Biologie cellulaire

Benjamin Levaux

Description

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Biologie cellulaire Introduction 1 Origine et évolution des cellules - On estime l'apparition de la vie à 3,5 - 3,8 Ga soit environ 1Ga après la formation de la Terre. - Cette vie aurait commencé avec LUCA Il s'agit de la cellule qui a donné l'ensemble des organismes vivants Eucaryotes Eubactéries Archéobactéries - On suggère que des composées simples comme le CO2, le diazote (N2) en présence de gaz comme l'hydrogène (H), ou le H2S, ou le monoxyde de carbone (CO) auraient formé des molécules organiques simples et plus particulièrement des acides (aspartate, alanine, acétate …) dans des

• apparition de la vie
• épithélium pour les animaux ¶
• dégradation de molécules organiques
• apparition de mécanisme de production de l'énergie
• formation de luca ¶
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Sujets

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• Apparition
• Formation
• Production
• Mécanisme

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Extrait

Biologie cellulaire

Introduction
1 Origine et évolution des cellules
- On estime l’apparition de la vie à 3,5 - 3,8 Ga soit environ 1Ga après la formation de la
Terre.
- Cette vie aurait commencé avec LUCA


Il s’agit de la cellule qui a donné l’ensemble des organismes vivants
Eucaryotes
Eubactéries
Archéobactéries
- On suggère que des composées simples comme le CO , le diazote (N ) en présence de 2 2
gaz comme l’hydrogène (H), ou le H S, ou le monoxyde de carbone (CO) auraient formé 2
des molécules organiques simples et plus particulièrement des acides (aspartate,
alanine, acétate …) dans des conditions extrêmes (Température élevée, pression élevée
et pH acide ou basique).
Grâce à ses conditions, les molécules simples se sont associées, polymérisées pour
former des macros molécules (complexe et de grande taille) : les acides nucléiques
(ADN, ARN, protéines, phospholipides) formation de LUCA - On pense que la cellule primordiale est née de l’emprisonnement d’un acide nucléique
et d’une macromolécule dans un espace clos formé d’une membrane composée de
phospholipides.
erOn estime que le 1 acide nucléique est un ARN qui s’est retrouvé prisonnier dans cette
structure.
Cette cellule une fois constituée va être capable de mettre en place un système de
stockage de sa mémoire sous forme d’ADN. Elle va aussi mettre en place toute une
machinerie lui permettant d’élaborer ses propres molécules et en particulier les
protéines.
A ce stade, ces cellules ne peuvent pas produire leur propre énergie. Elles puisent
l’énergie dont elles ont besoin dans le milieu extérieur.

- Au cours de l’évolution, il y a l’apparition de mécanisme de production de l’énergie :

Glycolyse : correspond à la dégradation de molécules organiques formation d’ATP
Photosynthèse : permet la production d’énergie (capture de l’énergie solaire et
utilisation de cette énergie pour produire des molécules organiques.)
Métabolisme oxydant : dégradation de molécules organiques. Elle se fait en présence
d’oxygène production d’ATP Au cours du temps, cette production d’ATP est de plus en plus efficace avec l’apparition
de la respiration cellulaire grâce aux mitochondries.
ers- Il y a 2 Ga apparaissent les 1 organismes eucaryotes
Association au cours de l’évolution de ces organismes pour former les organismes pluri
cellulaires (plantes, insectes, animaux)
2 La théorie cellulaire


ère En 1665, par hasard, Robert Hooke annonce pour la 1 fois la théorie cellulaire.
Au microscope il observe une structure cloisonné sur une mince couche de liège.
Il invente alors le mot cellule (petit espace clos)
En 1938 le cellule revient et est définitivement adopté avec les travaux de Théodore
Schwann. Il démontre que tous les organismes végétaux et animaux sont constitués de
cellules et de produits de ces cellules.
La théorie cellulaire
• La cellule est une unité vivante, c'est l'unité de base du vivant.
• Individualité cellulaire grâce à une membrane plasmique qui règle les échanges entre
la cellule et l’environnement.
• Tous les êtres vivants sont faits de cellules (au moins une cellule).
• Toute cellule provient d'une autre cellule.
• La cellule renferme l'information (ADN) nécessaire à son fonctionnement et sa
reproduction. L'ADN est libre ou stocké dans un noyau.
• Cellules avec noyau = Eucaryotes (1,5 milliards d'années).
Cellules sans noyau = Procaryotes (3,5 milliards d'années).

Chaque type de cellules remplit une fonction précise. Elles s’organisent en tissus :
- l’épithélium pour les animaux

- le parenchyme pour les végétaux

On reconnait 2 grands types de cellules :
Cellules procaryotes : - archéobactérie (bactéries les plus primitives, on les trouve
dans des milieux hostiles)
- eubactéries (forme commune de bactéries actuelles)

Cellules eucaryotes :





Cytosol : Liquide intracellulaire
Cytoplasme : liquide intracellulaire + tous les organites sauf le noyau.

3 Les molécules de la vie
Eléments essentiels à la vie :
Pour échafauder une structure cellulaire, la vie utilise 25 des 92 éléments chimiques
présents à l’état naturel.
Parmi ces 25, 4 sont très important :
Carbone (C) : peut former 4 liaisons chimiques
Hydrogène (H) : ne forme qu’une liaison
Oxygène (O) : peut former 2 liaisons
Azote (N) : peut former 3 liaisons

Ils correspondent aux éléments majoritairement utilisés. Avec ces éléments on peut
former un nombre très important de molécules différentes, des plus simples aux plus
complexes.


Presque toutes les molécules des êtres vivants contiennent des atomes de carbone
reliés les uns aux autres.

L’ensemble de ces formes génèrent des acides aminés, des acides nucléiques, des
protéines, des glucides et des lipides.

4 Membrane plasmique et compartimentation
- La membrane plasmique est une frontière entre l’intérieur et l’extérieur. Elle permet l’union des
cellules entre elles surtout dans le cas des cellules animales. Elle permet aussi l’échange entre le
cytosol et le liquide interstitiel (liquide se trouvant entre 2 cellules).










Compartimentation interne de la cellule délimitant les organites qui ont chacune des
fonctions spécifiques.

5 Membrane et compartimentation cellulaire


Une membrane est constituée de 2 couches lipidiques appelées bicouche ainsi que de
protéines. Chaque couche est constituée de molécules lipidiques.
Ces molécules lipidiques sont des phospholipides.
On distingue 2 régions :
En raison de la partie hydrophobe, la membrane est imperméable aux macromolécules.
Elle présente une perméabilité sélective aux ions. Il s’agit donc d’une barrière entre les
composants. Malgré cette imperméabilité, les molécules peuvent traverser la
membrane en empruntant les protéines transmembranaires (canaux ioniques, pont, …)