Biologie

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Activité I : La cellule.

Les fonctions vitales. La cellule : structure. La membrane cellulaire : Structure – Rôle. Cytoplasme : Organites cellulaires et

Noyau.

Les Fonctions Vitales :

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Les Fonctions Vitales

Nutrition

Digestion

Respiration

Circulation

Excretion

Communication Systeme Nerveux

Muscle

Reproduction Continuite de la vie

Définition de la Cellule :

La cellule est l’unité structurale et fonctionnelle de tout être vivant.

Les parties de la cellule :

Paroi Cellulaire. Cytoplasme. Noyau.

La paroi cellulaire est formée de : une membrane cellulosique. une membrane cytoplasmique.

Le cytoplasme est formé de :

hyaloplasme. organites cellulaires.

La membrane cytoplasmique :

1-Structure  :

Elle est formée de 3 feuillets :2 sombres séparés par un feuillet clair.

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La membrane cytoplasmique est percée de trous appelés « canaux1 » (qui sont formes de protéines).

Elle est une mosaïque formée par de phospholipides et de protéines.

La composition change selon l’activité cellulaire. Si la cellule est active, il y a plus de protéines que

de phospholipides. Le contraire est vrai.

2-Rôle   :

Elle a un rôle dans :

O La structure cellulaire :Elle limite le cytoplasme, le contient et donne sa forme à la cellule.

O La physiologie2 cellulaire :C’est au niveau de la membrane cytoplasmique qu’ont lieu les échanges nutritionnels entre le milieu intra et extra cellulaire.

La perméabilité de la membrane cytoplasmique :

Elle dépend de l’activité de la mosaïque de la membrane cytoplasmique.

La perméabilité cellulaire déterminée par la taille de la molécule, se divise en 2 parties :

1 Canaux: permettent le passage des matières de l’extérieur a l’intérieur de la cellule.2 Physiologie: Etude de la fonction.

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- Le transport permeatif. - Le

transport Cytotique.

Le transport permeatif passif :

Il se fait sans qu’il y ait une production d’énergie.Autrement dit, la cellule n’intervient pas.

On mentionne alors deux types de passages :

Diffusion :

Passage du soluté du milieu le plus concentre vers le milieu le moins concentre a travers une membrane cellulaire vivante.

Osmose :

Passage du solvant du milieu le plus concentre en solvant vers le milieu le moins concentre en solvant a travers une membrane perméable.

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Transport Cytotique

endocytose exocytose

Transport Permeatif

passif actif

Le transport permeatif actif :

La cellule y intervient car on a besoin de l’énergie.

On parle de 2 types de perméabilités :

1-Perméabilité sélective au repos  :

La cellule préfère absorber une substance plus que d’autres.

2-Perméabilité orientée  :

Passage des substances à travers la membrane dans un seul sens.

(Exemple : la bactérie permet le passage des substances uniquement du milieu Extra au milieu Intra cellulaire).

Le transport cytotique   – Endocytose  :

Elle se fait pour le:

Fluide3 par pinocytose.

3 Fluide : Objet qui coule et qui n’a pas un corps bien déterminé (Gaz + Liquide).

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Solide par phagocytose (adhésion – ingestion – digestion).

Le transport cytotique – Exocytose :

Elle se fait pour les déchets – le CO2 – les enzymes et les anticorps.

Le cytoplasme  :

Cytoplasme = organites cellulaires + hyaloplasmes.

Eléments figurés Liquide qui baignent dans

Les organites cellulaires :

Réticulum Endoplasmique. Ribosomes. Appareil de Golgi. Lysosomes. Mitochondries. Plastes. Vacuoles. Centrosome.

Le Réticulum Endoplasmique  :Le R.E. est un ensemble de tubes qui sont parallèles les

uns aux autres et reliés.

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Il existe 2 types : REG (Réticulum Endoplasmique granuleux). REL (Réticulum Endoplasmique lisse).

Rôle Générale  :

Elle joue un rôle de circulation de la cellule.

Rôle du REL  :Synthèse et Maturation des lipides.

Rôle du REG  :Synthèse des protéines.

Les membranes du R.E. portent parfois sur leurs faces externes des grains appelés «  Ribosomes » qui sont l’atelier de la fabrication des protéines.

Les protéines synthétisées au niveau des ribosomes passent au niveau du R.E. puis dans l’appareil de Golgi où elles vont acquérir leur maturation.

Les ribosomes :₪ Elles sont formes de 2 sous-unités.

5OS. 3OS.

₪ Ces 2 sous-unités sont séparées et inactifs.

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₪ Chaque sous-unité comporte 2 sites : Site P : site peptidyl Site A : site aminoacyl.

₪ Dans P, se fixe un acide aminé.

₪ De même, dans A, se fixe un autre acide aminé.

(Cette fixation se fait selon un code génétique provenant du noyau).

₪ Dans 5OS, on trouve une enzyme appelées « Peptidyl transférase » dont le rôle est d’effectuer une liaison peptidique entre les 2 acides amines.

₪ Rôle  :Atelier de synthèse des protéines spécifiques.

Remarque :

Il y a 20 acides amines dans le monde. Leur forme moléculaire est :

NH2 CH COOH

R

La digestion des protéines leur fait perdre leur spécificité.

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Appareil de Golgi :

₪ Il est formé de plusieurs dictyosomes.₪ Chaque dictyosome est un empilement de sacs aplatis.

₪ Pas de squelette a l’intérieur de la cellule, et grâce a une constriction locale, on obtient des grains de sécrétion, les « lysosomes ».

₪ Les lysosomes contiennent des substances de sécrétion (utiles et inutiles – le plus souvent des protéines de fonctions).

₪ Rôle  :Il va trier les protéines du REG et assurer leur maturation afin de les rendre fonctionnels.

Maturation :

₪ Appareil de Golgi donne la forme aux protéines.₪ Quand les protéines se déplacent d’un sac à un autre

dans l’appareil de Golgi (Elles auront une forme tridimensionnelle).

Ce sont les protéines de fonctions (enzymes – hormones – anticorps).

L’abondance des organites cellulaires dépend de l’activité cellulaire.

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Cellule active beaucoup de protéines beaucoup d’organites cellulaires.

Remarque  :

₪ Le rôle de la cellule diffère selon la nature de l’organe.

₪ C’est le cytoplasme qui induit la fonction de la cellule.

₪ Les protéines sont de types :

fonctionnelles non fonctionnelles (réserves).

Lysosomes :

₪ Secrétés par l’appareil de Golgi, les lysosomes contiennent des substances à détruire et aussi ce qu’il faut pour les détruire (enzymes + aliments à digérer ou déchets).

₪ Ces substances sont produites par la cellule (origine endogène), ou apportée de l’extérieur (origine exogène).

La mitochondrie :

₪ Les mitochondries sont des sources d’énergie cellulaire.

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₪ Dans le cas d’urgence, le corps transforme les acides amines en glucoses qui seront utilisé par les cellules.

Glucose + Lipides Energie.

₪ Dans la mitochondrie, on observe la réaction suivante :

Nutriments + O2 CO2 + H2O + ATP.

₪ ATP= Adénosine Triphosphate.

₪ Et l’ATP subit la réaction suivante :

ATP ADP + Pi + Energie.

₪ L’énergie est utilisee pour : Garder la même température de t0=370C. Subir la division cellulaire. Effectuer un travail.

₪ Selon la structure des crêtes, on peut distinguer l’état de l’activité cellulaire.

₪ Crête développé indique que la cellule est active.₪ Dans les crêtes, il y a des enzymes.

Plastes :

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Ce sont des organites cellulaires spécifiques des cellules végétales.

On connait 3 types :

O Chloroplastes (responsable de la photosynthèse).

O Amyloplastes (riche en amidon).O Chromoplastes (responsable de la coloration

rouge chez certain végétaux).

Remarque  :

On a 2 types d’amidon :O Amidon synthétisé au niveau de la feuille.O Amidon de réserve (graine – tubercule de

pomme de terre).

₪ Chloroplastes :

Vacuoles :

Unique et développée chez la cellule végétale, contenant de l’eau et de sels minéraux, peu

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développées et nombreux chez la cellule animale ou on peut observer parfois des substances de réserve.

Centrosome :

₪ Propre pour la cellule animale.₪ Elle occupe le centre de la cellule.₪ C’est un centre cinétique.

₪ Il est formé de 2 cylindres disposées perpendiculaires l’un a l’autre.

₪ Chacun est nomme « centriole ».₪ Dans chaque « centriole », il y a 9 tubes.₪ Chacun est formé de 3 microtubules.

₪ A la base de chaque tube, il y en a des granules nommées « massules » responsables de la formation de la fibre atérienne durant la division cellulaire conforme (mitose).

₪ Durant la mitose, chaque centriole occupe un pole de la cellule et forme l’aster.

₪ Les fibres du fuseau achromatique sont discontinues.

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A côté de ces organites, on peut observer des inclusions cytoplasmiques (Exemple : Lipides ou Graisses ou du Glycogène).

Elles passent dans la cellule sous forme simple et se transforme en forme composée.

Noyau :

₪ L’enveloppe nucléaire est formée de 2 membres externes et internes, séparées par un liquide appelé « le liquide périnucleaire ».

₪ Le noyau de situe le plus souvent au centre de la cellule et contrôle les échanges entre le cytoplasme et le noyau.

₪ Dans le noyau, il y a le nucleoplasme contenant « la chromatine » et les « nucléoles ».

₪ Dans le nucleoplasme se font les réactions de synthèse (anabolique).

Remarque  :

Le métabolisme :

C’est l’ensemble des réactions anaboliques et cataboliques qui auront lieu dans le cytoplasme cellulaire.

Réaction anabolique  :

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Réaction de synthèse qui nécessite de l’énergie ( ADN).

Réaction cataboliques  :Réaction de destruction qui donne de l’énergie (Oxydation cellulaire).

Chromatine  :

C’est l’ensemble de filaments qui se condensent pour former les chromosomes.

Nucléoles  :

₪ Sa forme est sphérique.₪ Il est formé de filaments enchevetés, formé d’une

molécule d’ARN. (L’ARN a pour rôle la protéosynthèse).

Activité 2 : La biosphère et ses vivants.

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Biosphère. Mode de nutrition. Espèce – Race.

Biosphère  :La partie de la terre où il y a de vie.

Ecosystème  :

Il est formé de :

Biocénose (être vivant). Biotope (facteur climatique nécessaire pour la vie).

Classification :

1.Selon le mode de nutrition :

Autotrophe. Hétérotrophe.

2.Selon le noyau :

Cellule Eucaryote. Cellule Procaryote.

3.Selon l’espèce.

Cellule Procaryote Cellule EucaryoteCellule unique Plusieurs cellules

Membrane nucléaire diffus dans le

Membrane nucléaire existe.

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cytoplasme.Chromosome unique en

forme d’anneau.Plusieurs chromosomes

dans le noyau.

Peu d’organites cellulaires (seuls des

ribosomes parsèment le hyaloplasme).

Plusieurs organites cellulaires :

Mitochondries – chloroplaste – réticulum

endoplasmique – ribosomes…

Division cellulaire directe par « Fission

Binaire 4».

Division cellulaire indirecte par « mitose ».

Espèce :

Ensemble des individus ayant :

1. même caractères morphologiques.2. même caractères physiologiques.3. même mode de vie.4. même caryotype.5. même souche embryonnaire.6. sont interféconds.

Race :

2 individus appartiennent à une même espèce mais qui se diffèrent par un seul caractère héréditaire, sont 2 individus de race différentes.

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Remarques   de la fin de l’activité   :

Individu Transgénique (OGM ) :

C’est un individu ou on a introduit dans son génome un gène qui n’appartient pas à l’espèce.

Interféconds :

Descendants Fertiles.

Stérilité : Un être stérile  pour toujours. Un être qui a des conditions de stérilité a cause

des conditions externes. (C’est un être qui n’est pas ne stérile mais il devient stérile pour toujours).

Activité 3 : Identité biologique des organismes.

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Identité biologique = Edification + maintien des caractéristiques.

Edification : rencontre entre γ et γ . Ce qui aboutit a la formation d’une cellule-œuf ayant l’information génétique bien déterminée.

Maintien des caractéristiques : c’est la conservation de l’information génétique par division cellulaire conforme=mitose.

Vie Embryonnaire :

Segmentation morphogenèse5 croissance

Remarque :

Sauf le cytoplasme de l’ovule est doué d’organogenèse.

L’ovule est une cellule totipotente.

Le développement embryonnaire, après les premiers stades, change d’une espèce à l’autre.

5 Morphogenèse: Formation des organes.

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C.M.H. :Complexe Majeur d’Histocompatibilité.

H.L.A. :Human Leukocyte Antigen.

Antigène :Tout corps qui pénètre dans notre corps et qui déclenche une réaction immunitaire.

Leucocytes :Globules blancs – cellules immunitaires.

Anticorps :Substances protéiques secrétées par les cellules immunitaires contre un antigène spécifique.

C.M.H. – H.L.A. :Les cellules nucléées de notre corps présentent sur la membrane cytoplasmique des protéines codées par un gène portée par le chromosome #6 appelé H.L.A. :

Les classes du H.L.A. : Classe I : portée par toute cellule nucléée. Classe II : portée par toute cellule immunitaire. Classe III : protéines sériques6 qui forment le système du

complément.

Greffe :6 sérum = plasma – fibrinogène.

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C’est la transplantation d’un organe ou d’un tissu d’un individu dit « donneur » à un autre dit «receveur».

Greffon :Organe transplante.

Porte-greffe : Receveur.

Pour que la greffe réussisse, il faut qu’il ait compatibilité du C.M.H. entre donneur et receveur.

Première condition :Si les peptides portes par le H.L.A. sont formes par l’ADN initial la cellule est un soi.

Deuxième condition :Si les peptides sont formes par l’ADN mutes, la cellule sera un soi-modifié. Ex : le cancer.

Troisième condition :Si les peptides proviennent d’un corps étranger (bactérie – virus – toxine). Dans ce cas, c’est un non-soi.

Types de greffes : Autogreffe : De l’individu a lui-même. Allogreffe : Entre 2 individus différents (CMH différents). Isogreffe : Entre 2 individus appartenant à une même espèce mais

de races différentes.

Remarque :

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Chez l’espèce humaine, la cellule-œuf reste totipotente jusqu’au stade de 2 cellule c.-à-d. au stade de 2 blastomère.

Activité 4 : Organogenèse, croissance et matériaux de construction.

Schéma montrant les échanges nutritionnels entre le sang maternel w fœtal.

Le placenta fabrique des hormones ou des enzymes nécessaires pour la vie du fœtus.

Certains virus peuvent traverser le placenta : le sida toxoplasmose rubéole.

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le liquide amniotique protège le bébé.

Activité 5 : Le Renouvellement Cellulaire.

Le renouvellement cellulaire

Division cellulaire différentiation7

(Mitose)

Cellules souches : Ce sont des cellules qui se divisent activement durant toute la vie.

Dans le corps, certaines cellules ne se renouvellent pas :- cellules cardiaques.- cellules musculaires.- cellules nerveuses (neurones).

Elles subissent l’entretien8. 7 Différentiation: C’est l’obtention a partir d’une cellule des cellules filles qui ne ressemblent pas a la cellule-mère, ni du point de vue fonction, ni du point de vue structure.8 Entretien: C’est former les organites cellulaires perdus ou détruits.

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Globule Rouges (Hématies) Erythroblastes.

Une cellule souche peut être :| Pluripotente9.| Omnipotente.

Exemple :

Cellule souche hématopoïétique qui donne plusieurs cellules sanguines.

9 Pluripotente: A partir d’une cellule, on obtient plusieurs cellules différentes.

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.

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cellule hematopoietique

myeloideG.R.

G.B.

granulocytes

eosimophiles

basophiles

neutophiles

monocytes

mastocytes

P.S.

lymphoide

LB plasmocyte Ig

LT

LTH

LTC