le chapitre de seconde : « la cellule fonde l’unité et la diversité du vivant ». Séance : La cellule eucaryote (BCPST) 2