La cellule
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L’organisation de la vie La cellule Objectifs Reconnaître que certains organismes sont faits d’une seule cellule ayant des besoins semblables aux autres organismes. Comprendre que le fonctionnement cellulaire est semblable dans tous les organismes vivants. Établir le lien entre les fonctions de base de l’organisme (telles que récupérer l’énergie des aliments et éliminer les déchets) et celles de chaque cellule. Établir le lien entre la division continuelle des cellules et les phénomènes de croissance et de réparation. Observer la diversité des formes de cellules à l’aide du microscope. La cellule Tous les organismes vivants sont composés de cellules. Certains organismes vivants sont composées d’une cellule et d’autres sont composées de plusieurs cellules. Unicellulaire Formé d’une seule cellule Exemple : bactérie, amibe, paramécie Multicellulaire Formé de plusieurs cellules Exemple : humain, plante, animaux, champignons La cellule La cellule est la plus petite unité vivante qui existe. Les cellules n’ont pas toutes la même taille, ni la même forme ni la même fonction. Des cellules de peau d’oignon Des cellules cardiaques humaines Des cellules de peau humaines Des cellules de racine Des cellules sanguines humaines (globules rouges) Des cellules nerveuses humaines La cellule Peu importe, la taille, la forme et la fonction de la cellule, chaque cellule doit exécuter certaines tâches pour rester en vie (respirer, se nourrir, se réparer, se multiplier et éliminer des déchets). Les cellules accomplissent ces tâches grâce aux organites qui se retrouvent à l’intérieur d’eux. Chaque organite à un rôle à jouer. La cellule animale a) d) c) b) f) e) La cellule végétale a) d) c) b) g) f) e) h) Les organites des cellules et leurs rôles a) Membrane cellulaire : protège la cellule. *garde du corps b) Cytoplasme : distribue des substances comme l’oxygène et la nourriture aux différentes parties de la cellule. *support c) Noyau : contrôle les activités de la cellule. - Chromosomes : contiennent le matériel génétique pour les caractères de l’individu (ex. apparence). *centre de commande d) Mitochondrie : fait l’énergie dans la cellule. *centrale énergétique Les organites des cellules et leurs rôles e) Réticulum endoplasmique : réseau de tubes et de canaux qui sert au transport des substances dans la cellule. *autoroute f) Vacuole : stocke de la nourriture et des déchets dans la cellule. *entrepôt g) Paroi cellulaire : beaucoup plus épaisse que la membrane cellulaire, elle sert de support à la cellule. h) Chloroplaste : utilise l’énergie du soleil pour produire de l’énergie pour la cellule végétale (photosynthèse). Cellule animal-vs-Cellule végétale À l’intérieur de la cellule végétale, on retrouve: f) Vacuole : beaucoup plus grosse que celle dans la cellule animale. g) Paroi cellulaire : beaucoup plus épaisse que la membrane cellulaire, elle sert de support à la cellule. h) Chloroplaste : utilise l’énergie du soleil pour produire de l’énergie pour la cellule végétale (donne la couleur verte) La taille des cellules La petite taille des cellules s’explique par les fonctions cellulaires. Les cellules ont une taille limitée à cause de la façon dont elles doivent obtenir leur nourriture et se débarrasser de leurs déchets. Pour entrer dans la cellule ou en sortir, le matériel doit passer à travers la membrane cellulaire. Voici quelques raisons pourquoi la cellule est si petite : - À l’intérieur de la cellule, la matière se déplace vers différentes organites à travers le cytoplasme (à l’aide de la diffusion). La diffusion est plus efficace sur des petites distances. - Le noyau contrôle les fonctions de la cellule en envoyant de l’information aux organites. Lorsque la cellule devient une taille au-delà de la normale, il ne peut plus le faire efficacement. - Si la cellule était plus grosse, elle aurait besoin de plus de nourriture et produirait plus de déchets. En autres mots, une petite cellule travaille plus efficacement qu’une grande cellule. La fonction des cellules Quand tu bois, tes cellules utilisent l’eau que tu as bue pour remplir leurs fonctions. Autrement dit, la soif est un signal que tes cellules envoient à ton cerveau pour te dire qu’elles ont besoin d’eau. Du même que les cellules utilisent l’air que tu respires et l’énergie provenant des aliments que tu manges pour accomplir leurs fonctions. La membrane cellulaire : la gardienne de la cellule Pour survivre et pour assumer leurs fonctions, toutes les cellules d’un être vivant doivent absorber des substances provenant de leur milieu, les intrants, et rejeter d’autres à l’extérieur, les extrants. La membrane cellulaire contrôle le passage des substances qui entrent et quittent la cellule. La membrane est dite sélectivement perméable parce qu’elle ne laisse passer que certaines substances. Intrants d’une cellule: Les substances qui entrent dans la cellule et qui sont indispensables à ses activités . • l’eau, les nutriments et l’oxygène Extrants d’une cellule: Les substances qui sortent de la cellule, c’est-à-dire les substances inutiles . • l’eau, le gaz carbonique et les déchets Comment les cellules obtiennentelles leur énergie ? Les cellules ont besoin d’énergie pour croître et fonctionner. CO2 O2 Eau Énergie Voir tableau «Les organites des cellules et leurs rôles (Explorations A, page 283) Surplus = Déchets Ce sont deux processus importants auxquels les substances entrent ou sortent de la cellule. Activité : du colorant alimentaire dans l’eau Matériel: •Bécher •Eau •Colorant alimentaire Étapes à suivre: 1.Place de l’eau dans un bécher. 2.Ajoute-y une goutte de colorant alimentaire. 3.Observe l’eau et le colorant alimentaire pendant quelques minutes. 4.Note tes observations. La membrane cellulaire contrôle les matériaux qui entrent dans la cellule ou qui en sortent. C’est un peu comme un poste de douane puisqu’elle permet à certaines substances d’entrer ou de sortir, mais elle interdit le passage à d’autres. On dit donc qu’elle possède une perméabilité sélective. Pour entrer dans la cellule, les substances doivent se déplacer. Elles se déplacent par diffusion. La diffusion décrit le mouvement des particules lorsqu’elles se déplacent d’une région où elles sont plus concentrées vers une région où elles sont moins concentrées. C’est par diffusion que l’oxygène et le gaz carbonique entrent dans la cellule et en sortent pour permettre la photosynthèse et la respiration cellulaire. La photosynthèse 6 CO2 + 6 H2O C6H12O6 + 6 O2 Processus par lequel les producteurs (végétaux) utilisent l’énergie de la lumière pour fabriquer leur nourriture (sucre) en se servant du gaz carbonique et de l’eau. Dans les cellules qui contiennent de la chlorophylle. Lumière = Énergie Gaz carbonique (CO2) Eau (H2O) Oxygène (O2) Glucose (C6H12O6) La respiration cellulaire C6H12O6 + 6 O2 6 CO2 + 6 H2O La respiration cellulaire est un processus par lequel les cellules vivantes produisent de l’énergie à partir de la nourriture. Énergie Oxygène (O2) Glucose (C6H12O6) Gaz carbonique (CO2) Eau (H2O) Activité - Expérience céleri Matériel: •Céleri •Bécher de 500 ml •Eau •Sel Étapes à suivre: 1. Observe un morceau de céleri. 2. 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. 3. Dans un autre bécher, place uniquement 400 ml d’eau. 4. Par la suite, plonge un morceau de céleri dans chacun des deux béchers. L’eau est la substance la plus abondante tant à l’intérieur qu’autour de la cellule. En effet, une cellule est composée d’environ 70% d’eau. 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 de 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 qui ne laisse passer que certaines substances (membrane semiperméable).
