LA CELLULE

Toute cellule vient de la reproduction d’une autre cellule D’où vient la première cellule ?????? = Problème des origines de la vie La Terre et le système solaire ont environ 5 milliards d’années Les plus vieilles traces de vie datent de 3,5 à 3,8 milliards d’années Comment s’est formée la première cellule? À quoi ressemblait-elle ? On ne le sait pas trop...

Invention de la théorie cellulaire En 1838, Matthias Schleiden, un botaniste, suggère que tous les tissus végétaux sont faits de cellules. Un an plus tard, le zoologiste Théodore Schwann en arrive à la même hypothèse au sujet des animaux. En 1855, Rudolf Virchow suggère que toute cellule provient d'une autre cellule, préexistante. Ces scientifiques ont mené à la théorie cellulaire  : 1. La cellule est la plus petite entité vivante. 2. Tout être vivant est composé de cellules. 3. Toute cellule provient d'une autre cellule.

La théorie cellulaire - les débuts de l’observation Mince tranche de liège Robert Hooke (1665) observe des petits trous dans l’écorce du chêne (liège) qui lui rappellent les cellules d'une prison. Il les nomme « cellules » et croit que seul le liège présente ces structures.

Si une cellule animale avait la taille d'un immeuble de six logements Taille des cellules Si une cellule animale avait la taille d'un immeuble de six logements 1 µm = 1/1000 mm 1 nm = 1/1000 µm Virus (50 à 100 nm) Protéine ~ 3 nm Bactérie (2 µm)

Taille:

Définition :Qu’est-ce qu’une cellule ? La cellule est la plus petite entité vivante, c’est-à-dire la plus petite unité possédant les caractéristiques du vivant. Si on compare un organisme vivant à une maison, les cellules en seraient les briques et les meubles. Le corps humain est composé de plusieurs milliards de cellules, répartis en 200 types environ.

On reconnaît deux grands types de cellules: Cellules procaryotes (= bactéries) Cellules eucaryotes (= toutes les autres cellules) Cellules procaryotes: 1 à 3 µm en général pas d'organites présents (sauf ribosomes) matériel génétique non enfermé dans un noyau délimité tous unicellulaires 1 µm = 1/1000 mm

Structure d’une bactérie (procaryote) Pointe d’aiguille recouverte par une colonie de bactéries (photo prise au microscope à balayage) Structure d’une bactérie (procaryote) Bactérie appelée « GRAM »

Cellules eucaryotes: 10 à 100 µm en général Nombreux organites internes faits de membranes. Matériel génétique délimité par une membrane = noyau

Surface de la peau (grenouille) cellule

Neurones

Qu’est-ce que c’est que cette cellule ? Autres structures de la cellule Sac rempli de gras

Mêmes des structures dures comme les dents ou les os sont faites de cellules Protéines et sels minéraux

Feuille d'Élodée (petite plante aquatique)

Globules rouges circulant dans le sang pour transporter l’oxygène aux cellules Globules blancs circulant dans la lymphe et participant à la défense de notre corps Cellule musculaire avec ses stries typiques

Cellules nerveuses Cellules épithéliales Cônes et bâtonnets dans la rétine permettant de capter les nuances de noir/blanc et les couleurs Spermatozoïdes

Chaque cellule végétale est entourée d'une paroi riche en cellulose. Papier, bois, coton = cellulose Les animaux ne peuvent pas digérer la cellulose ! Ex: la salade Cellulose = composante importante des fibres alimentaires

Structure générale d'une cellule animale eucaryote

Le noyau Nucléole - Contient le matériel génétique (ADN) - Entouré d’une membrane nucléaire - Communique avec le cytoplasme à l’aide de pores Nucléole

Gère la distribution des protéines dans la cellule L'appareil de Golgi Gère la distribution des protéines dans la cellule Emballe et modifie les protéines arrivant du RER. Fabrique de la membrane.

5. Mitochondrie

Fonction: production énergétique. Double-membrane. Quantité proportionnelle au travail cellulaire (métabolisme cellulaire).

La membrane cytoplasmique Frontière entre l’intérieur et l’extérieur de la cellule et compartimentation interne Intervient dans les phénomènes de reconnaissance cellulaire Échanges entre le cytoplasme et le liquide interstitiel

Structure de la membrane Épaisseur : 7 à 8 nm Deux feuillets visibles au microscope électronique

Composition chimique Lipides Protéines Glucides Phospholipides (et glycolipides) Cholestérol (15% à 50% des lipides) Protéines Glucides

Comportement des phospholipides face à l'eau: Groupement phosphate polaire hydrophile Acides gras non polaires hydrophobes

4. Réticulum endoplasmique et appareil de Golgi Le réticulum endoplasmique

Ribosomes

Les niveaux d'organisation de la matière La matière est formée d'atomes. Les atomes s'assemblent en molécules. Les molécules forment les organites (partie de cellule) Les organites forment les cellules. Les cellules s'assemblent en tissus. Les tissus en organes. Les organes forment les systèmes (ou appareils). Et les systèmes, les organismes.

Les niveaux d’organisation du vivant organismes organes cellules molécules appareils tissus organites

Qu’est-ce qu’un organisme ? Un organisme est l'ensemble des structures qui constituent l'être vivant. Chez les organismes complexes, les grandes fonctions telles que la reproduction, la nutrition et la relation au monde extérieur sont assurées par ce que l'on appelle des appareils (ou systèmes). Qu’est-ce qu’un organisme ?

Qu’est-ce qu’un appareil (ou système)? Attention ! Certains appareils (ou systèmes) du corps humain ne sont pas présentés ci-dessous !!! Un appareil est un ensemble d‘organes, possédant chacun leurs spécificités structurelles et fonctionnelles, mais contribuant tous à la réalisation d'une des grandes fonctions de l‘organisme (p.ex. digestion, respiration, défense du corps, etc.).

Organes de l’appareil digestif (tous ne sont pas nommés !) Qu’est-ce qu’un organe ? Un organe est constitué de plusieurs tissus regroupés, qui accomplissent chacun une fonction au sein de l'organe. Organes de l’appareil digestif (tous ne sont pas nommés !) Oesophage Estomac Duodénum Foie Pancréas Côlon Intestin grêle

Différents tissus du côlon (tous ne sont pas nommés !) Qu’est-ce qu’un tissu ? Un tissu est un regroupement de nombreuses cellules qui possèdent toutes les mêmes caractéristiques. Ensemble, ces cellules assurent une fonction au sein de l’organe auquel elles appartiennent Épithélium Épithélium, muqueuse et muscle Muscle Différents tissus du côlon (tous ne sont pas nommés !) Plaques de Peyer

Exemple: Tissus musculaire Qu’est-ce qu’un tissu ? Exemple: Tissus musculaire

Quelques tissus:

Qu’est-ce qu’un organite ? (1) Quelques organites des cellules animales et végétales (2) Noyau (1) Mitochondrie (2) Réticulum endoplasmique (3) Appareil de Golgi (4) Chloroplastes (5) Etc. (3) (4) (5)

Quelques concepts importants L’unité du vivant: Les cellules de tous les êtres vivants sont très semblables les unes par rapport aux autres. Au niveau microscopique, il n'y a que très peu de différences entre les espèces. Le fonctionnement des cellules est à toutes fins pratiques le même d'une espèce à l'autre.

Les caractéristiques du vivant Croissance et développement Ordre Organisation complexe Reproduction Utilisation de l'énergie Réactions aux stimuli de l'environnement Sensibilité Homéostasie Stabilité du milieu interne Évolution et adaptation

Doit demeurer le plus constant possible

L’homéostasie Les cellules ne peuvent survivre que si le milieu dans lequel elles baignent demeure stable. Elles ne tolèrent que très peu de changement (sauf rares exceptions). Demeurer en vie = maintenir son homéostasie. Homéostasie = Propriété des êtres vivants à maintenir leur milieu interne STABLE