Le vivant Dr. Lechekhab Y. Université Badji M. Annaba

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1 Le vivant Dr. Lechekhab Y. Université Badji M. Annaba
Faculté des Sciences Département du TC ,SNV Année universitaire 2012/2013 Dr. Lechekhab Y.

2 L’organisation complexe du vivant
L’organisation biologique correspond à une hiérarchie de niveaux structuraux s’édifiant les uns à partir des autres. Cellules Tissus Organes Système Organisme Population Communauté Écosystème Molécules Atomes Organites (e.g. mitochondrie) La vie repose sur l’intégrité de ces niveaux structuraux

3 Introduction à la cytologie

4 Qu’est ce que la biologie cellulaire ?
La biologie cellulaire étudie: Les cellules et leurs organites, Les processus vitaux qui s'y déroulent, Et les mécanismes permettant leur survie.

5 Antoni van LEEUWENHOEK ( ) inventeur du microscope: qui permettent des grossissements de 50 à 300 fois. N.B. (le monde des êtres vivants microscopiques unicellulaires devient accessible).

6 Dans certaines cellules, il observe la présence d'un liquide:
Il en conclut erronément que les cellules dans les plantes servent: au transport de substances.

7 En 1838, Matthias Schleiden, botaniste allemand 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.

8 Propriétés communes des organismes vivants

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10 Les caractéristiques du vivant
Ordre « organisation complexe » Le vivant présente une structure «ordonnée». Celle-ci résulte des divers niveaux d’organisation qui le constitue. (De l’atome à l’organisme en passant par les cellules, les tissus et les organes.) Utilisation de l'énergie Le vivant a besoin d’énergie (via la nourriture) afin de maintenir la cohésion de sa structure ordonnée.

11 Croissance et développement
Le vivant est capable de croître et de se développer. Reproduction Le vivant se reproduit, il y a de plus en plus d’humains sur la Terre. Les structures non vivantes ne se reproduisent pas. La matière existe en quantité «finie». L'autonomie du vivant. Il sait "quoi faire, quand le faire, où le faire et comment le faire« .

12 Toute cellule naît, vieillit et meurt.
Tout être vivant est délimité par une frontière qui peut être appelée: membrane, paroi, peau Milieu interne = tous les liquides corporels Liquide entre les cellules (liquide interstitiel) Sang Lymphe LCR (liquide céphalo-rachidien) Humeurs dans l’œil Liquide des articulations …

13 La perpétuation de la vie repose sur l’ADN (acide désoxyribonucléique)
Noyau des cellules animales, végétales, des cellules de champignons, des cellules de … ADN Chez les autres cellules, l’ADN se loge dans le noyau. Zone nucléoïde d’une bactérie Chez les bactéries, l’ADN se loge dans la zone nucléoïde. ADN

14 Comment définir la cellule?

15 La cellule est l’unité structurale, reproductrice et fonctionnelle de tout être vivant car elle est capable d’accomplir toutes les activités du vivant : elle mange, boit, digère, excrète, respire et se reproduit.

16 1/ Les êtres vivants

17 Multicellulaire Unicellulaire {pluricellulaire}
Les organismes vivants peuvent être Multicellulaire {pluricellulaire} Unicellulaire

18 Les cellules du système nerveux
Pluricellulaire Les cellules du système nerveux

19 Les cellules d’une feuille

20 Unicellulaire Ex: bactérie
PARAMÉCIES « se nourrissant de débris organiques »

21 Rappel On reconnaît deux grands types de cellules:
Cellules PROCARYOTES (e.g. bactéries) Cellules EUCARYOTES (toutes les autres cellules)

22 Les êtres vivants Les eucaryotes sont des cellules à compartiments.
On retrouve un noyau et un cytoplasme.

23 Cellule non compartimentalisée:
Les êtres vivants Cellule non compartimentalisée: Les procaryotes sont des cellules non compartimentalisées. Il s’agit d’organisme unicellulaires et vivant en symbiose avec un organisme supérieur et sans noyau vrai. Fig. Représentation schématique d’une cellule procaryote

24 Les plus anciennes (3,5 ma). Les plus petites (environ 5 µm).
Les cellules procaryotes Les cellules eucaryotes Les plus anciennes (3,5 ma). Les plus petites (environ 5 µm). Pas de noyau mais une zone nucléoïde constituée d’un seul chromosome fortement replié. Pas d’organites membraneux. Toutes les cellules de type bactérien Les plus récentes (2,5 ma). Les plus grosses (environ 50 µm). Un véritable noyau délimité par une membrane. Des organites membraneux, des petits organes entourés d’une membrane (chloroplastes, noyau…) Toutes les autres types de cellules

25 Les virus

26 Propriétés générales des virus
Les plus petit agents infectieux (20-300nm) Un seul acide nucléique (DNA ou RNA). Acide nucléique entouré d’une capsule de protéine (unité infectieuse entière =virion). Réplication exclusivement à l’intérieur des cellules vivantes .

27 1.1/ les Procaryotes

28 DES POINTS CLES Les bactéries : Le temps de division peut être extrêmement rapide (20 minutes pour Escherichia coli ) La bactérie se multiplie par SCISSIPARITÉ, il n’y a pas de reproduction sexuelle: Notion de clone). Les procaryotes sont les organismes les plus nombreux sur terre.

29 Caractéristiques des procaryotes
Membrane plasmique Phospholipides, cholésterol et Protéines membranaires. FONCTION: Barrière sélective (Échange: importation (nutriments) et exportation (déchets). Cytoplasme Une seule molécule d’ADN (chr.) rattachée à la mb par le mésosome. Cytoplasme Enzymes (l’ADN). Facteurs de transcription. Ribosomes: libres/ polysomes.

30 Caractéristiques des procaryotes

31 Caractéristiques des procaryotes
Une paroi (cell-wall), rôle de protection et donne la forme à la bactérie. Certaines bactéries (comme les pneumocoques) peuvent également posséder une capsule. Enfin certaines bactéries peuvent posséder des cils ou des flagelles (leur structure n'a rien de commun avec les cils et flagelles des eucaryotes).

32 Bactéries autotrophes Bactéries hétérotrophes

33 -Les hétérotrophes, trouve dans le milieu extérieur les substances organiques
nécessaires à la synthèse de leur propre matière. Les autotrophes peuvent synthétiser tous leurs constituants cellulaires à partir de molécules simples telles que H2O, CO2… Les chimiolithotrophes tirent leur énergie de l’oxydation de substances inorganiques

34 Différence entre anaérobie et aérobie

35 -Les anaérobies facultatifs tels que
On trouve aussi: -Les anaérobies facultatifs tels que E. Coli peuvent vivre avec ou sans oxygène. Les anaérobies obligatoires, au contraire, sont empoisonnés par l’oxygène. Les aérobies obligatoires (dont les animaux) doivent utiliser l’oxygène.

36 1.2/ Les Eucaryotes

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38 Les organites de la cellule eucaryote

39 Le noyau d'une cellule animale
NUCLÉOPLASME Liquide semi- visqueux (eau, sels, protéines, etc.). CHROMATINE Matériel génétique : ADN et protéines. En filaments. Invisible au µscope optique

40 Le noyau d'une cellule animale
NUCLÉOLE Un ou plusieurs. Lieu de l'assemblage des ribosomes. ENVELOPPE NUCLÉAIRE Double, séparée par un espace, percée de pores, en continuité avec la membrane du REG. Contrôle les échanges entre le noyau et le cytoplasme

41 Le réticulum endoplasmique
Fonction: acheminer les substances d’une partie de la cellule à une autre

42 L'appareil de Golgi (AG)

43 respiration cellulaire
Mitochondrie Crêtes mithochondriales 1 micron membrane double ribosome Fonction: respiration cellulaire Elle extrait l’énergie de la nourriture et de l’oxygène pour convertir en ATP.

44 Les lysosomes Vésicule remplie d'enzymes hydrolytiques.
Origine soit AP soit du REG. RÔLES: Digérer le contenu des vacuoles et des vésicules. Et es vieux organites cellulaires.

45 Les ribosomes Fonction: synthèse des protéines 25 nm
Sous-unités ARN Fonction: synthèse des protéines Photo tome I p. 70 figure4-11a et b 2 populations de ribosomes: libre dans le cytoplasme liée aux membranes du REG

46 La vacuole la membrane de la vacuole est appellée tonoplaste .
Elle représente 80% du volume d’une cellule. Elle exerce une pression sur la paroi cellulaire ce qui permet le maintien de la plante. Fonction: entreposage de l’eau, des sels, des protéines et du sucre.

47 Le cytosquelette de la cellule
C‘est un réseau de différentes fibres : Microtubules Microfilaments Filaments intermédiaires

48 Rôles du cytosquelette
Maintien la forme de la cellule et en place des organites. Déplacement des organites.

49 Le cytosquelette de la cellule
Ciles Flagelles

50 La membrane plasmique

51 Les organites de la Cellule eucaryote végétale

52 Cellule eucaryote végétale

53 Comparaison entre cellule animale et cellule végétale

54 Cellule animale et végétale

55 2/ Caractéristique de la matière

56 La matière est constituée d’éléments chimiques purs ou combinés en composés.
Élément. Un élément est une substance impossible à décomposer au cours de réactions chimiques. Composé. Un composé est une substance formée de deux ou plusieurs éléments (comme le NaCl).

57 Les molécules du vivant
Tous les organismes contiennent des macromolécules. Constituants de bases: C, H, O, N et P 4 groupes de macromolécules: Acides nucléiques Protéines Glucides Lipides

58 L'hydrogène est le seul atome qui n'a pas
L’atome est l’unité élémentaire de la matière. Comprend un noyau et des électrons. o Neutrons Protons + + - - O O + - Électrons Atome d’hélium L'hydrogène est le seul atome qui n'a pas de neutrons !

59 ATP + H2O ADP + HPO42- L’énergie nécessaire aux processus anaboliques
est fournie grâce catabolisme, sous forme d’adénosine triphosphate (ATP): Ex:la contraction musculaire dépendent de l’hydrolyse de l’ATP. ATP + H2O ADP + HPO42-

60 les protéines: Éléments de base: AA liés par des liaisons peptidiques (20 AA). L’enchainement d’aa : un DIPEPTIDE Un polypeptide = une protéine les lipides Deux éléments de bases, un alcool et ± un acide gras. Ces deux éléments liés par des liaisons esters. les glucides éléments de bases: les oses Ex: glucose, ribose… L’enchainement d’oses: les polysaccharides Ex: glycogène >5000 glucoses

61 Processus métaboliques
Voies cataboliques - par lesquelles les nutriments et substances cellulaires sont dégradés afin de fournir de l’énergie. Voies anaboliques - synthèse de biomolécules à partir de molécules plus simples

62 La mitose Mitose = division d’une cellule mère en 2 cellules filles identiques La méiose Méiose = division d’une cellule mère en quatre cellules différentes

63 Mort cellulaire Deux modalités de mort cellulaire: Apoptose:
Mort cellulaire programmée par des signaux intra et extracellulaire. Ex: infection virale. Nécrose: Mort accidentelle par lésion physique ou chimique. Ex: anoxie.

64 Fin et Merci pour votre attention !