La cellule, une structure complexe

La cellule

une structure complexe

start

Observer

Le tout premier microscope a été créé en 1595, à l’époque du roi Henri IV.C’est Zacharias Janssen, un fabricant de lunettes hollandais, qui a eu l’idée de superposer deux verres de lentille (les lunettes de l’époque) dans des tubes coulissants, afin de grossir de très petites choses.80 ans plus tard, Antoine van Leeuwenhoek et Robert Hooke y apportent quelques modifications pour observer des choses qui étaient invisibles à l’œil nu! Ils observèrent notamment une cellule humaine.

Zacharias Jannsen

Premier Microscope

Le terme de cellule

Représentation du microscope fabriqué par Robert Hooke. Permet de voir avec un grossissement x30

J'ai pris un beau morceau de liège clair que j'ai coupé en un fragment extrêmement fin avec un couteau aiguisé comme un rasoir. […] Je l'ai posé sur un porte objet noir. J'ai projeté de la lumière sur ce fragment à l'aide d'un verre plan-convexe épais et j'ai pu voir avec une netteté extrême que ce fragment était perforé et poreux, ressemblant à un nid d'abeilles, mais ces pores n'étaient pas réguliers.,Ces pores, ou cellules, n'étaient pas très profonds, mais consistaient en un grand nombre de petites boîtes disposées en files. Robert HookeMicrographia (1665).

Dessin d'observation du liège par Hooke. Il introduit pour la première fois le mot « cellule » pour décrire ces cavités qui lui rappellent les chambres dans lesquelles vivaient les moines.

Tu as bien tout lu ? Répond à la question pour continuer !

Quel tissu Hooke a observé puis parlé pour la première fois de "cellule" ?

VALIDER

Tu as bien tout lu ? Répond à la question pour continuer !

Qui a inventé le premier microscope ?

VALIDER

Le monde microscopique

En 1674, Antoni de Van Leeuwenhoek, drapier flamand, met au point un microscope pour examiner les fibres textiles et vérifier leur pureté. Il monte une petite lentille polie, de la taille d'une tête d'épingle, sur un support en laiton percé d'un trou laissant passer la lumière. Il réussit alors à atteindre un grossissement x300. Il découvre alors tout un monde microscopique et nomme les microorganismes observés "animalcules". C'est le premier à observer des cellules vivantes.

Tu as bien tout lu ? Répond à la question pour continuer !

De combien est le grossissement du microscope inventé par Antoni de Van Leeuwenhoek ?

VALIDER

La cellule, l'unité du vivant

Ces idées se présentant à mon esprit, j'invitai M. Schleiden à m'accompagner à l'amphithéâtre d'anatomie où je lui montrai les noyaux des cellules de la corde dorsale. Il leur reconnut une ressemblance parfaite avec les noyaux des plantes. [...] J'ai trouvé, à l'aide du microscope, que ces formes si variées des parties élémentaires des tissus de l'animal ne sont que des cellules transformées, que l'uniformité de la texture se retrouve donc aussi dans le règne animal, que, par conséquent, l'origine cellulaire est commune à tout ce qui vit.

Un jour que je dînais avec M. Schleiden, cet illustre botaniste me signala le rôle important que le noyau joue dans le développement des cellules végétales. Je me rappelai tout de suite avoir vu un organe pareil dans les cellules de la corde dorsale et je saisis à l'instant même l'extrême importance qu'aurait une découverte, si je parvenais à montrer que, dans les cellules de la corde dorsale, ce noyau joue le même rôle que le noyau des plantes dans le développement des cellules végétales. […]

Discours de Theodor Schwann (1838).

Tu as bien tout lu ? Répond à la question pour continuer !

Qu'elle est la conclusion des observations de Schwann ? Cite son discours !

Schleiden et Schwann sont les pionniers de la théorie cellulaire dont les deux premiers axiomes sont : 1. La cellule est la plus petite entité du vivant 2. Tous les êtres vivants sont constitués de cellules.

VALIDER

Le troisième axiome

En 1858, Rudolf Virchow grand défenseur de la théorie cellulaire, publie que toute cellule est formée par la division d’une autre cellule préexistante. Cette découverte permet de comprendre la formation d’un organisme pluricellulaire à partir d’une cellule unique et complète ainsi la théorie cellulaire avec le troisième axiome : 3. Toute cellule provient d'une autre cellule.

Rudolf Virchow

Tu as bien tout lu ? Répond à la question pour continuer !

En quelle année, Rudolf Virchow a-t-il défini le troisième axiome de la théorie cellulaire ?

VALIDER

Schéma simplifié du fonctionnement de la divison cellulaire

Une théorie erronée

Ci dessous son expérience de 1859 : Un flacon en « col de cygne » permet la circulation de l'air mais coince les microorganismes au niveau du col.

Aristote (-384 à -322) défend dans De la génération et de la corruption sa théroie de la génération spontanée : Les matières en décomposition engendrent des vers, de telle sorte que la terre ne produit que les plantes et les animaux conçus dès l'origine par le Créateur, par l'intermédiaire de germes qui ont été ensemencés dans les milieux favorables à leur développement. Cette théorie restera admise par la communauté scientifique jusqu'à démontrée fausse par Louis Pasteur. Son hypothèse était que les microorganismes ne naissaient pas spontanément dans un liquide, mais se développaient à partir de microorganismes préexistants dans l'air.

Tu as bien tout lu ? Répond à la question pour continuer !

Quelle théorie Louis Pasteur a démontrée comme étant fausse ?

VALIDER

Encore plus petit

Avec le microspocope éléctronique on peut dorénavant observer à l'intérieur des cellules la structure et les organites qui la constitue.

La microscopie optique a permis de comprendre que tous les êtres vivants sont constitués de cellules, et que celles-ci représentent l’unité du vivant. Elle n’a cependant pas permis d’explorer la structure interne et le fonctionnement des cellules En 1931, les physiciens et ingénieurs allemands Ernst Ruska et Max Knoll inventent le microscope électronique. Les échantillons nécessitent une préparation longue et complexe ; ils doivent être coupés extrêmement finement, desséchés, colorés et immobilisés avec des produits chimiques ou des métaux lourds. Mais les observations permettent d'observer le petit très précisément avec un grossissement pouvant aller jusqu’à deux millions. .

Grain de pollen observé au MET

Tu as bien tout lu ? Répond à la question pour continuer !

Quel type de microscope a permis d'observer l'intérieur des cellules ?

VALIDER

La membrane plasmique

Cyanobactérie observé au MET (x90 000) A : Capsule B : Paroi cellulaire C : Membrane plasmique D: Nucléoïde E : Ribosomes F : Cytoplasme

L’idée de membrane plasmique est pressentie dès 1855 par les botanistes suisses KarlWilhelm von Nägeli et Carl Eduard Cramer. Elle est alors pensée comme une sorte de barrière semi-perméable permettant à la cellule d’échanger des éléments avec son milieu. Jusqu’à ce que les microscopes permettent de différencier la membrane du bord du cytoplasme, la notion de membrane plasmique est restée hypothétique.

Tu as bien tout lu ? Répond à la question pour continuer !

KarlWilhelm von Nägeli

Quelle barrière délimite les cellules ?

VALIDER

Carl Eduard Cramer

Composition

L'analyse chimique de la membrane plasmique a pu être précisée grâce à l’étude des globules rouges. Lorsqu’ils sont placés dans un milieu peu concentré, les globules rouges éclatent. L’analyse des fragments de membranes ainsi libérés révèle la composition suivante (en pourcentage de la masse sèche totale) :• 42 % de lipides• 50 % de protéines• 8 % de glucides.

Membrane observé au MET

Tu as bien tout lu ? Répond à la question pour continuer !

De quel type de molécules la membrane plasmique est majoritairement constitué ?

VALIDER

Membrane plasmique observée au microscope électronique à transmission

Le rôle Des lipides

La membrane plasmique est à l’interface entre deux milieux aqueux : le milieu intracellulaire et le milieu extracellulaire que la membrane sépare. Les lipides de la membrane sont des phospholipides : la partie phospho est hydrophile : soluble dans l'eau et la partie lipidique est hydrophobe : non soluble dans l'eau. Pour séparer les deux milieux, la membrane est donc faite d'une bicouche phospholipidique.

Schéma d'une membrane plasmique simplifié

Tu as bien tout lu ? Répond à la question pour continuer !

Comment les phospholipides de la membrane plasmique s'organisent-ils ?

VALIDER

Schéma simplifié d'une membane plasmique

Le rôle Des Protéines

Les protéines de la membrane ont plusieurs fonctions importantes pour la vie de la cellule. Certaines sont capables de capter des informations extérieures et de les transmettre à l’intérieur de la cellule. D’autres permettent l’adhérence et la reconnaissance entre les cellules. Il existe des protéines ayant une fonction de canal membranaire pour le transport de molécules hydrophiles. Les molécules lipophiles peuvent, elles, traverser directement la membrane plasmique.

Schéma simplifié du fnctionnement d'une protéine de type canal membranaire

Tu as bien tout lu ? Répond à la question pour continuer !

Quel type de protéines permet aux molécules hydrophiles de traverser la membrane ?

VALIDER

Schéma simplifié d'une aquaporine. Les aquaporines permettent le passage de 3 milliards de molécules d'eau par seconde.

Bravo !

Maintenant rends toi sur ce lien et réalise la frise chronologique !

https://learningapps.org/view31424261