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une longue histoire de la matière: une structure complexe, la cellule vivante
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S.V.t SÉQUENCE 1: une longue histoire de la matière 1) une structure complexe: la cellule vivante Une cellule est observable au microscope optique. Son ultrastructure, c'est-à-dire son organisation interne et notamment ses organites, est plus facilement visible au microscope électronique qui permet un grossissement supérieur. On retiendra qu'une cellule a une taille qui s'exprime en micromètres (um-10(-6)m) et ses organites se mesurent en nanomètres (nm-10(-9)m). Les parties qui permettent d'éclairer: diaphragme lumière ● Les parties qui permettent de grossir: • oculaire • tube oculaire objectifs objectifs Les parties qui permettent de faire la mise au point: • vis macrométrique x2 Comparaison cellule animale, végétale et bactérienne 100 μm Cellule végétale Chloroplaste 50 μm Cellule animale Mitochondrie oculaire Membrane plasmique Tube oculaire Cytoplasme objectif pince Noyau platine Diaphragme Lumière Les différents éléments d'un microscope optique Pour évaluer le grossissement auquel l'objet est observé il faut multiplier le chiffre indiqué sur l'oculaire par celui présent sur l'objectif (par exemple: oculaire x10 et objectif x20, soit un grossissement de 10 × 20 = 200 fois). X Paroi et membrane plasmique Noyau • Une cellule est observable au microscope optique. Son ultrastructure, c'est-à-dire son organisation interne et notamment ses organites, est plus facilement visible au microscope électronique qui permet un grossissement supérieur. On retiendra qu'une cellule a une taille qui s'exprime en micromètres (μµm-10-6m) et ses organites se mesurent en nanomètres (nm-10-9m). Un organite est un compartiment différencié contenu dans les cellules eucaryotes et qui a des fonctions bien précises. Les organites de la...
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Légende alternative :
cellule baignent dans le cytoplasme et travaillent en coopération. Ils possèdent une membrane lipidique dans laquelle sont enchâssées des protéines (noyau, mitochondries, chloroplastes etc.) Vacuole On distingue deux types d'êtres vivants : Eucaryotes : qui possèdent un vrai noyau (ex: animaux et végétaux) et peuvent être unicellulaires (possèdent une seule cellule) ou pluricellulaires (possèdent plusieurs cellules). Les cellules végétales se distinguent par le fait qu'elles contiennent des organites particuliers : chloroplastes et vacuoles. Procaryotes : qui ne possèdent pas de vrai noyau (l'information génétique baigne dans le cytoplasme) et sont unicellulaires. Généralement, les cellules procaryotes présentent une taille inférieure à celle des eucaryotes C Vis Cytoplasme macrométrique 10 μm Bactérie Membrane plasmique Vis micrométrique Chromosome préparation microscopique Une démarche scientifique ou d'investigation : - L'élaboration d'une hypothèse souvent tirée d'une première idée issue d'une observation (ici : l'observation de Hooke) La conception d'un protocole expérimental pour tester cette hypothèse La mise en œuvre de ce protocole expérimental (ici : les observations de Schleiden et Schwann) – La présentation et l'exploitation des résultats (ici : la validation de l'hypothèse de Hooke et la formulation de la théorie cellulaire) 2 grands principes de la théorie cellulaire : - La cellule est l'unité de base du vivant - Toute cellule provient d'une cellule préexistante Je prends conscience du rôle des outils d'observation microscopique et des progrès technologiques associés (du microscope rudimentaire de Hooke aux microscopes optiques et électroniques actuels) dans l'élaboration de théories scientifiques. La membrane plasmique cellulaire: -> une épaisseur de 7,5 nm (rappelons qu'une cellule a une taille de quelques dizaines de µm), elle est l'interface entre le milieu extérieur et le milieu interne de la cellule (le cytoplasme) -> elle présente une structure tripartite : 3 feuillets -> elle est composée de molécules; majoritairement des protéines et des lipides. -> ces molécules possèdent des propriétés chimiques particulières en présence d'eau: – Les lipides sont amphiphiles : une tête hydrophile, une queue hydrophobe Ils s'orientent préférentiellement dans chacun des deux feuillets externe et interne Cette orientation préférentielle des lipides stabilise la membrane plasmique face à l'eau contenue dans le milieu externe et dans le milieu interne de la cellule. Les protéines membranaires sont aussi des molécules orientées par l'eau. -> on remarquera une nouvelle fois l'importance des outils d'observation microscopique, notamment du microscope électronique ici, pour l'obtention de connaissances scientifiques. La membrane plasmique euillet sombre hydrophile U feuillet clair hydrophobe feuillet sombre hydrophile [ 10-10 10.9 10-8 10-7 10-5 10-5 Atome Molécules Cellule bactérienne (Carbone) (Protéines, Cellule lipides) côté extracellulaire eucaryote (Cellule musculaire) protéines hydrosolubles et têtes lipidiques polaires Les ordres de grandeur du vivant : - S'expriment en puissances de 10 ; entre 10(-10)m et 10(2)m, - S'échelonnent depuis l'atome à l'organisme. chaines aliphatiques apolaires protéines hydrosolubles et têtes lipidiques polaires 104 10³ 10-² Organe (Cœur) 10-¹ 1 10 Organisme (Corps humain) 10² Mètres (m)