BIOLOGIE CELLULAIRE Cours de Licence Fondamentale

Université de Monastir
Institut Supérieur de Biotechnologie de Monastir
Cours de
BIOLOGIE CELLULAIRE
1
ère
Année
Licence Fondamentale
R
Ra ao ou ui i M Mo ou un ni ir r M MA AA AR RO OU UF FI I
Année Universitaire 2014-2015

Cours de Biologie Cellulaire RM Maaroufi
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- 1 -
SOMMAIRE
I- Introduction.
A. Propriétés communes à toutes les cellules vivantes.
B. Structures cellulaires et structures acellulaires (virus).
C. Cellules procaryotes et cellules eucaryotes.
D. Diversité des cellules eucaryotes: cellule animale, cellule végétale, champignons.
II- Etude de la membrane plasmique.
A. Structure et organisation moléculaire.
B. Rôle physiologique de la membrane.
B1. Transport de substances.
B2. Transfert de l’information.
C. Différenciation morpho-fonctionnelle de la membrane.
III- Le cytosol.
IV- Les organites.
A. Le noyau au cours de l’interphase.
B. Le réticulum endoplasmique.
C. Les ribosomes.
D. L’appareil de Golgi.
E. Les mitochondries.
F. Les chloroplastes.
G. Les lysosomes.
H. Les peroxysomes et glyoxysomes.
I. Le centre cellulaire et ses dérivés.
V- La division cellulaire.
A. Le cycle cellulaire.
B. La mitose.
C. La méiose.
OBJECTIFS PRINCIPAUX DU COURS :
- Revoir la théorie cellulaire
- Comprendre la différence entre une cellule animale et une cellule végétale
- Comprendre la différence entre une cellule procaryote et une cellule eucaryote
- Comprendre les techniques utilisées pour étudier les cellules

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- Savoir la structure et la fonction de chacun des organites cellulaires
I- INTRODUCTION.
A. Propriétés communes à toutes les cellules :
Cellule : la plus petite unité capable de manifester les propriétés du vivant, (synthétise l’ensemble
ou presque de ses constituants en utilisant les éléments du milieu extracellulaire, croît et se
multiplie)
Limitée par une membrane plasmique
La cellule subit un cycle : alternance de 2 grandes phases
- Phase d’activité fonctionnelle : interphase
- Phase de multiplication : mitose
C
Ce el ll lu ul le e p pr ro oc ca ar ry yo ot te e : :
- Absence de noyau, 1 seul chromosome, pas de compartimentation, ADN nu
C
Ce el ll lu ul le e e eu uc ca ar ry yo ot te e : :
- Noyau : enveloppe nucléaire, chromosomes, ADN + protéines histones associées
- Système membranaire interne, compartimentation
- Protozoaires : unicellulaires (amibes, paramécies)
- Métazoaires : pluricellulaires, cellules groupées en tissus
V
Vi ir ru us s : :
- Structure acellulaire
- Ne répond pas à la définition de cellule.
- Incapable de croître et de se multiplier de façon autonome.
- Infestent la cellule (procaryote ou eucaryote) en y introduisant leur matériel génétique (ADN ou
ARN) qui se réplique et commande la synthèse de protéines spécifiquement virales
Toutes les cellules sont constituées des mêmes éléments chimiques : C, H, O, N, …
Toutes les cellules sont majoritairement constituées d’eau H
2
O.
Toutes les cellules sont constituées de macromolécules appartenant aux quatre grandes classes :
- Glucides
- Lipides
- Protides
- Acides Nucléiques

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EVOLUTION DE LA CELLULE :
Théorie cellulaire (Schwann, 1830) : Les organismes vivants uni- ou pluricellulaires sont composés
d’une unité structurale fondamental, la cellule.
Information biologique dans les gènes spécifiant la structure des protéines et l’organisation des
cellules
Toutes les cellules : éléments chimiques communs (acides nucléiques, protéines, glucides, lipides),
entourées d’une membrane plasmique
1
1
1
Théorie de la soupe primitive d’HALDANE et OPARIN, 1920
2
Théorie de DARWIN, 1859
g
è
nes
→
prot
é
ines
→
organites
→
cellules
→
tissus
→
organes
→
organismes
ADN → ARNm → protéines → structure, enzymes → cellules → signaux, hormones
Molécules simples (CH
4
, CO
2
, H
2
O, NH
3
, H
2
, CO …)
Molécules complexes (nucléotides, acides amines, oses, acides gras …)
Synthèse prébiotique Energie : éclairs, UV solaires, chaleur volcanique
Expérience de Miller : H
2
, NH
3
, CH
4
et H
2
O, agitation, chauffage, décharges électriques
→
glycine, alanine, valine, purines, pyrimidines
Nucléotides et acides aminés
→
formation de polymères biologiques (polynucléotides et
polypeptides)
Polynucléotides devenus autoréplicatifs grâce à l’appariement préférentiel A-U, A-T et G-C ?
1ère cellule apparue dans la soupe primitive ?
Archéobactries anaérobies
Bactéries photosynthétiques
Apparition et diversification des eucaryotes
Enrichissement de l’atmosphère en O
2
Constitution et évolution d’organismes pluricellulaires

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- 4 -
B. Structure cellulaire et acellulaire :
Une structure cellulaire ou cellule est capable de
croître, de synthétiser ses propres constituants à
partir d’élément prélevés dans le milieu
extracellulaire et de se multiplier. Elle possède ainsi
un ensemble de gènes et un équipement enzymatique
lui permettant de réaliser ses fonctions.
Une structure acellulaire telle que celle des virus ne
possède ni les gènes ni l’équipement enzymatique
capable de lui permettre de se reproduire de façon
autonome. Leur structure ne comporte pour
l’essentiel qu’un morceau d’ADN ou d’ARN entouré
d’une enveloppe protéique appelée capside.
Structure cellulaire
Structure acellulaire