Notion de cellule eucaryote, procaryote et vvirus

Chapitre 1 : Notion de cellule eucaryote, procaryote et virus

I. Généralité

Biologie cellulaire : étude du fonctionnement de la cellule qui est l’entité du monde vivant.

Tous les êtres vivants ont en commun la cellule. Ils se caractérisent par :

- La complexité de leurs organismes

- Leurs métabolismes : accroissement et renouvellement de leurs masses liées à des activités de synthèses (anabolisme) et de dégradation (catabolisme)

- Capacité de réaction / stimulation

- Reproduction et évolution (reproduction sexuée gamètes ; asexuées scissiparité)

On peut classer les êtres vivants en fonction de leur métabolisme :

- Autotrophe : utilise le carbone sous la forme minérale pour synthétiser les métabolites essentiels à leur vie.

- Hétérotrophe : utilise le carbone sous forme organique, incapable de synthétiser l’ensemble des éléments essentiels à leur vie.

1ère observation de cellules :

- 1665 : revue « Micrographia » par Robert Hooke (Grande Bretagne). Il observe un fragment d’écorce avec un microscope rudimentaire. Celui-ci est composé de plusieurs « chambres » /cellules

- Antoine Von Leeuwenhoek (1632-1723) observe les « animalicules » (spermatozoïdes), le zoologiste Théodore Swann en arrive à la même hypothèse au sujet des animaux (cellules).

- 1855 Rudolf Virchow suggère que toute les cellules proviennent d’une autre cellules préexistante qui avec Pasteur découvre la notion de continuité cellulaire.

Les contributions de scientifiques ont mené au fait que la théorie cellulaire à 3 grands aspects :

o Cellule : plus petite entité vivante

o Tout êtres vivants est composé de cellules

o Toutes cellules proviennent d’une autre cellule

- 1935 : observation du 1er virus au microscope électronique (Stanley) : virus de la mosaïque du tabac.

- 1957 : Lwoff (français) défini les virus.

- 1997 : description du génome de la levure (Saccharomyces cerevisae)

- 1998 : description du génome d’un nématode (caenorhabditis elegans)

- 2000 : description du génome de la drosophile (drosophilia melanogaster)

- 2000 : description du génome d’une plante (arabidopsis taliana)

- 2003 : description du génome humain (Homo sapiens)

Les plus grands êtres vivants sur Terre sont les arbres (200 à 300 m), chez les animaux : la baleine bleue (30m) ; l’Homme : entre 1 et 2 m ; le colibri : 2cm. Chez certains animaux : quelque mm

En dessous du mm, on commence à voir les cellules

⎝ De 5µm à 200µm pour les plus grandes cellules (neurones) : cellule eucaryote

⎝ De 0,1µm à 1µm : cellule procaryote

⎝ Organites cellulaires : 4,5µm

⎝ Mitochondrie (encore plus petit) : microscope électronique

⎝ Virus : 200nm

⎝ Molécule biologique : 1nm

⎝ Elément chimique (atome) : environ 0,1nm

II. Cellules eucaryotes

Les cellules eucaryotes = cellules avec noyau

Il existe 4 règnes :

- Animaux

- Végétaux

- Champignons

- Protistes (unicellulaires)

Les cellules eucaryotes ont des tailles et des formes différentes mais elles sont toutes eucaryotes car elles possèdent un noyau.

Plan d’organisation du vivant : Organisme Système Organe Tissu (centaine de µm) Cellule (µm)

Système : grande fonction ; organes qui travaillent ensemble.

Les organes ont une fonction car les cellules se sont organisées en unités fonctionnelles appelées tissus (exemple : le poumon fonctionne bien grâce à l’épithélium pulmonaire qui permet des échanges air / organisme qui est organisé multistratifié, c’est dans ce tissu que s’organise les cellules)

En biologie cellulaire, on s’intéresse au fonctionnement des cellules dans leurs environnements et la cellule en elle-même (dans le corps humain : biologie cellulaire s’intéresse aux tissus).

1) Caractéristiques générales

Les cellules eucaryotes sont de tailles (10µm à plus de 200µm) et de formes variées délimités par une membrane biologique (bicouche lipidique + protéines et sucres) que l’on appelle membrane plasmique ou plasmalemme (7 à 9 nm d’épaisseur).

A l’intérieur, on a le cytoplasme ou le hyaloplasme qui contient le cytosol (liquide) dans lequel baigne les organites cellulaires. Les organites sont des compartiments de la cellule eucaryote limités par une ou deux membranes biologiques.

On trouve également dans la cellule le cytosquelette (microtubules et microfilaments) qui s’associe à la membrane plasmique que confère à la cellule forme / rigidité et sur lequel s’accroche les organites pour permettre de les localiser ainsi que les déplacements dans la cellule.

Le cytosquelette intervient dans la division cellulaire.

Cytoplasme = cytosol + organites cellulaire

Cytosquelette (actine, tubuline)

Membrane plasmique : double couche de phospholipides.

Les parties hydrophobes du phospholipide exposent leurs têtes hydrophiles (aime l’eau) vers l’intérieur de la cellule et vers le cytoplasme pour réagir avec les molécules d’eau.

Les lipides membranaires sont amphiphiles.

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