Thème 1 : Biologie cellulaire

Question 1

La théorie cellulaire

Answer 1

1. Tous les organismes sont composées de cellules.
2. La cellule est l’unité de base de la vie
3. Toutes les cellules proviennent d’une cellule préexistante.

Question 2

Nomme moi une exception dans la théorie cellulaire.

Answer 2

Les cellules musculaires sont des cellules fusionnées et allongées avec plusieurs noyaux. De même, les hyphes fongiques ne contiennent souvent pas de cloisons de séparation et sont constitués de plusieurs murs fusionnés..

Question 3

Les 7 fonctions de la cellule
N.M.É.R.H.C.R

Answer 3

Nutrition
Métabolisme
Éxcrétion
Réponse
Homéostasie
Croissance
Reproduction

Question 4

Comment est-ce que la paramécie engloutit sa nourriture et se débarasse de ses déchets ?

Answer 4

• Engloutit la nourriture via un sillon d’alimentation membraneux spécialisé appelé cytostome. (Nutrition)
• Enferme les particules alimentaires dans de petites vacuoles avec des enzymes pour la digestion. (Métabolisme)
• Élimine les déchets solides via un pore anal et les déchets liquides sont pompés à travers des vacuoles contractiles. (Excrétion)

Question 5

À quoi est-ce que la surface et le volume de la cellule sont liés ?

Answer 5

Surface: liée au taux d’échange de matériaux ou à la vitesse à laquelle une cellule absorbe les aliments/les gaz et excrète les déchets.

Volume : lié au taux de réactions métaboliques se produisant dans une cellule ou à la quantité de traitement des nutriments et de production de déchets se déroulant dans une cellule à un moment donné.

si les deux augmentes, le rapport diminue

Question 6

Comment est-ce que la croissance d’une cellule est-elle lié à sa surface et volume ?

Answer 6

Lorsque le volume cellulaire augmente , la surface cellulaire augmente de manière relativement moins importante. Cela limite sa taille et engendre sa division.

Question 7

Pourquoi les cellules se divisent ?

Answer 7

À mesure que la cellule devient plus grande, le volume finira par dépasser la surface, à partir de laquelle la cellule ne pourra plus transporter suffisamment de matériaux à l’intérieur et à l’extérieur pour répondre à ses besoins alimentaires et à sa production de déchets.

Question 8

Taille des cellules :
- Molécules
- Membrane cellulaire
- Virus
- Procaryotes
- Organites
- Eucaryotes

Answer 8

Molécules : 1nm
Membrane cellulaire : 10nm
Virus : 100 nm
Procaryotes : 1 micromètre
Organites : 10 micromètre
Eucaryotes : 100 micromètre

Question 9

Calcul du grossissement

Answer 9

Image de la cellule = taille réelle de la cellule × grossissement

Question 10

Les microscopes : comment est-ce qu’ils fonctionnent ?

Answer 10

Un microscope électronique possède un pouvoir de résolution bien supérieur à celui d’un microscope optique conventionnel, ce qui signifie qu’un microscope électronique peut être utilisé pour créer des images d’objets plus petits avec une résolution plus élevée.

Question 11

C’est quoi des propriétés émergentes

Answer 11

Ce sont des propriétés qui résultent de l’interaction des composants individuels des cellules créant de nouvelles fonctions. Les organismes multicellulaires peuvent réaliser un certain nombre de fonctions complexes que les cellules individuelles ne peuvent pas effectuer seules en collaborant les unes avec les autres.

Question 12

Qu’est-ce que la différenciation cellulaire ?

Answer 12

Le processus par lequel différents gènes sont mis en ‘quarantaine’ pour atteindre un type cellulaire très spécifique avec des fonctions particulières apportées par les gènes actifs disponibles

Question 13

C’est quoi des cellules souches ?

Answer 13

Des cellules non différenciées qui peuvent se diviser et ont la capacité de se différencier en n’importe quel type cellulaire et donc acquérir n’importe quelle fonction. Les sources thérapeutiques de cellules souches comprennent le sang de cordon ombilical, la moelle osseuse et les cellules souches embryonnaires humaines.

Question 14

C’est quoi la Leucémie ?

Comment est-elle traité ?

Answer 14

La leucémie est un cancer des cellules sanguines blanches (cellules immunitaires).

Le sang de cordon ombilical humain est collecté après l’accouchement. Le sang de cordon contient des cellules souches qui se différencient en cellules sanguines blanches. Un patient atteint de leucémie est irradié et reçoit une chimiothérapie pour éliminer toutes les cellules sanguines blanches cancéreuses. Les cellules tuées sont ensuite remplacées par les cellules souches du sang de cordon correspondant, qui peuvent se différencier en tous types de cellules sanguines blanches chez le patient.

Question 15

Les principales distinctions entre les cellules eucaryotes et les cellules procaryotes concernent leur taille et leur complexité.

Answer 15

Les procaryotes (bactéries) : organismes unicellulaires avec une structure simple et non compartimentée.

Les eucaryotes : peuvent être des organismes unicellulaires ou multicellulaires, sont généralement plus grands avec une fonction basée sur des organelles complexes et une compartimentalisation.

Question 16

Quel est le rôle des lysosomes ?

Answer 16

Les lysosomes sont des organites membranaires responsables de la digestion des matériaux. Pour dégrader les matériaux, ils ont besoin d’un pH très acide d’environ 4,5 à 5.

Ce pH est atteint grâce à des pompes à protons dans la membrane de l’organite qui pompent les protons à l’intérieur de celui-ci.

Question 17

Quels sont les composants de la membrane cellulaire ?

Answer 17

Les phospholipides, le cholestérol, les protéines, les lipoprotéines et les glycoprotéine.

Question 18

Décris la composition des molécules phopholipides.

Answer 18

Une tête de glycérol avec un groupe phosphate chargé négativement et deux queues lipidiques d’hydrocarbures.

Cela rend les phospholipides amphipatiques (syn amphiphile/ amphipolaire)

Question 19

Les propriétées de la membrane plasmique

Answer 19

La membrane plasmique est très stable mais on dit qu’elle est fluide. Cela signifie que les queues seront toujours tournées vers les queues, et les têtes seront toujours orientées vers l’extérieur, mais la position des phospholipides individuels dans une couche peut changer.

Cette propriété de la membrane lui permet d’accueillir une variété d’autres molécules, comme des protéines et du cholestérol. Cela lui donne un aspect de mosaïque.

Question 20

Qu’est-ce qui maintient la fluidité de la membrane?

Answer 20

Le cholestérol maintient la fluidité de la membrane constante à différentes températures.

Lorsqu’il fait froid, il augmente la fluidité et lorsque la température est élevée, il rend la membrane plus rigide.

IMPORTANCE : maintenir un environnement constant permettant le déroulement des processus cellulaires.

Question 21

Les protéines intégrales

Answer 21

Les protéines intégrales traversent la bicouche lipidique et y sont attachées de manière permanente par des interactions polaires avec les têtes de phospholipides et des interactions non polaires avec les queues.

Ces protéines peuvent être par exemple des récepteurs ou des protéines de transport.

Question 22

Les protéines périhériques

Answer 22

Les protéines périphériques sont attachées au côté interne ou externe de la membrane** par des interactions non covalentes avec la surface de la membrane ou d’autres protéines intégrales**.

Ce sont par exemple des enzymes attachées à l’extérieur des cellules.

Question 23

La membrane bicouche lipidique est semi-perméable et sélective, ce qui signifie que :

Answer 23

Semi-perméable : seules certaines molécules (petites et polaires) peuvent traverser librement la membrane.

Sélective : avec l’utilisation de protéines de transport, elle peut sélectionner ce qui entre et sort, ainsi que ce qui ne le fait pas.

Question 24

Transport actif et transport passif

Answer 24

Transport actif : mouvement de molécules d’une zone de concentration plus faible vers une zone de concentration plus élevée, avec l’utilisation d’énergie (contre le gradient de concentration).

Transport passif : mouvement de molécules d’une zone de concentration plus élevée vers une zone de concentration plus faible (dans le sens du gradient de concentration).

Question 25

Le transport passif est divisé en deux types de diffusion.

Answer 25

Diffusion simple : transport passif de molécules à travers une membrane, sans besoin de canaux protéiques (diffusion de l’oxygène).

**Diffusion facilitée **: transport passif de molécules facilité par des protéines de canal ou de transporteur (transport du sodium, transport du calcium).

Question 26

L’osmose

Answer 26

Osmose : mouvement de l’eau de la zone de faible concentration en soluté vers la zone de haute concentration en soluté.

L’osmose est une forme de transport passif qui ne concerne que le mouvement de l’eau.

L’osmose est définie en termes de concentration de molécules dissoutes.

Question 27

Exocytose et Endocytose

Answer 27

Exocytose : Transport de molécules dans des vésicules sécrétoires qui fusionnent avec la membrane plasmique au contact pour libérer le contenu à l’extérieur de la cellule.

Endocytose : Transport de molécules dans la cellule par invagination de la membrane plasmique et formation d’une vésicule phospholipidique contenant la molécule.

Question 28

L’osmolarité

Answer 28

Osmolarité est **une mesure de la concentration de soluté **(en osmoles par litre, Osm/L) dans un système donné. Un système peut être une boîte de Petri, une cellule, un organisme, etc.

Hypotonique signifie une faible osmolarité, ou une faible concentration de soluté, ce qui signifie que le système perd de l’eau.

Hypertonique signifie une forte osmolarité, ou une forte concentration de soluté, ce qui signifie que le système va gagner de l’eau.

Question 29

Théorie de Louis Pasteur

Answer 29

Une croyance préexistante voulait que les cellules puissent apparaître spontanément à partir de l’assemblage de matière inorganique. Cependant, Louis Pasteur a contesté cette croyance de formation spontanée de la vie au 19ème siècle.

Dans son expérience simple, il a rempli deux flacons avec un bouillon nutritif, un milieu très nourrissant pour les micro-organismes, puis les a stérilisés. Un flacon avait un col ouvert droit, tandis que l’autre avait un col courbé ouvert. Après une semaine, le bouillon dans le flacon au col droit était gâté, tandis que le bouillon dans le flacon au col courbé était aussi bon qu’au premier jour.

Les germes trouvés dans le bouillon gâté pouvaient être trouvés à l’entrée du col courbé, où ils se sont retrouvés piégés. Par conséquent, les moisissures, les champignons et les bactéries ont pu pénétrer dans le bouillon depuis l’environnement, mais ils n’ont pas pu se former à partir de rien dans le contenant scellé.

Question 30

L’expérience de Miller-Urey a montré que :

Answer 30

• La vapeur d’eau, l’ammoniac et le méthane, tous présents dans l’atmosphère primitive, auraient pu s’assembler spontanément en acides aminés et en composés carbonés, en présence d’électricité (foudre) ;
• Si certains des composés formés à cette époque sur Terre étaient des phospholipides, ils se seraient naturellement assemblés en bicouches, formant ainsi les premières membranes ;
• La formation d’acides nucléiques tels que l’ARN aurait donné lieu aux premières activités enzymatiques, à l’assemblage des protéines et à l’émergence des premières informations génétiques.

Question 31

Théorie endosymbiotique

Answer 31

Cette théorie suppose que les cellules eucaryotes plus complexes ont évolué à partir des cellules procaryotes par un processus de symbiose.

• La symbiose est une coexistence mutuellement favorable de deux organismes.
• La théorie suggère qu’une grande cellule procaryote anaérobie aurait pu engloutir une petite cellule aérobie et commencer à coexister avec elle.

Cela aurait donné naissance aux mitochondries et aux chloroplastes.
- ces organites sont entourés d’une double membrane. Les deux membranes seraient la vésicule provenant de l’endocytose et la membrane cellulaire de la cellule engloutie. Ils contiennent de l’ADN circulaire de type plasmide (caractéristique des procaryotes) qui possède des gènes indépendants de ceux trouvés dans le noyau eucaryote. On pense que ce sont des gènes conservés de la cellule engloutie d’origine.

Question 32

La division cellulaire

Answer 32

La mitose se produit uniquement dans les cellules eucaryotes, tandis que les cellules procaryotes se divisent par scissiparité (ou fission binaire).

Question 33

La cytocinèse

Answer 33

La cytocinèse est la division du cytoplasme et des organites de la cellule qui suit directement la mitose.

Cellules végétales : transport de vésicules vers l’équateur de la cellule, ce qui conduit à leur fusion ultérieure et à la formation de la membrane plasmique. Les vésicules apportent de la cellulose pour former la paroi cellulaire autour de la nouvelle membrane plasmique formée (la plaque équitoriale.

Cellules animales: un anneau de microfilaments se contracte jusqu’au point que la cellule est divisé en deux. L’actine et la myosine sont les fibres contractiles qui créent cette invagination appelée sillon de clivage.

Question 34

Les phases du cycle cellulaire

Answer 34

• La phase G1 est la phase pendant laquelle les cellules passent la majorité de leur durée de vie: c’est la période de croissance et de réalisation de ses fonctions quotidiennes.
• La phase S se produit une fois que la cellule a décidé de subir la mitose : c’est la période de synthèse de l’ADN (réplication).
• La phase G2 est la phase où la cellule effectue ses derniers préparatifs pour la mitose : pendant la phase G2, la cellule duplique ses organites et prépare les enzymes et les protéines nécessaires à la mitose.

Question 35

Les cyclines

Answer 35

Les cyclines sont des protéines qui régulent le cycle cellulaire.

Le nom cycline devrait vous aider à vous rappeler que les concentrations de ces protéines passent par des cycles ou varient tout au long du cycle cellulaire en réponse à des signaux internes et externes. Une augmentation ou une diminution de la concentration des cyclines influencera la progression du cycle cellulaire.

Question 36

Les cyclines comprennent les points de contrôle du cycle cellulaire.

Nomme ces points

Answer 36

• Le premier point de contrôle du cycle cellulaire se produit entre la phase G1 et la phase S.
• Un autre point de contrôle se produit pendant la phase S avant le début de la réplication de l’ADN.
• Si les cyclines ne sont pas produites ou activées, la cellule ne peut pas passer un point de contrôle du cycle cellulaire.

Question 37

Les kinases dépendantes des cyclines (CDK)

Answer 37

Les kinases dépendantes des cyclines (CDK) sont des enzymes dont l’activité dépend des concentrations de cyclines. Ce sont les CDK qui permettent finalement la progression à travers une étape du cycle** en phosphorylant des molécules spécifiques.**

Malgré ce système de cycle cellulaire régulé de manière stricte, certaines cellules parviennent à contourner les points de contrôle et à former des tumeurs.

Question 38

Le cancer

Answer 38

Le cancer est le résultat d’une division cellulaire incontrôlable et les tumeurs sont des agrégats de cellules cancéreuses.

Question 39

Les mutagènes

Answer 39

Les mutagènes sont des agents qui provoquent des mutations dans l’ADN.

Certaines de ces mutations peuvent échapper aux mécanismes de correction des erreurs, entraînant des mutations génétiques.

**La lumière UV **est un mutagène connu qui provoque un taux élevé de mutations de l’ADN qui ne peuvent souvent pas être réparées.

Question 40

Les oncogènes

Answer 40

Les oncogènes sont des gènes présents dans chaque cellule et responsables de la division cellulaire normale.

Ils sont appelés oncogènes car une mutation dans ces gènes peut conduire à la formation du cancer. Lorsque ces gènes sont mutés, ils entraînent souvent un cancer.

Question 41

Les proto-oncogènes

Answer 41

Les proto-oncogènes sont des oncogènes qui, dans leur état muté, deviennent suractivés et favorisent la division cellulaire, conduisant à la formation de tumeurs.

Question 42

Les gènes suppresseurs de tumeur

Answer 42

Les gènes suppresseurs de tumeur sont des gènes qui régulent négativement le cycle cellulaire ; lorsqu’ils sont mutés, ils échouent à empêcher les divisions cellulaires incontrôlables.

Question 43

La métastase

Answer 43

La métastase fait référence au déplacement des cellules cancéreuses primaires vers un nouvel endroit où elles continuent à former des tumeurs.

Question 44

L’indice mitotique

Answer 44

= # cellules en mitose / # total des cellules

Question 45

Quel est le rapport entre la surface et le taux d’échange ?

Answer 45

Plus la surface est grande, plus le taux d’échange est élevé car il y a plus de membrane physique où l’échange peut se produire.

Question 46

Quel est le rapport entre le volume et le taux métabolique ?

Answer 46

Plus le volume d’une cellule est élevé, plus le taux métabolique est élevé car plus de nutriments sont nécessaires et donc plus de déchets sont produits.

Question 47

La limite de résolution des microscopes est déterminée par …

Answer 47

… par la longueur d’onde de la lumière/électrons incidents. Et comme la longueur d’onde des électrons est beaucoup plus petite que celle de la lumière visible, ils peuvent être utilisés pour visualiser des objets beaucoup plus petits et avec beaucoup plus de détails.

Question 48

La maladie de Stargardt

Comment est-elle guérie ?

Answer 48

Une maladie dégénérative de l’œil (des cellules rétiniennes) conduisant à la cécité.

Les cellules souches embryonnaires humaines sont obtenues à partir de fécondations in vitro non réussies. Ces cellules sont différenciées en laboratoire pour devenir des cellules rétiniennes, puis injectées dans les yeux des patients. Les nouvelles cellules remplacent les cellules dégénérées de la rétine et restaurent la vision.