2° partie : Cellule, ADN et unité du vivant.

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La plupart du temps, vous ne devez retenir que la première phrase. En italique il s'agit d'un exemple, de précisions...

En rouge, vous trouverez la notion du programme dans laquelle on trouve ce terme.

polarité

propriété d’un corps ou d’un objet qui permet d’opposer deux régions différentes par rapport à un axe imaginaire.

source

anatomie

Anatomie = étude de la structure des êtres vivants par le moyen de la dissection, et pour mettre en évidence la forme et la disposition des organes.

plan d'organisation

Ensemble des 3 axes de polarité définissant un Vertébré (exemples ici au niveau de l'étude morphologique du poisson) :

  • un axe antéro-postérieur : tête, tronc, queue.
  • axe dorso-ventral : couleur différente des écailles, position des nageoires ;
  • axe droite-gauche mise en évidence par les organes pairs (nageoires, yeux, opercules…)

On retrouve, à l’intérieur de l’animal, les 3 axes de polarité :

  • La polarité antéro-postérieure mise en évidence le tube digestif : la bouche est prolongée par l’œsophage, l’estomac replié en anse puis un intestin qui se termine par l’anus.
  • La polarité dorso-ventrale mise en évidence par la position du système nerveux (dorsal) par rapport aux viscères (ventrales)
  • La polarité droite-gauche mise en évidence par des organes pairs : reins, conduits urinaires, glandes génitales ou gonades (ovaires ou testicules), conduits génitaux.
segmentation

première étape du développement embryonnaire (de la cellule oeuf ou zygote à la morula = "petite mure") ou cours de laquelle de produisent des divisions cellulaires successives.

segmentation chez l'étoile de mer - source

migrations cellulaires

deuxième étape du développement embryonnaire au cours de laquelle les cellules se déplacent et créent des ébauches de tissus (groupement de cellules de même fonction).

L'axe antéro-postérieur se met en place.

migrations cellulaires chez l'embron de Poulet (16h : gauche ; 18h : droite)

source

différenciation

troisième étape du développement embryonnaire au cours de laquelle les cellules se spécialisent dans un fonction précise : formation des organes.

Les axes droite-gauche et dorso-ventral se mettent en place.

Période embryonnaire de la vie intra-utérine d'un Homme (gauche : 3 semaines ; droite : 2 mois et 3 cm)
cellule

unité de base de tous les êtres vivants. Elle est formée d'une membrane plasmique qui délimite le compartiment intracellulaire (= "dans" et "cellule") composé d'un liquide appelé cytoplasme comportant un noyau* et autres organites (= "petits organes").

*attention : les procaryotes (bactéries) font exception, ils n'ont pas de noyau délimité par une enveloppe nucléaire.

source : encarta

Attention : l'annotation membrane nucléaire est fausse : remplacer par ENVELOPPE nucléaire.

Un organisme vivant peut être fait d' une seule cellule (on le dit unicellulaire) : c’est le cas des bactéries (procaryotes) mais aussi de certains animaux (ex : paramécie) végétaux (ex : euglène, chlorelle) et champignons (ex : levure). Un homme de taille moyenne en contient de 60 000 à 100 000 milliards, il est pluricellulaire comme de nombreux êtres vivants. La cellule se nourrit, produit de l'énergie, échange des informations avec son entourage, se multiplie et meurt au bout d'un certain temps.

Certaines cellules présentent des organites particuliers :

  • vacuole et paroi pour toutes les cellules végétales,
  • chloroplastes pour les cellules végétales chlorophylliennes...

voir la cellule ci-contre et ses annotations

Les cellules sont les unités structurales de tous les êtres vivants : elles sont limitées par une membrane plasmique qui définit un compartiment intracellulaire (cytoplasme et organites)

organite éléments différenciés contenus dans les cellules et qui ont des fonctions bien précises (noyau, chloroplastes, mitochondries, vacuole...).
unicellulaire composé d'une seule cellule. Exemples : euglène, chlorelle, levure, bactérie, paramécie...
pluricellulaire composé de plusieurs cellules. Exemples : algue, champignon, geranium, cheval, homme...
procaryote

organisme vivant dont la cellule unique (unicellulaire) ne contient pas de noyau.

voir la cellule ci-contre et ses annotations

eucaryote organisme vivant dont la cellule unique (unicellulaire) ou plus souvent les cellules contien(nen)t un noyau entouré par une enveloppe nucléaire.
compartiment intracellulaire

intérieur de la cellule délimité par la membrane plasmique, composé par le cytoplasme et les organites.

Toutes les cellules sont limitées par une membrane plasmique. Elle définit un compartiment intracellulaire où a lieu le métabolisme.

autotrophie
(du grec autos = « soi » et trophê = « nourriture ») mode de nutrition des êtres vivants chlorophylliens qui fabriquent leur propre matière organique à partir de matières minérales (CO2 et eau) et en utilisant l'énergie lumineuse. Le mécanisme utilisé est la photosynthèse.
L'hétérotrophie et l'autotrophie sont deux grands types de métabolisme.
hétérotrophie

(du grec hetero = « autre » et trophê = « nourriture ») mode de nutrition des êtres vivants non chlorophylliens qui fabriquent leur propre matière organique à partir de matière organique préexistante (fabriquée par "d'autres"). Lors de cette synthèse, des échanges gazeux sont nécessaires : absorption de dioxygène et rejet de dioxyde de carbone : ce mécanisme est la respiration.

 

L'hétérotrophie et l'autotrophie sont deux grands types de métabolisme.
respiration

réaction métabolique assurant la production énergétique des cellules en utilisant le dioxygène pour réaliser l'oxydation complète de la matière organique (glucose par exemple) en dioxyde de carbone et eau.

fermentation

réaction métabolique énergétique dégradant des molécules organiques de façon incomplète, le plus souvent en absence de dioxygène. La production d'énergie est plus faible qu'au cours de la respiration.

photosynthèse

réaction métabolique énergétique conduisant à la synthèse de molécules organiques à partir de molécules minérales et en présence d’énergie lumineuse. La réaction libère du dioxygène.

métabolisme

ensemble des réactions chimiques qui se produisent dans les cellules des êtres vivants.

L'hétérotrophie et l'autotrophie sont deux grands types de métabolisme.

programme génétique

ensemble des informations génétiques contenues dans le noyau d'une cellule et portées par les chromosomes.

Les activités fondamentales des cellules telles que le métabolisme et la division sont sous le contrôle d'un programme génétique.

chromosome

Structures nucléaires (= du noyau) portant l'information génétique.

Le matériel génétique est contenu dans un ou des chromosomes. Chaque chromosome contient une molécule d'ADN qui porte de nombreux gènes.

source

ADN

macromolécule porteuse de l’information génétique. Les initiales signifient acide désoxyribonucléique car la molécule est constituée d’acides (A) phosphoriques, de sucres appelés désoxyribose (D) et de bases azotées complémentaires 2 à 2 (A/T et C/G). L’association de ces trois éléments s’appelle un nucléotide (N).

L'ADN est formé de deux chaînes complémentaires de nucléotides (A, T, C, G).

transgenèse

Transfert, naturel ou artificiel, d'un gène d'une espèce donneuse vers une espèce receveuse.

La transgenèse repose sur l'universalité de la molécule d'ADN en tant que support de l'information génétique.

gène

portion d’ADN gouvernant la synthèse d’une protéine c’est à dire responsable d’un caractère.

La séquence des nucléotides au sein d'un gène constitue un message.

nucléotide

molécule de base de l'ADN, formée par l'assemble de 3 éléments :

  • un sucre : le désoxyribose ;
  • une base azotée parmis 4 possibles : A, C, T ou G.
  • un phosphate.

Un nucléotide est un nucléoside monophosphate. Les acides nucléiques, comme l'ADN, sont des polynucléotides (polymères de nucléotides).

La séquence des nucléotides au sein d'un gène constitue un message.

hématie

ou globule rouge. Dans cetaines maladies génétique, comme le drépanocytose, les globules rouges sont déformés : en forme de faucille (anémie falciforme).

ci-contre, une hématie normale

séquence

ordre d’enchaînement des éléments constitutifs d’une macromolécule. Pour l’ADN il s’agit de l’ordre des nucléotides. Au sein d'un gène, elle constitue le message.

La séquence des nucléotides au sein d'un gène constitue un message.

allèles

différentes versions d’un même gène. Ils ont pour origine des mutations qui modifient la séquence de l'ADN.

Les allèles ont pour origine des mutations qui modifient la séquence de l'ADN.

mutation

modification de la séquence nucléotidique d’un gène. Elles introduisent une variabilité de l'information génétique. Leurs conséquences sont différentes selon qu'elles touchent les cellules somatiques ou germinales.

Les mutations introduisent une variabilité de l'information génétique.

agent mutagène

élément responsable de l'augmentation de la fréquence des mutations. Ex : UV, tabac, ...

Les mutations sont dues au hasard, certains agents de l'environnement peuvent augmenter le taux de mutation.

mutation somatique

modification de la séquence nucléotidique d’un gène qui touche des cellules non sexuelles et ne sont donc pas héréditaires (rmq : ces mutations sont à l’origine de cancers : prolifération anormale de C).

Les conséquences des mutations sont différentes selon qu'elles touchent les cellules somatiques ou germinales.

mutation germinale

modification de la séquence nucléotidique d’un gène qui touche les cellules à l’origine des gamètes et sont donc transmissibles (mais pas transmises à 100 %*) à la descendance de l’individu (maladies génétiques comme l’anémie falciforme, la mucoviscidose …)

Les conséquences des mutations sont différentes selon qu'elles touchent les cellules somatiques ou germinales.

* explication en 1°S

gène homéotique

portion d'ADN responsable de la mise en place des organes suivant le plan d'organisation de l'organisme considéré, on parle aussi de gènes du développement. Chez des espèces différentes, ces gènes présentent des similitudes de dispositions, de fonctions, de séquences.

Malgré leur diversité les grands plans d'organisation du monde vivant sont en partie sous le contrôle de gènes apparentés tels que les gènes homéotiques.

source : INRP

similitudes

ressemblances plus ou moins parfaites. Analogies.

Les similitudes observées aux différents niveaux d'organisation : cellule, molécule d'ADN, et organisme conduisent à la notion d'origine commune des espèces.

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