La cellule est un espace séparé de l'extérieur par une membrane plasmique, qui constitue donc unobstacle aux échanges entre le cytoplasme et le milieu extracellulaire. Problématique : Comment est structurée une cellule pour la délimiter du milieu extérieur, tout enpermettant son fonctionnement ?

Activités Capacités travaillées

1. Créer des cellules artificelles pour expliquer comment la membrane sépare le cytoplasme du milieu extracellulaire

2. A partir de la page LLS.fr/es1p48 expliquer le rôle de chaque composant majoritaire de la membrane, puis la schématiser.

3. Comparer l'épaisseur de la membrane plasmique à la taille d'une cellule et d'un organite de votre choix, afin de justifier le type de microscope utilisé pour observer chacune de ces structures, dont vous donnerez le rôle. Conclure en répondant à la problématique.

Schématiser la membrane plasmique à partir demolécules dont les parties hydrophile/lipophile* sont

identifiées.

Situer les ordres de grandeur : atome, molécule,organite, cellule, organisme.

Relier l’échelle de la cellule et celle de la molécule encalculant la taille d'une structure cellulaire

TP1SB – La cellule vivante, une structure complexe

La membrane plasmique(MET x300 000)

Méthode : calcul de la taille réelle d'une structure et calcul du grossissement d'un microscope- à partir d'un grossissement : 1. mesurer à la règle la taille de la structure sur la photographie 2. diviser la taille par le grossissement- à partir d'une échelle : 1. Remplir un tableau de ce type selon l'échelle fournie sur la photo comme dans l'exemple ci-dessous :

Trait d'échelle Structure étudiée

Taille mesurée en cm sur le document 1,5 cm L = à mesurer à la règle en cm

Taille réelle en µm 5 µm ? = longueur recherchée en µm

2. On peut alors déduire de ce tableau :- la taille de la structure en réalisant un produit en croix : ( L x 5 ) / 1,5 = ?- le grossissement du microscope employé : grossissement = taille mesurée / taille réelle en convertissant les tailles dans la même unité, ici le µm.

a. On convertit tout en µm : 1,5cm = 15 000µm. b. On peut alors calculer avec la formule : grossissement = 15 000 / 5 = 3000 donc le microscope utilisé pour cette échelle grossit x3000

exemple : 5µm

Document ressource – La structure des cellules eucaryotes

x2000

a. Cellule animale vue au MET (colorisée) b. mitochondrie vue au MEB (colorisée)

organite impliqué dans la respiration cellulaire C

6H

120

6 + 6O

2 → 6CO

2 + 6H

2O + énergie

x2000

a. Cellule végétale vue au MET (colorisée) b. chloroplaste vu au MEB (colorisé) organite impliqué dans la photosynthèse

6CO2 + 6H

2O + énergie lumineuse → C

6H

120

6 + 6O

2

* réticulum, ribosome et appareil de Golgi permettent à la cellule de fabriquer des protéines* centrosome et microtubules permettent la division cellulaire* lysosome, peroxysome et vésicule sont des organites aux rôles variés

*

*

*

**

*

* *

*

Le cytoplasme correspond au liquide intracellulaire, il contient organites et molécules nécessaires au fonctionnement de la cellule. Ce liquide intracellulaire est plus concentré en solutés que le milieu extracellulaire, dont il est séparé par la membrane.

Molécule de glucose C6H1206 (1nm)

ADN (2nm)

Expérience de création de cellules artificiellesSolutions et matériel disponible :- Huile composée de lipides (molécules amphiphiles)- Eau du robinet + Tubes à essai, pipettes pasteur (libère une goutte de 50µL)- Solution salée bleue (concentration en NaCl = 250g/L)

Constituants de la celluleLa membrane plasmique est à l'�interface entre deux milieux aqueux : le milieu intracellulaire et le milieu extracellulaire. Le cytoplasme correspond au liquide intracellulaire. Il est concentré en sels minéraux et contient organites et molécules nécessaires au fonctionnement de la cellule.

Comportement des lipides en milieu aqueuxAfin de comprendre le rôle des lipides de la membrane, desphospholipides sont ajoutés dans de l’eau. On observe alors qu’ilsadoptent spontanément différentes configurations en présenced’eau. Ces configurations sont stabilisées grâce aux partieshydrophiles et hydrophobes des lipides.

Représentation schématique des composants de la membrane plasmique (à utiliser pour le schéma de la membrane plasmique)

(Seuls les constituants représentés ci-contre sont attendus dans leschéma de la membrane, même si la membrane possède plus deconstituants que ceux-là, tels que le cholestérol...)

Rappel : unités de mesure de longueurMètre

mdécimètre

dmcentimètre

cmmillimètre

mmmicromètre

µmnanomètre

nmpicomètre

pm

1 10-1 10-2 10-3 10-4 10-5 10-6 10-7 10-8 10-9 10-10 10-11 10-12