Tous les êtres vivants sont faits de cellules. Cette idée paraît évidente aujourd’hui, mais elle a mis près de deux siècles à s’imposer, au rythme des progrès des microscopes. La cellule est aussi un objet d’étude pour la chimie : elle est délimitée par une membrane faite de molécules qui s’organisent spontanément.
Une question sur ce cours ?
ULU, le tuteur d’ULUMINE, t’aide à partir de ce cours.
Objectifs
- Retracer les grandes étapes de la construction de la théorie cellulaire
- Manipuler les ordres de grandeur du vivant (mm, µm, nm)
- Calculer une taille réelle à partir d’un grossissement ou d’une échelle
- Décrire la structure de la membrane plasmique
1. La construction de la théorie cellulaire
- 1665 : Robert Hooke observe au microscope de fines tranches de liège et nomme « cellules » les petites logettes qu’il voit.
- Fin du XVIIe siècle : Antoni van Leeuwenhoek, avec des microscopes à une lentille, observe des « animalcules » (micro-organismes) et des spermatozoïdes.
- 1838-1839 : Matthias Schleiden (plantes) et Theodor Schwann (animaux) affirment que tous les êtres vivants sont constitués de cellules.
- 1855 : Rudolf Virchow complète : toute cellule provient d’une autre cellule (« omnis cellula e cellula »).
Théorie cellulaire : La cellule est l’unité de structure et de fonctionnement du vivant ; tout être vivant est formé d’une ou de plusieurs cellules, et toute cellule naît de la division d’une cellule préexistante.
2. Les échelles du vivant
| Objet | Ordre de grandeur |
|---|---|
| Ovocyte humain | ≈ 0,1 mm = 100 µm |
| Cellule animale ou végétale typique | 10 à 100 µm |
| Bactérie | ≈ 1 µm |
| Épaisseur de la membrane plasmique | ≈ 7 à 8 nm |
| Molécule d’eau | ≈ 0,3 nm |
1 mm = 10⁻³ m ; 1 µm = 10⁻⁶ m ; 1 nm = 10⁻⁹ m
L’œil distingue des détails d’environ 0,1 mm ; le microscope optique jusqu’à environ 0,2 µm, ce qui suffit pour voir les cellules ; le microscope électronique révèle les structures de quelques nanomètres, comme la membrane.
Calculer une taille réelle
Sur une photographie prise avec un grossissement × 400, une cellule mesure 2 cm.
- Taille réelle =
- 2 cm = 20 000 µm
- 20 000 / 400 = 50 µm
La cellule mesure 50 µm.
3. La membrane plasmique
La cellule est délimitée par la membrane plasmique, qui la sépare du milieu extérieur et contrôle les échanges.
Phospholipide : Molécule amphiphile : une tête hydrophile (attirée par l’eau) et deux queues d’acides gras hydrophobes (qui fuient l’eau).
- Dans l’eau, les phospholipides s’organisent spontanément en bicouche : têtes hydrophiles vers l’eau (intérieur et extérieur de la cellule), queues hydrophobes face à face au centre.
- Des protéines sont insérées dans cette bicouche ou y sont associées (transport, reconnaissance…).
Chez les végétaux, une paroi rigide, riche en cellulose, double la membrane à l’extérieur.
À retenir
- Théorie cellulaire : tout être vivant est fait de cellules, et toute cellule provient d’une cellule.
- Elle s’est construite de Hooke (1665) à Schleiden, Schwann (1838-1839) et Virchow (1855), grâce aux microscopes.
- Une cellule mesure en général 10 à 100 µm ; une membrane environ 7 à 8 nm.
- Taille réelle = taille sur l’image / grossissement.
- La membrane plasmique est une bicouche de phospholipides avec des protéines.
Et maintenant, à toi !
Vérifie que tu as compris avec les exercices, puis révise avec la fiche.