Module 3 Cellules Partie B

Reproduction cellulaire
Module 3 – Les
cellules
Suite…
Reproduction chez les
procaryotes
Scissiparité
Processus de reproduction
asexuée chez la bactérie qui
consistant d’une division
cellulaire.
Reproduction chez les procaryotes
-Scissiparité
Division cellulaire chez les eucaryotes
-Interphase
-Mitose
-Cytocinèse
Comparaison entre cellules animales et
végétales au niveau de la mitose et de la
cytocinèse
Division cellulaire chez
les eucaryotes
Interphase
Étape de croissance cellulaire
et de réplication de l’ADN
p. 424 biologie 11, savoir les étapes.
Division cellulaire chez les eucaryotes
Division cellulaire chez les eucaryotes
Mitose
Division du noyau cellulaire par
laquelle les cellules filles
reçoivent une copie identique de
l’information génétique
(chromosomes) de la cellule mère.
Cytocinèse
Scission du cytoplasme et
formation de deux cellules
filles.
p. 152-157 bio11 savoir expliquer les étapes.
1
Comparaison entre cellules
animales et végétales au niveau
de la mitose et de la cytocinèse
Animale
Végétale
- Étranglement de
-paroi cellulaire rigide
la membrane par
donc ne s’étrangle
microfilaments et
pas. C’est plutôt
formation de deux
une plaque cellulaire
cellules filles
qui se forme et divise
identiques.
la cellule en deux.
Homéostasie et
membranes biologiques
Maintien de l’équilibre
-perméabilité sélective
-homéostasie
Membrane plasmique
-constituants de la membrane plasmique
-propriétés hydrophobes et
hydrophiles des phospholipides
- modèle de la mosaïque fluide
Homéostasie et membranes
biologiques (suite)
Homéostasie et membranes
biologiques (suite)
Transport cellulaire
-transport de substances de petite et moyenne
taille moléculaire
-transport passif
-diffusion simple, diffusion facilitée,
osmose, type de solutions
(hypertonique, hypotonique,
isotonique), plasmolyse, cytolyse
-transport actif
-pompe ionique(pompe Na-K)
-transport de macromolécules
-endocytose(phagocytose, pinocytose),
exocytose
Pour mieux comprendre…
Milieu extracellulaire (liquide
interstitiel) :
mélange d’eau et de substances
dissoutes dans lequel baignent les
cellules.
Milieu intracellulaire (en dedans de la
cellule)
Homéostasie et membranes
biologiques
• La membrane d’une cellule
décide de ce qui entre et sort
de la cellule.
2
Perméabilité sélective
• Afin de conserver son
homéostasie, la membrane doit
être sélective. On dit alors que la
membrane plasmique est
sélectivement perméable
puisqu’elle se laisse traverser par
certaines substances, mais non pas
par d’autres.
Facteurs qui peuvent affecter
la perméabilité.
sélectivement perméable
=
perméabilité sélective
L’importance de l’homéostasie
chez les organismes
• Chaque cellule d’un organisme
unicellulaire ou pluricellulaire
doit garder un milieu interne
stable même si le milieu
externe change.
1.
2.
3.
4.
La taille et la forme des molécules
Le diamètre des pores Cliquer
La structure de la membrane
La charge électrique de la Cliquer
membrane et des particules
5. La solubilité des particules dans
l’eau
L’homéostasie est l’état
d’équilibre interne régulé et
maintenu en dépit des
variations du milieu externe.
3
Les constituants de la
membrane plasmique.
1. Lipides
Phospholipides
1. Les lipides
• La membrane plasmique est formée
d’une bicouche de phospholipides.
Cholestérol
2. Glucides
3. Protéines
La structure du
cholestérol est
rigide.
Son rôle est de stabiliser
la membrane plasmique
des cellules eucaryotes.
Propriétés hydrophobes et
hydrophiles des phospholipides
• Il y a de l’eau à l’intérieur
comme à l’extérieur des cellules.
• Les têtes des phospholipides se
tournent vers l’eau et forment
ainsi 2 couches.
G
l
y
c
é
r
o
l
Un phospholipide
Groupement
phosphate polaire
c.-à -d. hydrophile
( attiré par l’eau )
2 acides gras non
polaires c.-à-d.
hydrophobes
( repoussé par l’eau )
Les queues ( acides gras ) des
phospholipides, hydrophobes, se
trouvent donc prises entre les
têtes ( phosphates ).
4
2. Les glucides
Les chaînes de glucides sont
souvent attachées aux lipides
(glycolipides) ou aux protéines
(glycoprotéines)
3. Les protéines
•Servent de transport.
•Servent de récepteurs.
•Permettent l’adhérence entre
les cellules.
Modèle de la mosaïque fluide
• La membrane cellulaire est
composée de différents
constituants dispersés un peu
partout et certains
constituants qui se déplacent
un peu partout dans la
membrane.
Modèle de la mosaïque fluide
2 couches de phospholipides.
Cholestérol
Protéines
Glucides (Polysaccharides)
Transport membranaire
• Elle laisse sortir les déchets et
elle laisse entrer certains
solutés et éléments nutritifs.
On appelle ce processus le
transport membranaire.
5
Commençons par
expliquer la diffusion
• En terme général, la diffusion
est le mouvement net des
particules d’une zone de forte
concentration vers une zone de
faible concentration.
• Lorsqu’il y a un gradient de
concentration, il se produit
une diffusion de particules de
la zone de forte
concentration vers la zone de
faible concentration.
Gradient de concentration
• Lorsqu’une substance est plus
concentrée dans une région que
dans une autre, on dit alors qu’il y
a un gradient de concentration
entre les deux régions.
Exemple avec la cellule:
L’oxygène (en forte
concentration) quitte les
vaisseaux sanguins
et diffuse
dans la cellule.
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• Imaginez un aquarium divisé en
deux par une grille dont les
mailles sont assez grandes pour
laisser passer les poissons qui
sont regroupés du côté gauche.
Que devrait-on observer après un
certain temps?
• À égalité des concentrations,
les molécules continuent à
traverser la membrane sauf
qu’il y en a autant qui se
déplacent dans un sens que
dans l’autre.
• Eh oui, les poissons vont occuper
tout l’espace disponible.
• C’est l’équilibre dynamique.
Transport passif
Transport de petite et
moyenne taille
moléculaire
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Le transport passif :
c’est le passage de substances à
travers la membrane qui ne
nécessite aucune dépense
d’énergie de la part de la cellule.
Il se produit même si la cellule est
morte.
La diffusion simple permet aux
petites particules comme l’eau,
l’oxygène, le gaz carbonique ou
l’éthanol de traverser directement
les deux couches de phospholipides.
La diffusion
simple
La double couche de lipides est
imperméable aux grosses molécules et
aux ions tels que K+, Na+, Cl-, etc…
Comment font-ils pour traverser les
ions?
Par la diffusion facilitée
La diffusion
facilitée
Certaines protéines de la membrane
peuvent s’associer à une molécule et
relâcher cette molécule de l’autre
côté de la membrane. C’est la
diffusion facilitée. Le glucose, par
exemple, pénètre dans les cellules
par diffusion facilitée.
8
La diffusion facilitée ne demande
aucune dépense d’énergie comme la
diffusion simple.
Elle se fait toujours en suivant le
gradient de concentration par
l’intermédiaire d’une protéine de la
membrane.
Les protéines et la
diffusion facilitée
• Certaines protéines font passer les
substances essentielles ou les
déchets à travers la membrane
plasmique.
• Certaines forment de simples
canaux et laissent les petites
particules diffuser. Voir figure 5-11 livre
- Canal protéique (protéines qui
forment le canal)
-Protéines de transport (porteuses)
• Certaines peuvent se fermer et
s’ouvrir .
• Certaines peuvent se faire et se
défaire rapidement.
Résultat: changement de perméabilité
de la membrane
• Les ions, par exemple passent
par de petits canaux formés par
des protéines traversant toute
l’épaisseur de la membrane.
C’est ainsi que l’eau et les
électrolytes traversent la
membrane.
Ex: Na+, K, Ca, Cl etc…
9
N.B. Ces canaux sont
généralement
spécifiques : une seule
substance bien précise
peut les traverser et
aucune autre.
Exemple de protéine de transport
Donc, ce n'est pas
n'importe quelle
substance qui peut
traverser la membrane
= perméabilité
sélective.
Certaines protéines de transport sont
appelées protéines porteuses parce
qu’elles semblent prendre les
molécules et les porter à travers la
membrane plasmique. Ex: glucose
• Dans l’organisme, l’eau se déplace
d’une zone à l’autre par osmose:
• Intestin- sang- liquide interstitiel- cellule
Le transport passif
(suite ):
L’osmose
• On appelle osmose la diffusion de
d’un solvant (l’eau) à travers la
membrane.
• Puisque la membrane est
perméable à l’eau, l’eau peut donc
diffuser à travers la membrane s’il
existe un gradient de
concentration.
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• Il y a osmose si deux zones de
concentrations différentes sont
séparés l’une de l’autre par une
membrane perméable à l’eau,
mais imperméable au soluté.
• L’eau se déplace de la zone plus
concentré en eau à la zone moins
concentrée en eau.
?
Toutes les cellules baignent
dans des solutions.
Les 3 types de solutions
o Hypertonique
o Hypotonique
o Isotonique
• La solution la plus concentrée
en soluté est dite
hypertonique par rapport à
l’autre.
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• La solution la moins concentrée en
soluté (la plus diluée), est dite
hypotonique par rapport à l’autre.
Pression de turgescence :
La pression qui se forme dans
une cellule végétale à la suite
de l’osmose.
Cytolyse (lyse) :
Éclatement de la membrane
cellulaire qui provoque une
destruction de la cellule.
• Si les deux solutions ont la
même concentration, on les
dit isotoniques l’une par
rapport à l’autre.
Plasmolyse :
Contraction du contenu d’une
cellule en raison d’une perte
d’eau.
La perte d’eau entraîne une
diminution de la pression de
turgescence chez la cellule vég.
Quels sont les effets de chaque
type de solution sur les
cellules de notre corps?
Isotonique = cellule normale
Hypotonique = cytolyse
Hypertonique = plasmolyse
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Globules rouges en milieu:
Isotonique hypotonique hypertonique
• Pourquoi les solutés injectés aux
patients sont-ils généralement
isotoniques avec les liquides de
l’organismes?
• Si on plonge une cellule dans
une solution concentrée en
sel(NaCl) et que la membrane
cellulaire est perméable à l’eau
mais imperméable au sel.
• Que se passera t-il?
• Que se produirait-il si on
injectait dans la circulation un
produit hypotonique?
Le Transport actif:
Transport actif
c’est le passage de substance à
travers la membrane qui demande
une dépense d’énergie de la part de
la cellule.
Il ne peut se produire que si la
cellule est vivante et active.
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•Caractéristiques du
transport actif
But du transport actif
• Peut se faire contre le gradient de
concentration. C’est à dire en sens
inverse de la diffusion.
• Nécessite une dépense d’énergie
de la part de la cellule.
• Nécessite une protéine de
transport.
• Le transport actif permet à la
cellule de maintenir une
composition chimique interne
différente de la composition
chimique du milieu dans lequel
elle baigne.
Les pompes ioniques
• Ces protéines peuvent se fixer à
une substance puis, en se
déformant, (grâce à une molécule
qui fournit de l’énergie à la
protéine) fait traverser la
membrane à cette substance.
Pompe sodium-potassium
• Ex: S’il y a un surplus d’ acides
aminés ou d’électrolytes comme
le Na+ et le K+, ceux-ci seront
transportés contre le gradient de
concentration par transport actif
à l’aide de pompes.
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Fait intéressant
• Quand nous sommes au repos,
40 % de toute l’énergie que
nous dépensons sert à
entretenir les mécanismes de
transport actif au niveau des
membranes de nos cellules.
• C’est de cette façon , par
exemple, que les cellules
de l’intestin rejettent les
enzymes digestives
nécessaires à la digestions
des aliments.
Endocytose
• La membrane se déforme en
s’invaginant vers l’intérieur. Il
se forme une vésicule
contenant une partie du milieu
extérieur.
• Sans les mécanismes du transport
actif, les concentrations
s’équilibreraient par diffusion, la
composition interne deviendrait
sensiblement identique à la
concentration externe. C’est ce
qui se produit à la mort de la
cellule.
Transport de
macromolécules
• La vacuole se détache de
la membrane et entre dans
la cellule.
Endocytose
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a-Phagocytose
• Lorsque la substance
absorbée par endocytose est
une grosse particule (une
bactérie absorbée par un
globule blanc par exemple)
on parle alors de
phagocytose.
b- Pinocytose
Phagocytose
Exocytose
Processus par lequel la cellule
expulse les déchets.
Une vésicule (petit sac
renfermant une substance) du
cytoplasme s’accole à la
membrane et s’y fusionne.
• C’est la membrane cellulaire
qui s’enfonce en un canal qui
s’étend dans le
cytoplasme.C’est l’ingestion
de petites particules solides
ou de gouttelettes liquides .
Puis, cette même vésicule
rejette son contenu à
l’extérieur de la cellule.
Exocytose
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