LA THÉORIE CELLULAIRE

ET LA VIE

LA THÉORIE CELLULAIRE

ET LA VIE

Gilles Bourbonnais / Cégep de Sainte-Foy

"Tout ce qui est généralement commun aux végétaux et aux animaux comme toutes les facultés qui sont propres à chacun de ces êtres sans exception, doit constituer l'unique et vaste objet d'une science particulière qui n'est pas encore fondée, qui n'a même pas de nom, et à laquelle je donnerai le nom de biologie. "

Jean-Baptiste MonetChevalier de Lamarck1744-1829

La théorie cellulaire

Robert Hooke 1665

Mince tranche de liège

Tous les tissus végétaux ou animaux sont faits de petites unités:

les cellules

Surface de la peau (grenouille)

cellule

Feuille d'Élodée (petite plante aquatique)

Feuille vue en coupe

Neurones (cellules nerveuses)

Qu’est-ce que c’est ?

Sac rempli de gras

Autres structures de la cellule

Cellules musculaires (forment les muscles)Cellules musculaires (forment les muscles)

Muscle lisse (muscle involontaire comme le muscle entourant les

vaisseaux sanguins ou l’intestin)

Muscle squelettique(muscle volontaire comme les muscles actionnant le

squelette)

Cellule très allongée ressemblant à un long spaghetti

Cellules

Protéines et sels minéraux

Mêmes des structures dures comme les dents ou les os sont faites de cellules

protéines et minéraux sécrétés par les cellules osseuses

Cellule (ostéocyte)

OsOs

Les vaisseaux sanguins sont essentiels pour la vie des cellules de l’os

La théorie cellulaire :

• Tous les êtres vivants sont faits de cellules (au moins une cellule).

• La cellule est l'unité de base du vivant : la cellule est la plus petite structure présentant les propriétés du vivant.

Un être humain contient quelque chose comme 100 000 milliards de cellules (10 14). Chacune de ces cellules est

un être vivant .

Un être humain contient quelque chose comme 100 000 milliards de cellules (10 14). Chacune de ces cellules est

un être vivant .

« Tant que la biologie n’avait pas acquis la notion de cellule, elle ne pouvait prétendre qu’à une figuration extrêmement grossière des phénomènes vitaux, quels qu’ils soient. Une pièce maîtresse lui faisai t défaut, à quoi ne pouvait suppléer aucune ressource de l’imagination ou du ra isonnement .»

Jean Rostand (1894-1977), Esquisse d’une histoire de la biologie

Certains êtres vivants ne sont faits que d'une seule cellule.

Ex. l'amibe

D’où vient la première cellule ??????

= Problème des origines de la vie

Toute cellule vient de la reproduction d’une autre cellule

• La Terre et le système solaire ont environ 5 milliards d’années

• Les plus vieilles traces de vie datent de 3,5 à 3,8 milliards d’années

LUCA = Last Universal Common AncestorLUCA = Last Universal Common Ancestor

Comment s’est formée la première cellule? À quoi ressemblait-elle ? On ne le sait pas trop...

Deux concepts importants découlent de la théorie cellulaire:

1. Unité du vivant

2. Qu’est-ce que la vie ?

1. Unité du vivant

Les cellules de tous les êtres vivants sont très semblables les unes par rapport aux autres.

Au niveau microscopique, il n'y a que très peu de différences entre les espèces.

Le fonctionnement des cellules est à toutes fins pratiques le même d'une espèce à l'autre.

2. Qu’est-ce que la vie ?

La vie se définit au niveau cellulaire, mais qu'est-ce qu'une cellule vivante ?

Qu’est-ce que la vie?

Être vivant = structure pouvant :

• Se réparer (en puisant des matériaux et de l’énergi e dans son environnement)

• Se reproduire (et transmettre l’information de sa structure)

• Contrôler son fonctionnement en fonction des variations du milieu

Et pour un pluricellulaire, qu’est-ce que la vie ?

On reconnaît deux grands types de cellules:

• Cellules procaryotes (= bactéries)

• Cellules eucaryotes (= toutes les autres cellules)

• 1 à 3 µm en général

• pas d'organites présents (sauf ribosomes)

• matériel génétique non enfermé dans un noyau délimité

• tous unicellulaires

Cellules procaryotes:

1 µm = 1/1000 mm

p. 8

Zoom sur une épingleX 50

X 1250

X 6000

X 30 000

Cellules eucaryotes :

• 10 à 100 µm en général

• Nombreux organites internes faits de membranes.

• Matériel génétique délimité par une membrane = noyau

Cellule procaryote

Cellule eucaryote

Les niveaux d'organisation de la matière

• La matière est formée d'atomes .

• Les atomes s'assemblent en molécules .

• Les molécules s'assemblent pour former les cellules .

• Les cellules s'assemblent en tissus .

• Les tissus en organes .

• Les organes forment les systèmes .

• Et les systèmes, les organismes .

4-54-5

À chaque niveau, de nouvelles propriétés apparaissent: propriétés émergentes

Les molécules ont des propriétés que n'ont pas les atomes les constituant.

Les cellules ont des propriétés (la vie) que n'ont pas les molécules, même les plus complexes.

Le cerveau (organe) a des propriétés que n'ont pas les neurones (cellules) qui le forment.

Etc.

Le tout est plus que la somme de ses parties

On peut définir des niveaux encore plus élevés :

Population : ensemble des individus d’une même espèce habitant un endroit donné.

Communauté : ensemble des êtres vivants d’un endroit donné.

Écosystème : communauté en interaction avec son milieu physique.

Biosphère : portion de la planète Terre abritant des êtres vivants.

FINFIN