Chapitre 3 - Virus et cellules

Question 1

De combien de cellules sont constitués les êtres vivants?

Answer 1

100 000 milliards

Question 2

Quelle est la plus petite unité vivante?

Answer 2

Cellule

Question 3

Quels sont les 4 éléments que possèdent toutes les cellules?

Answer 3

1. Cytoplasme: Composé majoritairement d’eau (contient cytosol et organites)
2. Ribosome: Organite responsable de la synthèse des protéines. Peuvent être libre ou attachés au réticulum endoplasmique rugueux ou au noyau.
3. ADN: Parfois dans le noyau, parfois concentrée dans le nucléoïde.
4. Membrane plasmique/membrane cellulaire/membrane cytoplasmique: Séparation du monde extérieur. Délimite le partout de la cellule et constitue une barrière sélective.

Question 4

Quels sont les 2 grands types de cellules?

Answer 4

Procaryotes (sans noyau): Bactérie et archées
Eucaryotes (avec noyau): Protistes, algues, champignons, végétaux, animaux

Question 5

Décrit les procaryotes

Answer 5

• Cellule sans noyau: l’ADN est concentré dans le nucléoïde, mais pas entouré d’une membrane
• Taille beaucoup plus petite que les eucaryotes
• Possèdent beaucoup moins d’organites que les cellules eucaryotes.

Question 6

Décrit les gènes des bactéries

Answer 6

La majorité des gènes des bactéries sont encodés par un seul chromosome circulaire (ADN génomique). Elles peuvent aussi posséder un autre type de molécule d’ADN; le plasmide.

Question 7

Dans quel type d’ADN se trouvent les gènes de fonctionnement des procaryotes?

Answer 7

ADN génomique

Question 8

Quel type de gène est trouvé dans le plasmide des cellules procaryotes?

Answer 8

Gènes utiles à la survie dans des environnements hostiles (grande salinité, températures, antibiotiques,…)

Question 9

Définition plasmide

Answer 9

Petite molécule circulaire d’ADN double brins indépendantes. Les plasmides peuvent être transférés d’une bactérie à une autre lors du processus de conjugaison bactérienne. (seule manière de transfert)

Question 10

Critères de distinctions des espèces de bactéries

Answer 10

1. Forme de la cellule
2. Organisation cellulaire (arrangement)
3. Paroi/capsule (ex: gram + ou gram -)
4. Métabolisme
5. Conditions de croissance
6. Motilité (faculté de mouvement)
7. Taille
8. Couleur

Question 11

Décrit les eucaryotes

Answer 11

• Cellules avec noyau: l’ADN se trouve dans un organite entouré de deux membranes (noyau)
• Taille beaucoup plus grande que les cellules procaryotes
• Possèdent beaucoup plus d’organites que les cellules procaryotes

Question 12

Nomme un organisme acellulaire

Answer 12

Les virus

Question 13

Comment se reproduisent les virus?

Answer 13

Ils ne peuvent se reproduire de façon autonome, donc ils doivent détourner la machinerie d’une cellule hôte. Ils sont donc des parasites intracellulaires. Ils doivent infecter une cellule pour grandir.

Question 14

Décrit la structure des virus

Answer 14

Ils sont composés d’un acide nucléique (ADN ou ARN) entouré d’une coque protéique (capside). L’acide nucléique et le capside forment la nucléocapside. Les virus diffèrent quand à la forme de leur capside et leur dimension. Certains virus ont aussi une enveloppe dérivée de la membrane plasmique des cellules hôtes qu’ils infectent. (schéma 1, chapitre 3)

Question 15

Décrit le matériel génétique des virus

Answer 15

Le capside referme un seul type d’acide nucléique (ADN ou ARN) qui est le génome viral. Il peut être monocaténaire (simple brin) ou bicaténaire (double brin). La classification des virus repose donc sur le type de matériel génétique qu’ils possèdent.

Question 16

Décrit le cycle de réplication virale

Answer 16

Les virus doivent envahir une cellule hôte pour utiliser ses enzymes et ribosomes pour créer des nouvelles particules virales.
1. Attachement: Un site de fixation du virus se lie à un récepteur spécifique de la cellule hôte
2. Pénétration: Le virus entier ou son matériel génétique seulement pénètre dans la cellule hôte.
3. Biosynthèse: Réplication du matériel génétique et traduction des gènes viraux en protéines
4. Maturation: Les nouvelles particules sont assemblées
5. Libération: Les virus nouvellement assemblés quittent la cellule hôte par bourgeonnement ou cytolyse

Question 17

Décrit la mosaïque fluide de la membrane plasmique

Answer 17

• “mosaïque”: Composée non seulement de phosphoglycérolipides, mais aussi de cholestérol, protéines membranaires et glucides membranaires.
• “fluide”: les constituants peuvent se déplacement latéralement et transversalement, ce qui permet à la cellule d’échanger des substances entre l’intérieur et l’extérieur

Question 18

Définition plasmodesmes

Answer 18

Trous dans la paroi cellulaire qui permettent les échanges et la communication entre les cellules

Question 19

Donne le rôle des constituants de la membrane plasmique

Answer 19

• Cholestérol: Restreindre les mouvements des PGL (soutien). Il stabilise la membrane et est seulement présent chez les animaux
• Protéines: transport de substances, enzymes, récepteur (réception de message), adhérance intercellulaire, reconnaissance des cellules,…
• Glucides: reconnaissance intercellulaire (ex: groupes sanguins) et distinction des types de cellules.
  (schéma 2, chapitre 3)

Question 20

Quelle caractéristique ont toues les membranes plasmiques?

Answer 20

Elles possèdent une perméabilité sélective, donc elles ont la capacité de laisser passer certaines substances et d’en refuser d’autres. Cette perméabilité sélective repose sur son centre hydrophobe (queues des phosphoglycérolipides qui composent la bicouche). La barrière hydrophobe bloque le passage des petites molécules polaires ou chargées et des grosses molécules et laisse passer les petites molécules hydrophobes non polaires.

Question 21

Comment les substances comme l’eau et les substances hydrophiles peuvent-elles passer la membrane plasmique?

Answer 21

Des protéines de transport sont enchâssées dans la membrane et transportent ces substances. Les protéines sont assez spécifiques (transportent toujours les mêmes molécules ou des similaires)

Question 22

Qu’est-ce qui influence la direction du transport de l’eau et des solutés à travers la membrane plasmique?

Answer 22

• La concentration des solutés de part et d’autre de la membrane
• Les besoins de la cellule
  La charge du soluté influence la vitesse, mais pas le sens du déplacement.

Question 23

Quels sont les deux types de transport à travers la membrane plasmique?

Answer 23

1. Transport passif
2. Transport actif

Question 24

Définition transport passif. Exemples molécules le faisant.

Answer 24

Le transport passif par diffusion permet le transport de petites molécules dans le sens de leur gradient de concentration et ne nécessite aucune dépense d’énergie de la cellule (pas besoin d’ATP).
- Monosaccharides et disaccharides
- Monoacyglycérols (1 acide gras + 1 glycérol)
- bases azotées, riboses/désoxyriboses, groupements phosphate
- ions
- eau

Question 25

Définition diffusion

Answer 25

Tendance qu'ont les molécules à se répartir uniformément dans l'espace. L'énergie cinétique des molécules les fait entrer en collision les unes avec les autres et les incite à se répartir dans tout l'espace disponible.

Question 26

Que veut dire une diffusion dans le sens du gradient de concentration?

Answer 26

Les solutés passent de la zone plus concentrée à la zone moins concentrée.

Question 27

Quels sont les types de diffusion?

Answer 27

1. Diffusion simple: Les substances hydrophobes traversent librement les membranes 2. Diffusion facilitée: L'eau et les substances hydrophiles doivent utiliser des protéines de transport.

Question 28

Explique le cas particulier de la diffusion de l'eau

Answer 28

L'eau est une molécule polaire qui se diffuse à l'aide de canaux protéiques (aquaporines = protéines qui laissent juste passer l'eau). Elle se difuse selon son gradient de concentration, mais on dit quand même qu'elle passe d'une zone hypotonique (moins de soluté) vers une zone hypertonique (plus de soluté). C'est l'osmose.

Question 28

Quels sont les 2 types de protéines de transport?

Answer 28

1. Canaux protéiques: La protéine possède un canal par lequel diffusent les substances 2. Perméase (transporteurs protéiques): La protéine oscille entre deux conformations différentes. Le changement de forme permet le transport des substances.

Question 29

Comment appele-t-on deux solutions qui ont des concentrations égales?

Answer 29

Solutions isotoniques

Question 30

Quel est le type de concentration d'eau idéal pour les cellules animales vs végétales? Quels sont les effets des autres concentrations?

Answer 30

Idéal: - Cellule animale: solution isotonique - Cellule végétale: solution hypotonique (++ eau) = cellule turgescente (normale) Effets sur cellule animale: - Hypotonique: Cellule lysée (explosion cellule avec trop d'eau) - Hypertonique: Cellule crénélée (raisin sec) Effets sur la cellule végétale: - Isotonique: Cellule flasque - Hypertonique: Cellule plasmolysée

Question 31

Quelle est la charge du cytoplasme? Qu'est-ce que ça engendre?

Answer 31

Il est chargé négativement, ce qui crée le potentiel membranaire (différence de charge de part et d'autre de la membrane plasmique). Ce potentiel influence la diffusion des molécules chargées. Le transport des molécules dépend aussi de leur gradient électrique.

Question 32

Comment appele-t-on la combinaison du gradient de concentration et du gradient électrique?

Answer 32

Le gradient électrochimique.

Question 33

Quelles sont les charges de l'ADN, de l'ATP et des acides aminés/protéines?

Answer 33

Négatif

Question 34

Définit le transport actif

Answer 34

Il implique un investissement d'énergie de la part de la cellule, permet le transport de petites molécules contre leur gradient de concentration ainsi que le transport de grosse molécules.

Question 35

Quelle serait la conséquence si les molécules diffusaient toujours dans le sens de leur gradient de concentration?

Answer 35

On atteindrait un état d'équilibre ([ ] int = [ ] ext). Cependant, il faut toujours y avoir une différence de concentration entre l'extérieur (liquide interstitiel) et l'intérieur (cytosol) de la cellule.

Question 36

Quelle sont les deux perméases dans les cellules animales pour le transport actif?

Answer 36

1. Pompe à protons: Très abondante vers l'extérieur (accumulation de positif à l'extérieur) 2. Pompe à sodium/potassium: Transporte ces éléments. Utilise 2/3 de l'énergie cellulaire.

Question 37

Quels sont les 3 types de transport actif?

Answer 37

1. Pompage 2. Cotransport 3. Transport vésiculaire

Question 38

Décrit cotransport (transport de 2 solutés en même temps)

Answer 38

- Transport actif secondaire: La diffusion facilitée de certains éléments emmène le transport indirect d'un autre soluté contre son gradient de concentration, sans dépense directe d'énergie. Le cotransporteur n'utilise pas d'ATP pour transporter l'autre soluté, c'est l'énergie cinétique du premier soluté qui l'entraîne. - Transport actif primaire: Le cotransporteur s'associe avec une pompe qui utilise de l'ATP pour générer le gradient de concentration du premier soluté. La pompe effectue donc un transport actif primaire. L'activité d'une pompe peut alimenter plusieurs transporteurs protéiques différents (=économie globale d'énergie)

Question 39

Décrit le pompage

Answer 39

Il y a des protéines de perméases (les mêmes que pour la diffusion facilitée) qui peuvent transporter contre le gradient de concentration, mais ça demande de l'ATP. C'est le processus de pompage.

Question 40

Décrit le transport vésiculaire

Answer 40

Ce type de transport sert à transporter des plus grosses molécules qui ne peuvent pas être transportée par les transporteurs protéiques. Le transport vésiculaire est le réarrangement de la membrane plasmique des cellules pour internaliser ou externaliser des substances. Ça nécessite un investissement en ATP. Les substances ne diffusent pas librement, donc on ne prend pas en compte le gradient de concentration. Il est quand même inclu dans le transport actif à cause de sa dépense d'énergie requise.

Question 41

Quels sont les 2 types de transport vésiculaire?

Answer 41

1. Endocytose (Entrée de substances à l'intérieur de la cellule) (schéma 3-4-5, chapitre 3) 2. Exocytose (Sortie de substances hors de la cellule) (schéma 6, chapitre 3)

Question 42

Quels sont les 3 types de transport vésiculaire d'endocytose?

Answer 42

1. Endocytose par récepteurs interposés: Invagination (creux) de la membrane plasmique dans le but de former une vésicule qui contient des récepteurs auxquels sont fixées les substances à faire entrer. 2. Pinocytose: Invagination (creux) de la membrane plasmique dans le but de former une vésicule de liquide qui contient des substance à faire entrer dans la cellule. Elle n'attrape pas les substances avec des récepteurs. (aspire/boit) 3. Phagocytose: Évagination (émission) de prolongements cytoplasmiques appelés pseudopodes qui ont pour fonction de capturer des substances à faire entrer dans la cellule. Processus sélectif, mais prend aussi des petits solutés qui étaient dans la solution. (mange)

Question 43

Décrit l'exocytose

Answer 43

Une vésicule contenant des solutés (intérieur) se fusionne avec la membrane plasmique et déverse son contenu à l'extérieur.