I : la cellule fonde l’unité du vivant.

SEANCE 1 - TP

La vie est apparue sur terre il y a environ 3.8 Ga sous forme d’organismes très simples : des bactéries et encore actuellement l’humain commence sa vie sous une forme très simple : la cel-lule œuf. Nous essayerons donc dans cette partie de comprendre la diversité des êtres vivants actuels

I : la cellule fonde l’unité du vivant.

Vous savez déjà que lorsqu’on observe un organisme vivant on peut observer au microscope photonique des cellules

A. La cellule élément de base des êtres vivants.

TP n°1: L’unité du monde vivant

Tous les êtres vivants sont constitués de "structures qui se répètent", ayant un aspect particulier. C’est un physicien anglais, Robert Hooke, qui, au XVIIe (1665) siècle a observé pour la pre-mière fois ces structures dans un échantillon de liège. Il a appelé ces structures « cellules » car elles ressemblaient à des loges, à des cavités.

1. les points communs


Une cellule est un volume limité par une membrane plasmique qui sépare un milieu intra-cellulaire d’un milieu extracellulaire. Dans la cellule se trouve le cytoplasme qui contient le plus souvent un noyau et des compartiments appelés organites (Au sein du cytoplasme cellulaire, il existe des éléments que l’on ne distingue pas au microscope optique ou diffici-lement mais que l’on connaît grâce au microscope électronique. On les nomme organites et ils constituent des compartiments à l’intérieur de la cellule.


2. Quelques particularités structurales.

· On distingue deux grands types de cellules :
Ø Les cellules eucaryotes qui possèdent un noyau ( végétaux, animaux)
Ø Les cellules procaryotes ne possédant pas de noyau ( bactéries)
· Les cellules végétales ont :
Ø Une paroi épaisse et rigide (sorte de squelette de la cellule)doublant extérieu-rement la membrane plasmique.
Ø De grandes vacuoles dans le cytoplasme, compartiment intra-cytoplasmique rempli de liquide.
Ø Des chloroplastes, présents dans certaines cellules végétales et contenant la chlorophylle.
· Certains êtres vivants ne sont formés que d’une seule cellule (bactéries, levures…) : ce sont des organismes unicellulaires. D'autres sont formés de milliards de cellules, spécialisées et regroupées en organes qui remplissent une fonction précise : ce sont des organismes pluricellulaires.





La cellule est donc l’unité de base du vivant; même si au sein d'organismes complexes, chaque cellule a une fonction très spécialisée, c'est à une cellule isolée que l'on va s'intéresser.
L'étude du fonctionnement de la cellule va donc être effectuée à l'aide d'organismes unicellulai-res. La cellule unique de ces organismes doit donc remplir toutes les fonctions nécessaires à sa survie: se nourrir, "produire" de l'énergie (ou plutôt de la matière pour grandir) et se multi-plier. Comment fait-elle ?


PB : comment fait –la cellule pour se nourrir ?

B. Le fonctionnement cellulaire.

Dans chacune des cellules d’un être vivant, se déroulent des réactions chimiques qui produisent et dégradent des molécules organiques. L’ensemble de ces réactions est appelé le métabolisme.


TP n°2: Croissance d'une population non chlorophyllienne et "production" de matière

TP n°3:Croissance d’une population d’euglène

1. Une cellule produit de la matière.

Les levures produisent de la matière (augmentation du nombre de cellules ) si on leur ap-porte du glucose(matière organique).
Par contre les euglènes, cellules chlorophylliennes n’ont pas besoin de glucose.

On distingue ainsi deux types de métabolisme liés au mode de nutrition des cellules :

Ø L’hétèrotrophie : elle est réalisée par les cellules qui puisent la matière organique (exemple glucose) dans le milieu extérieur (exemple les levures).
Ø L’autotrophie : elle est réalisée par les cellules capables de fabriquer leur propre matière organique à partir de matières minérales (Co2, eau) ( exemple les euglènes).


2. Une cellule réalise des échanges gazeux liés au métabolisme.

Commencer expérience avec levures (1g) + glucose (1g) + eau à 30°C dans tube retourné dans verre ou boîte de Pétri. Fin Tp2
(Mise en évidence avec eau de chaux)

Les organismes hétérotrophes consomment de l’O2 et rejettent du CO2 : ces échanges gazeux sont appelés la respiration. Ils sont liés au métabolisme. La respiration est assurée par un organite : la mitochondrie. photo livre 187 doc.7

Les organismes autotrophes consomment du CO2 et rejettent de l’O2 en présence de lu-mière : ces échanges gazeux sont appelles la photosynthèse.( elle se fait au niveau des chloro-plastes).
En absence de lumière Les organismes autotrophes consomment de l’O2 et rejettent du CO2 : ils respirent.

Remarque : le jour les plantes respirent mais ce phénomène est caché par les échanges gazeux liés à la photosynthèse.


C. Le contrôle de l’activité cellulaire
Livre page 206
Les cellules conservent leur structure et leur métabolisme au cours des générations.

Comment est contrôlé l’activité cellulaire ?

TP n°4 : Le contrôle de l’activité cellulaire


Objectif : contrôle génétique de l’activité cellulaire

Supports : Acetabularia voir livre
Activités élèves :

- - Analyse document transfert de noyau embryonnaire → noyau Þ totalité du programme génétique

Les structures des cellules et leurs modes de fonctionnement (métabolisme, division) sont main-tenus au cours des générations cellulaires successives. Le noyau contrôle l’activité cellulaire.

Dolly livre

Les cellules portent l’ensemble de l’information génétique mais seule une partie de celle-ci s’exprime en fonction du rôle de la cellule.