Les cellules comme unité de base des organismes vivants - Séance 4

Les chloroplastes sont des organelles présents dans les cellules végétales. Ils sont responsables de la photosynthèse. La photosynthèse est le processus par lequel les plantes convertissent l’énergie lumineuse en énergie chimique sous forme de glucose. Les chloroplastes sont des organelles généralement de forme ovale avec une double membrane. La membrane externe est perméable. Une membrane perméable régule l’échange de matériaux entre le chloroplaste et le cytoplasm de la cellule végétale.

La membrane interne renferme une matrice semi-fluide appelée stroma. À l’intérieur du stroma, il y a des sacs membraneux appelés thylakoïdes. Les thylakoïdes sont disposés en piles appelées grana. Les thylakoïdes contiennent un pigment appelé chlorophylle. La chlorophylle absorbe l’énergie lumineuse et la convertit en énergie chimique. Les grana sont reliés par des lamelles stromales, qui permettent l'échange de matériaux entre les thylakoïdes.

Les chloroplastes sont responsables de la capture de l'énergie de la lumière du soleil et de son utilisation pour convertir le dioxyde de carbone et l'eau en glucose, grâce au processus de photosynthèse. Ce glucose est ensuite utilisé par la plante comme source d’énergie et pour construire d’autres molécules importantes. Les chloroplastes jouent un rôle crucial dans la survie et la croissance des plantes. Les chloroplastes fournissent de l'énergie et des nutriments aux plantes. L’énergie et les nutriments sont nécessaires aux processus métaboliques des plantes.

Le tonoplaste est un type de membrane que l'on trouve dans les cellules végétales. Sa structure est similaire à celle des autres membranes de la cellule, comme la membrane plasmique qui entoure toute la cellule. Semblable à la membrane plasmique, le tonoplaste est composé de lipides et de protéines, disposés en bicouche. Cependant, le tonoplaste est spécialisé dans la mesure où il forme une barrière autour de la vacuole centrale. La vacuole est un grand organite présent dans les cellules végétales qui stocke de l'eau, des ions et d'autres substances.

Le tonoplaste permet le mouvement des ions et d'autres petites molécules entre la vacuole et le cytoplasm de la cellule. Le tonoplaste peut également modifier sa composition en réponse à différentes conditions. Cela lui permet de répondre au stress environnemental et de maintenir un environnement stable pour la cellule.

La paroi cellulaire est une couche externe rigide qui entoure la cell membrane. On l’observe dans de nombreux types de cellules, notamment les bactéries, les plantes, les champignons et certains protistes. La cell wall protège la cellule des dommages et de l’invasion par des agents pathogènes tels que les bactéries et les virus. Il fournit également un soutien structurel à la cellule, l’empêchant de s’effondrer sous son propre poids. Ceci est particulièrement important dans les cellules végétales. C’est parce que les plantes ont besoin de conserver leur forme pour transporter l’eau et les nutriments.

La structure de la cell wall varie selon le type d'organisme. Chez les plantes, la cell wall est constituée de fibres de cellulose. Les fibres de cellulose sont de longs et fins brins de molécules de glucose. Ces fibres sont disposées selon un motif entrecroisé pour former une structure en forme de maille. Il est ensuite enrobé d’autres matériaux tels que la lignine, l’hémicellulose et la pectine. L'hémicellulose renforce la cell wall. La lignine améliore la rigidité de la cell wall. Il fournit également un soutien au transport des minéraux. La pectine aide à maintenir les cellules adjacentes ensemble.

Chez les bactéries, la cell wall est constituée de peptidoglycane. Le peptidoglycane est une molécule complexe composée de chaînes de sucre et d'acides aminés. Il forme une couche rigide qui donne sa forme à la cellule et la protège. Dans les cellules bactériennes, la cell wall contrôle le flux de molécules à travers la membrane. Il empêche les substances nocives de pénétrer dans la cellule et permet aux substances bénéfiques de passer à travers.

Nous savons que chaque cellule végétale est protégée par une cell wall. Comment les matériaux sont-ils transportés entre les cellules ? À cet effet, de petits canaux ou pores relient les cellules végétales adjacentes. Ces canaux ou pores sont appelés plasmodesmes. Ils permettent la communication et le transport de matériaux entre les cellules. Les plasmodesmes se trouvent dans tous les types de cellules végétales, y compris les cellules des racines, des tiges, des feuilles et des fleurs. Ils sont importants pour la croissance des plantes, leur développement et leur défense contre les agents pathogènes.

Les plasmodesmes sont constitués d'un canal central, appelé desmotubule. Le desmotubule est entouré d'une membrane. La membrane est continue avec la membrane plasmique des deux cellules qui sont reliées par les plasmodesmes. On pense que le desmotubule est composé de protéines spécialisées qui aident à maintenir la forme et la fonction du canal. Les plasmodesmes peuvent agir comme un mécanisme de défense contre les agents pathogènes. Lorsqu'une plante est infectée par un agent pathogène, les cellules voisines peuvent fermer leurs plasmodesmes pour empêcher la propagation de l'agent pathogène à d'autres parties de la plante.

Les microvillosités sont des projections microscopiques en forme de doigts qui s'étendent à la surface de certains types de cellules. On les trouve le plus souvent dans la muqueuse de l’intestin grêle et des tubules rénaux. Les microvillosités sont constituées d’un noyau de filaments d’actine. Les filaments d'actine sont de longues et fines fibres protéiques, entourées d'une membrane plasmique. Les filaments d'actine sont ancrés à la cell membrane par un complexe protéique appelé toile terminale, qui aide à maintenir la forme et la stabilité des microvillosités.

Les microvillosités sont particulièrement importantes dans l’intestin grêle, où elles jouent un rôle essentiel dans l’absorption des nutriments. La surface accrue fournie par les microvillosités permet une absorption plus efficace des nutriments contenus dans les aliments. Les microvillosités contiennent également des enzymes qui aident à décomposer les nutriments, tels que les glucides et les protéines. Ces nutriments sont divisés en molécules plus petites qui peuvent être plus facilement absorbées par le corps.

Un virus est une minuscule particule qui peut infecter les êtres vivants, tels que les plantes, les animaux et les bactéries. Contrairement à d’autres organismes vivants, les virus ne peuvent pas survivre ni se reproduire par eux-mêmes. Ils dépendent d’une cellule hôte pour survivre et se reproduire. La structure d’un virus est constituée de matériel génétique. Le matériel génétique peut être de DNA ou de l’ARN. Le matériel génétique est entouré d’une enveloppe protéique protectrice. Cette enveloppe protéique est appelée capside. La fonction principale de la capside est de protéger le matériel génétique du virus.

Certains virus possèdent également une enveloppe externe composée de lipides qui les aident à entrer et à sortir de la cellule hôte. Cette enveloppe est entourée de petites saillies. Ces projections sont appelées protéines d’enveloppe. Ils aident à l’interaction entre le virus et la cellule hôte. La fonction principale d’un virus est d’envahir une cellule hôte. Après avoir envahi, le virus prend le contrôle de la machinerie de la cellule hôte. Il se réplique ensuite en utilisant les ressources de la cellule hôte. Cela provoque diverses maladies chez l’hôte.