Cellules spécialisées

Le monde vivant peut s’étudier à différentes échelles : de l’échelle des particules élémentaires (tailles inférieures à 10-15 m voire inférieure à 10-18 m) à l’échelle du globe terrestre.

1. L’organisme pluricellulaire, un ensemble de cellules spécialisées

A/ La cellule : unité de base du vivant

Tous les êtres vivants sont constitués de « structures qui se répètent ». En 1665, c’est un physicien anglais, Robert Hooke, qui publie ses observations dans un livre. C’est le premier à observer ce qu’il nomme « cellules »  dans un échantillon de liège. Il les a appelées « cellules » car elles ressemblaient aux petites pièces que les moines habitaient.

Les organismes peuvent être unicellulaires (constitués d’une seule cellule) ou pluricellulaires (plusieurs cellules) mais possèdent tous au moins une cellule. L’observation des cellules au microscope montre qu’elles partagent au moins deux éléments : une membrane plasmique qui entoure et protège le contenu cellulaire mais permet également des échanges de matière et d’énergie avec l’extérieur (milieu extracellulaire) et un cytoplasme qui correspond à l’intérieur de la cellule (milieu intracellulaire). C’est dans le milieu intracellulaire qu’ont lieu les principales réactions chimiques assurant la vie de la cellule. Certaines cellules présentent des organites : ce sont de petits compartiments cellulaires (par exemple, les cellules d’Élodée contiennent des chloroplastes).

Qu’est-ce qu’une cellule ?

L’observation des cellules au microscope montre qu’elles partagent au moins deux éléments : une membrane plasmique qui entoure et protège le contenu cellulaire mais permet également des échanges de matière et d’énergie avec l’extérieur (milieu extracellulaire) et un cytoplasme qui correspond à l’intérieur de la cellule (milieu intracellulaire). C’est dans le milieu intracellulaire qu’ont lieu les principales réactions chimiques assurant la vie de la cellule. Certaines cellules présentent des organites : ce sont de petit compartiments cellulaires (par exemple, les cellules d’Élodée contiennent des chloroplastes).

Comment fonctionne une cellule ?

Chez les organismes unicellulaires, toutes les fonctions (nutrition, reproduction, excrétion) sont assurées par une seule cellule.

B/ Spécialisation cellulaire

Un exemple de cellule spécialisée : la cellule acineuse du pancréas (organe )

Des organites participent à la synthèse de protéines enzymatiques ((amylase, lipase, protéase)

 

 

 

 

Un organisme pluricellulaire est constitué de cellules spécialisées dans une fonction précise et formant des tissus. Un tissu désigne donc un ensemble de cellules de structures similaires et accomplissant une même fonction.

TP observation de tissus spécialisés

Histologie des cellules

C/ Cohésion cellulaire

Les cellules regroupées en tissus doivent assurer leur cohésion. Cette cohésion de tissu est assurée par une matrice extracellulaire, constituée de différentes molécules qui, dans leur grande majorité, permettent l’adhérence cellulaire des cellules entre elles, la résistance et l’élasticité du tissu.

Chez l’Homme par exemple, la matrice extracellulaire de la peau est constituée de molécules de collagène et d’élastine produites par des cellules appelées fibroblastes. Chez les végétaux, les cellules sont reliées par une paroi constituée de pectine et de cellulose, c’est la paroi pectocellulosique.

A la maison :

Jouer avec cette animation pour vérifier votre compréhension des différentes échelles :

Livre Belin : 6p31 comparaison animale/végétale et 10p33 stomates

 


 

Connaissances Chez les organismes unicellulaires, toutes les fonctions sont assurées par une seule cellule. Chez les organismes pluricellulaires, les organes sont constitués de cellules spécialisées formant des tissus, et assurant des fonctions particulières. Toutes les cellules d’un organisme sont issues d’une cellule unique à l’origine de cet organisme. Elles possèdent toutes initialement la même information génétique organisée en gènes constitués d’ADN (acide désoxyribonucléique). Cependant, les cellules spécialisées n’expriment qu’une partie de l’ADN.

Notions fondamentales : cellule, matrice extracellulaire/paroi, tissu, organe ; organite, spécialisation cellulaire, ADN, double hélice, nucléotides (adénine, thymine, cytosine, guanine), complémentarité, gène, séquence.

Objectifs : les élèves apprennent que les cellules spécialisées ont une fonction particulière dans l’organisme, en lien avec leur organisation et que la structure moléculaire de l’ADN lui permet de porter une information. Dans le cadre de l’étude des cellules organisées en tissus, il est attendu que l’existence d’une matrice extracellulaire soit connue : elle est constituée de différentes molécules qui, dans leur grande majorité, permettent l’adhérence cellulaire. Les molécules impliquées ne doivent pas être détaillées.

Capacités

– Réaliser et /ou observer des préparations microscopiques montrant des cellules animales ou végétales.

– Observer et analyser des images de microscopie électronique.

– Distinguer les différentes échelles du vivant (molécules, cellules, tissus, organes, organisme) en donnant l’ordre de grandeur de leur taille.

Source image :

http://svt.ac-dijon.fr/schemassvt/spip.php?article913

http://svt.ac-dijon.fr/schemassvt/spip.php?article590

 

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