Biologie cellulaire

Biologie cellulaire
Introduction
1 Origine et évolution des cellules
- On estime l’apparition de la vie à 3,5 - 3,8 Ga soit environ 1Ga après la formation de la
Terre.
- Cette vie aurait commencé avec LUCA
Il s’agit de la cellule qui a donné l’ensemble des organismes vivants
Eucaryotes
Eubactéries
Archéobactéries
- On suggère que des composées simples comme le CO
2
, le diazote (N
2
) en présence de
gaz comme l’hydrogène (H), ou le H
2
S, ou le monoxyde de carbone (CO) auraient formé
des molécules organiques simples et plus particulièrement des acides (aspartate,
alanine, acétate …) dans des conditions extrêmes (Température élevée, pression élevée
et pH acide ou basique).
Grâce à ses conditions, les molécules simples se sont associées, polymérisées pour
former des macros molécules (complexe et de grande taille) : les acides nucléiques
(ADN, ARN, protéines, phospholipides)  formation de LUCA

- On pense que la cellule primordiale est née de l’emprisonnement d’un acide nucléique
et d’une macromolécule dans un espace clos formé d’une membrane composée de
phospholipides.
On estime que le 1
er
acide nucléique est un ARN qui s’est retrouvé prisonnier dans cette
structure.
Cette cellule une fois constituée va être capable de mettre en place un système de
stockage de sa mémoire sous forme d’ADN. Elle va aussi mettre en place toute une
machinerie lui permettant d’élaborer ses propres molécules et en particulier les
protéines.
A ce stade, ces cellules ne peuvent pas produire leur propre énergie. Elles puisent
l’énergie dont elles ont besoin dans le milieu extérieur.
- Au cours de l’évolution, il y a l’apparition de mécanisme de production de l’énergie :
Glycolyse : correspond à la dégradation de molécules organiques  formation d’ATP
Photosynthèse : permet la production d’énergie (capture de l’énergie solaire et
utilisation de cette énergie pour produire des molécules organiques.)
Métabolisme oxydant : dégradation de molécules organiques. Elle se fait en présence
d’oxygène  production d’ATP

Au cours du temps, cette production d’ATP est de plus en plus efficace avec l’apparition
de la respiration cellulaire grâce aux mitochondries.
- Il y a 2 Ga apparaissent les 1
ers
organismes eucaryotes
Association au cours de l’évolution de ces organismes pour former les organismes pluri
cellulaires (plantes, insectes, animaux)
2 La théorie cellulaire
En 1665, par hasard, Robert Hooke annonce pour la 1
ère
fois la théorie cellulaire.
Au microscope il observe une structure cloisonné sur une mince couche de liège.
Il invente alors le mot cellule (petit espace clos)
En 1938 le cellule revient et est définitivement adopté avec les travaux de Théodore
Schwann. Il démontre que tous les organismes végétaux et animaux sont constitués de
cellules et de produits de ces cellules.
La théorie cellulaire
• La cellule est une unité vivante, c'est l'unité de base du vivant.
• Individualité cellulaire grâce à une membrane plasmique qui règle les échanges entre
la cellule et l’environnement.
• Tous les êtres vivants sont faits de cellules (au moins une cellule).
• Toute cellule provient d'une autre cellule.
• La cellule renferme l'information (ADN) nécessaire à son fonctionnement et sa
reproduction. L'ADN est libre ou stocké dans un noyau.
• Cellules avec noyau = Eucaryotes (1,5 milliards d'années).
Cellules sans noyau = Procaryotes (3,5 milliards d'années).

Chaque type de cellules remplit une fonction précise. Elles s’organisent en tissus :
- l’épithélium pour les animaux

- le parenchyme pour les végétaux
On reconnait 2 grands types de cellules :
 Cellules procaryotes : - archéobactérie (bactéries les plus primitives, on les trouve
dans des milieux hostiles)
- eubactéries (forme commune de bactéries actuelles)