unité de fonctionnement et de structure
TP 1. La cellule : niveau d’organisation du vivant
I. La cellule : un niveau d’organisation du vivant
• A. Quatre niveaux d'organisation du vivant et ordres de grandeurs associés
• B. Des types cellulaires différents chez des organismes différents
• C. Des types cellulaires différents dans un même organisme
• L'essentiel
TP 2. Les échanges cellulaires
TP 3. Le métabolisme cellulaire et son contrôle
II. La cellule est le siège de réactions chimiques
• A. Une cellule réalise des échanges avec son milieu extérieur
• B. Une cellule est le siège de réactions chimiques
• C. Le patrimoine génétique contrôle le métabolisme
• D. L’environnement contrôle le métabolisme
• L'essentiel
BILAN
Épithélium buccal (x 400)
Une cellule est délimitée par une membrane, elle contient du cytoplasme et un noyau.
Source : www.lyc-plaineneauphle-trappes.ac-versailles.fr/
Une cellule est délimitée par une membrane, elle contient du cytoplasme et un noyau.
Source : www.lyc-plaineneauphle-trappes.ac-versailles.fr/
● On cherche à préciser comment est organisée une cellule et comment elle fonctionne.
I.A. Quatre niveaux d'organisation du vivant et ordres de grandeurs associés
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Molécule Ex. : glucose 10-9m |
Cellule Ex : élodée 10-6m |
Organe Ex. feuille d'élodée 10-2m |
Organisme Ex : élodée 10-1m |
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Non visible au microscope |
Visible au microscope |
Visible à l'oeil nu |
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Observations au microscope optique (MO) et au microscope électronique à transmission (MET)
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1. Bactérie : Shigela, responsable d'infections intestinales - 2. Cellule animale : lymphocyte - 3. Cellule végétale chlorophyllienne
Images : 1 MO www.catoire-fantasque.be et MET SVT 2e, Nathan 2010, p. 43 - 2 MO fr.wikipedia.org et MET missinglink.ucsf.edu - 3 MO jean-jacques.auclair.pagesperso-orange.fr et MET SVT 2e, Nathan 2010, p. 41.
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1. Bactérie : Shigela, responsable d'infections intestinales - 2. Cellule animale : lymphocyte - 3. Cellule végétale chlorophyllienne
Images : 1 MO www.catoire-fantasque.be et MET SVT 2e, Nathan 2010, p. 43 - 2 MO fr.wikipedia.org et MET missinglink.ucsf.edu - 3 MO jean-jacques.auclair.pagesperso-orange.fr et MET SVT 2e, Nathan 2010, p. 41.
Les structures intracellulaires observées au microscope électronique sont appelées des ultrastructures
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1. Le noyau renferme l'information génétique (chromosomes) chez les eucaryotes - 2. Les mitochondries sont le siège des réactions chimiques de la respiration des végétaux et des animaux - 3. Les chloroplaste permettent la photosynthèse (voir chapitre 2.1) chez les végétaux verts.
Images : www.snv.jussieu.fr - www.ebiologie.fr - www.futura-sciences.com - http://artic.ac-besancon.fr - www.frontiers-in-genetics.org/
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1. Le noyau renferme l'information génétique (chromosomes) chez les eucaryotes - 2. Les mitochondries sont le siège des réactions chimiques de la respiration des végétaux et des animaux - 3. Les chloroplaste permettent la photosynthèse (voir chapitre 2.1) chez les végétaux verts.
Images : www.snv.jussieu.fr - www.ebiologie.fr - www.futura-sciences.com - http://artic.ac-besancon.fr - www.frontiers-in-genetics.org/
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1. Cellule nerveuse - 2. Cellules musculaires - 3. Cellules intestinales - 4. Cellules sanguines (globules rouges et granulocytes)
Quatre des 250 types cellulaires présents chez l'Homme.
Images : webapps.fundp.ac.be
● Une cellule est un espace limité par une membrane plasmique. Sa taille varie entre 1 et 100 µm (1 µm = 10 -6 m). Son aspect varie selon les organismes et, chez un même individu, entre les différents tissus (ensembles de cellules assurant une fonction donnée).
Organisation cellulaire
● On distingue deux grands types de cellules :
— les cellules eucaryotes contiennent un noyau, qui renferme les chromosomes, et un cytoplasme formé d’un fluide, le cytosol (= hyaloplasme), et d'organites (mitochondries, vacuoles, chloroplastes) qui sont des compartiments spécialisés. Les vacuoles sont caractéristiques des végétaux.
— les cellules procaryotes (ou bactéries) ne possèdent ni organites ni noyau. Leur matériel génétique baigne directement dans le cytosol.
● Les êtres vivants sont tous formés d'une ou plusieurs cellules.
Organisation cellulaire ● On distingue deux grands types de cellules :
— les cellules eucaryotes contiennent un noyau, qui renferme les chromosomes, et un cytoplasme formé d’un fluide, le cytosol (= hyaloplasme), et d'organites (mitochondries, vacuoles, chloroplastes) qui sont des compartiments spécialisés. Les vacuoles sont caractéristiques des végétaux.
— les cellules procaryotes (ou bactéries) ne possèdent ni organites ni noyau. Leur matériel génétique baigne directement dans le cytosol.
● Les êtres vivants sont tous formés d'une ou plusieurs cellules.
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1. Cellules d'oignon rouge dans l'eau (à gauche) ou dans une solution de saccharose 30% (à droite) - 2. Interprétation : l'eau entre ou sort de la vacuole en provoquant des variations de volume de celle-ci.
Image 1 : http://www.svt-ac-nancy-metz.fr/ Yann KRAUSS - BCPST Lycée Poincaré
Image 1 : http://www.svt-ac-nancy-metz.fr/ Yann KRAUSS - BCPST Lycée Poincaré
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1 Métabolisme respiratoire - 2 Le métabolisme cellulaire
La cellule prélève puise du dioxygène et du glucose dans son environnement (produits entrants). Le glucose (énergie entrante) est alors totalement dégradé en eau et en dioxyde de carbone (produits sortants). C'est la respiration (1) qui permet de libérer de l'énergie (énergie sortante) utilisable par la cellule. On appelle métabolisme (2) l'ensemble des réactions chimiques qui se produisent dans une cellule.
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1 Métabolisme respiratoire - 2 Le métabolisme cellulaire
La cellule prélève puise du dioxygène et du glucose dans son environnement (produits entrants). Le glucose (énergie entrante) est alors totalement dégradé en eau et en dioxyde de carbone (produits sortants). C'est la respiration (1) qui permet de libérer de l'énergie (énergie sortante) utilisable par la cellule. On appelle métabolisme (2) l'ensemble des réactions chimiques qui se produisent dans une cellule.
C6 H12 O6 + 6 O2 —> 6 CO2 + 6 H2O + énergie libérée
Localisation de gènes sur les chromosomes
Sur un chromosome les gènes sont des unités d’information génétique qui déterminent les caractères héréditaires de l'individu. Chaque gène peut exister sous des versions différentes appelées allèles.
Le patrimoine génétique, ou génotype, correspond à l'ensemble des allèles que porte un individu.
Image : 1.bp.blogspot.com
Sur un chromosome les gènes sont des unités d’information génétique qui déterminent les caractères héréditaires de l'individu. Chaque gène peut exister sous des versions différentes appelées allèles.
Le patrimoine génétique, ou génotype, correspond à l'ensemble des allèles que porte un individu.
Image : 1.bp.blogspot.com
Bronzage
Chez l’Homme l’exposition au soleil provoque le bronzage. En effet, la pigmentation de la peau (due à la synthèse de d'un pigment brun, la mélanine) est modulée par l'effet des rayons ultraviolets du Soleil.
Image : SVT 2e, Hachette 2010, p. 38
Chez l’Homme l’exposition au soleil provoque le bronzage. En effet, la pigmentation de la peau (due à la synthèse de d'un pigment brun, la mélanine) est modulée par l'effet des rayons ultraviolets du Soleil.
Image : SVT 2e, Hachette 2010, p. 38
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Le lièvre variable, qui vit en région polaire ou en altitude, a un pelage 1. blanc en hiver et 2. brun en été.
La pigmentation (due à la synthèse de mélanine) est ici modulée par la température.
Hortensias
Cette plante a des fleurs roses si elle est cultivée sur un sol calcaire et bleues si elle est cultivée sur un sol acide ou en présence de sulfate d’alumine. Ces colorations sont réversibles. La pigmentation est ici due à la nutrition de la plante.
Cette plante a des fleurs roses si elle est cultivée sur un sol calcaire et bleues si elle est cultivée sur un sol acide ou en présence de sulfate d’alumine. Ces colorations sont réversibles. La pigmentation est ici due à la nutrition de la plante.
● La membrane plasmique est perméable à l'eau et à diverses substances dissoutes dans l'eau. Ces échanges sont unidirectionnels de sorte que la composition chimique du milieu intra cellulaire est différente de celle du milieu extracellulaire.
● De nombreuses réactions chimiques se déroulent à l’intérieur de chaque cellule, notamment dans le cytoplasme. Elles constituent le métabolisme qui permet à la fois la production de matière propre à la cellule et une libération d'énergie.
● Le métabolisme d'une cellule dépend :
— du patrimoine génétique (= génome) porté par les chromosomes ;
— des conditions de milieu (température, rayonnements, alimentation, pH etc.).
● On appelle phénotype, les caractéristiques d’un individu résultant de l’expression de son information génétique et des éventuelles interactions de l’environnement.
● De nombreuses réactions chimiques se déroulent à l’intérieur de chaque cellule, notamment dans le cytoplasme. Elles constituent le métabolisme qui permet à la fois la production de matière propre à la cellule et une libération d'énergie.
● Le métabolisme d'une cellule dépend :
— du patrimoine génétique (= génome) porté par les chromosomes ;
— des conditions de milieu (température, rayonnements, alimentation, pH etc.).
● On appelle phénotype, les caractéristiques d’un individu résultant de l’expression de son information génétique et des éventuelles interactions de l’environnement.
Pour les organismes unicellulaires, l’environnement, est le milieu dans lequel ils baignent. Pour les organismes pluricellulaires, il y a un fluide qui sert d’intermédiaire ; le sang et la lymphe jouent ce rôle chez les vertébrés.
● La cellule est un niveau d'organisation commun à tous les êtres vivants qui, chez tous les eucaryotes, présente des compartiments ou organites.
● Chez tous les êtres vivants la cellule est le lieu d'un métabolisme commandé par le génotype et influencé par l'environnement.
● Cette unité structurale et fonctionnelle est un indice de la parenté de tous les êtres vivants.