Biologie Cellulaire: Cours TD TP Examens Corrigés PDF -S1

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Plan du Cours

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1 – Introduction
2 – Membrane Plasmique
3 – Cytosol
4 – Réticulum Endoplasmique
5 – Appareil De Golgi
6 – Lysosomes
7 – Peroxysomes
8 – Mitochondries
9 – Noyau


Introduction

Selon Wikipédia, la biologie cellulaire, ou cytologie, est la science qui étudie les unités structurales et fonctionnelles communes à l’organisation de tous les êtres vivants. Une cellule représente l’unité fondamentale de tout être vivant, c’est la plus petite portion de matière vivante qui peut s’isoler et se reproduire.

Elle s’intéresse à l’écosystème cellulaire, c’est-à-dire à l’équilibre dynamique et auto-régulé des fonctions cellulaires, dans un contexte normal ou perturbé. Le champ de la biologie cellulaire concerne une multitude de réactions chimiques coordonnées et de mécanismes fins de régulation entre des millions de constituants micro et nanoscopiques. Ces constituants assurent durablement l’architecture et le fonctionnement de la cellule.

Les être vivants possèdent un mode d’organisation qui présente plusieurs niveaux :

N. anatomique : permet de reconnaitre différents organes regroupés arbitrairement en appareils et systèmes liés aux principales fonctions vitales
(Ex. App. Respiratoire (trachée + poumons)
Syst. Nerveux (encéphale + Moelle épinière + Nerfs)

N. tissulaire : constitué par les tissus tels les épithéliums, les cartilages, les muscles, …etc.

N. cellulaire : chaque tissu est formé par l’association de structures plus petites : les cellules.

Dès 1839, Schleiden et Schwann énoncent « la théorie cellulaire »

  • Tous les organismes vivants sont constitués de cellules
  • La cellule constitue l’unité fondamentale de la matière vivante.
    Elle possède en elle-même tous les attributs du vivant

Généralités sur l’organisation Cellulaire

Caractéristique commune à tous les être vivants
(organisés en cellules)

  • Certaines cellules mènent une vie indépendante (Cas des organismes unicellulaires telles les Paramécies)
  • D’autres sont spécialisées au sein d’un ensemble pluricellulaire formant l’organisme
    (Cas des organismes pluricellulaires)

A- Nombre de cellules dans l’organisme

Malgré sa notion universelle, l’organisme possède un nombre de cellules extrêmement variable selon le niveau d’organisation

  • Org. Unicellulaires : l’organisme et la cellule sont confondus
  • Org. Multicellulaires : plusieurs dizaines à plusieurs centaines de milliers de cellules qui fonctionnent en coopération avec manifestation d’un certain degré de spécialisation
  • Org. Supérieurs : où le nombre de cellules s’accroit énormément avec un degré de spécialisation très poussé
    Ex. L’organisme humain adulte possède environ 1014 cellules

B- Types cellulaires

Au sein d’un organisme pluricellulaire, les cellules se différencient selon leurs fonctions et adoptent ainsi des formes et des structures variables. Ex. plus de 200 types différents de cellules dans un organisme humain.

Néanmoins, on peut distinguer globalement 3 grandes catégories selon la durée de vie de la cellule et sa fréquence de renouvellement.

  • Type cellulaire sans capacité à se multiplier Le nombre de ces cellules est établi à la naissance (toute destruction ou mort est irrémédiable)
    Ex. C. musculaires; C. nerveuses
  • C. à durée de vie très longue avec conservation d’une capacité limitée à se multiplier
    Ex. C. hépatiques (du foie)
  • C. à durée de vie très brève et à renouvellement fréquent (issues de C. souches indifférenciées)
    Ex. C. épithéliales; C. sanguines (Erythrocytes)

C- Dimensions cellulaires

Chez les organismes pluricellulaires, les dimensions des cellules sont très variables (de qq centaines d’Angström (Ǻ) et atteindre le mm, en passant par le micron (μ).

RQ La plupart des cellules animales possèdent un diamètre compris entre 7 et 20μ

Deux grandes catégories cellulaires

C. Procaryotes

  • C. dont la zone nucléaire est non limitée par une enveloppe
  • Contiennent un compartiment unique, le cytoplasme, pourvu d’un chromosome unique, le + souvent circulaire, le nucléoïde
  • C. de petite taille (1 à 4 μ), sans RE, AG, Mitochondries, Lysosomes,…etc.
  • Organisation structurale simple avec de l’ADN, l’ARN, des enzymes, des petites molécules et des Ribosomes
  • La membrane plasmique entourée d’une paroi protectrice

Ce type cellulaire regroupe principalement le monde des Bactéries, pathogènes et non pathogènes

Cas des Virus
Quelques propriétés générales

  • Ne présentent pas un aspect structural de type cellulaire
  • Ce sont des particules beaucoup plus petites que les bactéries (qq centaines d’Ǻ)
  • Possèdent un matériel génétique de type ADN ou ARN, entouré d’une enveloppe, la capside
  • Aucune fonction vitale en dehors d’une cellule hôte (Procaryote ou Eucaryote)

C. Eucaryotes

  • De dimension nettement plus grande que les Procaryotes (+eurs 10aines de μ)
  • Réseau membranaire qui délimite plusieurs compartiments
  • Quelque soit leur forme et leur fonction, elles possèdent toutes des structures communes, telles le Noyau, RE, AG, Mitochondries, Lysosomes,…etc.
  • Présence d’un cytosquelette (réseau protéique de microfilaments et de microtubules)

Principales caractéristiques distinguant la C.Eucaryote Animale et la C. E. Végétale

Présence d’une membrane cellulosique chez la C. végétale
Les C. végétales présentent souvent une grande vacuole et des plastes
Présence de centrioles chez la C. animale

Les constituants chimiques cellulaires

La matière vivante (M.V.) est constituée par des éléments chimiques indispensables à sa survie (rôles dans la structure et le fonctionnement des cellules). Deux grandes catégories :

  • Molécules inorganiques
  • M. organiques

A- Molécules inorganiques

EAU : le constituant le plus abondant de la M.V. C’est une molécule polaire.
Sa teneur varie avec l’âge et le type de l’organe
(Ex. 99% dans le sang, 25% dans l’os)
L’eau est indispensable au fonctionnement cellulaire à travers une multitude de rôles (ex. solvant, réactif, stabilisateur structural, …etc).

Sels minéraux : Généralement dissociés dans la cellule en anions et en cations
Plusieurs rôles indispensables à la vie cellulaire

B- Molécules organiques

Molécules dont l’atome principal est le carbone.
Il existe 4 types de molécules organiques : les glucides, les lipides, les protéines et les acides nucléiques.


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