Sciences biologiques et médicales Biologie fondamentale (2 heures TD)

Quel point commun entre ces deux photos? Photos de biodiversités végétales (www,jeanvilarssciences.free.fr) Photos de biodiversités animales (www.terredeva.centerblog.net)

Etres vivants VIE ? Se nourrir Grandir Se reproduire

Quel est le point commun entre tous les êtres vivants ? Photographie prise au microscope optique de tissus pancréatique (www.snv.jussieu.fr) Photographie prise au microscope photonique d’Escherichia coli (www.inserm.fr)

Tous les êtres vivants sont formés de cellules Qu’est-ce qu’une cellule?

Comparons l’organisation d’une cellule humaine et d’une bactérie Photographie prise au MET d’un lymphocyte B et d’un plasmocyte (www.svtlouisarmand.free.fr) Photographie prise au MET d’une bactérie (1μm) (bacille) (www.er.uqam.ca)

A partir des données ci-dessus, complétez les deux photographie prises au MET. Toutes les cellules sont entourées par une membrane cytoplasmique. On rencontre deux grands type de cellules: - Les cellules eucaryotes (possédant un vrai noyau) chez les animaux, végétaux et champignons. Le noyau est volumineux. Il est entouré par une enveloppe nucléaire renfermant le matériel génétique. Le noyau baigne dans du cytoplasme ou l’on rencontre également des organites cellulaires tels que les mitochondries (« usines énergétiques des cellules de formes sphériques ou ovoïdes), le réticulum endoplasmique rugueux riches en ribosomes (« sacs allongés » permettant la synthèse des protéines)…. - Les cellules procaryotes dont font partie les bactéries. Elles n’ont pas de véritable noyau (le matériel génétique baigne directement dans le cytoplasme. Elles ne possèdent pas d’organite cellulaire. En revanche, elle peuvent être entourée par une paroi qui leur confère une protection.

Légendez les deux schéma ci-dessous. Schéma d’une cellule humaine (www.fr.syvom.com) Schéma d’une bactérie (www.edu.upmc.fr)

Correction des légendes de la cellule humaine. 1- La membrane cytoplasmique est la couverture périphérique de la cellule composée de de lipides et de glycoprotéines. Elle délimite la cellule et permet les échanges entre les milieux extracellulaires et intracellulaires. 2- La vésicule golgienne (ou le granule de sécrétion) est une structure vésiculaire. Elle transporte des molécules synthétisées par l’appareil d Golgi hors de la cellule. 3- L'appareil de Golgi est composé de structures vésiculaires plats placées l'une sur l'autre. Il synthétise et sécrète certaines substances, à savoir des hormones et des enzymes. 4- Le ribosome est le lieu de synthèse des protéines. Elles peuvent être libres (synthèse des protéines intracellulaires) ou associées au réticulum granuleux. 5- Le réticulum endoplasmique rugueux est un lieu d’attache des ribosomes et permet la synthèse des protéines exportées (hormones, enzymes…) 6- Le nucléole est contenu dans le noyau de la cellule animale, et il est de forme ronde. Il synthétise des protéines ribosomiques. 7- Le nucléoplasme contient le matériel génétique (ADN + Protéines + ARN). 8- L’enveloppe nucléaire délimite le noyau. Il possède de nombreux pore permettant les échanges entre le cytoplasme et le nucléoplasme. 9- Le noyau coordonne toute l’activité cellulaire par la synthèse indirect de protéines. 10- Le réticulum endoplasmique lisse associé au noyau est sans ribosome et sert de support à la cellule. 11- Centrosome est le centre organisateur des microtubule (cytosquelette cellulaire). 12- Le cytoplasme est le milieu intracellulaire de la cellule où de nombreuse réaction chimique ont lieux et ou les organites cellulaires baignent. 13- Les mitochondries sont les « usines énergétiques » des cellules. 14-Le lysosome est un sac membraneux formé dans l'appareil de Golgi. Il contient plusieurs types d'enzymes et effectue la digestion intracellulaire et détruit les substances étrangères

Correction des légendes de la cellule bactérienne. a- Membrane cytoplasmique; b- Cytoplasme; c- Matériel génétique; d- Paroi bactérienne; e- Flagelle.

Caractéristiques des cellules humaines et bactériennes. Cellules bactériennes Sont généralement sphériques (sauf cellules musculaires (allongées), neurones (formes d’étoile), cellules pancréatiques (pyramidales)…; Font entre 5 et 30μm (sauf cellules musculaires pouvant faire quelques millimètres tout comme les neurones); Elles sont toutes dotées d’un noyau (sauf les cellules musculaires qui en possèdent plusieurs et les hématies (globules rouges) qui n’en ont pas). Peuvent être sphériques pour les coques, ovoïdes pour les bacilles…; Elles sont de toutes petites tailles (entre 0,1 et 5 μm); On distingue deux grands types de bactéries: les gram+ et les gram- en référence à leur type de paroi.

Définition de cellules et de tissus

Les tissus: Les tissus sont des ensembles coopératifs de cellules différenciées qui forment une triple association, territoriale, fonctionnelle et biologique. Les tissus sont exclusivement constitués de cellules et de MEC (matrice extra cellulaire). Seules varient d’un tissu à l’autre la nature des cellules, la composition moléculaire de la MEC et la proportion relative des cellules et de la MEC. Il existe 4 types de tissus: épithéliums, tissus conjonctifs, tissus musculaires et tissus nerveux.

Les différents types de tissus: Tissus musculaires: strié squelettique, cardiaque et lisse; Tissus nerveux: système nerveux central et périphérique; Tissus conjonctifs: osseux, cartilagineux, adipeux, réticulaire, lâche et conjonctif dense; Epithéliums: revêtements (recouvrent int ou ext du corps) et glandulaires (regroupés en glandes).

Comparez les cellules avant et après divisions de la cellule. Caryotype d’une cellule œuf (cellule après fécondation). Caryotype des deux cellules obtenues après mitose (division cellulaire)

Définition de mitose + schémas.

Correction photos cellules + temps de génération. La division cellulaire par mitose est contrôlée. Chaque cellule se divise selon un temps qui lui est propre. Si anomalies au niveau du contrôle de la mitose: multiplication anormale des cellules pouvant aboutir à la formation d’une tumeur. L’utilisation de molécule antimitotique comme la colchicine (présent dans les traitements de certains cancers) limite le développement anarchique des cellules dans le cas des cancers.

Comparez le caryotype d’une cellule humaine normale à celles des gamètes. Que peut-on en déduire? Caryotype d’une cellule humaine normale (www.medical78.com) Caryotypes de gamètes humains normaux (svtrocheteau.wifeo.com)

Définition de méiose + schémas.

Comparez le caryotype de ces deux individus. Comment l’expliquer? Caryotype d’un individu A Caryotype d’un individu B