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Vidéo de la leçon : Structures des cellules eucaryotes Biologie

Dans cette vidéo, nous allons apprendre à identifier les organites essentiels d’une cellule eucaryote et à décrire leurs fonctions.

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Transcription de vidéo

Dans cette vidéo, nous allons apprendre à identifier les organites des cellules eucaryotes, ainsi que les organites propres aux cellules végétales. Nous allons découvrir les structures de ces organites et comment ils sont adaptés à leur fonction.

Les humains, comme nous, et de nombreux autres organismes multicellulaires sont composés de différents types de cellules qui remplissent de nombreuses fonctions différentes. Et chacune de ces cellules est elle-même maintenue en vie et fonctionne grâce à des structures subcellulaires spécialisées appelées les organites. Chaque organite est spécifiquement adapté à sa fonction. Tous les différents types de cellules eucaryotes possèdent en fait les mêmes types d’organites, ce qui est la preuve de notre ascendance commune. Regardons de plus près ces différents organites, leurs structures et leurs fonctions. Ici, nous avons un schéma d’une cellule animale, qui nous montrera certaines des structures communes aux cellules eucaryotes.

Toutes les cellules vivantes possèdent une membrane cellulaire. Peut-être plus important encore, la membrane cellulaire contrôle ce qui peut entrer et sortir de la cellule. Elle définit également les limites de la cellule, de la même manière que votre peau définit les limites de votre corps. La membrane cellulaire est flexible, autoréparable et sélectivement perméable. Elle est principalement composée de phospholipides, disposés en deux feuillets appelées la bicouche lipidique. Les molécules de cholestérol contribuent à la structure de la membrane cellulaire des cellules animales. Et différents types de protéines effectuent diverses fonctions, comme le déplacement de substances dans et à l’extérieur de la cellule ou l’envoi et la réception de signaux.

La caractéristique qui définit la cellule eucaryote est le noyau, qui a pour fonction de contrôler toutes les différentes activités de la cellule. Le noyau est entouré d’une double membrane, parfois appelée l’enveloppe nucléaire ou la membrane nucléaire. L’enveloppe nucléaire comporte des ouvertures appelées les pores nucléaires qui permettent aux plus grandes molécules telles que l’ARN d’entrer et de sortir du noyau. Le noyau contient, protège et régule l’expression du matériel génétique, également appelé l’ADN, ce qui permet au noyau de contrôler les activités de la cellule. Le noyau est rempli d’une substance riche gélifiée appelée le nucléoplasme.

Dans le noyau, une région dense connue sous le nom de nucléole est souvent visible. La principale fonction du nucléole est de fabriquer des ribosomes. Le cytoplasme est le milieu intracellulaire, le fluide qui remplit l’espace interne de la cellule. Le cytoplasme est composé d’eau, de protéines, d’ions et de nutriments, et il est généralement incolore. Tous les autres organites et structures cellulaires sont suspendus dans le cytoplasme. Nous imaginons souvent le cytoplasme comme une substance passive et inerte. Mais la plupart des activités cellulaires ont lieu dans le cytoplasme, et son volume contribue à donner à la cellule sa structure. Donc sa composition doit être strictement maintenue et elle représente une partie importante de l’homéostasie cellulaire.

A travers tout le cytoplasme, il existe un réseau de protéines appelé le cytosquelette. Le cytosquelette donne à la cellule sa forme, maintient les organites en place et dirige leurs mouvements. Il est également important pour le mouvement et la migration des cellules ainsi que pour la division cellulaire. Le cytosquelette est constitué de microfilaments, de microtubules et de filaments intermédiaires. Les mitochondries sont des organites qui alimentent la cellule en énergie en effectuant un processus appelé la respiration cellulaire. Chaque mitochondrie a une membrane externe lisse et une membrane interne plissée. Les plis de la membrane interne sont appelés les crêtes mitochondriales, et l’espace à l’intérieur de la membrane interne pliée est communément appelé la matrice. Les mitochondries possèdent également leur propre ADN, ce qui atteste qu’elles étaient autrefois des organismes procaryotes distincts.

Les ribosomes sont de minuscules organites qui ne sont pas entourés de leur propre membrane. Ils sont responsables de la traduction de l’ARNm en protéines, aussi appelée synthèse de protéines. Les ribosomes sont constitués d’ARNr ou ARN ribosomique et de protéines fabriquées dans le nucléole. Un ribosome est composé de deux parties imbriquées appelées la petite et la grande sous-unité. Les ribosomes eucaryotes sont appelés les ribosomes 80S car ils sont plus grands que les ribosomes 70S présents dans les cellules procaryotes. Le réticulum endoplasmique est un système continu de membranes plissées qui forme un réseau d’espaces interconnectés à l’intérieur de la cellule.

Il peut être distingué en deux sous-catégories : le réticulum endoplasmique rugueux et le lisse. Le réticulum endoplasmique rugueux est parsemé de ribosomes. Il a généralement une forme plus plate et est plus étroitement associé au noyau. Le réticulum endoplasmique rugueux est responsable du repliement des protéines dans leur forme finale. Au contraire, le réticulum endoplasmique lisse n’est pas parsemé de ribosomes. Il a généralement une forme plus tubulaire et est responsable de la synthèse de certains types de lipides. L’appareil de Golgi est une série de sacs à membrane aplatie. L’appareil de Golgi reçoit les substances finies du réticulum endoplasmique ; puis il les trie et les reconditionne dans des vésicules pour les distribuer aux différentes parties de la cellule.

Un type spécialisé de vésicule fabriquée par l’appareil de Golgi s’appelle le lysosome. Les lysosomes sont responsables de la dégradation et du recyclage des matériaux des cellules. Un lysosome peut contenir plus de 60 types d’enzymes différents et est généralement rempli d’un fluide acide. Le dernier organite présent dans notre cellule animale eucaryote est une vacuole, qui est un sac lié à la membrane utilisé pour le stockage des matériaux. Différents types de cellules eucaryotes auront des variétés et des quantités d’organites différentes selon leur fonction. Regardons maintenant une cellule végétale.

Les cellules végétales sont également des cellules eucaryotes, elles contiennent donc beaucoup des mêmes organites que ceux trouvés dans les cellules animales. Contrairement aux animaux, les végétaux sont des organismes immobiles. Les cellules végétales ont donc une couche externe rigide appelée la paroi cellulaire qui leur donne leur forme et leur structure. La paroi cellulaire des végétaux est constituée de cellulose, ce qui la rend différente des parois cellulaires des bactéries et des champignons. De nombreuses cellules végétales contiennent également des chloroplastes, qui sont le site de la photosynthèse. La photosynthèse est la façon dont les plantes produisent du glucose à partir de la lumière du soleil, c’est une autre adaptation leur permettant d’être immobiles, car elles n’ont pas besoin de se déplacer pour trouver de la nourriture.

Le chloroplaste possède une membrane externe et une membrane interne. Le liquide remplissant la membrane interne est appelé le stroma. La chlorophylle qui facilite la photosynthèse est stockée dans des sacs en forme de pièces appelés les thylakoïdes. Et ces thylakoïdes sont disposés en empilement, appelé le granum. Les caractéristiques spéciales des chloroplastes leur permettent d’effectuer efficacement la photosynthèse. Les chloroplastes contiennent également leur propre ADN, ce qui prouve qu’ils étaient autrefois des organismes procaryotes distincts. Souvent, la plus grande caractéristique de la cellule végétale est sa grande vacuole centrale. La vacuole centrale a deux fonctions principales ; elle est responsable du stockage de l’eau et des nutriments.

Une autre fonction de la vacuole centrale est de remplir la cellule et de maintenir une pression sur la paroi afin que la cellule ne perde pas sa forme. Non seulement chaque organite est adapté à sa fonction, mais la quantité et la sélection des organites dans une cellule sont adaptées à la fonction de la cellule. Une cellule très active qui consomme beaucoup d’énergie, telle qu’une cellule musculaire ou une cellule nerveuse, contiendra de nombreuses mitochondries. En revanche, une cellule moins active qui consomme moins d’énergie aura moins de mitochondries, comme par exemple une cellule de la peau. De la même manière, la couche supérieure des cellules dans une feuille aura de nombreux chloroplastes afin de capturer la lumière du soleil et d’effectuer la photosynthèse. En revanche, les cellules de la racine de la plante, qui ne sont pas exposées au soleil, ne contiendront aucun chloroplaste.

Maintenant que nous avons appris les structures des cellules eucaryotes et comment elles sont adaptées à leurs fonctions, essayons une question d’entraînement.

Ce qui suit est une liste des fonctions des organites eucaryotes. (I) Traiter et transporter des protéines. (II) Organiser les activités de la cellule, y compris la division cellulaire et la synthèse protéique. (III) Être l’emplacement des étapes aérobies de la respiration. (IV) Être l’emplacement des réactions de la photosynthèse. (V) Stocker le matériel génétique sous forme d’ADN. Quelles fonctions de la liste donnée sont réalisées par le noyau ? Quelles fonctions de la liste donnée sont réalisées par le chloroplaste ? Quelles fonctions de la liste donnée sont réalisées par l’appareil de Golgi ?

Cette question nous demande de faire correspondre une ou plusieurs des cinq fonctions énumérées aux organites dans chacune des questions. Afin de répondre à cette question, nous passerons en revue la structure et la fonction des organites énumérés, afin de les associer plus facilement avec les fonctions données dans la question. Et comme l’une des questions mentionne le chloroplaste, et je sais qu’un chloroplaste est un organite qui n’est présent que dans une cellule végétale, je vais utiliser une cellule végétale comme exemple.

Commençons donc avec le noyau. Le noyau a plusieurs fonctions. Il stocke et protège notre ADN. Il contrôle et dirige les activités des cellules. Et le nucléole, qui est la partie plus dense au milieu, fabrique de l’ARNr dont sont constitués les ribosomes. Alors maintenant, associons ce que nous savons avec les fonctions de la liste. Le noyau coordonne les activités de la cellule, y compris la division cellulaire et la synthèse des protéines. Et il stocke également du matériel génétique sous forme d’ADN.

Ensuite, intéressons-nous au chloroplaste. Le chloroplaste est un organite de la cellule végétale de couleur verte, et sa couleur provient d’un pigment appelé la chlorophylle. La chlorophylle est nécessaire pour le processus de photosynthèse. Et la photosynthèse, c’est lorsque les cellules végétales utilisent l’énergie de la lumière du soleil pour produire du glucose, ensuite utilisé dans la respiration cellulaire pour fournir de l’énergie cellulaire. Maintenant, nous pouvons regarder notre liste. La fonction du chloroplaste est de fournir le site pour les réactions de la photosynthèse.

Enfin, regardons l’appareil de Golgi. L’appareil de Golgi ressemble à une pile de sacs à membrane plate. Il remplit les fonctions de conditionnement et de distribution des protéines dans des structures appelées les vésicules. Il fabrique également une vésicule spécialisée appelée le lysosome, responsable de la dégradation et du recyclage des vieux matériaux cellulaires. Alors maintenant, nous sommes prêts à jeter un coup d’œil à notre liste. Et la fonction de l’appareil de Golgi est de traiter et transporter des protéines.

Ensuite, terminons notre leçon en passant en revue ce que nous avons appris. Dans cette vidéo, nous avons découvert les structures que l’on retrouve dans les cellules eucaryotes. Nous avons appris comment ces structures spécialisées, appelées les organites, sont adaptées à leur fonction. Et nous avons appris comment différentes cellules peuvent avoir une variété et un nombre différents de ces structures. Par exemple, les cellules végétales possèdent des chloroplastes, une paroi cellulaire et une grande vacuole centrale, contrairement aux cellules animales.

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