Chapitre 3
La cellule :organisation et ultrastructure.
Introduction
Les acquis : Les tissus sont constitués de cellules
Définition de la cellule : plus petite unité vivante capable de ……..
C’est l’unité de structure et de fonction des êtres vivants.
Cytologie : science qui étudie les cellules.
Besoin de l’invention du microscope pour observer les premières cellules
Besoin de l’invention du microscope électronique pour observer l’ultrastructure.
PB
? Comment est organisée la cellule ?
Quelles sont les différentes structures qui la composent ? I.ORGANISATION GENERALE DE LA CELLULE.
Toutes les cellules possèdent :
- une membrane plasmique qui délimite la cellule
-un cytoplasme où se déroulent de nombreuses réactions chimiques : le métabolisme.
Anabolisme =réactions de synthèse Catabolisme =réactions de dégradation -une information génétique : A.D.N
On distingue 2 types de cellules.
A. La cellule eucaryote
Eu = véritable et caryote = noyau.
-L’information génétique est contenue dans un noyau délimité par une membrane nucléaire.
-Le cytoplasme est composé : de la partie liquide qui prend le nom de hyaloplasme ou cytosol 70% d’eau et 20% de protéines
Des organites qui assureront le métabolisme.
Il existe une grande diversité de cellules. La structure des cellules déterminera leur fonction.
Correction tableau T.P5 B. La cellule procaryote
Il n’y a pas de noyau individualisé, l’information génétique est une boucle d’ADN qui est dans le cytoplasme qui ne possède pas d’organite sauf les ribosomes..
Les procaryotes peuvent avoir une paroi supplémentaire, une capsule en plus.
Les procaryotes peuvent avoir aussi un plasmide (boucle d’ADN supplémentaire).
Schéma de la cellule épithéliale buccale du T.P 5
Schéma d’une bactérie.
II. Ultrastructure des cellules eucaryotes.
Structures visibles avec microscope électronique.
A. La membrane plasmique
●
OrganisationAu microscope électronique on observe deux traits séparés par un espace plus claire (document livre TP/TD p.25). Ces deux traits correspondent à deux couches lipidiques face à face. On parle de bicouche lipidique.
Les lipides qui constituent cette membrane sont formés d’une « tète » hydrophile
et d’un « queue » hydrophobe.
Les parties hydrophiles seront donc en contact avec le hyaloplasme et le milieu extracellulaire et les parties hydrophobes seront à l’intérieur de la bicouche.
Dans la bicouche lipidique, viennent s’enchâsser :
-des protéines : si elles traversent entièrement la membrane, elles sont dites intrinsèques Si elles ne sont que sur une face de la membrane, ‘’ ‘’ ‘’ extrinsèques.
-des lipides comme le cholestérol dans la membrane, cette molécule stabilisera la membrane.
-des chaines glucidiques qui se fixent : sur les protéines extrinsèques de la partie extracellulaire
Sur les tètes hydrophiles de la partie extracellulaire Ces glycoprotéines et glycolipides forment le glycocalyx et sont toujours sur la face extérieure de la cellule.
Schéma de la membrane distribuée en classe
Les lipides, principaux constituants de la membrane, peuvent se déplacer au sein de la membrane, 3 mouvements sont répertoriés : doc 2 p.58 et 29
Rotation du lipide sur lui-même
Changement de position avec un lipide voisin
Changement avec le lipide de l’autre couche (en face) = flip –flop.
●Rôles de la membrane
Membrane =interface entre milieu extérieur et l’intérieur de la cellule.
-barrière sélective : ne laissera pas passer n’importe quoi
-protection : le glycocalyx représentant les marqueurs des cellules afin d’être reconnues comme faisant partie de l’organisme
3 lipides
-échanges : Les grosses protéines intrinsèques peuvent être des protéines canales qui laissent passer certaines molécules .doc 2 p.62
Elles peuvent servir de transporteurs pour passer d’un coté à l’autre.
Les protéines extrinsèques peuvent servir de récepteurs si elles sont à l’extérieur.doc 3 p.63
L’eau passera à travers la membrane pour diffusion simple suivant le phénomène de l’osmose (l’eau se déplace toujours du milieu le moins concentré hypotonique vers le milieu le plus concentré hypertonique) afin d’établir un équilibre : l’isotonie.
Au niveau de la membrane il peut y avoir des échanges avec l’extérieur par endocytose ,exocytose et phagocytose. Doc 3 p.47.
B. Le noyau.
Organite le plus gros de la cellule.
Il est délimité par une enveloppe nucléaire constituée de deux membranes : une interne et une externe qui est en continuité avec le REG (voir plus loin). Doc 1 p.64.
Cette double membrane est percée de pores qui laisseront passer des messagers : L’ARN ( copie de l’ADN).
Dans le noyau on trouve :
-le nucléole : lieu de production des ARN : constituants des ribosomes -la chromatine : ADN en filaments
-le nucléoplasme : phase liquide du noyau.
Schéma du noyau fait en classe
C. Les différents organites 1. Le réticulum endoplasmique.
Limité par une bicouche lipidique (comme la mb plasmique), il participe aux synthèses des biomolécules.
Il a l’aspect de sacs aplatis attachés les uns aux autres.
S’il participe à la synthèse des protéines il sera accompagné de ribosomes et prendra le nom de Réticulum Endoplasmique Granuleux (rugueux) = REG
S’il participe à la synthèse des lipides il sera seul et donc lisse et prendra le nom de Réticulum Endoplasmique lisse =REL
Schéma fait en classe + TP6 2. Appareil de golgi
Empilements de sacs aplatis, participe aussi à la synthèse des protéines en permettant la maturation de celles-ci.
Il prend aussi le nom de dictyosome et se termine par des vésicules.
Schéma fait en classe + TP6
3. Les différentes vésicules
Les vésicules golgiennes qui sont les prolongements de l’appareil de golgi et qui transportent des protéines. Elles permettent le transport soit dans la cellule soit vers l’extérieur et on parle de vésicules d’exocytose.
Si les protéines contenues dans les vésicules sont des enzymes on appelle les vésicules :des lysosomes.
TP6 4. Les ribosomes
Constitués de 2 sous unités en forme de 8, c’est de l’ARN.
Ils permettent la traduction de l’ARN messager et l’assemblage des acides aminés.
Quand les ribosomes sont sur l’ARN, ils forment les polysomes.
5. Les mitochondries
Formées de deux membranes, une externe et l’autre interne. La membrane interne forme des replis que l’on nomme crêtes.
Le liquide qui est à l’intérieur s’appelle la matrice.
Ces organites sont indispensables pour obtenir de l’energie, ils convertissent l’énergie contenue dans le glucose en énergie utilisable par la cellule : l’ATP.
Schéma fait en classe + TP6
6. Les autres organites
- le cytosquelette : structure qui permet le soutien et les mouvements de la cellule.
Il est formé de filaments et de microtubules attachés à la membrane plasmique au niveau des protéines extrinsèques internes.
- le centrosome : proche du noyau, composé de 2 centrioles, ces éléments seront importants lors de la mitose en l’absence du noyau, ils assureront la migration des chromosomes.
BILAN DU CHAPITRE.
La cellule est la plus petite unité vivante, elle est l’unité : -de structure (organisation de base de tous les êtres vivants) -et de fonction (elle permettra suivant ses organites des réactions).
Elle peut être assimilée à une véritable petite usine avec le noyau (patron), les organites (ateliers) et la membrane plasmique (l’enceinte).
Doc bilan distribué.
