Chapitre 3
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Chapitre 3 : LES CELLULES S3F I) L’organisation du vivant : Un être vivant (végétal ou animal) naît, respire, rejette des déchets, se nourrit, grandit, se reproduit et meurt. Exemple : Une cellule, une bactérie, une algue, un champignon, une fleur, un arbre, un insecte, un homme, un lion … sont des êtres vivants. Exemple : Un minéral (une pierre), le pétrole, l'air, l'eau, les matières plastiques, les métaux … sont des non vivants. Chapitre 3 : LES CELLULES S3F II) La cellule : 1) Introduction : a) Unité élémentaire : Tous les êtres vivants sont constitués de cellules. La cellule représente l'unité élémentaire vivante. Les cellules sont délimitées par une membrane et renferment des constituants qui baignent dans un milieu gélatineux : le cytoplasme. Les cellules sont de véritables usines qui réalisent l’ensemble des activités propres à la vie. Chapitre 3 : LES CELLULES S3F II) La cellule : 1) Introduction : b) Histoire : 1665 : Robert Hooke découvre des cellules mortes dans du liège, ces cellules lui font penser aux cellules d'un monastère, d'où le nom. Puis il observe des cellules dans des plantes vivantes, en utilisant les premiers microscopes. 1839 : Théodor Schwann découvre que les plantes et les animaux sont tous faits de cellules, concluant que la cellule est l'unité commune de structure et de développement, ce qui fonda la théorie cellulaire. La croyance selon laquelle certaines formes de vie peuvent apparaître spontanément (génération spontanée) est réfutée par Louis Pasteur (1822-1895). 1858 : Rudolf Virchow affirma que les cellules naissent du résultat de la division cellulaire, ce qui repose en termes cellulaires la question de l'œuf et de la poule ... C'est cette théorie qui est attaquée par les tenants du créationnisme ou de son dernier avatar, le dessein intelligent. Chapitre 3 : LES CELLULES II) La cellule : 2) Définitions : a) Unicellulaire et pluricellulaire : Un être vivant unicellulaire n'est formé que d'une seule cellule. Les bactéries, levures, algues microscopiques … sont des êtres unicellulaires. Exemple : Paramécie : Un être vivant pluricellulaire est formé de plusieurs cellules. Les animaux, les végétaux supérieurs, certains champignons … sont des êtres pluricellulaires. Exemple : Cellules de l’oignon rouge : S3F Chapitre 3 : LES CELLULES S3F II) La cellule : 2) Définitions : b) Procaryote et eucaryote : On distingue deux grands types de cellules : Les cellules procaryotes ne contiennent pas de noyau. Exemple : Les bactéries sont des cellules procaryotes. Les cellules eucaryotes contiennent un noyau ainsi que différents compartiments. Exemple : Les cellules animales, végétales, les cellules des champignons et celles des protistes sont des cellules eucaryotes. Chapitre 3 : LES CELLULES S3F II) La cellule : 2) Définitions : c) Spécialisation et différenciation des cellules : Au sein d’un même organisme, les cellules peuvent présenter une grande diversité de formes et de propriétés. Exemple : Une cellule nerveuse et une cellule musculaire n’ont ni la même forme, ni la même fonction. cellule nerveuse : cellule musculaire : Exemple : chez un être humain adulte, constitué d’environ 70 000 milliards de cellules, il existe à peu près 200 types cellulaires différents. Chapitre 3 : LES CELLULES S3F III) Les différents règnes de la cellule eucaryote : 1) Le règne animal : On retrouve des cellules eucaryotes dans le règne animal. Les activités cellulaires sont rendues possibles par certaines structures présentes à l’intérieur des cellules, les organites : Le noyau contient un ou plusieurs nucléoles et un amas diffus de chromosomes, la chromatine. Chapitre 3 : LES CELLULES S3F III) Les différents règnes de la cellule eucaryote : 1) Le règne animal : On retrouve des cellules eucaryotes dans le règne animal. Les activités cellulaires sont rendues possibles par certaines structures présentes à l’intérieur des cellules, les organites : Le cytoplasme est la région comprise entre le noyau et la membrane plasmique. Il renferme : Chapitre 3 : LES CELLULES S3F III) Les différents règnes de la cellule eucaryote : 1) Le règne animal : On retrouve des cellules eucaryotes dans le règne animal. Les activités cellulaires sont rendues possibles par certaines structures présentes à l’intérieur des cellules, les organites : Le cytoplasme est la région comprise entre le noyau et la membrane plasmique. Il renferme : Les mitochondries fournissent l'énergie cellulaire. Chapitre 3 : LES CELLULES S3F III) Les différents règnes de la cellule eucaryote : 1) Le règne animal : On retrouve des cellules eucaryotes dans le règne animal. Les activités cellulaires sont rendues possibles par certaines structures présentes à l’intérieur des cellules, les organites : Le cytoplasme est la région comprise entre le noyau et la membrane plasmique. Il renferme : Les mitochondries fournissent l'énergie cellulaire. Le réticulum endoplasmique produit les protéines. Chapitre 3 : LES CELLULES S3F III) Les différents règnes de la cellule eucaryote : 1) Le règne animal : On retrouve des cellules eucaryotes dans le règne animal. Les activités cellulaires sont rendues possibles par certaines structures présentes à l’intérieur des cellules, les organites : Le cytoplasme est la région comprise entre le noyau et la membrane plasmique. Il renferme : Les mitochondries fournissent l'énergie cellulaire. Le réticulum endoplasmique produit les protéines. L'appareil de Golgi reçoit lipides et protéines du réticulum endoplasmique et les transforme. Chapitre 3 : LES CELLULES S3F III) Les différents règnes de la cellule eucaryote : 1) Le règne animal : On retrouve des cellules eucaryotes dans le règne animal. Les activités cellulaires sont rendues possibles par certaines structures présentes à l’intérieur des cellules, les organites : Le cytoplasme est la région comprise entre le noyau et la membrane plasmique. Il renferme : Les mitochondries fournissent l'énergie cellulaire. Le réticulum endoplasmique produit les protéines. L'appareil de Golgi reçoit lipides et protéines du réticulum endoplasmique et les transforme. Les lysosomes qui contiennent des enzymes sont considérés comme l'estomac de la cellule. Chapitre 3 : LES CELLULES S3F III) Les différents règnes de la cellule eucaryote : 1) Le règne animal : On retrouve des cellules eucaryotes dans le règne animal. Les activités cellulaires sont rendues possibles par certaines structures présentes à l’intérieur des cellules, les organites : Le cytoplasme est la région comprise entre le noyau et la membrane plasmique. Il renferme : Les mitochondries fournissent l'énergie cellulaire. Le réticulum endoplasmique produit les protéines. L'appareil de Golgi reçoit lipides et protéines du réticulum endoplasmique et les transforme. Les lysosomes qui contiennent des enzymes sont considérés comme l'estomac de la cellule. Les peroxysomes assurent l'oxydation des molécules en utilisant du dioxygène (O2). Chapitre 3 : LES CELLULES S3F III) Les différents règnes de la cellule eucaryote : 1) Le règne animal : On retrouve des cellules eucaryotes dans le règne animal. Les activités cellulaires sont rendues possibles par certaines structures présentes à l’intérieur des cellules, les organites : Le cytoplasme est la région comprise entre le noyau et la membrane plasmique. Il renferme : Les mitochondries fournissent l'énergie cellulaire. Le réticulum endoplasmique produit les protéines. L'appareil de Golgi reçoit lipides et protéines du réticulum endoplasmique et les transforme. Les lysosomes qui contiennent des enzymes sont considérés comme l'estomac de la cellule. Les peroxysomes assurent l'oxydation des molécules en utilisant du dioxygène (O2). Les centrioles jouent un rôle important dans la division cellulaire. Chapitre 3 : LES CELLULES S3F III) Les différents règnes de la cellule eucaryote : 1) Le règne animal : On retrouve des cellules eucaryotes dans le règne animal. Les activités cellulaires sont rendues possibles par certaines structures présentes à l’intérieur des cellules, les organites : Le cytoplasme est la région comprise entre le noyau et la membrane plasmique. Il renferme : Les mitochondries fournissent l'énergie cellulaire. Le réticulum endoplasmique produit les protéines. L'appareil de Golgi reçoit lipides et protéines du réticulum endoplasmique et les transforme. Les lysosomes qui contiennent des enzymes sont considérés comme l'estomac de la cellule. Les peroxysomes assurent l'oxydation des molécules en utilisant du dioxygène (O2). Les centrioles jouent un rôle important dans la division cellulaire. Les ribosomes assemblent les acides aminés pour former les protéines. Chapitre 3 : LES CELLULES S3F III) Les différents règnes de la cellule eucaryote : 1) Le règne animal : On retrouve des cellules eucaryotes dans le règne animal. Les activités cellulaires sont rendues possibles par certaines structures présentes à l’intérieur des cellules, les organites : Le cytosquelette est à la fois l'ossature et l'élément moteur des mouvements de la cellule. Chapitre 3 : LES CELLULES S3F III) Les différents règnes de la cellule eucaryote : 1) Le règne animal : On retrouve des cellules eucaryotes dans le règne animal. Les activités cellulaires sont rendues possibles par certaines structures présentes à l’intérieur des cellules, les organites : La membrane plasmique est l’enveloppe de la cellule. Elle présente une perméabilité sélective, elle se laisse plus facilement traverser par certaines substances. Elle est constituée d'une double couches de lipides, dans laquelle sont insérés des protéines. Chapitre 3 : LES CELLULES S3F III) Les différents règnes de la cellule eucaryote : 2) Le règne végétal : On retrouve également des cellules eucaryotes dans le règne végétal. Les cellules végétales sont très différentes des cellules eucaryotes des autres règnes. Les principaux caractères distinctifs sont les suivants : Les chloroplastes absorbent la lumière du soleil et l'utilisent pour fabriquer des composés organiques à partir de dioxyde de carbone et d'eau (photosynthèse). Chapitre 3 : LES CELLULES S3F III) Les différents règnes de la cellule eucaryote : 2) Le règne végétal : On retrouve également des cellules eucaryotes dans le règne végétal. Les cellules végétales sont très différentes des cellules eucaryotes des autres règnes. Les principaux caractères distinctifs sont les suivants : Les chloroplastes absorbent la lumière du soleil et l'utilisent pour fabriquer des composés organiques à partir de dioxyde de carbone et d'eau (photosynthèse). Les vacuoles permettent le stockage d'eau, d'ions, de sucres, ... et jouent un rôle important dans la croissance de la plante. Chapitre 3 : LES CELLULES S3F III) Les différents règnes de la cellule eucaryote : 2) Le règne végétal : On retrouve également des cellules eucaryotes dans le règne végétal. Les cellules végétales sont très différentes des cellules eucaryotes des autres règnes. Les principaux caractères distinctifs sont les suivants : Les chloroplastes absorbent la lumière du soleil et l'utilisent pour fabriquer des composés organiques à partir de dioxyde de carbone et d'eau (photosynthèse). Les vacuoles permettent le stockage d'eau, d'ions, de sucres, ... et jouent un rôle important dans la croissance de la plante. La membrane plasmique s'entoure d'une épaisse paroi cellulosique rigide qui soutient la forme de la cellule. L'absence de centrioles qui sont présentes dans les cellules animales. Chapitre 3 : LES CELLULES S3F III) Les différents règnes de la cellule eucaryote : 3) Le règne des champignons : a) Généralités sur les cellules de champignon : Les cellules des champignons sont eucaryotes. Comme celles des végétaux, les cellules des champignons sont entourées d'une paroi rigide, mais elles ne contiennent pas de chloroplaste et ne peuvent pas synthétiser elles-mêmes leur matière organique : membrane plasmique noyau cytoplasme mitochondrie réticulum endoplasmique vacuole ribosome Chapitre 3 : LES CELLULES S3F III) Les différents règnes de la cellule eucaryote : 3) Le règne des champignons : a) Généralités sur les cellules de champignon : Le corps du champignon est un enchevêtrement de filaments fins, les hyphes (constitués d’un enchaînement de cellules), enfouis dans la terre ou dans la matière qu’il décompose : chapeau carpophore pied hyphes spores mycélium Chapitre 3 : LES CELLULES S3F III) Les différents règnes de la cellule eucaryote : 3) Le règne des champignons : b) Différents modes de vie des champignons : Les champignons doivent se procurer le carbone nécessaire à leur vie. Ils exploitent leur environnement en absorbant les matières organiques : 1 - Les champignons saprophytes utilisent la matière organique morte ou en décomposition (feuilles mortes, débris végétaux ou animaux). 2 - Les champignons parasites exploitent la matière organique vivante, qu'il s'agisse de végétaux, d'animaux, ou même d'autres champignons. Exemple : La moisissure noire du pain ou la moisissure bleue du penicillium des fruits ou de certains fromages. Exemple : Les levures sont des champignons unicellulaires faites pour vivre dans des environnements liquides, comme la sève des arbres. 3 - Les champignons symbiotiques s’associent avec un végétal, chacun des deux organismes tire profit de cette association. Exemple : La symbiose permet parfois de créer des êtres nouveaux, comme les lichens (association symbiotique qui réunit un champignon et une algue) ou les mycorhizes (95% des végétaux à sève possèdent des mycorhizes). Chapitre 3 : LES CELLULES S3F III) Les différents règnes de la cellule eucaryote : 4) Le règne des protistes : a) Généralités sur les protistes : Les protistes sont des êtres unicellulaires eucaryotes, dont certains ont des affinités avec le règne animal, et d’autres avec le règne végétal. Les protistes présentent la structure type de toute cellule eucaryote, ils peuvent posséder des cils ou des flagelles pour leur locomotion. Exemple : cils flagelle coccolithophore paramécie euglène Chapitre 3 : LES CELLULES S3F III) Les différents règnes de la cellule eucaryote : 4) Le règne des protistes : b) Habitats et modes de vie : On trouve les protistes, libres, dans le plancton, où ils constituent le principal élément de type végétal. D’autres protistes, comme les foraminifères, vivent sur le fond des mers et des eaux douces où ils jouent un rôle important dans la formation des sédiments. Enfin, les sols renferment une grande variété de protistes, qui y forment des éléments indispensables à l’équilibre écologique. Certains protistes libres peuvent être pathogènes pour l’être humain (Entamœba hystolityca). De nombreux protistes symbiotiques interviennent dans les processus physiologiques de l’organisme-hôte, et participent, par exemple, à la dégradation de la cellulose dans la panse des ruminants. Certains protistes (amibes) vivent dans le tube digestif d’hôtes invertébrés ou vertébrés, sans pour autant être des symbiontes, ni des parasites. Ce sont des espèces dites commensales. Chapitre 3 : LES CELLULES S3F IV) La cellule procaryote : 1) Présentation : Un procaryote (du latin pro, « avant », et du grec caryon, « noyau ») est un être vivant unicellulaire dont la structure ne comporte pas de noyau. Les procaryotes possèdent une paroi cellulaire épaisse (polypeptides, polysaccharides) et un ADN circulaire unique (nucléoïde). La cellule procaryote possède un filament d'ADN qui contient l'information génétique qui n'est pas protégée par une membrane nucléaire. Chapitre 3 : LES CELLULES S3F IV) La cellule procaryote : 2) Exemple des bactéries : Les bactéries sont des êtres unicellulaires procaryotes. On trouve des bactéries dans le sol, les eaux douces, marines, saumâtres, l’air, les profondeurs océaniques, les déchets radioactifs, la croûte terrestre, sur la peau et dans l’intestin des animaux. Il y a environ 40 millions de cellules bactériennes dans un gramme de sol et 1 million dans un millilitre d’eau douce. Chez l'homme, 1000 milliards de bactéries colonisent la peau, 10 milliards colonisent la bouche et 100 000 milliards habitent dans l'intestin, ce qui fait qu'il y a dix fois plus de cellules bactériennes que de cellules humaines dans le corps humain !... La plupart de ces bactéries sont inoffensives ou bénéfiques pour l’organisme. Cependant de nombreuses espèces sont pathogènes et à l'origine de beaucoup de maladies infectieuses comme le choléra, la syphilis, la peste, l’anthrax, la tuberculose. Chapitre 3 : LES CELLULES S3F IV) La cellule procaryote : 3) Dimensions : Les cellules procaryotes sont plus petites que les cellules eucaryotes. Cellule animale eucaryote 15 µm ADN : 1 m de long Bactérie procaryote 2,5 µm ADN : 1 mm de long Bactériophage virus 0,15 µm ADN ou ARN 35 µm de long Chapitre 3 : LES CELLULES S3F V) Organisation du vivant : Cellule Eucaryote Règne végétal Règne animal Règne des champignons LEVURES Procaryote Règne des protistes Règne bactérie BACTERIES
