La cellule est la plus petite unité vivante : une petite usine où chaque organite (un « petit organe » de la cellule) a un seul métier. À l'Exetat, la plupart des items te demandent simplement d'associer un organite à son rôle, ou un oligo-élément à la molécule qu'il permet de fabriquer.
L'essentiel
- Une cellule comprend trois parties : la membrane plasmique (l'enveloppe qui trie ce qui entre et sort, on dit qu'elle a une perméabilité sélective), le cytoplasme (le contenu, où baignent les organites) et le noyau (qui garde l'information génétique).
- Le noyau est entouré d'une double membrane percée de pores. Il contient la chromatine, faite d'ADN associé à des protéines (les histones), qui se condense en chromosomes au moment de la division. Il contient aussi le nucléole, petite masse dense qui fabrique les morceaux des ribosomes.
- Un organite, un métier : ribosome → fabrique les protéines en assemblant les acides aminés ; mitochondrie → respiration cellulaire et production de l'ATP (la « monnaie d'énergie » de la cellule) ; appareil de Golgi (empilement de saccules appelés dictyosomes) → modifie, trie et emballe les protéines dans des vésicules, et forme l'acrosome du spermatozoïde ; lysosome → sac d'enzymes pour la digestion intracellulaire ; centrosome (avec ses centrioles) → fuseau de division, cils et flagelles ; chloroplaste → photosynthèse.
- Trajet d'une protéine exportée : ribosome (fabrication) → réticulum endoplasmique (transport) → appareil de Golgi (emballage) → vésicule → sortie de la cellule.
- Cellule végétale et cellule animale : les deux ont noyau, membrane, mitochondries, ribosomes, réticulum et appareil de Golgi. Seule la cellule végétale a une paroi en cellulose, des chloroplastes et une grande vacuole. Seule la cellule animale a un centrosome avec centrioles. Les plantes respirent aussi : elles ont des mitochondries ET des chloroplastes.
- Photosynthèse (dans le chloroplaste, à la lumière) : la plante absorbe du dioxyde de carbone et de l'eau, fabrique du glucose et rejette du dioxygène. Respiration (dans la mitochondrie, jour et nuit) : c'est le bilan inverse, le glucose est oxydé par le dioxygène et l'énergie libérée sert à fabriquer de l'ATP.
- Oligo-éléments (éléments nécessaires en très petite quantité) : iode → hormones thyroïdiennes (thyroxine) ; fer → hémoglobine ; cobalt → vitamine B12 (cobalamine). Deux autres paires minérales tombent avec eux : magnésium → chlorophylle (l'atome au centre de la molécule) ; calcium → os et dents. Attention, le calcium n'est pas un oligo-élément : le corps en a besoin en grande quantité. La peau fabrique la vitamine D grâce aux rayons ultraviolets (UV-B) du soleil.
- Autres bases qui tombent avec cette notion : une cellule somatique humaine a 46 chromosomes (23 paires), un gamète 23 ; les nutriments sont absorbés surtout dans l'intestin grêle ; l'insuline fait baisser la glycémie, le glucagon la fait monter ; le néphron est l'unité fonctionnelle du rein ; le VIH détruit les lymphocytes T CD4 ; le paludisme est causé par un protozoaire, Plasmodium, transmis par le moustique anophèle (le vecteur).
Les formules
- Bilan de la photosynthèse
- 6 CO₂ + 6 H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6 O₂
- à la lumière, dans le chloroplaste, grâce à la chlorophylle
- Bilan de la respiration cellulaire
- C₆H₁₂O₆ + 6 O₂ → 6 CO₂ + 6 H₂O + énergie (ATP)
- dans la mitochondrie, jour et nuit
La méthode
- 1Repère le verbe clé de l'énoncé : fabriquer des protéines, produire de l'énergie, emballer, digérer, diviser, capter la lumière.
- 2Associe ce verbe à un seul organite à l'aide du tableau « un organite, un métier ».
- 3Si l'item compare cellule végétale et animale, cherche ce qui est propre à chacune (paroi, chloroplaste, vacuole d'un côté ; centrosome de l'autre) : tout le reste est commun.
- 4Pour un élément minéral, récite la paire : iode-thyroxine, fer-hémoglobine, magnésium-chlorophylle, cobalt-vitamine B12.
- 5Élimine les propositions « voisines » : une partie de la bonne réponse (glomérule au lieu de néphron), un gaz rejeté au lieu d'un gaz absorbé, le vecteur au lieu de l'agent.
Un exemple résolu
Parmi les structures suivantes, laquelle est présente dans une cellule animale mais absente des cellules des plantes à fleurs ? 1) le noyau 2) la mitochondrie 3) le ribosome 4) la membrane plasmique 5) le centrosome.
- 1.Le noyau, la membrane plasmique et les ribosomes existent dans toutes les cellules eucaryotes : on élimine 1, 3 et 4.
- 2.La mitochondrie est tentante, mais les plantes respirent aussi, jour et nuit : leurs cellules ont des mitochondries. On élimine 2.
- 3.Reste le centrosome, avec ses centrioles : il organise le fuseau de division chez l'animal, et il manque chez les plantes à fleurs.
Réponse : 5) le centrosome.
Les pièges à éviter
- Croire que la mitochondrie fabrique les protéines parce qu'on l'appelle « l'usine » de la cellule : elle fournit l'énergie ; ce sont les ribosomes qui assemblent les acides aminés.
- Croire que les plantes n'ont pas de mitochondries : elles ont mitochondries et chloroplastes. Ce qui leur manque, c'est le centrosome.
- Dire que la plante absorbe du dioxygène pendant la photosynthèse : elle absorbe du CO₂ et rejette du dioxygène. La respiration fait l'inverse.
- Mettre du fer dans la chlorophylle ou dans la vitamine B12 : chlorophylle = magnésium, vitamine B12 = cobalt, hémoglobine = fer.
- Confondre l'agent d'une maladie et son vecteur : le paludisme est causé par Plasmodium ; le moustique ne fait que le transporter.
À retenir
Ribosome fabrique, mitochondrie respire, Golgi emballe, lysosome digère, chloroplaste capte la lumière ; iode-thyroxine, fer-hémoglobine, magnésium-chlorophylle, cobalt-B12.