1-3 Une structure complexe : la cellule vivante

Dans le monde, la matière s’organise en structure d’ordre supérieur à l’échelle moléculaire. Un exemple est ici proposé : la structure cellulaire.

Livre p48-49

La découverte de l’unité cellulaire est liée à l’invention du microscope.

Explications sur le microscope de Hooke (2’34 ») et de Leeuwenhoeck (2’42 »).

microscope original, musée de Leyden

Compléter le tableau p3 : les objets observables avec chaque microscope.

TP Cellules, organites et échelles

  • Pour mesurer un objet sur une micrographie avec une barre d’échelle, on utilise la formule suivante :

(longueur mesurée sur la micrographie / longueur de l’échelle) x valeur indiquée sur l’échelle = longueur réelle de l’objet

  • Pour mesurer un objet sur une micrographie avec un grossissement, on utilise la formule suivante :

longueur mesurée sur la micrographie / grossissement = longueur réelle de l’objet

Livre p50-51

Prendre connaissance de l’expérience de Pasteur, puis compléter le tableau p4. Après listage des 6 critères exposés par G. Lecointre, reprendre chaque critère et vérifier s’il a bien été respecté dans l’expérience de Pasteur.

L’observation de structures semblables dans de très nombreux organismes a conduit à énoncer le concept général de cellule et à construire la théorie cellulaire. (histoire expliquée dans la vidéo suivante).

Livre p52-5354-55

Plus récemment, l’invention du microscope électronique a permis l’exploration de l’intérieur de la cellule et la compréhension du lien entre échelle moléculaire et cellulaire.

  • Trouver le rôle des différents organites cellulaires dans cette fiche pour remplir le tableau du livret p5.
  • Visualiser ces organites et explorer l’infrastructure des cellules avec le Histology Guide (choisir Greyscale ou Color à droite pour faire ressortir les détails)
  • Un film XXS tourné sous microscope à balayage : Stardust Odyssey

exercice 6p62 : L’autoradiographie

Livre p56-57

organisation de la membrane plasmique

La cellule est un espace séparé de l’extérieur par une membrane plasmique. Cette membrane est constituée d’une bicouche lipidique et de protéines transmembranaires.

TP Membrane plasmique

Livre p56-57

Explorer cette membrane au MEB sur Histology Guide

La structure membranaire est stabilisée par le caractère hydrophile (= qui aime l’eau) ou lipophile (= qui aime les lipides donc le gras, et qui est donc hydrophobe = a peur de l’eau) de certaines parties des molécules constitutives.

Observation de molécules membranaires dans LibMol :

  • un phospholipide

    Charger la molécule “Acide stearyl linolenyl phosphatidique”. C’est un phospholipide membranaire constitué de phosphatidylcholine+glycérol+acides gras (repérer la partie hydrophile et hydrophobe du phospholipide).

  • Charger la molécule “Cholestérol”. C’est un lipide membranaire dont l’abondance détermine la souplesse de la membrane. Repérer sa composition chimique (partie hydrophile et hydrophobe).
  • Charger la molécule “Acide linoléique”. C’est un acide gras. Repérer les insaturations (doubles liaisons C=C).
  • Charger la molécule “Glycérol”. C’est la molécule qui permet d’attacher les acides gras ensemble. Repérer sa composition chimique.

On remarque qu’un des deux acides gras est droit : c’est l’a.g. saturé. Celui qui est coudé porte une double liaison C=C, il est donc insaturé. Ce coude favorise la fluidification de la membrane.

  • Dans LibMol, charger la molécule “1J4N” dans Protein Data Bank. C’est une aquaporine, c’est à dire un canal qui favorise le passage d’eau à travers la membrane. Repérer sa composition chimique.
hydrophobicité des acides aminés

À l’aide du diagramme ci-contre, repérer les acides aminés dont le radical est hydrophile et ceux dont le radical est hydrophobe.

En déduire leur position dans la membrane plasmique lorsqu’ils font partie d’une protéine transmembranaire.

Les 20 acides aminés constituant les protéines

exercice 4p61 : GFP et GLUT

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