La cellule : structure et fonction
Problématique — Qu’est-ce qu’une cellule ? Comment est-elle organisée et quelles sont ses fonctions dans le vivant ?
Qu’est-ce qu’une cellule ? Comment est-elle organisée et quelles sont ses fonctions dans le vivant ?
- Comprendre la notion de cellule comme unité du vivant.
- Identifier et décrire les différentes parties d’une cellule.
- Expliquer les fonctions principales de la cellule.
- Différencier les cellules animales et végétales.
Partie 1 : La cellule, unité du vivant
La cellule est l’unité de base du vivant : tous les êtres vivants sont constitués d’une ou plusieurs cellules. On dit que la cellule est l’unité structurale (elle construit le corps) et fonctionnelle (elle réalise des fonctions vitales) du vivant.
Remarque : les virus ne sont pas des cellules.
Un être humain est formé de milliards de cellules, tandis qu’une bactérie est un organisme constitué d’une seule cellule.
Histoire et découverte
La cellule a été observée au 17ᵉ siècle grâce au microscope. Robert Hooke a décrit en 1665, dans une tranche de liège, de petites cavités qu’il a appelées « cellules » car elles lui rappelaient de petites chambres.
Un microscope est un instrument qui permet d’observer des objets très petits, invisibles à l’œil nu.
- La cellule est l’unité de base du vivant.
- Tous les êtres vivants sont formés de cellules (les virus ne sont pas des cellules).
- La cellule a été observée grâce au microscope.
Partie 2 : La structure de la cellule
Les principales parties d’une cellule
- C’est une fine enveloppe qui entoure la cellule.
- Elle protège la cellule et contrôle les échanges avec l’extérieur (entrée de certaines substances utiles, sortie de certains déchets).
- On dit qu’elle a une perméabilité sélective : elle laisse passer certaines substances mais pas toutes.
- C’est une substance gélatineuse à l’intérieur de la cellule.
- Il contient des organites.
- De nombreuses réactions chimiques s’y déroulent.
- C’est un centre de commande de la cellule.
- Il contient le matériel génétique (ADN) qui porte des informations nécessaires au fonctionnement et à la reproduction de la cellule.
- Le noyau est entouré d’une enveloppe nucléaire.
Ce sont des structures spécialisées qui remplissent des fonctions précises.
Par exemple :
- Les mitochondries libèrent de l’énergie utilisable par la cellule (à partir des nutriments).
- Les ribosomes fabriquent les protéines.
- Le réticulum endoplasmique participe à la fabrication et au transport de certaines substances.
- L’appareil de Golgi trie, modifie et expédie certaines substances fabriquées.
Différence entre cellule animale et cellule végétale
| Élément | Cellule animale | Cellule végétale |
|---|---|---|
| Paroi cellulaire | Absente | Présente, rigide, protège et aide à donner une forme |
| Chloroplastes | Absents | Présents, permettent la photosynthèse |
| Vacuole | Petite ou absente | Grande vacuole centrale, stocke l’eau et des substances |
- Paroi cellulaire : couche rigide qui entoure la membrane des cellules végétales.
- Chloroplastes : organites contenant de la chlorophylle, qui captent la lumière pour réaliser la photosynthèse.
- Vacuole : compartiment rempli de liquide, important pour le stockage et le maintien de la forme de la cellule végétale.
- La cellule est composée d’une membrane, d’un cytoplasme, d’un noyau et d’organites.
- La membrane contrôle les échanges avec l’extérieur.
- Le noyau contient l’ADN, le plan d’instructions de la cellule.
- Les organites ont des fonctions spécifiques.
- Cellules animales et végétales : différences importantes (paroi, chloroplastes, grande vacuole).
Partie 3 : Les fonctions de la cellule
La cellule prélève des substances nécessaires à sa survie (eau, sels minéraux, nutriments…). Elle les utilise pour fabriquer de la matière et pour obtenir de l’énergie.
La cellule utilise du dioxygène et des nutriments pour libérer de l’énergie utilisable. Cette énergie est indispensable pour toutes les activités cellulaires. Cette transformation produit du dioxyde de carbone (et aussi de l’eau), qui sont ensuite éliminés. Chez beaucoup de cellules, cela se passe surtout dans les mitochondries.
La cellule peut se diviser pour former deux cellules filles le plus souvent identiques. Cela permet la croissance, la réparation des tissus et la reproduction des organismes unicellulaires.
La cellule rejette des substances inutiles ou toxiques. Cela aide à maintenir un environnement interne stable.
Dans le corps humain, les cellules de la peau se renouvellent régulièrement grâce à la division cellulaire. Les cellules musculaires utilisent l’énergie libérée par la respiration cellulaire pour permettre le mouvement.
- La cellule prélève de la matière, libère de l’énergie, se divise et élimine des déchets.
- Ces fonctions sont indispensables à la vie de la cellule et donc de l’organisme.
- La division cellulaire permet la croissance et la réparation.
La cellule est l’unité de base du vivant : c’est la plus petite structure du vivant qui réalise des fonctions vitales. Elle est composée d’une membrane, d’un cytoplasme, d’un noyau et d’organites qui assurent des fonctions précises. Les cellules animales et végétales ont des structures communes mais aussi des différences importantes (paroi, chloroplastes, grande vacuole). Une cellule prélève de la matière, libère de l’énergie, se divise et élimine des déchets : ces fonctions permettent la vie et le fonctionnement des organismes.