Biologie Cellulaire: Eucaryotes, Procaryotes, Membrane & Virus

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PREPA
SCIENCES
FOCUS : LES CELLULES DES EUCARYOTES ET PROCARYOTES
LA MEMBRANE PLASMIQUE et LES LIPIDES
LES VIRUS SONT-ILS DES ËTRES VIVANTS ?
Microscopie électronique (MET,MEB) et techniques associées : cryofractures, FRAP
3 grands groupes d’êtres vivants issus d’un ancêtre commun : Le groupe des Archées, des Bactéries et des Eucaryotes.
C’est dans le groupe des Eucaryotes que se trouvent les animaux (=zoobiontes), végétaux (= chlorobiontes) et les
champignons
(=mycètes).
Le point commun à tous ces êtres vivants c’est d’être composés de cellules.
Rappel : théorie cellulaire
Pour en savoir plus : l’ancêtre commun à tous les êtres vivants est appelé LUCA, c’est un organisme
unicellulaire (âge proposé :-3,8 à 3,5 Ga. hps://www.youtube.com/watch?v=b1KxzRkHpHE
Comparaison cellule Eucaryote-Procaryote
Ultrastructure de diérentes cellules observées au MET Focus : microscopie opque /MET et MEB (ANNEXE)
Comparaf de la taille

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Principales disncons Eucaryotes/Procaryotes
CARACTERISTIQUE
CELLULE EUCARYOTE
CELLULE PROCARYOTE
REPRESENTANTS
Cellules végétales, animales et mycètes
(champignons)
Bactéries et Archéobactéries
TAILLE
Très variable : 2 à 200micromètres
Entre 0,5 et 3 micromètres
ORGANITES
NOYAU
Enveloppe nucléaire présente-> noyau
Pas d’enveloppe nucléaire
GENOME
Synthèse des
protéines
PAROI CELLULAIRE
METABOLISME
Hétérotrophe, autotrophe
Hétérotrophe et autotrophe si
chlorophylle
Reproducon
Sexuée, asexuée
Asexuée par scissiparité (= ssion
binaire)
Origine endosymbioque des organites
Dénion endosymbiose : ………………………………………………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
Selon la théorie endosymbioque énoncée
par Max Taylor (1979) puis par Lynn
Margulis (1993), les cellules Eucaryotes
proviennent de l'associaon de plusieurs
Procaryotes.
Arguments
Extrait vidéo « Mathrix svt »
hps://www.youtube.com/watch?v=ZLlJCwe0Xn8
A la découverte des organites des cellules Eucaryotes et de leurs rôles
cf tableau à remplir annexe à l’aide des ressources :
hps://pedagogie.ac-toulouse.fr/svt/les-logiciels-de-pierre-perez
Biology: Cell Structure I Nucleus Medical Media : hps://www.youtube.com/watch?v=URUJD5NEXC8

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Importance de la membrane plasmique
GENERALITES
La membrane plasmique est la structure qui délimite une cellule et sépare donc le cytoplasme du milieu extérieur.
C’est un assemblage moléculaire qui a pour rôle :
ASPECTS MORPHOLOGIQUES
Au microscope opque :
La membrane plasmique prend l'aspect d'une limite connue (le pouvoir séparateur du microscope opque ne permet pas la
mise en évidence des divers constuants de ce revêtement).
Au microscope électronique :
La membrane plasmique a un aspect trilamellaire à 2
couches denses séparées par une couche
claire qui correspond à un espace central (environ 8,5
nm)
Le pourtour extérieur de la membrane est recouvert de
sucre (Glycocalyx), qui joue un rôle de protecon contre les lésions mécaniques et chimiques ainsi que dans la
reconnaissance cellulaire et l'adhésion cellulaire.
STRUCTURE
La structure de la
membrane plasmique a
été mise en évidence par
Singer et Nicholson en
1972. Il s’agit d’un
assemblage de lipides et
de protéines.
Les lipides s’organisent en
2 couches formant la BICOUCHE LIPIDIQUE au sein de laquelle sont enchâssées des protéines. On parle de mosaique uide
Focus : étude de la structure des membranes par cryodécapage et technique FRAP (ANNEXE)
COMPOSITION
Glucides : 8%
Lipides : 42%
Sphingolipides, phospholipides, cholestérol
Protéines : 50%
Les protéines de la membrane plasmique sont nombreuses et très diversiées.
En plus de leur rôle structural, les protéines ont des foncons
extrêmement variées :
-transporteurs
-perméases
-récepteurs pour les hormones, des angènes (ex :complexe
CMH, groupes sanguins...)
etc

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Les membranes des organites ont une
organisaon similaire à la membrane plasmique
que ce soit le Réculum Endoplasmique,
l’Appareil de Golgi et les lysosomes.
Cee similitude permet la fusion des
membranes.
Exemple : exocytose
Les conséquences de cee structure en bicouche lipidique :
Cee organisaon en bicouche crée ne barrière dicilement franchissable pour les molécules hydrosolubles (=hydrophiles)
donc le transport de ces molécules va nécessiter des protéines membranaires de transport.
PASSAGE DES MOLECULES A TRAVERS LA MEMBRANE
TRANSPORT PASSIF Dans le sens du gradient de concentraon
TRANSPORT ACTIF : Correspond au sens opposé du gradient de C°

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Eléments de correcon
Rappel, une cellule
- est un comparment cloisonné par une membrane dans lequel sont regroupées toutes les molécules
du vivant et dans lequel se trouve de l’informaon dite généque.
- provient obligatoirement d’une cellule préexistante
- est le siège de réacons chimiques. L’ensemble de ces réacons s’appelle le métabolisme (le
métabolisme est contrôlé par l’environnement et par l’informaon généque).
CARACTERISTIQUE
CELLULE EUCARYOTE
CELLULE PROCARYOTE
REPRESENTANTS
Cellules végétales, animales et mycètes
(champignons)
Bactéries et Archéobactéries
TAILLE
Très variable : 2 à 200micromètres
Entre 0,5 et 3 micromètres
ORGANITES
Cytosol avec cytosquelee dans lequel baignent de
nombreux organites
Cytosol avec cytosquelee rudimentaire.
Absence d’organites
NOYAU
Enveloppe nucléaire présente-> noyau
Pas d’enveloppe nucléaire
GENOME
Chromosomes linéaires
Généralement un seul chromosome
circulaire
Synthèse des
protéines
Transcripon dans noyau, traducon dans le
cytoplasme. Ribosomes 80s pour la traducon
Transcripon, traducon dans le
cytoplasme. Ribosomes 70s pour la
traducon
PAROI CELLULAIRE
Végétaux : cellulose et pecne
Champignons : cellulose,
mannane et chine
Chez les bactéries : pepdoglycanes
METABOLISME
Hétérotrophe, autotrophe
Hétérotrophe et autotrophe si
chlorophylle
Reproducon
Sexuée, asexuée
Asexuée par scissiparité ( = ssion
binaire)
Arguments endosymbiose
 la taille des mitochondries et des chloroplastes est semblable à celle des bactéries
 chacun de ces organites possède un matériel généque (ADN) qui lui est propre
 chacun de ces organites possède le matériel nécessaire pour la synthèse des
protéines
 chacun de ces organites peut se diviser par étranglement médian (après avoir
dupliqué le matériel généque)
Importance de la membrane plasmique
* qui représente une fronère qui isole le comparment cellulaire du milieu
extracellulaire.
* qui régule et contrôle les échanges entre le milieu extérieur et intérieur.
* qui est le siège de la récepon de signaux.
* qui joue un rôle majeur dans l’adhérence et la reconnaissance cellulaire. A METTRE
DANS LA PARTIE PROTEINE ?