Organisation cellulaire
 
Noyau
Renferme l'information génétique
(chromosomes)
chez les eucaryotes.
Mitochondrie
Siège des réactions chimiques
de la respiration des
végétaux et des animaux.
Chloroplaste
Permettent la photosynthèse 
(voir chapitre 2.1) chez les
végétaux verts.
Les structures intracellulaires observées au microscope électronique sont appelées des ultrastructures.
Sources : http://www.snv.jussieu.fr/ - http://www.ebiologie.fr/  - http://www.futura-sciences.com/ - http://artic.ac-besancon.fr/ - http://www.frontiers-in-genetics.org/

 
Cellule nerveuse
Source http://webapps.fundp.ac.be
Cellules musculaires
Cellules intestinales
Cellules sanguines (globules rouges et granulocytes)
Types cellulaires différents dans un même organisme

 
Molécule
Glucose
10-9m

Source : http://staff.jccc.net/
Cellule
Élodée
10-6m

Source : http://chronos
.activeweb.fr
Organe
Feuille d'élodée
10-2m
Organisme 
Élodée
10-1m
Non visible au microscope
Visible au microscope
Visible à l'oeil nu
Quatre niveaux d'organisation du vivant et ordres de grandeurs associés

I. La cellule : un niveau d’organisation du vivant

● 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).

Les êtres vivants sont tous formés d'une ou plusieurs cellules.

On distingue deux grands types de cellules :
— les 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 procaryotes (bactéries) ne possèdent ni organites ni noyau. Leur matériel génétique baigne directement dans le cytosol.

  TP 2. Les échanges cellulaires
  TP 3. Contrôle génétique et environnemental de la respiration des levures
 

La cellule est le siège de réactions chimiques

  Echanges membranaires
Cellules d'oignon rouge dans l'eau (à gauche) ou dans une solution de saccharose 30% (à droite). L'eau entre ou sort de la vacuole en provoquant des variations de volume de celle-ci.

Source : http://www.svt-ac-nancy-metz.fr/ Yann KRAUSS - BCPST Lycée Poincaré
 

Métabolisme cellulaire
Exemple
La cellule prélève puise du dioxygène et du glucose dans son environnement. Le glucose est alors totalement dégradé en eau et en dioxyde de carbone. C'est la respiration qui permet de libérer de l'énergie utilisable par la cellule.
C6 H12 O6 + 6 O2 —> 6 CO2 + 6 H2O + énergie libérée

 
  Le patrimoine génétique contrôle le métabolisme
 

Le patrimoine génétique contrôle le métabolisme
Sur un chromosome les gènes sont porteurs d’informations génétiques qui déterminent les caractères héréditaires. 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.
Source de l'image : http://1.bp.blogspot.com/

 
  L’environnement contrôle le métabolisme
 

Bronzage. Chez l’Homme l’exposition au soleil provoque le bronzage.
SVT 2e, Hachette 2010, p. 38

La pigmentation (due à la synthèse de mélanine) est modulée par les rayons ultraviolets du Soleil.

 

 

Le lièvre variable, qui vit en région polaire ou en altitude, a un pelage blanc en hiver et brun en été.

La pigmentation (due à la synthèse de mélanine) est 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.

 

II. La cellule est le siège de réactions chimiques

● 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 : elles constituent le métabolisme. Cela permet 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 génotype 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.

BILAN

● 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 infuencé par l'environnement.

● Cette unité structurale et fonctionnelle est un indice de la parenté de tous les êtres vivants.