Chapitre 1 : La cellule

Question 1

Exemples d’organismes procaryotes

Answer 1

-Escherichia coli (batonnet)
-Haloquadratum walsby
(Archée carrée)
-Spirochète Cristispira
(bactérie spiralée)
-Vibrio cholerae
(batonnets incurvés avec flagelle)

Question 2

Exemples d’organismes eucaryotes pluricellulaires

Answer 2

homme, chêne

Question 3

Exemples d’organismes eucaryotes unicellulaires

Answer 3

-Chlorelles (algue unicellulaire)
10μm
-Levure (Saccharomyces cerevisiae)

Question 4

def cellule

Answer 4

unité structurale et fonctionnelle fondamentale de la vie.

Question 5

eucaryote / procaryote

Answer 5

Les cellules qui constituent les organismes appartenant à ces domaines sont de deux types : Les
cellules de type eucaryote, dotées d’un noyau et les cellules de type procaryote, dépourvues de noyau (bactéries + archées).

Question 6

organisme unicellulaire / pluricellulaire

Answer 6

Certains être vivants sont unicellulaires, c’est à dire formés d’une seule cellule. D’autres sont
pluricellulaires (= multicellulaires), c’est à dire formés de nombreuses cellules associées

Question 7

Expliquez la notion de compartiment cellulaire

Answer 7

Une des différences majeures entre une cellule eucaryote et une cellule procaryote, c’est que la
cellule eucaryote est compartimentée : Elle contient un important réseau de membranes internes (=
endomembranes), non reliées à la membrane plasmique, qui délimitent différents organites, dont
le noyau fait partie. C’est la présence d’un noyau dans ces cellules qui leur a donné leur nom
(« karyon » = « noyau » en grec ancien)

Question 8

cytosol

Answer 8

milieu aqueux, semi-liquide dans lequel sont dissous des ions, des molécules ou des complexes macromoléculaires
comme les ribosomes, qui assurent la synthèse des protéines

Question 9

cytoplasme

Answer 9

cytosol + organites

Question 10

Toutes les cellules eucaryotes possèdent une paroi.

Answer 10

Faux: Les cellules eucaryotes animales ne possèdent pas de paroi.

Question 11

Légendez les constituants d’une cellule eucaryote animale

Answer 11

Voir schéma

Question 12

Légendez les constituants d’une cellule eucaryote végétale

Answer 12

Voir schéma

Question 13

Légendez les constituants d’une cellule procaryote

Answer 13

Voir schéma

Question 14

Citez les principales fonctions cellulaires

Answer 14

• entrée de matière à travers la membrane plasmique pour puiser dans le milieu extracellulaire les éléments chimiques dont elle a besoin pour fabriquer ces propres molécules
  + dégradation et recyclage de certaines molécules

Synthèse de protéines, lipides, glucides, d’acides nucléiques et d’autres molécules

• production, transformation d’énergie
  Pour renouveler ses constituants
• déformation de la membrane plasmique et structures locomotives ( flagelle) pour pouvoir se déplacer dans son milieu
• communication cellulaire avec d’autres cellules
• division cellulaire ( réplication de l’ADN, duplication de tous les organites, croissance) pour se reproduire

Question 15

particularité cellule eucaryote ( membranes)

Answer 15

cellule eucaryote est compartimentée : Elle contient un important réseau de membranes internes (=
endomembranes), non reliées à la membrane plasmique, qui délimitent différents organites, dont
le noyau fait partie.

Question 16

microscope optique principe

Answer 16

L’objet biologique observé est traversé par la lumière (= photons ; c’est pourquoi on appelle aussi cette technique microscopie photonique). L’image agrandie de cet objet biologique est obtenue par un jeu de lentilles qui permet aussi de focaliser (former) cette image au niveau de l’œil
de l’observateur (ou de la caméra)

Question 17

Le microscope optique à fluorescence

Answer 17

C’est toujours de la microscopie optique mais l’utilisateur peut choisir la source lumineuse : lumière blanche (= toutes les longueurs d’ondes traversent l’objet) ou fluorescence (uniquement une
certaine longueur d’ondes traverse l’objet).
Cette technique requière la présence de molécules fluorescentes dans l’objet biologique.

Question 18

Le microscope électronique

Answer 18

Dans ce type de microscope, beaucoup plus gros, complexe (et cher !) que le microscope
optique, l’objet biologique étudié est soit traversé (microscopie électronique en transmission ; MET), soit balayé en surface (microscopie électronique à balayage ; MEB) par un faisceau d’électrons.
Ce faisceau d’électrons est généré par un filament de tungstène chauffé dans le canon à électrons.
Des électro-aimants jouent le rôle de lentilles magnétiques pour focaliser le faisceau d’électrons. Le faisceau d’électrons se déplace dans une colonne sous vide (pour éviter sa déviation par collision des
électrons avec les molécules d’air).

=> il faut que l’échantillon ait été coloré par des sels métalliques

Question 19

Résolution et grossissement maximum du Microscope optique

Answer 19

Résolution = capacité de l’appareil à séparer ou distinguer des petits objets proches l’un de l’autre

Elle est de :
- 0,2 µm pour un objectif 90-100x (huile à immersion)

• 0,35 µm pour un objectif 40-45x
• 0,9 µm pour un objectif 10x
• 2,3 µm pour un objectif 4x

Grossissement total:
- 1000x maximum (oculaire 10x, objectif 100x à immersion)

• 1500x max quand oculaire 15x (uniquement avec de très bons objectifs 100x)

/!\ Notez que le grossissement total = grossissement de l’oculaire x grossissement de l’objectif

Question 20

Indiquez la résolution et le grossissement maximum du Microscope Électronique

Answer 20

Résolution:
0,2-0,5 nm, soit 1000 fois plus élevée que pour le microscope optique

Grossissement: >100 000

Question 21

intérêt coloration microscope optique

Answer 21

En « lumière blanche », la plupart des cellules contiennent peu d’éléments susceptibles de faire obstacle au passage des rayons lumineux et sont donc invisibles en microscopie optique!!
Une façon de les rendre visibles consiste à les traiter avec des colorants.

Question 22

coloration microscope optique à fluorescence

Answer 22

Il existe plusieurs fluorochromes différents, qui n’absorbent et n’émettent pas les mêmes longueurs d’ondes, ce qui permet de « marquer » les échantillons différents avec des « couleurs » différentes et même, ce qui est plus intéressant, d’utiliser des « couleurs » différentes pour marquer deux
structures différentes au sein du même échantillon
= en gros on utilise des fluorochromes pour les couleurs qd on utilise microscope optique à fluorescence

Question 23

Colorants du noyau et du cytoplasme ( MO)

Answer 23

• L’Hématoxyline-éosine: l’hematoxyline colore les acides nucléiques (donc le noyau) en violet, et l’éosine colore en rose les structures cytoplasmiques.
• Le Bleu de méthylène colore le noyau en bleu foncé, le reste de la cellule en bleu clair.

Question 24

unité de mesure bactérie

Answer 24

il est souvent indiqué que les tailles moyennes des cellules sont de l’ordre de 1 à
3 μm pour les bactéries

Question 25

unité de mesure cellule animale

Answer 25

20 à 50 μm pour les cellules animales

Question 27

unité de mesure cellule végétale

Answer 27

50 à 250 μm pour les cellules végétales.

Question 28

unité de mesure pour une molécule (protéine)

Answer 28

3nm

Question 29

savoir calculer la taille d’une structure cellulaire à partir de micrographies

Answer 29

mesures, échelle et produit en croix

Question 30

reconnaitre microscope optique en lumière blanche

Answer 30

Le grossissement est faible (x 200), plusieurs cellules entières sont visibles.
Les cellules sont visibles, mais on ne voit pas l’ultrastructure en détails.
Un colorant chimique a été utilisé pour marquer le noyau.
Le fond de l’image est clair.

Question 31

Microscopie optique à fluorescence

Answer 31

Le grossissement n’est pas très important (< x 1000) car les cellules entières sont visibles.
Seules certaines structures cellulaires sont visibles car « colorées ».
Le fond de l’image est noir.

Question 32

Microscopie électronique en transmission

Answer 32

Le grossissement est important (x 10 000 donc > x 1000).
On distingue l’ultrastructure cellulaire (tous les organites).
Ce n’est pas la surface, mais l’intérieur de la cellule qui est visible.

Question 33

La résolution d’un microscope optique est plus faible que celle d’un microscope optique à fluorescence ?

Answer 33

Faux: Les deux sont des microscopes optiques, donc ils ont la même résolution.

Ce qui change, c’est le type de “lumière” qui traverse l’échantillon: lumière blanche (toutes les longueurs d’ondes) ou certaines longueurs d’ondes sélectionnées à l’aide d’un filtre.

Question 34

grossissement important et structures visibles en 3D avec un effet de relief

Answer 34

microscope électronique à balayage

Question 35

Sur une micrographie prise à l’aide d’un microscope à fluorescence, seules sont visibles les parties de l’échantillon biologique marquées avec un fluorochrome, les autres parties sont trop sombres.

Answer 35

VRAI:Le microscope à fluorescence permet d’observer la fluorescence émise par ce type de molécules. On observe la fluorescence sur fond noir.

Question 36

Sur une électronographie, les régions peu ou pas traversées par les électrons sont plus sombres que les régions traversées par les électrons.

Answer 36

VRAI: Les atomes majeurs du vivant (C, H, O, N) sont transparents aux électrons. Des sels de métaux lourds, peu ou pas traversés par les électrons, sont utilisés pour contraster les structures cellulaires en se fixant plus ou moins sélectivement à leur niveau.
D’où des électronographies noires (régions denses aux électrons = peu ou pas traversées par ceux-ci) et blanches (régions transparentes/claires aux électrons) où l’on peut observer l’ultrastructure cellulaire.

Question 37

Un microscope optique permet de grossir au maximum (…) tandis qu’un microscope électronique permet de grossir au delà de
…

Answer 37

1000 et 10 000 !!!!

Question 38

au niveau des micrographies, différence MET MEB

Answer 38

MET permet de voir l’image en 2D seulement contre 3D pour le MEB !