Biologie cellulaire exercices et méthodes - Licence PAces cAPes - Dunod

 
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Biologie
                      cellulaire
                         exercices et méthodes
                         Licence • PACES • CAPES
                                Sous la direction de Marc Thiry
                                Professeur à l’université de Liège (Belgique)

                                    Pierre Rigo
                                Assistant pédagogique et acteur de la communication
                                scientifique à l’université de Liège (Belgique)

                                    Sandra Racano
                                Diplômée de l’université de Liège (Belgique)

                                                       2e édition

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Illustration de couverture : Coupe transversale dans une queue de souris.
                                À gauche, l’épiderme est formé de différentes couches superposées de cel-
                                lules épithéliales, dont les plus superficielles sont dépourvues de noyaux.
                                Cet épithélium repose sur un tissu conjonctif, incluant quatre incidences de
                                coupes dans des poils. Un petit massif de cellules glandulaires est annexé à
                                chaque poil. Cliché pris par le Prof. Marc Thiry.

                                                         © Dunod, 2014, 2016
                                                     Nouvelle présentation 2019
                                                   11 rue Paul Bert 92240 Malakoff
                                                           www.dunod.com
                                                       ISBN 978-2-10-080487-0

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Table des matières

                                                                    Avant-propos                                                             5
                                                                    Comment utiliser cet ouvrage ?                                           6
                                                                    Remerciements                                                            8

                                                                1   Unicité chimique du vivant                                                9
                                                                    QCM……………………………………………………………………………………………… 18
                                                                    Vrai ou faux…………………………………………………………………………………… 24
                                                                    Exercices………………………………………………………………………………………… 29
                                                                    Schéma de synthèse : La composition chimique des êtres vivants………………… 34

                                                                2   Unicité structurale du vivant et méthodes d’étude de la cellule         35
                                                                    QCM……………………………………………………………………………………………… 45
                                                                    Vrai ou faux…………………………………………………………………………………… 51
                                                                    Exercices………………………………………………………………………………………… 54
                                                                    Schéma de synthèse : Unicité structurale du vivant…………………………………… 59
                                                                                         Les méthodes d’étude de la cellule…………………………… 60

                                                                3   La périphérie cellulaire                                                 61
                                                                    QCM……………………………………………………………………………………………… 72
                                                                    Vrai ou faux…………………………………………………………………………………… 77
                                                                    Exercices………………………………………………………………………………………… 84
                                                                    Schéma de synthèse : La périphérie cellulaire des eucaryotes……………………… 93

                                                                4   Le noyau                                                                 94
                                                                    QCM……………………………………………………………………………………………                                  104
                                                                    Vrai ou faux…………………………………………………………………………………                             109
                                                                    Exercices………………………………………………………………………………………                              115
                                                                    Schéma de synthèse : Le noyau…………………………………………………………                     120
      © Dunod. Toute reproduction non autorisée est un délit.

                                                                5   Le réticulum endoplasmique et les ribosomes                             121
                                                                    QCM……………………………………………………………………………………………                                  130
                                                                    Vrai ou faux…………………………………………………………………………………                             135
                                                                    Exercices………………………………………………………………………………………                              139
                                                                    Schéma de synthèse : Le réticulum endoplasmique et les ribosomes……………   148

                                                                6   L’appareil de Golgi                                                     149
                                                                    QCM……………………………………………………………………………………………                                  153
                                                                    Vrai ou faux…………………………………………………………………………………                             156
                                                                    Exercices………………………………………………………………………………………                              160
                                                                    Schéma de synthèse : L’appareil de Golgi………………………………………………              162

                                                                                                                                                  3

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7     Les lysosomes                                                                   163
                                QCM……………………………………………………………………………………………                                          169
                                Vrai ou faux…………………………………………………………………………………                                     172
                                Exercices………………………………………………………………………………………                                      176
                                Schéma de synthèse : Les lysosomes…………………………………………………                           179

                          8     Les peroxysomes                                                                 181
                                QCM……………………………………………………………………………………………                                          185
                                Vrai ou faux…………………………………………………………………………………                                     187
                                Exercices………………………………………………………………………………………                                      190
                                Schéma de synthèse : Les peroxysomes………………………………………………                          192

                          9     Les mitochondries                                                               193
                                QCM……………………………………………………………………………………………                                          203
                                Vrai ou faux…………………………………………………………………………………                                     207
                                Exercices………………………………………………………………………………………                                      212
                                Schéma de synthèse : Métabolisme énergétique……………………………………                      217
                                                     Les mitochondries………………………………………………                        218

                          10    Les chloroplastes                                                               219
                                QCM……………………………………………………………………………………………                                          230
                                Vrai ou faux…………………………………………………………………………………                                     234
                                Exercices………………………………………………………………………………………                                      238
                                Schéma de synthèse : Les chloroplastes………………………………………………                        242

                          11    Les filaments cellulaires                                                       243
                                QCM……………………………………………………………………………………………                                          253
                                Vrai ou faux…………………………………………………………………………………                                     256
                                Exercices………………………………………………………………………………………                                      261
                                Schéma de synthèse : Les filaments cellulaires………………………………………                   264

                          12    Les procaryotes                                                                 265
                                QCM……………………………………………………………………………………………                                          273
                                Vrai ou faux…………………………………………………………………………………                                     276
                                Exercices………………………………………………………………………………………                                      280
                                Schéma de synthèse : Les procaryotes…………………………………………………                         286

                          13    La multiplication cellulaire                                                    287
                                QCM……………………………………………………………………………………………                                          297
                                Vrai ou faux…………………………………………………………………………………                                     301
                                Exercices………………………………………………………………………………………                                      308
                                Schéma de synthèse : Cycle, mort et rythmes cellulaires chez les eucaryotes……   315
                                                     La division cellulaire chez les eucaryotes
                                                     et chez les procaryotes………………………………………                     316

                          14    La reproduction des organismes                                                  317
                                QCM……………………………………………………………………………………………                                          328
                                Vrai ou faux…………………………………………………………………………………                                     332
                                Exercices………………………………………………………………………………………                                      337
                                Schéma de synthèse : La reproduction des organismes……………………………                  343
                                                     La reproduction sexuée………………………………………                      344
                                Annexes                                                                         345
                                Index                                                                           348

          4

P001-352-9782100754854.indd 4                                                                                         18/07/2016 18:26
Avant-propos

                                                                                        Le véritable enseignement n’est point de te parler mais de te conduire.
                                                                                                                                      Antoine de Saint Exupéry

                                                                Ce livre a été conçu comme un outil pédagogique        de schémas didactiques destinés à faciliter la com-
                                                                pour aider les étudiants des premières années          préhension des données et leur mémorisation.
                                                                d’études supérieures à appréhender les concepts        Puis, de nombreux exercices de différents types
                                                                fondamentaux de la biologie cellulaire. Une série      (QCM, questions Vrai/Faux et exercices de syn-
                                                                d’exercices incite l’étudiant à se poser des ques-     thèse) et de difficulté croissante, sont proposés
                                                                tions sur la matière et complète ainsi progressi-      afin d’évaluer ses connaissances et d’appliquer
                                                                vement ses connaissances.                              les concepts fondamentaux de la biologie cellu-
                                                                  L’ouvrage présente en quatorze chapitres les         laire. Chaque QCM fait l’objet d’une correction
                                                                bases de la biologie cellulaire, en commençant         commentée. Les questions Vrai/Faux jouissent
                                                                par un exposé sur l’unicité chimique des êtres         également d’une réponse détaillée et les exer-
                                                                vivants, une présentation des plans d’organisa-        cices de synthèse bénéficient de conseils métho-
                                                                tion du vivant et des méthodes d’investigation de      dologiques pour aider l’étudiant à construire
                                                                la cellule qui sont le point de départ du progrès      une réponse. Un ou deux schémas de synthèse
                                                                des connaissances dans le domaine. Les diffé-          à la fin de chaque chapitre relient les différentes
                                                                rents compartiments structuraux et fonctionnels        notions abordées pour aider à une réflexion
                                                                de la cellule eucaryote sont ensuite abordés suc-      plus globale.
                                                                cessivement, de la membrane plasmique aux                Des bonus web (exercices d’entraînement
                                                                filaments cellulaires en passant par le noyau et       supplémentaires), téléchargeables sur la page
                                                                les différents organites. L’organisation morpho-       associée à l’ouvrage sur dunod.com complètent
                                                                fonctionnelle de la cellule procaryote fait l’objet    l’ouvrage.
      © Dunod. Toute reproduction non autorisée est un délit.

                                                                du chapitre suivant. L’ouvrage se termine par            Cet ouvrage de biologie cellulaire est destiné
                                                                deux chapitres consacrés à la continuité de la         aux étudiants de licence de Sciences de la vie et
                                                                vie, le premier sur le cycle, la division et la mort   de la PACES et aux candidats au CAPES de SVT
                                                                cellulaires et l’autre sur la reproduction des orga-   (en France) ainsi qu’aux étudiants du premier
                                                                nismes et la différenciation cellulaire.               Bachelier des Facultés de Sciences, de Méde-
                                                                  Ce découpage est nécessairement arbitraire,          cine et de Médecine vétérinaire (en Belgique).
                                                                c’est pourquoi dans chaque chapitre présentant         Il pourra aussi être consulté avantageusement
                                                                une notion précise, de multiples renvois per-          par tous ceux qui ressentent le besoin de mettre
                                                                mettent au lecteur de se référer rapidement aux        à jour leurs connaissances dans un domaine en
                                                                données associées à la question traitée.               perpétuelle évolution, et qui est devenu indispen-
                                                                  Chaque chapitre débute par un rappel théorique       sable à la compréhension des grandes fonctions
                                                                synthétique, sous forme de fiches, accompagné          biologiques et à celle de leurs désordres.

                                                                                                                                                                      5

P001-352-9782100754854.indd 5                                                                                                                                        18/07/2016 18:26
Comment utiliser
                                                  Unicité chimique
                                                  du vivant
                                                  Mots-clés
                                                                                                                                               1
                                                  • éléments chimiques        • polysaccharides            • protéines
                                                  • molécules inorganiques    • lipides                    • acides aminés
                                                  • eau                       • acides gras                • acides nucléiques
                                                  • sels minéraux

                                                                                                                                                                                                                                                            14 chapitres
                                                                              • triglycérides              • nucléotides
                                                  • molécules organiques      • phospholipides             • ADN
                                                  • glucides                  • stéroïdes                  • ARN

                                                                                                                                                                                                                                                            et leurs mots-clés

                                                                                                                                                                                                                                                   Retrouvez des exercices
                                                                                                                                                                                                                                                   supplémentaires sur la page
                                             Plusieurs gouttelettes lipidiques dans
                                                                                     le cytoplasme d’une cellule humaine
                                             MET. Cliché pris par le Prof. Marc Thiry.                                   du cancer du sein.                                                                                                        associée à l’ouvrage                                                                                      @
                                                                                                                                                                                                                                                   sur dunod.com

                                                                                                                   Des rappels de cours sous forme de fiches

                                      Fiche 1                                                                                                                                                                       • la petite sous-unité a un coefficient de sédimentation de 40S (30S chez les proca-
                                                                                                                                                                                                                      ryotes). Elle est constituée d’une molécule d’ARNr 18S (16S chez les procaryotes) et
                                      Le réticulum endoplasmique                                                                                                                                                      de 33 protéines ribosomiques (21 chez les procaryotes). Cette sous-unité contient le
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                       Fiches

                                                                                                                                                                                                                      site d’attachement à l’ARNm ;
                                                                                                                                                                                                                    • la grande sous-unité possède un coefficient de sédimentation de 60S (50S chez les
                                      Définition                                                                                                                                                                      procaryotes) et est composée de trois molécules d’ARNr (28S, 5,8S et 5S) et de 46
                                      Le réticulum endoplasmique est un système de cavités (ou citernes) limitées par une                                                                                             protéines ribosomiques (34 chez les procaryotes). Chez les procaryotes, en plus de
                                      simple membrane comprenant deux compartiments qui communiquent l’un avec                                                                                                        ces 34 protéines ribosomiques, la petite sous-unité n’est formée que de deux molé-
                                      l’autre : le réticulum endoplasmique lisse (REL) et le réticulum endoplasmique                                                                                                  cules d’ARNr (23S et 5S).
                                      granuleux (REG).                                                                                                                                                                Les sous-unités du ribosome présentent trois sites de liaison aux ARNt (Figure 5.1) :
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                       QCM

                                        Ces deux compartiments ont un constituant commun de type membranaire, mais ils
                                                                                                                                                                                                                    • le site A retient l’ARNt qui porte le prochain acide aminé qui sera ajouté à la
                                      diffèrent par la forme des cavités et par la présence sur la face externe de celles-ci, dans
                                                                                                                                                                                                                       chaîne polypeptidique naissante (on peut associer la lettre A à « arrivée de l’acide
                                      le cas du REG, de ribosomes.
                                                                                                                                                                                                                       aminé ») ;
                                        Le REL est formé d’un « labyrinthe » de fins canalicules interconnectés carac-
                                                                                                                                                                                                                    • le site P retient l’ARNt porteur de la chaîne peptidique en cours de synthèse (on
                                      térisés par l’absence de ribosomes. Ce type de réticulum est fortement développé
                                                                                                                                                                                                                       peut associer la lettre P à « polypeptide en voie de formation ») ;
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                       Vrai ou faux ?

                                      dans les cellules synthétisant des stéroïdes et dans les cellules musculaires. Au sein
                                                                                                                                                                                                                    • le site E est l’endroit où l’ARNt déchargé de son acide aminé quitte le ribosome (on
                                      de ces dernières, il porte le nom de réticulum sarcoplasmique et permet le stockage
                                                                                                                                                                                                                       peut associer la lettre E à exit).
                                      des ions calcium, mais aussi leur libération quand les cellules se contractent (voir
                                      Chapitre 11).                                                                                                                                                                               Site P (site de liaison
                                        Le REG a une organisation sacculaire ; ses membranes sont recouvertes de ribosomes.                                                                                                          du peptidyl-ARNt)
                                      La membrane du REG est en continuité avec la membrane externe du noyau. Il est par-
                                                                                                                                                                                                                                                                                     Site A (site de liaison
                                      ticulièrement abondant dans les cellules séreuses, les plasmocytes (globules blancs) et
                                      les neurones. Dans les cellules nerveuses, les citernes du REG sont rassemblées autour                                                                                                  Site E (site
                                                                                                                                                                                                                                                                                     de l’aminoacyl-ARNt)
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         De nombreux
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                       Exercices

                                                                                                                                                                                                                           de sortie, exit)
                                      du noyau sous la forme d’agrégats appelés corps de Nissl.

                                      La membrane du réticulum endoplasmique
                                                                                                                                                                                                                                                              E    P    A
                                                                                                                                                                                                                                                                                        Grande sous-unité
                                                                                                                                                                                                                                                                                        ribosomique
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         schémas
                                      L’architecture moléculaire des membranes du réticulum est semblable à celle de la
                                      membrane plasmique (bicouche lipidique et protéines, voir Chapitre 3). Toutefois,                                                                                                      Site de liaison
                                      les protéines sont en plus grande quantité que dans la membrane plasmique (70 %                                                                                                           de l’ARNm
                                                                                                                                                                                                                                                                                        Petite sous-unité
                                      au lieu de 60 %). Ces membranes possèdent notamment des enzymes nécessaires à                                                                                                                                                                     ribosomique
                                      la synthèse des protéines, au métabolisme des lipides et aux phénomènes de détoxi-
                                      fication.
                                                                                                                                                                                                                                                   Figure 5.1 Schéma d’un ribosome

                                                                                                                                                                                                                      Le ribosome fonctionnel, c’est-à-dire composé des deux sous-unités réunies, a un
                                      Fiche 2                                                                                                                                                                       coefficient de sédimentation de 80S (70S chez les procaryotes). La taille des ribosomes
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         5. Le réticulum endoplasmique

                                                                                                                                                                                                                    est d’environ 25 à 30 nm (20 nm chez les procaryotes).
                                                                                                                                                          © Dunod. Toute reproduction non autorisée est un délit.

                                      Les ribosomes                                                                                                                                                                        L’unité S, pour Svedberg, est une unité de mesure du coefficient de sédimentation
                                                                                                                                                                                                                          qui dépend des propriétés hydrodynamiques de la particule. Cette unité n’est pas                                               Des astuces
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         et conseils
                                                                                                                                                                                                                          additive : le coefficient de sédimentation d’une particule composée de deux sous-par-
                                      Les ribosomes sont des particules ribonucléoprotéines (ou RNP) constituées d’ARNr
                                                                                                                                                                                                                          ticules ne sera donc pas égal à la somme de leurs deux coefficients de sédimentation.
                                      couplés à des protéines. Certains, appelés ribosomes liés, sont accolés à la face cytoso-
                                      lique des membranes du réticulum ou de la membrane externe de l’enveloppe nucléaire,
                                                                                                                                                                                                                      En plus des ribosomes cytosoliques, les mitochondries et les chloroplastes renferment
                                      d’autres, baptisés ribosomes libres, baignent au sein du cytosol. Ils assurent la synthèse
                                                                                                                                                                                                                    également des ribosomes de type procaryotique (voir Chapitres 9 et 10).
                                      des protéines en assemblant des acides aminés dans un ordre prédéterminé, suite à la
                                      lecture d’un ARNm.
                                        Les ribosomes sont constitués de deux sous-unités de dimensions inégales qui sont
                                      désignées en fonction de leur coefficient de sédimentation :

                      122                                                                                                                                                                                                                                                                                         123

                P001-352-9782100707119.indd 122                                                                                        23/03/14 18:32P001-352-9782100707119.indd 123                                                                                                                              23/03/14 18:33

          6

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cet ouvrage ?                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   Des questions Vrai/Faux

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                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                             Vrai ou faux

               Des schémas de synthèse                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                           Des QCM
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                1.
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                 pour s’auto-évaluer
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    La membrane

               en fin de chapitre
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          plasmique des                                                                 Vrai
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    lipidiques de comp                              cellules comporte                                           Faux
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               osition moléculaire                               deux feuillets
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               2.
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   La membrane plasm                                       identique.                                           
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                ique est une struct
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                           ure glycolipidiq
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               3.
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   Les protéines transm                                                         ue.
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  embranaires de                                                                
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   amphiphiles.                                           la membrane plasm
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                       ique sont
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            4. Les lipides composant                                                                                           
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   l’édifice membranair
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            5. La membrane plasmique                                             e sont immobiles.
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  des fonctions distin
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      contient des proté                                                       
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                 ines spécifiques
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              ctes.                                                     assurant
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            6. Chez les animaux, la                                                                                            

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          ce
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                membrane plasm

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      ET : Endosome Tardif
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         ique comporte

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      EP : Endosome Préco
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                 de cholestérol influe

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               Entraînement

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      CR : Corps Résiduel
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              nçant la fluidité                                des molécules
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                           7. La condition pour qu’un                                membranaire.                                     

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                 Appareil de Golg i
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   phénomène d’osm
                                                                                                                                                                                                                                                                nèse des lysosomes
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                 compartiments                                               ose soit observé

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      L : Lysosome
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      contenant des                                                entre deux
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                d’une membrane                               solutions différ                                                 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                       perméable à l’eau                            entes   est la présence
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          8. Les membranes plasm
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                sélective entre
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               QCM
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                 iques forment
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   et imperméable
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                       une frontière de
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         à tous les soluté
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               s.

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              Fiches
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   les cellules et leur                                         perméabilité
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                environnement.                                       
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         9. L’eau traverse la memb                                                                                            
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                rane cellulaire par
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        10. L’éthanol traverse la                                          un transport actif.
                                                                                                                                                            tion extracellulaire

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            membrane plasm                                                                   
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     ique par simple
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        11. Les transports actifs                                                           diffusion.
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          1. Parmperme                                                                              
                                                                                                                                                                                                                                                                       Fiche 2 : La bioge

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   ttent de rétablir
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                           i les affirm                                                                      
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        12. La pompe sodium-pot                             ations suiva l’isotonie entre deux
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               ntes sur la memmilieux.
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              assium entretient
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                 ❏❏ a. La membrane                                                    brane plasm    ique, laquelle est exact

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          osomes
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              plasmique de par                                          la polarité de la
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      la stœchiométrieplasmique est une                         membrane                                          e?
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          enveloppe disco           
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                       13. La clathrine est❏un     ❏ b. La membrane des échanges qu’elle effect                       ue.       ntinue .     
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         des composantplasmique prése
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              plasmique.                                        s  du  glyco           nte  une

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         QCM
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        type cellulaire.                        calyx de la memb   composition chimi
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         rane             que invariable
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                       14. La phagocytose❏❏est      c. La
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         selon le
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         le memb      rane plasmique
                                                                                                                                                                    Fiche 5 : La diges

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              mécanisme
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          male
                                                                                                                                                                                                                                                   L

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          ort

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                             dans les lipoprotéine                            par             est
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     lequel le une  cholestruct ure
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                tion intracellulaire
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                ❏❏ d. La s de                                             stérol      symé
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   conte   nutrique
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                             memb
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   .
                                                                                                               lysosomes

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                faible
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                       Vésicules de transp

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                             cellules rénales.                        rane
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        densiplasm
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                té (LDL)
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      iqueest entou
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                 absor                                     
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      Vésicule intraendoso

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      re bé
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         depar
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                             nombcertai
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     reux

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          thèse : Les lys
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                ❏❏ e. La membrane                                                        nesorganites dans
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      15. L’exocytose constitutiv                           plasmique contie
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     nt des protéines
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              la cellule.
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      cellul  eaire.
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  permet, entre                                             dont la nature varie
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            constant des phosp                                         autres, le renou                                            suivant le type
                                                                                                                                                                                                                                                             n

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    Vrai ou faux ?
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                       holipides et des                                        vellement
                                                                                                                                                                                                                                                         tio

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            plasmique.  2. Parmi les affirm glycoprotéines de la membrane                                                 
                                                                                                                                                                                                                                                       ra
                                                                                                                     et composition des

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                           ations suivantes
                                                                                                                                                                                                                                                             atu

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      16. Le glycocalyx est  fauss uneestruct
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                           ?                                            sur les lipides
                                                                                                                                                                                                 dation

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                membranaires,
                                                                                                                                                                                                                                                                       M

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   ure propre aux                                                                   laquelle est
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     17. Les protéines intram                                           procaryotes.
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                             ❏❏ a. Les embra                                                                      
                                                                                                                                                                                                                                                                                                    ET

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                             phospnaires                                                                  
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        Fiche 4 : La diges

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                           facilite leur fixatio                      holipisont
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              des toujou
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     contiers
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  n dans
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     dans la                                  nnent
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  glyco  sylées
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                       des   group
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                 , ceemen
                                                                                                                                                                                               Dégra

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               la bicou
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  memb     rane
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         che                                            qui ts polair
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  es 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                             Hétérophagie

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     18. Le glycocalyx interv                                      plasm
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               lipidiq  ue.ique.                                          disposés en vis-à-
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               vis
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                             ❏❏ b. ient     dans les
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     Les phosp           proce
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     holipi  des  ssus  de
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     19.  La  paroi végétale
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            ❏❏ c.prima
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   sont   amphrespir  ation
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   iphiles. cellulaire.
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    Le chole
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          ire contie                                                                     
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                       n

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          et de la pectine.                       stérolntinflue
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            de la sur
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    cellul
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   tio

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         la ose,
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                             fluidit
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   deé l’hém
                                                                                                                                                                                                                                                         d’autophagie

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        de la icellu
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               memb  lose

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                             Exercices
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            ❏ d. Les glycolipide                                                        rane. 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    20. La paroi végétale❏est
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                 ra

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            Schéma de syn

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                           s possèdent une                                               
                                                                                                                            Fiche 1 : Structure

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      atu

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     une structure qui                              activité antigénique
                                                                                                                                                                                                                                                         Vésicule

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         tissus végétaux.   ❏ ❏ e.  Le cholestérol,             évolue en foncti                              .
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     M

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                           hydrophobe                  on de l’âge des
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              , se dispo
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    21. Une cellule végét ment des chaînes aliphatiques                                    se dans la zone      corres
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         pondant à l’emp
                                                                                                                                                                                                                              Mitochondrie

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  des phospholipi
                                                                                                                                                                                                                             endoplasmique

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              ale peut surviv                                                                                              lace-
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      re sans paroi.                                   des des biomembran
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      3. Parmi                                                                                                  es.
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                             EP

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     les structures
                                                                                                                                                                                               CR

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     cellulaires suiva                      
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               double bicouche                        ntes, laquelle n’est
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      76                                                                                        lipidique ?                                pas délimitée
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         par une
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               d’endocytose

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              ❏❏ a. Le noyau.
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               Vésicules

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              ❏❏ b. La mitochondr
                                                                                                                                                                                                                               Lame de réticulum

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                             P001-352-97821
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   ie.
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                           00707119.indd                                                      ❏❏ c. Le chloroplaste
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   76
                                                                                                                                                                                                tion intracellulaire

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    .
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              ❏❏ d. Les peroxysom
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   es.

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     e est un délit.
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              ❏❏ e. Tous sont                                                                     23/03/14 18:35
                                                                                                                                              Membrane plasmique

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              entourés d’une
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                             double bicouche
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                             lipidique.
                                                                                 e est un délit.

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                       4.
                                                                                                                                                                                                                                                                                            lage

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                             Parmi les affirm
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                             ations suivantes
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                             fausse ?                         sur les protéines

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                 laire
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              ction non autorisé
                                                                                                                                                                                                                                                                                            Fiche 3 : Le recyc

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                membranaires,
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              laquelle est
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                             ❏❏ a. Toutes les
                                                                                      ction non autorisé

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               protéines memb

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                           3. La périphérie cellu
                                                                                                                                                                                                        Fiche 4 : La diges

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               ranaires exercent
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                             ❏❏ b. La protéine                                    la même foncti
                                                                                                                                                                                                                               Autophagie

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                G est une proté                                  on.
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                ine membranair
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            ❏❏ c. Certaines                                     e intrinsèque.
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              protéines de la
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     © Dunod. Toute reprodu

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  l’influx nerveux.           membrane plasm
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                 ique participent
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  à la transmission
                                                                                            © Dunod. Toute reprodu

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            ❏❏ d. Les protéines                                                                     de
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                 de la membrane
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   plasmique sont
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            ❏❏ e. Les protéines                                     mobiles.
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                 périphériques peuve
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      nt être glycosylées
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          .
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                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     23/03/14 18:35

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              P001-352-97821
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   71
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                       00707119.indd
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                                                                                                                                                                                         179
                                                                                                                                            00707119.indd
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                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   23/03/14 18:35

                                                                              Des exercices pour s’entraîner                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                           Toutes les réponses commentées
                                                                              avec des conseils méthodologiques

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                 Réponses
                                                                                Entraînement
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            Fiches

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               1. d. La chro
                                                                                Exercices                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         chromatine)
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    matine con
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      est essentie
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     densée (ou
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                       hétéro-
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                 la périphé                            llement loca                             Une enzyme
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                rie du noy                             lisée à                                     appelée prim
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                 brane inte                    au, associée                                    la synthèse                         ase peut déb
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                 rne de l’en                      à la mem-                                     d’une chaî                           uter
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                 velo                                          ADN simple                    ne d’ARN à
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                l’intermédia                            ppe nucléai                                            brin. Elle unit              partir d’un
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   ire de la lam                       re par                                                    les ribonuc
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                du nucléol                          ina,   ainsi qu’autou                     un  à un, en les                                 léotides
                                                                                1.                                   Si une membrane cellulaire contient, en poids, 20 % de lipides et 80 % de protéines,                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      e. Quelque                                     r                                     appariant avec
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               condensée                      s mottes de                                     d’ADN, ce                               ceux d’un
                                                                                                                     calculer le rapport moléculaire lipides/protéines sachant que les lipides ont un poids                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     peuvent auss                   chromatine                                    qui crée une                           brin
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   i être disp                               taire du brin                    amorce com
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               sein du noy                                                                                                                    plémen-
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            QCM

                                                                                                                     moléculaire moyen de 1 000 daltons et les protéines de 50 000 daltons.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     au. Le cent                      ersées au                                     matrice à l’end
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               donc prin                        re du noyau                                  d’un nouveau                         roit où l’init
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               cipalement                        renferme                                        brin va se                      iation
                                                                                2.                                   Un récipient est séparé en deux compartiments A et B par une membrane perméable
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              (chromatine                         de l’euchro                         6. c. Les frag                         produire.
                                                                                                                     aux molécules et ions de taille inférieure à celle d’une molécule de saccharose. En A, on                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   décondensée                       matine                                    ments d’Ok
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        2. e. La chro                               ).                                      men ts de                       azaki son
                                                                                                                     place 800 ml d’une solution dont la composition est la suivante : lactose 1 mol/l et NaCl                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               dés oxy ribo                t des seg-
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            matine con                                                                                      nuc léot ides
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                             tine) apparaî                  densée (hét                                     qui sont prod
                                                                                                                     29,25 g/l. En B, on place 200 ml d’une solution dont la composition est la suivante :                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      t sous la form               érochroma-                                        uits au cou                    (AD N)
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                             gulières. C’es                          e de mottes                           des chromos                       rs de la répl
                                                                                                                     saccharose 0,2 M, urée 12 g/l et NaCl 0,585 %.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          ication
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            Vrai ou faux ?

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                 t l’euchromat                        irré-                                   omes. Lors
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                             un aspect                              ine qui prés                           le brin reta                       de la répl
                                                                                                                     Les masses moléculaires de ces différentes substances sont les suivantes : saccharose :                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               diffus. Ces                               ente                                   rdé est syn                    ication,
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            deux type                                     discontinue                      thétisé de
                                                                                                                     342 g/mol ; lactose : 342 g/mol ; NaCl : 58,5 g/mol ; urée : 60 g/mol.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                 tine pourron                                  s de chroma-                                     , par petits                   manière
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              t être distingu                                             ensuite liés                     fragments
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            de Feulgen                             és par la réac                                           les uns aux                   qui sont
                                                                                                                     a) Calculez la pression osmotique « potentielle », c’est-à-dire celle que l’on pourrait                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               , une coloratio                           tion                                                   autr
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            mise en évid                         n cytochim                              fragments                                es. Ces peti
                                                                                                                     mesurer dans un osmomètre fermé par une membrane uniquement perméable à l’eau,                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          ence de l’AD                       ique de                                  ont été dén                              ts
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               N.                                        d’Okazaki,                        ommés frag
                                                                                                                     des solutions de départ. Détaillez votre calcul.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                3. b. La fibr                                                                                       du nom de
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          leurs découv
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                           ments
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        e chromat                                                        Ce ne son
                                                                                                                     b) Lorsque les solutions ont été placées dans leur compartiment respectif, quels                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      non µm, est                    inienne de                                                   t donc pas                           reurs.
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                           30 nm, et                    réplication,                    des amorces
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            une structur                                                                 mais bien                        pour la
                                                                                                                     mouvements de molécules ou d’ions vont se produire ?                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  de six nuc                         e en hélice                                                              des  frag
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          léosomes                             formée                   déjà répliqué                             ments d’AD
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          chement des                      par tour.                                                      .                                      N
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            Exercices

                                                                                                                     c) Dans quel compartiment le niveau du liquide sera-t-il le plus élevé à l’équilibre ?                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               Le rappro-
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                             nucléosome                                        7. e. Chez
                                                                                                                     d) Quelle sera, à l’équilibre, la concentration massique de NaCl dans chacun des                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     est assuré                           s dans cett
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        par une hist                           e fibre                             les eucaryo
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         mique, l’his                       one internuc                               (ARNm, ARN                   tes, les ARN
                                                                                                                     compartiments ?                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     tone H1.                              léoso-                                   t et ARNr)                   transcrits
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         des quatre                      L’histone                                     des molécu                       sont général
                                                                                                                     e) Quelle sera, à l’équilibre, la concentration molaire de l’urée dans chacun des                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                 histones du                      H3   est  une                                 les de très                        ement
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         nucléosome                        noyau prot                                 cours d’un                      grande taill
                                                                                                                     compartiments ?                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    .                                  éique du                                   processus                      e qui, au
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      transcriptio                    de maturat
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  4. e. Un nuc                                                                                        nnelle, son                   ion post-
                                                                                                                          Les dimensions des deux compartiments sont telles qu’en début d’expérience, le                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                             léosome est                                                     ARN fonc                          t transfor
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        mère d’histon                     constitué                                                tionnels.                        mées en
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          es (deux exe                   d’un octa-                  intervienne                  Les ARNt
                                                                                                                          niveau de liquide dans chacun d’eux est identique.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                 mplaires de                                             nt dans la                et  les  ARN
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                       cune des                                                                                                                                r
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     histones                                   cha-                mais ne son                      synthèse
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                       autour duq                    H2A, H2B                                                          t pas trad                 protéique,
                                                                                                                     Conseil méthodologique                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                           uel s’enroul                 , H3 et H4)                                                        uits en prot
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         e sur un                                   L’ARN poly
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                       quart un                                         tour trois                                 mérase se                           éines.
                                                                                                                        Différenciez bien les solutés qui peuvent passer au travers de la membrane et ceux qui                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      segment                                                        (aussi app                       sert du brin
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      paires de                      d’ADN d’en                                                  elé brin anti                      matrice
                                                                                                                        en sont incapables.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         bases. L’his                     viron 140                     support tem                     -sens, 3’→
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      partie du                        tone   H1 ne fait                                            pora                        5’) com   me
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   nucléosome                                 pas                                          ire pour l’hy
                                                                                                                        Utilisez la formule suivante pour les calculs de dilution :                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  . Celui-ci pos                               nucléotides                               bridation
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     diamètre moy                                        sède un                                    qu’elle poly                         des
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                       en de 10 nm.                                               crit aussi bien                    mérise. Elle
                                                                                                                        Concentration initiale (Ci) × Volume initial (Vi) = Concentration finale (Cf) × Volume final (Vf)                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            tinienne a                             La fibre chro                                             les exons                      trans-
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  un diamètre                                 ma-                gènes. Les                          que les intr
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      de 30 nm.                                                   introns ne                       ons des
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               5. d. Les
                    © Dunod. Toute reproduction non autorisée est un délit.

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              3. La périphérie cellulaire

                                                                                                                                                                                                                                         Ci × Vi = Cf × Vf                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                       transcrit prim                    seront élim
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              ADN poly                                                                               aire                         inés   du
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    d’amorcer               mérases son                                                                    par un proc
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  seules la                     t incapables                    sage qu’a                                  essus d’ép
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                 synthèse                                                      u cours de                                is-
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    cléotide.                                  d’un polynu-                     transcriptio                     la maturat
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                Elles ne peu                                                                    nnelle.                        ion post-
                                                                                3.                                   Quelle serait la morphologie d’un globule rouge placé dans chacune des solutions                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               nucléotides                     vent qu’a
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  à l’extrémité                   jouter des           8. c. La poly
                                                                                                                     suivantes, en considérant que l’état d’équilibre est atteint ? Sachant que vis-à-vis de                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                       préexistante                        3’-OH d’un                                              mérisation
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    déjà apparié                     e chaîne                 niveau du                        de l’ARN
                                                                                                                     cette cellule, une solution isotonique présente une osmolarité de 0,3 OsM :                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   du brin mat                          e avec les                                             site d’initiat                débute au
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                 rice. C’est                             bases                niveau du                          ion et s’ac
                                                                                                                     a) NaCl 0,15 M                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               nucléotides                     une courte                                                  site de term                     hève au
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  (5 à 10 nuc                     chaîne de                  le début et                       inaison, qui
                                                                                                                     b) Saccharose 0,15 M                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         amorce, qui                         léotides),                                              la fin de l’un                    marque
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  assure le déb                     appelée                 La séquence                         ité de tran
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  d’un nouveau                         ut de la synt                                            ATG sur le                   scription.
                                                                                                                     c) Saccharose 0,3 M                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            brin. Lors                           hèse               correspond                           brin sens
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                 réplication                        de l’initiatio                                            au codon                        de l’ADN
                                                                                                                     d) Saccharose 0,8 M                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      de l’ADN cellu                        n de la                 de   la                           de démarra
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                 court brin                       laire, l’amorce                                   trad  uction prot                        ge (AUG)
                                                                                                                     e) Saccharose 0,3 M et lactose 0,3 M                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    d’ARN doté                               est un                                              éique (voir
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            d’une extrémi
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                té 3’ libre.
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    9. d. Les ARN                                        Cha  pitre 5).
                                                                                                                     f) Glucose 0,2 M                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      r ne sont pas
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                             106                                                                                          Ils constitu                       traduits en
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            ent, avec                      protéines.
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                           les protéine
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                           s riboso-
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                             83
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      P001-352-9
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                7821007071
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          19.indd 106

              P001-352-9782100707119.indd 83                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   23/03/14 18:36

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               23/03/14 18:36

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                       7

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Remerciements
           Je remercie très vivement tous ceux qui depuis plusieurs    •• Prof. Dommès Jacques, université de Liège, faculté
           années contribuent au bon fonctionnement du cours de           des sciences, département des sciences de la vie, bio-
           biologie cellulaire dispensé aux étudiants du premier          logie moléculaire et biotechnologie végétales,
           bachelier en Sciences, à l’université de Liège. Il s’agit   •• Prof. Joris Bernard, université de Liège, département
           en particulier du collectif enseignant de la faculté des       des sciences de la vie, physiologie et génétique bac-
           Sciences et des assistants qui encadrent les séances           tériennes,
           d’aide à l’étude et les travaux pratiques : Pierre Bal-     •• Prof. Laurent Michel, université Paris-Sud d’Orsay
           thasart, Sébastien Brouwers, Philippe Compère, Nadine          XI, UFR Sciences, département de biologie, labora-
           Coosemans, Véronique Goosse, Alain Hambuckers,                 toire de dynamiques cellulaires et modélisation,
           Marielle Lebrun, Dorothée Pete, Ludovic Sottiaux,           •• Prof. Nüsse Olivier, université Paris-Sud d’Orsay XI,
           Nicolas Thelen et Marie-France Versali.                        UFR Sciences, signalisation calcique et interactions
              Je tiens également à témoigner ma sincère reconnais-        cellulaires dans le foie,
           sance à toute l’équipe du projet « 1, 2, 3… Sciences »      •• Dr O’Donohue Marie-Françoise, université Paul
           et surtout à Françoise Bastin, Rudi Cloots et Nicolas          Sabatier Toulouse 3, laboratoire de biologie molé-
           Vandewalle, avec lesquels je partage depuis 2008 les           culaire eucaryote,
           tribulations de l’enseignement en première année du         •• Prof. Peulen Olivier, université de Liège, faculté de
           bachelier en Sciences.                                         médecine, département des sciences biomédicales et
              Un tout grand merci à l’unité de didactique des             précliniques, laboratoire de recherche sur les métas-
           sciences biologiques et en particulier à Marie-Noëlle          tases,
           Hindryckx et Corentin Poffé pour leur soutien dans ma       •• Prof. Ploton Dominique, université de Reims Cham-
           démarche pédagogique.                                          pagne-Ardenne, UFR de médecine et de pharmacie,
              Je remercie bien sûr tous mes collaborateurs grâce          matrice extracellulaire et dynamique cellulaire,
           auxquels j’ai pu enrichir et diversifier mes connais-       •• Prof. Polette Myriam, université de Reims Cham-
           sances en biologie cellulaire. Je pense en particulier         pagne-Ardenne, plasticité de l’épithélium respira-
           aux membres de mon unité de recherche en biolo-                toire dans les conditions normales et pathologiques,
           gie cellulaire et tissulaire du GIGA-Neurosciences :        •• Prof. Pascal Poncin, université de Liège, faculté des
           Marie Cloes, Nicolas Johnen, Patricia Piscicelli et            sciences, département de biologie, écologie et évo-
           Justine Renauld.                                               lution, biologie du comportement - éthologie et psy-
              Je souhaite associer à cet ouvrage tous les relecteurs      chologie animale,
           qui ont accepté de nous prodiguer leurs précieux com-       •• Prof. Portetelle Daniel, université de Liège, faculté
           mentaires et conseils, chacun dans leurs spécialités,          de Gembloux Agro-Bio Tech, chimie et bio-indus-
           sur les différents chapitres du livre. Je les en remercie      tries, microbiologie et génomique,
           chaleureusement. Il s’agit de :                             •• Prof. Remacle Claire, université de Liège, départe-
           •• Prof. Blondel Marc, université de Bretagne Occiden-         ment des sciences de la vie, unité de génétique,
              tale (Brest), faculté de médecine des sciences de la     •• Prof. Roingeard Philippe, université François Rabe-
              santé, laboratoire de génétique, génomique fonction-        lais (Tours), UFR de médecine, biologie cellulaire
              nelle et biotechnologies,                                   et virologie.
           •• Prof. Castronovo Vincenzo, université de Liège,            Je termine en exprimant toute ma gratitude à mes
              faculté de médecine, département des sciences bio-       deux assistants pédagogiques avec lesquels j’ai partagé
              médicales et précliniques, biologie générale et cellu-   cette belle expérience : Sandra qui a lancé le travail avec
              laire et laboratoire de recherche sur les métastases,    son esprit de synthèse et son sens critique aiguisé, et
           •• Prof. Caudron Nicolas, université Joseph Fourier -       Pierre qui a assuré l’essentiel du travail avec son grand
              Grenoble I, UFR de chimie et de biologie (Valence),      enthousiasme, sa fraîcheur, sa disponibilité, sa rigueur
              dynamique cellulaire et cytosquelette,                   et son ouverture d’esprit.

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Unicité chimique
              du vivant                                                                                    1
                  Mots-clés
                  ••éléments chimiques       ••polysaccharides           ••protéines
                  ••molécules inorganiques   ••lipides                   ••acides aminés
                  ••eau                      ••acides gras               ••acides nucléiques
                  ••sels minéraux            ••triglycérides             ••nucléotides
                  ••molécules organiques     ••phospholipides            ••ADN
                  ••glucides                 ••stéroïdes                 ••ARN

               Plusieurs gouttelettes lipidiques dans le cytoplasme d’une cellule humaine du cancer du sein.
               MET. Cliché pris par le Prof. Marc Thiry.

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Fiche 1

                      Les éléments chimiques
                      Sur la planète Terre, il existe 94 éléments chimiques naturels qui diffèrent entre eux
                      par le nombre de protons au sein de leur noyau atomique. Ce critère est utilisé dans
                      le tableau périodique de Mendeleïev pour classer les différents éléments chimiques.
                      Dans celui-ci, le nombre de protons est appelé numéro atomique (Z) et les éléments
                      chimiques sont classés par numéro atomique croissant.
                        La composition élémentaire de la matière vivante est très différente de celle de la
                      lithosphère et de l’atmosphère. Ainsi, moins de la moitié des 94 éléments chimiques
                      trouvés sur la planète Terre sont retrouvés chez les organismes vivants.
                        De plus, la distribution de ces éléments dans les organismes vivants n’est pas nécessai-
                      rement proportionnelle à leur distribution dans la croûte terrestre. Dans cette dernière,
                      les quatre éléments les plus abondants sont, dans l’ordre, l’oxygène (O), le silicium (Si),
                      l’aluminium (Al) et le fer (Fe). Dans les organismes vivants, l’oxygène (O), le carbone
                      (C), l’hydrogène (H), et l’azote (N) représentent environ 95 % de la masse de la plupart
                      des cellules. Ainsi, l’oxygène est l’élément chimique le plus abondant dans les deux cas,
                      mais les trois autres diffèrent.
                        L’oxygène, le carbone, l’hydrogène et l’azote présentent la propriété de former des
                      liaisons covalentes entre eux en mettant en commun une paire d’électrons. De plus,
                      puisque la force d’une liaison covalente est inversement proportionnelle au poids ato-
                      mique des atomes liés et que ces quatre éléments font partie des plus légers, ils sont
                      donc capables de former des liaisons covalentes très fortes.
                        Enfin, le reste de la masse des cellules vivantes est constitué de calcium (Ca), phos-
                      phore (P), potassium (K), soufre (S), sodium (Na), chlore (Cl), magnésium (Mg) et
                      d’une dizaine d’autres éléments qui s’y trouvent à l’état de traces. Ces éléments repré-
                      sentent donc environ 5 % de la masse et sont appelés les oligo-éléments. Chacun de
                      ceux-ci est toutefois indispensable au bon fonctionnement de l’être vivant.

                      Fiche 2

                      Les composés inorganiques et organiques
                      L’eau et les autres molécules inorganiques
                      Les molécules inorganiques sont toutes les molécules sans squelette fait d’atomes de car-
                      bones liés à de l’hydrogène, par exemple le gaz carbonique (CO2), l’eau (H2O)…
                        La vie est dépendante de l’eau. Toutes les réactions du métabolisme de l’être vivant se
                      déroulent en milieu aqueux. L’eau est le constituant le plus abondant de la matière vivante.
                      Elle représente environ 75 % du poids total d’un individu. L’eau est une molécule polaire,
                      ce qui en fait un bon solvant. Cette propriété est le résultat d’une différence d’électroné-
                      gativité entre les différents atomes de l’eau. L’électronégativité peut être définie comme
                      la capacité d’un élément chimique à attirer les électrons d’un autre élément chimique.
                      Ainsi, puisque l’électronégativité de l’atome d’oxygène (O) est plus haute que celle de
                      l’hydrogène (H), l’eau présente un dipôle électrique permanent. Cette polarité lui permet
                      de réaliser des liaisons hydrogène intermoléculaires.

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Les sels minéraux se présentent sous deux formes dans la matière vivante. Ils se
                                                                retrouvent d’une part dans la constitution de structures peu ou pas solubles (squelettes,
                                                                coquilles et carapaces), mais aussi en solution, dissociés en ions. Dans la cellule, un

                                                                                                                                                                       Fiches
                                                                équilibre finement régulé est maintenu entre les différentes concentrations d’ions. Une
                                                                minime variation de la balance ionique peut avoir des effets désastreux sur l’être vivant.
                                                                À titre d’exemples, les ions interviennent notamment dans l’excitabilité neuromuscu-
                                                                laire, dans les effets osmotiques, comme cofacteurs de certaines protéines, etc.

                                                                Les molécules organiques
                                                                Un composé chimique est dit organique lorsqu’il possède au moins un atome de carbone

                                                                                                                                                                       QCM
                                                                lié au minimum à un atome d’hydrogène. Les composés organiques présentent une haute
                                                                diversité structurelle et fonctionnelle, ainsi qu’une forte stabilité grâce aux propriétés
                                                                spécifiques de liaison de l’atome de carbone, sa valence lui permettant notamment de
                                                                former quatre liaisons covalentes avec d’autres atomes.
                                                                  Les composés organiques jouent un rôle important dans les réactions chimiques du vivant.

                                                                                                                                                                       Vrai ou faux ?
                                                                Les biomolécules organiques se classent en quatre grands groupes : glucides, lipides, pro-
                                                                téines et acides nucléiques. Certains glucides, les protéines et les acides nucléiques sont
                                                                des polymères, c’est-à-dire des molécules constituées d’un grand nombre d’unités structu-
                                                                rales identiques ou semblables, les monomères, unis par des liaisons covalentes.
                                                                  Bien que les classes de polymères diffèrent par la nature de leurs monomères, les
                                                                mécanismes chimiques par lesquels les cellules synthétisent ou dégradent les macromo-
                                                                lécules sont identiques. Il s’agit respectivement d’une réaction de condensation, dans
                                                                laquelle deux monomères se lient par une liaison covalente et libèrent une molécule

                                                                                                                                                                       Exercices
                                                                d’eau, ou d’une réaction d’hydrolyse, lorsqu’ils se scindent en monomères. Ces pro-
                                                                cessus se produisent à l’aide d’enzymes, des protéines qui augmentent la vitesse des
                                                                réactions chimiques en abaissant leur énergie d’activation.

                                                                Fiche 3

                                                                Les glucides
                                                                Les molécules organiques composées de carbone, d’hydrogène et d’oxygène, avec un
                                                                ratio Hydrogène/Oxygène de deux pour un, sont appelées glucides ou hydrates de car-
                                                                bone (Cm(H2O)n avec m ≥ n). Ils sont une source d’énergie métabolique importante pour

                                                                                                                                                                         1. Unicité chimique du vivant
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                                                                les êtres vivants, l’énergie provenant de l’oxydation du glucose stocké sous forme de
                                                                polymères tels que le glycogène chez les animaux ou l’amidon chez les plantes.

                                                                Les monosaccharides ou oses
                                                                Ce sont des sucres simples non ramifiés dont tous les carbones portent une fonction
                                                                alcool (–OH), sauf un qui porte une fonction carbonyle, divisant les oses en aldoses
                                                                (fonction aldéhyde) ou cétoses (fonction cétone). On classe également les oses en fonc-
                                                                tion du nombre de carbones qu’ils possèdent : trioses, tétroses, pentoses, hexoses et
                                                                heptoses. Le glucose (C6H12O6, Figure 1.1) est, par exemple, un aldohexose.
                                                                  Les oses sont généralement représentés par la projection de Fischer (Figure 1.1). Celle-ci
                                                                consiste en une représentation plane d’une molécule tridimensionnelle. Toutes les liaisons
                                                                chimiques sont représentées avec des lignes horizontales ou verticales, de telle sorte que la

                                                                                                                                                                11

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