Une structure complexe : la cellule vivante

 Thème 1.3 : Une structure complexe : la cellule vivante

La planète Terre, grâce à la présence d’eau liquide, abrite la vie. Cette vie existe sous des formes très diversifiées. Cependant, on peut trouver certains points communs entre différents êtres vivants (exemples tirés de la classification) : on parle d’unité du vivant.

=> Retrouve-t-on une unité entre les êtres vivants au niveau de l’organisme ?

L’observation (diaporama) des organismes et leur comparaison suggère que l’échelle d’observation détermine notre compréhension de l’organisme. Ainsi, la recherche d’une unité élémentaire au niveau des organismes dépend de notre capacité à l’observer.

=> Comment la microscopie a-t-elle permis de découvrir la cellule, unité structurelle du vivant ?

=> Comment la microscopie a-t-elle permis la formulation de la théorie cellulaire ?

I – Les apports de la microscopie à la découverte de la cellule Activité 1

• L’invention du microscope a permis l’observation de cellules (R. Hooke & van Leeuwenhoek; doc. 3).
• Principe de fonctionnement du microscope (doc. 1) — deux lentilles convergentes (G = produit de leurs grossissements respectifs)
• Concomitance des avancées techniques avec les avancées scientifiques (doc.

2).

=> Quels sont les apports de la microscopie à la compréhension de l’unité du vivant ?

II – Les apports de la microscopie à la formulation de la théorie cellulaire    Activité 2

La synthèse des observations à travers le règne animal et végétal (doc. 4) a conduit la formulation de principes généraux : la théorie cellulaire. La théorie cellulaire inclut trois principes fondamentaux (Biologie, Raven) :

• Tous les organismes sont constitués d’une ou plusieurs cellules (van Leeuwenhoek &

Hooke ; doc. 3) qui sont le siège de processus vitaux du métabolisme et de l’hérédité ; • Les cellules sont les plus petits objets vivants (Schwann & Schleiden ; doc. 4), les unités de base de l’organisation de tous les organismes ;

• Les cellules prennent naissance uniquement par division d’une cellule existante(Virchow & Pasteur ; diaporama).

[pic 1]

[pic 2]

BILAN S1 :

L’accroissement de la résolution des microscopes a permis de nouvelles observations. Ces observations ont permis la découverte de la cellule. La multiplication des observations à travers le vivant a permis la formulation de la théorie cellulaire.

Support : https://www.youtube.com/watch?v=4OpBylwH9DU 

=> Les avancées techniques ont elles également contribué à comprendre la composition, l’organisation et le fonctionnement de la cellule ?

III – L’exploration des cellules à l’échelle subcellulaire

    Activité 3

• La microscopie a permis l’exploration de la cellule à différentes échelles (bilan Q1 activité 3).

Outils        Principe        Échelle (Précision)        Observation

Microscope optique        Passage d’un         Supra        Directe — Cellule

faisceau de photons        micrométrique (mm à travers des         — 0,275 µm) lentilles

Microscope         Concentration d’un         Sub micrométrique        Indirecte électronique        faisceau d’électrons        (µm — 0,1 nm)        — Organites Microscope à force         Mesure des forces         Nanométrique        Indirecte[pic 3]

atomique        d’interaction entre         (>0,1 nm)        — Molécules

l’outils et l’échantillon

Microscope à effet         Mesure de courant         Atomique        Indirecte — Atomes tunnel        (« tunnel ») entre         (≥0,1 nm)

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