Cours biologie cellulaire bcg pdf
Cours biologie cellulaire bcg pdf et vous pouvez le télécharger au format pdf, Ce chapitre à pour objectif d'introduire l'étudiant au monde vivant et d'apprendre des définition et des principes de la vie et de l'historique de la théorie cellulaire, la biologie cellulaire étudie l’organisation et le fonctionnement de la cellule.
La cellule est considérée comme l’unité morphologique et fonctionnelle au sein de l'organisme, c'est aussi l'unité la plus petite capable d'une vie autonome. La biologie cellulaire aborde les problèmes de la cellule à tous les niveaux d'organisation depuis les structures moléculaires.
La biologie cellulaire étudie les cellules et leurs organites, les processus vitaux qui s'y déroulent ainsi que les mécanismes permettant leur survie.
La biochimie est la discipline scientifique qui étudie les réactions chimiques ayant lieu au sein des cellules.
La biologie moléculaire est une discipline dont l'objet est la compréhension des mécanismes de fonctionnement de la cellule au niveau moléculaire. Le terme « biologie moléculaire » désigne également l'ensemble des techniques de manipulations d'acides nucléiques (ADN, ARN).
Techniques d'études de la cellule
Diverses techniques ont été utilisées pour étudier la cellule :
- Etudes morphologiques (Techniques Microscopiques)
- Etudes physico-chimiques (Techniques de fractionnement des constituants cellulaires dont Centrifugation, etc...).
I- Techniques microscopiques
- La majorité des cellules sont petites et transparentes à la lumière visible et ne peuvent être décelé par l’œil humain: le pouvoir séparateur de l’œil est de l'ordre de 200 μ m (à 25 cm, l’œil distingue 2 points voisins de 0,2 mm).
- La découverte des microscopes et la mise au point de préparation du matériel �augmenter le pouvoir séparateur de l’œil, et éliminer la transparence du matériel.
Étude des cellules encore vivantes:
La culture des cellules animales et végétales après leur isolement (examen supravital) : obtention d'un clone (Population de cellules provenant d'une seule cellule parentale).
Les colorants vitaux des structures de la cellule (Ex. Réaction à l'acide périodique spécifique des sucres; réaction de Feulgen pour l’ADN).
Étude des cellules préalablement tuées:
Agents chimiques ou physiques (congélation) qui "fixent" la cellule �,Une analyse morphologique complète, on utilise:
Un fixateur chimique: colorant qui cause la mort de la cellule, mais conserve la structure et la composition de celle-ci. Ex. Lugol (acide) pour noyaux et chromosomes ;et pour enzymes: l'acétone et la formaldéhyde.
La cryodessiccation: congélation rapide l'échantillon dans un bain d'azote liquide (-160° à -190°C), puis déshydratation ou dessiccation sous vide à une T° de -30° à -40°C � morphologie cellulaire conservée et même maintien de la vie (spermatozoïde).
autres étapes sont nécessaires pour analyse au microscope:
L'inclusion: dans une substance solide (paraffine ou celloïdine). Le tissu fixé est d'abord déshydraté (bain d'alcool), dans un solvant intermédiaire (xylème ou toluène pour la paraffine, éthanol éther pour la celloïdine). Pour le microscope électronique, l'inclusion se fait dans des résines très dures (les méthacrylates et les résines époxy).
Préparation des coupes minces: Des tranches plus au moins fines sont réalisées à l'aide d'un microtome. Épaisseur exigée 2 à 5 μ m pour la microscopie photonique et 50 à 80 nm pour la microscope électronique.
Organisation générale de la cellule
La cellule est le module de base de toutes les formes vivantes. Le développement de la microscopie électronique a permis de distinguer entre 2 organisations cellulaires: Les cellules procaryotes et les cellules eucaryotes.
I. Les cellules procaryotes : Ce sont des organismes les plus primitives comprenant les bactéries et les algues bleu-verts. Les procaryotes (du Grec "Karion" = noyau) ne possèdent pas d'enveloppe autour du noyau et contiennent un filament d'ADN ou nucléoïde, replié sur lui même et qui est en contact direct avec le cytosol.
Les procaryotes sont des organismes unicellulaires de petites tailles (1 à 10μm), ils sont entourés d'une paroi de 8 à 200 nm d'épaisseur dont la complexité varie avec le type de bactérie. Chez certaines bactéries, une capsule recouvre la paroi. A l'intérieur de la cellule, on trouve un cytosol dépourvu de cytosquelette et limité par la membrane plasmique, qui renferme des ribosomes, des inclusions cytoplasmiques et un mésosome.
Le mésosome est une invagination de la membrane plasmique attaché au nucléoïde et qui intervient dans la respiration de la bactérie. Chez les procaryotes la division cellulaire est directe et se fait par bipartition.
II. Les cellules eucaryotes : Elles comprennent l’ensemble des cellules animales, végétales et certaines algues et champignons. Les Eucaryotes présentent un vrai noyau limité par une double membrane ou enveloppe qui contient un organite sphérique, le nucléole.
La cellule est limitée par la membrane plasmique, qui isole les constituants intracellulaires ou protoplasme. L'enveloppe nucléaire sépare le nucléoplasme du noyau des organites de l'hyaloplasme tel que: le réticulum endoplasmique, l'appareil de golgi, les mitochondries, les lysosomes et les chloroplastes (spécifiques des végétaux). On y trouve aussi des ribosomes, site d'assemblage des protéines et les centrioles qui sont des corpuscules intervenant lors de la mitose.
Le noyau contient la chromatine qui pendant la division cellulaire ou mitose, se condense pour donner les chromosomes. Il s'agit d'une division indirecte. De plus, les organismes multicellulaires se reproduisent sexuellement par la formation des gamètes, se développent à partir d'un zygote diploïde et présentent une différenciation tissulaire importante.
Membrane plasmique ou Plasmalemme
Le plasmalemme fait partie des membranes biologiques. Ils sont la base le l’organisation spatiale et sont des structures rapidement changeantes. La membrane est une entité structurale qui enveloppe et sépare le protoplasme du milieu extérieur, tout en assurant le contact entre ses éléments. Le rôle de la membrane est multiple: protection, adhésivité, réception et émission d'information, transfert sélectif et orienté de métabolites.
La membrane joue principalement les rôles suivants:
- Frontière entre l’intérieur et l’extérieur de la cellule
- Contrôle les entrées et les sorties de la cellule (échanges cellulaires)
- Compartiments intérieurs de la cellule (organites membranaires)
Avant l'isolement de la membrane plasmique, la détermination de la structure était basée sur des informations indirectes:
La perméabilité de la membrane aux substances solubles dans les solvants lipidiques a amené Overton (1902) a postuler que la membrane plasmique est composée d'une couche lipidique. Plus tard en 1926, Gorter et Grendel ont montré que la teneur en lipides des globules rouges était suffisante pour donner une membrane plasmique formée d'une double couche de molécules lipidiques.
Des mesures électriques ont confirmé ces résultats et montrent que les ions traversent difficilement la couche lipidique.
Les mesures de tension de la surface membranaire donnent une faible tension due à la présence d'une couche protéique recouvrant les couches lipidiques. D'après ces propriétés Danielli et dawson (1935) ont avancé l'hypothèse du modèle lamellaire où la membrane serait formée de 2 feuillets constitués de molécules phospholipidiques et recouverte d'un film continu de protéines. Le problème de ce modèle c'est qu'il ne saurait expliquer le passage d'eau et des substances non liposolubles.
L'observation a montré que la membrane est formée de 3 couches qui différent par leur contraste aux électrons: on a 2 feuillets denses de 20A° d'épaisseur intercalés par un feuillet clair de 35A° d'épaisseur, cette structure a été appelé structure trilaminaire .
Les feuillets denses n'ont pas toujours la même épaisseur car le feuillet dense du côté extracellulaire possède un revêtement fibreux appelé le cell coat (50 à 100 Å). Quel que soit l'organite considéré (membrane du réticulum endoplasmique, appareil de Golgi,..), elle présente la même structure trilaminaire. Ceci a permis à Robertson (1959) de proposer le modèle de membrane unitaire.
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