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Enseignement scientifique 1re

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Cours






1
Naissance progressive du concept de cellule

A
De l’invention du microscope à la théorie cellulaire

La première observation de cellules est attribuée à l’anglais Robert Hooke, qui plaça une coupe de liège sous un microscope fabriqué par ses propres soins et y observa des « petites chambres ».

Schleiden et Schwann, respectivement botaniste et zoologiste, ont remarqué au XIXe siècle (soit deux siècles plus tard) que tous les êtres vivants étaient constitués de cellules.

Des travaux supplémentaires, tels que ceux de Pasteur, ont démontré que la vie n'apparaît pas spontanément mais qu’une cellule provient nécessairement d’une cellule préexistante. Cette unité cellulaire est héritée d’un ancêtre commun à tous les êtres vivants, qui était nécessairement constitué d’une cellule.

La théorie cellulaire a ainsi pu émerger par une collaboration entre scientifiques.
Elle postule que :
  • tous les êtres vivants sont constitués d’une (ou plusieurs) cellule(s) ;
  • la cellule est la plus petite unité structurale du vivant ;
  • toute cellule provient d’une autre cellule.

B
Une nouvelle description de la cellule

Le développement de microscopes de plus en plus performants a permis d’explorer en détail la cellule et son fonctionnement. Dès les années 1940, la résolution des microscopes électroniques a révélé de nouveaux compartiments cytoplasmiques et des détails de la membrane plasmique par exemple.

➜ Un exemple concret

Les graisses (huiles, beurre) sont lipophiles : il faut apporter beaucoup d'énergie pour qu’elles se mélangent avec de l’eau. C’est pour cela qu’il faut bien secouer pour obtenir une vinaigrette !

Chiffres-clés

L’ordre de grandeur de taille d’une bactérie est de 1 μm, d’une cellule animale de quelques dizaines de μm et d’une cellule végétale d’une centaine de μm. Une membrane biologique a une épaisseur d'environ 7 nm.

Le saviez-vous ?

Étymologiquement, amphiphile signifie « aux deux amours » (du grec amphi- double et -phile qui aime).

Mots-clés



Cellule

Microscope électronique

Membrane plasmique

Amphiphile

Lipophile (ou hydrophobe)



Cellule : unité structurale et fonctionnelle du vivant, délimitée par une membrane plasmique.

Microscope électronique : microscope utilisant un faisceau d’électrons.

Membrane plasmique : membrane de la cellule qui délimite le cytoplasme.

Amphiphile : molécule comportant une partie hydrophobe et une partie hydrophile.

Lipophile (ou hydrophobe) : ayant une affinité pour les solvants apolaires (composés à longue chaîne carbonée).

Échelle et ordre de grandeur : de l’organisme à l’atome


Échelle et ordre de grandeur : de l’organisme à l’atome

Naissance progressive du concept de cellule


Naissance progressive du concept de cellule

Les trois postulats de la théorie cellulaire


Les trois postulats de la théorie cellulaire

2
Un milieu cellulaire délimité par une membrane plasmique

A
Composition de la membrane plasmique

La cellule est délimitée par une membrane plasmique d’environ 7 nm d’épaisseur qui constitue la frontière entre un milieu extracellulaire et un milieu intracellulaire (le cytoplasme).

Les membranes sont majoritairement constituées de lipides (majoritairement des phospholipides et du cholestérol) organisés en bicouche dans laquelle des protéines viennent s’insérer. Quelques glucides sont également associés aux membranes.

B
Organisation structurale et fonctionnelle des membranes

Ce sont les propriétés chimiques des lipides qui expliquent l’organisation des membranes. En effet, les lipides sont des molécules amphiphiles : ils présentent une tête hydrophile et une queue lipophile. En milieu aqueux, les queues se rassemblent ce qui entraîne la formation d’une bicouche lipidique. Cette structure compartimente ainsi un milieu comme la cellule ou les organites.
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