Une structure complexe : la cellule

« Une structure complexe : la cellule Le concept général de la cellule et la construction de la théorie cellulaire ont été énoncés grâce à l’observation de structures semblables dans de nombreux organismes. Cette observation a été rendue possible grâce à l’invention du microscope optique. Plus récemment, l’invention du microscope électronique a permis l’exploration de l’intérieur de la cellule et la compréhension du lien entre échelle moléculaire et cellulaire. La membrane plasmique, qui sépare la cellule de l’extérieur, est constituée d’une bicouche lipidique et de protéines. Le caractère hydrophile ou lipophile de certaines parties de molécules qui constituent la membrane plasmique permet sa stabilité. Tous les êtres vivants sont constitués de cellules qui sont délimitées par une membrane plasmique. La cellule, unité fondamentale du vivant, est un milieu réactionnel aqueux séparé de l’extérieur par la membrane plasmique. Le fonctionnement cellulaire nécessite un apport en énergie, la cellule est donc en interaction permanente avec son environnement avec lequel elle réalise de nombreux échanges. La cellule contient un noyau, un cytoplasme, une membrane et des organites. C’est une sphère.

Son volume est défini et limité par la membrane plasmique qui délimite le cytoplasme, lieu du métabolisme. Métabolisme : ensemble des réactions chimiques de l’organisme Organite : élément intra cellulaire visible en microscope optique, lieu de certaines réactions du métabolisme Membrane : volume est défini et limité par la membrane plasmique 1 I – Élaboration de la théorie cellulaire : De l’invention du microscope à la théorie cellulaire A – Premières observations en microscope optique 1595 : Janssen invente le 1er microscope : il lui permet de grossir des petits objets de 3 à 10 fois. 17ème siècle , 50 ans plus tard, Leeuwenhoek et Hooke perfectionnent cet outil afin d’observer des choses non visibles à l’œil nu. Les 1ers microscopes et observations sont accordés à Hooke et de Leeuwenhoek au 17ème siècles : 1ères observations de cellules. Les cellules sont des unités structurales séparées par une membrane dont certaines contiennent un noyau. Leeuwenhoek : construit un microscope pour observer des organismes vivants invisibles à l’œil nu : êtres vivants microscopiques d’une mare ou spermatozoïdes d’animaux, d’hommes et d’insectes. N’étant pas scientifique, il n’utilise pas le terme « cellule » pour nommer ce qu’il a observé. 1665 : Hooke : développe son propre microscope optique : observations microscopiques qui contribuent à la découverte du monde invisible (notamment des dessins de protozoaires, microorganismes unicellulaires) Il est le 1er a observé des cellules : c’est le premier à utiliser ce terme en 1667. Il plaça une coupe de liège sous un microscope fabriqué par ses propres soins et y observa des « petites chambres ». Le microscope permet de comprendre une caractéristique connue du liège : validation par le microscope. La 1ère qualité d’un scientifique est la curiosité : comprendre le monde qui nous entoure Travail par comparaison. Le microscope optique est utilisé notamment en biologie pour observer des tissus ou des cellules. Il permet de grossir un objet de 40 à 1000 fois : grossis jusqu’à x 2000 Sa résolution est de 10 µm à 1 mm Au 17ème siècle, l’invention du microscope permet l’observation des cellules = petits compartiments délimités par une membrane 2 B – Au 19ème siècle, les progrès du microscope optique et la multiplication des observations permettent la construction de la théorie cellulaire L’observation et la description des 1ères cellules au 17ème siècle ne suffisent pas à élaborer la théorie cellulaire. Ce n’est qu’au 19ème siècle que des scientifiques contribuent à sa construction. 1839 : Schwann a remarqué que tous les êtres vivants étaient constitués d’une ou plusieurs cellules. Il pose 2 principes de la théorie cellulaire : • La cellule est l’unité de base du vivant • Tous les êtres vivants possèdent une ou plusieurs cellules. 1839 : Schleiden et Schawnn : hypothèse de la génération spontanée des cellules : les cellules peuvent apparaître spontanément à partir de substances organiques du milieu. 1861 : Pasteur rejette la théorie de la génération démontre par des expériences qu’une cellule ne peut pas apparaître spontanément à partir de substance organique : une cellule provient nécessairement d’une cellule préexistante. 1864 : La théorie de la génération spontanée est rejetée par Pasteur. Le 3e principe de la théorie cellulaire est établi : toute cellule provient d’une autre par division. Une théorie est un ensemble cohérent d’explications et de notions sur un sujet. L’élaboration d’une théorie peut prendre plusieurs siècles. Sa construction passe par des propositions, des observations, des expérimentations et des remises en question. Nombreuses cellules observées : des ressemblances et des différences. Tous les êtres vivants présentent des points communs relatifs à leur organisation Toutes les cellules présentent des ressemblances structurelles. 3 Seule ma multiplication des expériences permet ainsi de voir des ressemblances peu apparentes. La théorie cellulaire a ainsi pu émerger par • différentes observations : Leewen, Hooke, Scwan, Pasteur • différentes inventions : microscope optique 1595 et microscope électronique 1931 Énoncé de la théorie cellulaire : • Tous les êtres vivants sont constitués d'une ou plusieurs cellule(s). • La cellule est l’unité structurelle et fonctionnelle du vivant : ce qui signifie que tous les êtres vivants possèdent une ou plusieurs cellules qui permettent leur bon fonctionnement. Elle est la plus petite unité structurale du vivant. • Toute cellule est issue d’une autre cellule : toute cellule provient d’une autre par division cellulaire. ex : mitose, méiose Si la théorie cellulaire parait aujourd’hui évidente, elle s’est construite au fur et à mesure de découvertes ou d’observations sur 3 siècles. Les inventeurs ont chacun apporté leur pierre à l’édifice permettant d’aboutir à une définition solide du terme.... »