L'essentiel
- La théorie cellulaire affirme que tout être vivant est formé de cellules, que la cellule est l'unité structurale et fonctionnelle du vivant et que toute cellule provient d'une cellule préexistante.
- Toutes les cellules possèdent une membrane plasmique, un cytoplasme, de l'ADN et des ribosomes, ce qui témoigne d'une origine commune.
- Une cellule procaryote (bactérie, archée) n'a pas de noyau : son chromosome circulaire est dans le nucléoïde, et elle n'a pas d'organites membranaires.
- Une cellule eucaryote possède un noyau limité par une enveloppe nucléaire et un cytoplasme compartimenté en organites.
- La cellule végétale chlorophyllienne possède en plus une paroi pectocellulosique, des chloroplastes et une grande vacuole ; elle possède aussi des mitochondries.
- Le noyau contient l'ADN, le RE rugueux synthétise les protéines sécrétées, le Golgi les modifie et les trie, les lysosomes digèrent, les mitochondries respirent, les chloroplastes photosynthétisent.
- Mitochondries et chloroplastes ont deux membranes, leur propre ADN circulaire et des ribosomes de type procaryote, ce qu'explique la théorie endosymbiotique.
- Le microscope optique a une limite de résolution d'environ 0,2 µm ; le MET, de l'ordre du nanomètre, révèle l'ultrastructure ; le MEB montre les surfaces en relief.
- La membrane plasmique, épaisse de 7 à 8 nm, est une bicouche de phospholipides amphiphiles dans laquelle sont insérées des protéines intrinsèques et extrinsèques.
- Le modèle de la mosaïque fluide (Singer et Nicolson, 1972) décrit une bicouche fluide où lipides et protéines se déplacent latéralement.
- L'expérience de Frye et Edidin montre que les protéines membranaires diffusent latéralement, d'autant mieux que la température est élevée, sans consommer d'ATP.
- Les glucides membranaires ne sont présents que sur la face externe (glycocalyx) : la membrane est asymétrique.
- Les transports passifs (diffusion simple, osmose, diffusion facilitée) suivent le gradient sans énergie ; le transport actif va contre le gradient en consommant de l'ATP.
- La diffusion facilitée passe par des canaux ou des transporteurs et présente une saturation.
- En milieu hypotonique, l'eau entre (hémolyse de l'hématie, turgescence de la cellule végétale) ; en milieu hypertonique, elle sort (hématie crénelée, plasmolyse).
Formules et définitions à connaître
| Grandeur | Relation ou valeur | Remarque |
|---|---|---|
| Unités | 1 mm = 1 000 µm ; 1 µm = 1 000 nm | 1 nm = 10⁻⁹ m |
| Taille réelle (grossissement) | taille réelle = taille sur l'image / G | mêmes unités avant de diviser |
| Taille réelle (barre d'échelle) | (longueur objet / longueur barre) × valeur de la barre | longueurs mesurées dans la même unité |
| Limite de résolution | optique : 0,2 µm ; MET : environ 1 nm | décide de ce qui est visible |
| Pompe Na⁺/K⁺-ATPase | 3 Na⁺ sortent, 2 K⁺ entrent pour 1 ATP | transport actif |
| Solution isotonique pour l'hématie | NaCl à 9 g·L⁻¹ (0,9 %) | pas de flux net d'eau |
- Osmose : diffusion de l'eau à travers une membrane semi-perméable vers le milieu le plus concentré en solutés.
- Amphiphile : molécule possédant une partie hydrophile et une partie hydrophobe.
- Organite : compartiment intracellulaire spécialisé, délimité par une ou deux membranes.
Pièges à éviter
- Confondre grossissement et pouvoir de résolution.
- Dire qu'une bactérie n'a pas d'ADN ou pas de ribosomes : elle n'a ni noyau ni organites membranaires.
- Oublier les mitochondries dans la cellule végétale.
- Raisonner sur le déplacement des solutés au lieu de celui de l'eau dans l'osmose.
- Appeler « plasmolyse » le gonflement d'une hématie : en milieu hypotonique, l'hématie subit l'hémolyse.
- Oublier de convertir les longueurs dans la même unité avant un calcul de taille réelle.
Je me teste
1. Combien de nanomètres dans 1 µm ? → 1 000 nm.
2. Où se trouve l'ADN d'une bactérie ? → Dans le cytoplasme, au niveau du nucléoïde (plus d'éventuels plasmides).
3. Quel microscope pour voir un ribosome ? → Le microscope électronique à transmission.
4. Quel organite est le siège de la respiration cellulaire ? → La mitochondrie.
5. Qui a proposé le modèle de la mosaïque fluide, et quand ? → Singer et Nicolson, en 1972.
6. Pourquoi les phospholipides forment-ils une bicouche dans l'eau ? → Ils sont amphiphiles : têtes hydrophiles vers l'eau, queues hydrophobes au centre.
7. Quel caractère d'une courbe signale une diffusion facilitée ? → Un plateau de saturation du débit.
8. Que subit une cellule d'oignon dans une solution hypertonique ? → Une plasmolyse.
9. Que fait la pompe Na⁺/K⁺-ATPase pour une molécule d'ATP ? → Elle fait sortir 3 Na⁺ et entrer 2 K⁺.
10. Une mitochondrie de 24 mm sur une image à × 16 000 mesure combien ? → 1,5 µm.