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 du vivant, car elle construit les organismes, et l’unité fonctionnelle, car elle réalise les fonctions nécessaires à la vie.
Remarque : les virus ne sont pas constitués de 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. En 1665, Robert Hooke a observé 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 la plus petite structure vivante capable de réaliser des fonctions indispensables à la vie. Tous les êtres vivants connus sont formés d’une ou de plusieurs cellules, ce qui montre que la cellule est un point commun fondamental du monde vivant. L’invention du microscope a permis de découvrir cette organisation invisible à l’œil nu et a profondément changé la compréhension du vivant. En 6e, il faut surtout retenir que la cellule est la base commune à tous les êtres vivants, même si leur nombre de cellules et leur organisation peuvent être très différents.
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.
- Elle laisse entrer certaines substances utiles et sortir certains déchets.
- C’est une substance gélatineuse à l’intérieur de la cellule.
- Il contient différents éléments de la cellule.
- De nombreuses réactions chimiques importantes s’y déroulent.
- C’est une structure présente dans beaucoup de cellules vivantes, notamment chez les animaux et les végétaux.
- Il contient le matériel génétique, c’est-à-dire l’ADN.
- L’ADN porte des informations nécessaires au fonctionnement et à la reproduction de la cellule.
Ce sont des structures spécialisées qui remplissent des fonctions précises dans la cellule.
Par exemple :
- Les mitochondries participent à la libération d’énergie utilisable par la cellule.
- Les ribosomes participent à la fabrication des protéines.
- D’autres organites existent dans certaines cellules, mais en 6e il faut surtout comprendre que chaque partie de la cellule a un rôle.
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 surtout de l’eau et d’autres 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.
Une cellule n’est pas un simple “petit sac” : elle possède une organisation précise. La membrane la délimite et contrôle les échanges, le cytoplasme contient les différents éléments internes, et le noyau renferme l’ADN dans de nombreuses cellules. Certaines structures spécialisées, appelées organites, assurent aussi des fonctions particulières. Les cellules animales et végétales ont des points communs, mais les cellules végétales possèdent en plus une paroi, des chloroplastes et une grande vacuole. Ces différences expliquent pourquoi elles n’ont pas exactement la même forme ni le même fonctionnement.
Partie 3 : Les fonctions de la cellule
La cellule prélève des substances nécessaires à sa survie, comme de l’eau, des sels minéraux et des nutriments. Elle les utilise pour fabriquer sa propre matière et pour fonctionner.
Beaucoup de cellules utilisent du dioxygène et des nutriments pour libérer de l’énergie utilisable. Cette énergie est indispensable pour toutes les activités cellulaires. Cette transformation produit aussi du dioxyde de carbone et de l’eau. Chez beaucoup de cellules, ce phénomène se déroule 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, chez les êtres vivants unicellulaires, la reproduction.
La cellule rejette des substances inutiles ou parfois toxiques. Cela aide à maintenir un fonctionnement correct.
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.
Une cellule est vivante parce qu’elle réalise plusieurs fonctions essentielles. Elle prélève de la matière dans son milieu, produit de l’énergie pour fonctionner, se divise pour assurer la croissance ou le renouvellement, et élimine ses déchets. Ces fonctions ne sont pas réservées à l’organisme entier : elles existent déjà au niveau cellulaire. Comprendre cela permet de mieux voir que le fonctionnement d’un être vivant repose en réalité sur l’activité de très nombreuses cellules.
La cellule est l’unité de base du vivant : c’est la plus petite structure vivante capable de réaliser des fonctions vitales. Elle comprend une membrane, un cytoplasme, et souvent un noyau contenant l’ADN, ainsi que différentes structures spécialisées. Les cellules animales et végétales partagent une organisation commune, mais les cellules végétales possèdent en plus une paroi, des chloroplastes et une grande vacuole. Une cellule prélève de la matière, libère de l’énergie, se divise et élimine des déchets. Comprendre la cellule permet donc de mieux comprendre le fonctionnement de tous les êtres vivants.