Organisation du vivant

Organisation du vivant
Les êtres vivants sont organisés ainsi :
 Les cellules : l’organisme vivant le plus petit
 Un ensemble de cellules forme un tissu (par exemple le tissu musculaire).
 Un ensemble de tissus forme un organe. Par exemple, l’organe de l’estomac est
formé par plusieurs tissus : musculaire, nerveux et épithélial.
 Plusieurs organes forment un appareil ou système. Par exemple : l’appareil digestif
est formé par les organes de la bouche, l’œsophage, l’estomac et les intestins.
 Les cellules des êtres vivants s’organisent en tissus, organes et appareil ou
système.
Les appareils ou système des vivants pluricellulaires se chargent de réaliser les
fonctions vitales.
 Fonction de nutrition : les appareils digestifs, respiratoire, circulatoires et
excréteurs se chargent de cette fonction.
 Fonction de relation : les organes des sens, le système nerveux et l’appareil
locomoteur se chargent de cette fonction.
 Fonction de reproduction : les appareils reproducteurs masculin et féminin sont
chargés de cette fonction.
 Les appareils ou systèmes des êtres vivants se chargent de réaliser les fonctions
vitales.
I] Niveau cellulaire
Dès l’Antiquité, Aristote pense que les animaux et les
plantes, si complexes soient ils, sont formés de peu d’éléments
qui se répètent.
Robert Hooke (1635-1703) publie en 1664 un livre
intitulé Micrographia dans lequel il décrit des structures
observées dans du liège à l’aide d’un microscope rudimentaire
au grossissement x30.
Cette découverte est suivie par les observations faites par A.
Van Leeuwenhoeck (1632-1723), un Hollandais, véritable inventeur du
microscope qui fit une description plus détaillée de cellules
(spermatozoïdes et micro organismes).
Il faut attendre l’année 1839 pour qu’apparaisse la première
véritable théorie cellulaire grâce aux observations d’un zoologiste, T.
Schwann (1810-1882), et d’un botaniste, M. J. Schleiden (1804-1881).
Selon leurs observations (et celles d’autres scientifiques du 19ème siècle), « la cellule est
l’unité structurale et fonctionnelle des plantes et des animaux », qu’ils soient simples comme les
bactéries, ou complexes, comme les plantes ou les animaux supérieurs.
La troisième grande étape vient avec un médecin allemand, Rudolf L. K. Virchow (1821-1902),
qui, en 1855, suggère que toute cellule provient d’une autre cellule.
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Ceci est confirmé en 1861 par L. Pasteur (1822-1895), qui montre que rien ne peut croître
spontanément. La théorie de la génération spontanée qui avait cours depuis des décennies est
démentie par ses expériences.
C’est ensuite au cours de la seconde moitié du 19ème siècle et le début du 20ème siècle, qu’ont
été faites la plupart des descriptions des cellules et des tissus, grâce aux perfectionnements
successifs des microscopes et des techniques de coloration : Zeiss (1816-1888), Golgi (1843-1926) et
Cajal (1852-1934).
Aujourd’hui, on définit la cellule comme « l’unité d base, métabolique et fonctionnelle qui
porte toutes les caractéristiques de l’organisme ». Elle est entourée d’une membrane et est capable
de se reproduire.
I-/ Dimensions biologiques, ordre de grandeur
Un organisme contient environ 100 000 milliards 1014 de cellules.
La plus grande est l’ovule 𝑒𝑛𝑣𝑖𝑟𝑜𝑛 100 𝜇𝑚 la plus petite est le spermatozoïde
𝑠𝑎𝑛𝑠 𝑠𝑜𝑛 𝑓𝑙𝑎𝑔𝑒𝑙𝑙𝑒, 2𝜇𝑚 . Les autres cellules de l’organisme se situent entre ces deux extrêmes
(ex : adipocyte : 80𝜇𝑚, globule rouge : 7𝜇𝑚). La taille moyenne est de l’ordre de 20𝜇𝑚.
Attention : certains neurones moteurs, si l’on tient compte de leur prolongement axonal,
peuvent mesurer plusieurs dizaines de centimètres.
Les cellules procaryotes sont parmi les plus petites : de l’ordre de 1 à 3𝜇𝑚.
I-/ Cellules procaryotes
Nous connaissons depuis le lycée, le partage du monde cellulaire, entre les cellules
procaryotes et les cellules eucaryotes. Il est désormais important de préciser que le groupe des
procaryotes est subdivisé en deux catégories de bactéries : les eubactéries et les archées.
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A/ Procaryote générale
Les procaryotes sont de plus petite
taille et leur organisation est beaucoup lus
simple que les eucaryotes. Il n’y a pas de
compartimentation dans le cytoplasme et ils ne
contiennent qu’une seule molécule d’ADN (un
seul chromosome) qui est circulaire et fixé à la
membrane. Ce chromosome porte le nom de
nucléoïde bactérien.
Toutes les réactions biochimiques se
font dans le cytoplasme qu’elles soient des
réactions du métabolisme des glucides, lipides
et protéines ou qu’il s’agisse des mécanismes
de la transcription et traduction.
La membrane plasmique est entourée
d’une paroi complexe faite de peptidoglycanes
(sucres aminés) qui donne aux procaryotes leur
rigidité et leur forme.
Certaines bactéries peuvent aussi être
entourées d’une capsule composée de
polysaccharides ayant un rôle protecteur.
Certains procaryotes peuvent, en outre, être
dotés de flagelles (responsables de leur
déplacement) ou de pilis (ce qui leur permet de
s’accrocher aux cellules eucaryotes lors d’infection).
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Le métabolisme des procaryotes est le plus souvent simple et utilise des petites molécules
elles mêmes relativement simples.
B/ Les eubactéries
Les eubactéries représentent la majorité des bactéries et c’est d’elles dont on s’agira lorsque
l’on parlera de bactéries.
Le peptidoglycane forme la paroi de ces eubactéries assurant la forme des cellules
ainsi qu’une protection mécanique et physique.
Cette partie nécessite des approfondissements notamment au sujet du
peptidoglycane (stl-bjb.ac-dijon.fr/microbio/mparoibacterienne.htm) et de la méthionine
formyliée qui composeraient la paroi des eubactéries.
C/ Les archées
Leur taille varie de 0,1 à 15m. Elles ont longtemps étaient considérées comme des
organismes extrêmophiles, c'est-à-dire avec des conditions de vie mortelles pour la plupart
des organismes. Même si les archées sont effectivement thermophiles, acidophiles etc… et
qu’on les trouve en grande quantité dans les sources hydrothermales, les sources chaudes
de volcans ou encore les lacs salés, nous avons aussi découvert depuis peu qu’elles sont
également présentes dans certains biotopes (= type de lieu de vie) pas forcément extrêmes
tels que le sol, l’eau de mer, des marécages, la flore intestinale et même dans le nombril
humain. Les archées aiment donc bien les milieux extrêmes mais ne vivent pas QUE dans ces
milieux extrêmes.
Les lipides membranaires des archées sont particuliers, ils possèdent des liaisons
esters :
I-/ Cellules eucaryotes
Les eucaryotes se divises elles aussi en divers groupes
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