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chapitre 1 Introduction : les thèmes de l’étude du vivant
thème : La cellule est l’unité élémentaire de
la structure et de la fonction d’un organisme
La cellule occupe une place spéciale dans la hiérarchie structurale de la vie, car elle est le plus bas niveau d’organisation
capable d’accomplir toutes les activités nécessaires à la vie.
De plus, les activités des organismes reposent toutes sur celles
des cellules. Par exemple, le mouvement de vos yeux pour lire
ces mots dépend de l’activité de cellules musculaires et de
neurones. Même un processus global comme le recyclage du
carbone est le produit cumulatif du travail cellulaire. Cela inclut
la photosynthèse qui se déroule dans les chloroplastes des cellules d’une plante. Comprendre le fonctionnement de la cellule
est un des principaux objectifs de la recherche en biologie.
Toutes les cellules partagent certaines caractéristiques. Par
exemple, elles sont entourées d’une membrane qui régit le
passage des matières entre le milieu interne et l’environnement. Et toutes les cellules utilisent l’ADN comme information génétique. On distingue néanmoins deux grands types
de cellules : les cellules procaryotes (du latin pro, « avant », et
du grec karuon, « noyau ») et les cellules eucaryotes (du grec
eu, « vrai », et karuon, « noyau »). Les microorganismes appelés
Bactéries et Archées sont des cellules procaryotes. Tous les
autres êtres vivants, dont les Plantes et les Animaux, sont
composés de cellules eucaryotes.
La cellule eucaryote est compartimentée par des membranes internes et la plupart de ses principaux organites sont
délimités par une membrane (figure 1.8). Le plus gros organite de la plupart des cellules eucaryotes est le noyau, qui
contient l’ADN de la cellule. Les autres organites se trouvent
dans le cytoplasme, qui remplit tout l’espace intracellulaire
entre le noyau et la membrane plasmique. Le chloroplaste
présenté dans la figure 1.4 est un organite d’une cellule eucaryote photosynthétique. La cellule procaryote est beaucoup plus simple et généralement plus petite que la cellule
eucaryote, comme on peut le voir dans la figure 1.8. Dans
une cellule procaryote, l’ADN ne se trouve pas dans un noyau
séparé du cytosol par une enveloppe membraneuse. En outre,
ce type de cellule est dépourvu des organites membraneux
caractéristiques de la cellule eucaryote. Les propriétés de tout
organisme, qu’il se compose de cellules eucaryotes ou pro caryotes, reposent sur la structure et la fonction de ses cellules.
thème : La continuité du vivant repose
sur l’information héritée sous forme d’aDn
Chez les organismes multicellulaires, la reproduction, la
croissance et la réparation des tissus reposent fondamentalement sur la division cellulaire pour former d’autres cellules. À
tures appelées chromosomes sont colorées en bleu. Les chromosomes renferment presque tout le matériel génétique de la
cellule, son ADN (l’abréviation d’acide désoxyribonucléique).
L’ADN constitue les gènes, ces éléments d’information que
transmettent les parents à leur progéniture. Par exemple,
votre groupe sanguin (A, B, AB ou O) est le produit de certains
gènes que vous ont transmis vos parents.
La structure et la fonction de l’ADN
Chaque chromosome est constitué d’une seule et très longue
molécule d’ADN le long de laquelle sont disposés des centaines
ou des milliers de gènes. Les gènes codent l’information
nécessaire à la fabrication d’autres molécules de la cellule,
m Figure 1.7 La forme définit la fonction de l’aile du goéland.
(a) La forme de l’aile et (b) sa structure osseuse permettent à l’oiseau de voler.
Comment la forme de la main humaine définit-elle sa fonction ?
?
L’aile d’un oiseau
présente une forme
aérodynamique.
Les os de l’aile présentent une structure en nid d’abeille, à la fois forte
et légère.
(a)
(b)
m Figure 1.8 Les différences de forme et de taille entre une cellule
eucaryote et une cellule procaryote.
Cellule eucaryote
Cellule procaryote
Membrane
ADN
(aucun noyau)
Membrane
Organites
membraneux
ADN
(contenu
dans le noyau)
Noyau
(délimité par
une membrane)
Cytoplasme
1 +m
(8 500 =)
chapitre 1 Introduction : les thèmes de l’étude du vivant
thème : La cellule est l’unité élémentaire de
la structure et de la fonction d’un organisme
La cellule occupe une place spéciale dans la hiérarchie structurale de la vie, car elle est le plus bas niveau d’organisation
capable d’accomplir toutes les activités nécessaires à la vie.
De plus, les activités des organismes reposent toutes sur celles
des cellules. Par exemple, le mouvement de vos yeux pour lire
ces mots dépend de l’activité de cellules musculaires et de
neurones. Même un processus global comme le recyclage du
carbone est le produit cumulatif du travail cellulaire. Cela inclut
la photosynthèse qui se déroule dans les chloroplastes des cellules d’une plante. Comprendre le fonctionnement de la cellule
est un des principaux objectifs de la recherche en biologie.
Toutes les cellules partagent certaines caractéristiques. Par
exemple, elles sont entourées d’une membrane qui régit le
passage des matières entre le milieu interne et l’environnement. Et toutes les cellules utilisent l’ADN comme information génétique. On distingue néanmoins deux grands types
de cellules : les cellules procaryotes (du latin pro, « avant », et
du grec karuon, « noyau ») et les cellules eucaryotes (du grec
eu, « vrai », et karuon, « noyau »). Les microorganismes appelés
Bactéries et Archées sont des cellules procaryotes. Tous les
autres êtres vivants, dont les Plantes et les Animaux, sont
composés de cellules eucaryotes.
La cellule eucaryote est compartimentée par des membranes internes et la plupart de ses principaux organites sont
délimités par une membrane (figure 1.8). Le plus gros organite de la plupart des cellules eucaryotes est le noyau, qui
contient l’ADN de la cellule. Les autres organites se trouvent
dans le cytoplasme, qui remplit tout l’espace intracellulaire
entre le noyau et la membrane plasmique. Le chloroplaste
présenté dans la figure 1.4 est un organite d’une cellule eucaryote photosynthétique. La cellule procaryote est beaucoup plus simple et généralement plus petite que la cellule
eucaryote, comme on peut le voir dans la figure 1.8. Dans
une cellule procaryote, l’ADN ne se trouve pas dans un noyau
séparé du cytosol par une enveloppe membraneuse. En outre,
ce type de cellule est dépourvu des organites membraneux
caractéristiques de la cellule eucaryote. Les propriétés de tout
organisme, qu’il se compose de cellules eucaryotes ou pro caryotes, reposent sur la structure et la fonction de ses cellules.
thème : La continuité du vivant repose
sur l’information héritée sous forme d’aDn
Chez les organismes multicellulaires, la reproduction, la
croissance et la réparation des tissus reposent fondamentalement sur la division cellulaire pour former d’autres cellules. À
tures appelées chromosomes sont colorées en bleu. Les chromosomes renferment presque tout le matériel génétique de la
cellule, son ADN (l’abréviation d’acide désoxyribonucléique).
L’ADN constitue les gènes, ces éléments d’information que
transmettent les parents à leur progéniture. Par exemple,
votre groupe sanguin (A, B, AB ou O) est le produit de certains
gènes que vous ont transmis vos parents.
La structure et la fonction de l’ADN
Chaque chromosome est constitué d’une seule et très longue
molécule d’ADN le long de laquelle sont disposés des centaines
ou des milliers de gènes. Les gènes codent l’information
nécessaire à la fabrication d’autres molécules de la cellule,
m Figure 1.7 La forme définit la fonction de l’aile du goéland.
(a) La forme de l’aile et (b) sa structure osseuse permettent à l’oiseau de voler.
Comment la forme de la main humaine définit-elle sa fonction ?
?
L’aile d’un oiseau
présente une forme
aérodynamique.
Les os de l’aile présentent une structure en nid d’abeille, à la fois forte
et légère.
(a)
(b)
m Figure 1.8 Les différences de forme et de taille entre une cellule
eucaryote et une cellule procaryote.
Cellule eucaryote
Cellule procaryote
Membrane
ADN
(aucun noyau)
Membrane
Organites
membraneux
ADN
(contenu
dans le noyau)
Noyau
(délimité par
une membrane)
Cytoplasme
1 +m
(8 500 =)