Biologie cellulaire et physiologie

Transport Membranaire

Le transport membranaire du plasma permet à certaines substances de passer à travers, en fonction de leur taille :

• Diffusion : Deux solutions de concentrations différentes séparées par une membrane perméable.
• Osmose : Deux solutions séparées par une membrane semi-perméable.
• Transport actif : Des molécules peuvent être transportées d'un endroit où leur concentration est inférieure à un endroit où elle est supérieure.

Les plus grosses particules, telles que les bactéries, ne peuvent pas traverser la membrane. Cela inclut l'amortissement et la formation d'une vésicule qui est incorporée dans le cytoplasme par endocytose (l'exocytose est le processus contraire).

Photosynthèse

La photosynthèse permet d'obtenir de la matière organique à partir de l'énergie solaire captée par la chlorophylle (pigment qui donne la couleur verte aux plantes) et de matières inorganiques. Elle se déroule en deux phases :

• Phase lumineuse : La lumière est utilisée pour briser les molécules d'eau. Elle se produit dans la membrane des thylakoïdes et se produit uniquement en présence de lumière.
• Phase sombre : Se déroule dans le stroma et peut se faire sans lumière.

Bactéries

Les bactéries sont des organismes microscopiques qui présentent différents aspects :

• Cocci : Forme ronde.
• Bacilles : Forme allongée.
• Spirilles : Forme en spirale.

Toutes ont la même structure de base. Elles n'ont pas de noyau véritable, mais plutôt une molécule d'ADN. Les bactéries sont des cellules procaryotes et diffèrent des eucaryotes en ce qu'elles n'ont pas de noyau, de mitochondries, d'appareil de Golgi, etc. Elles n'ont pas non plus de cytosquelette. La plupart sont hétérotrophes, mais il existe des autotrophes photosynthétiques ou chimiosynthétiques. Il y a aussi des parasites qui causent des maladies et d'autres symbiotes bénéfiques.

Cycle Cellulaire

Le cycle cellulaire présente des phénomènes de durée variable. Il y a deux étapes :

• Interphase : Période entre deux cycles consécutifs.
• Phase de division : La division cellulaire se produit.

Reproduction Asexuée

Les descendants sont des copies exactes de leur progéniteur. Elle se divise en :

• Bipartition : Division en deux parties d'une seule cellule (ex : monères et protistes).
• Gemmation : Une variété de bipartition qui se produit dans les organismes unicellulaires tels que les levures.
• Régénération : Processus de régénération de certains organismes tels que les lézards, les crabes, etc.
• Fragmentation : Rupture spontanée en deux ou plusieurs parties du corps, chaque partie donnant naissance à un autre individu dans son ensemble.
• Sporulation : Divisions successives du noyau d'une cellule mère (ex : sporozoaires).

Reproduction Sexuée

Les descendants ont une nouvelle combinaison de caractères qui les rend uniques. Ainsi se reproduisent presque tous les organismes pluricellulaires. Deux progéniteurs sont nécessaires. Elle se divise en :

• Anisogamie : Se produit dans la plupart des organismes et produit deux types de gamètes morphologiquement distincts.
• Isogamie : Se produit chez certains protistes et organismes multicellulaires simples (champignons). Les gamètes sont morphologiquement égaux.
• Espèces unisexuées : Il existe deux types d'individus selon les gonades, mâles ou femelles.
• Espèces hermaphrodites : Les individus portent les deux types de gonades et produisent deux types de gamètes.

Fécondation

Processus de fusion des gamètes pour former le zygote.

• Fécondation externe : Se produit dans les milieux aquatiques. La femelle libère des ovules non fécondés et le mâle libère du sperme qui féconde les œufs dans l'eau.
• Fécondation interne: Fréquente chez les animaux terrestres. L'accouplement entre le mâle et la femelle est nécessaire. Selon l'endroit où la fécondation a lieu, on distingue:
  • Ovipares : Les œufs fécondés ou non sont expulsés vers le milieu extérieur. La fécondation est interne et, dans certains cas, externe (ex : oiseaux).
  • Ovovivipares : Les œufs se développent au sein de la femelle. La fécondation est interne et est présente chez certains poissons et reptiles.
  • Vivipares : Les œufs se développent à l'intérieur de la mère. La fécondation est interne et se produit chez les mammifères et certaines espèces de reptiles et de poissons.

Le Sang

Le sang est un tissu liquide circulant dans les vaisseaux sanguins grâce aux contractions cardiaques. Il est composé de plasma (liquide clair constitué d'eau et de substances dissoutes) et d'autres éléments figurés :

• Globules rouges : Transportent l'oxygène.
• Globules blancs : Impliqués dans les fonctions défensives.
• Plaquettes : Coagulation du sang.

Théorie Cellulaire

• La cellule est l'unité morphologique et fonctionnelle des êtres vivants.
• Les cellules sont l'unité structurale des êtres vivants.
• Tous les êtres vivants sont formés d'une ou plusieurs cellules.
• Toutes les cellules proviennent d'une autre cellule préexistante.

Bioéléments

Les bioéléments sont les composants nécessaires à la vie. Le carbone, l'eau et les minéraux jouent un rôle important. L'eau représente 70% de notre corps, et les minéraux, bien que moins abondants, jouent un rôle crucial, surtout chez les plantes.

Voie Anaérobie

La voie anaérobie est celle qui ne nécessite pas d'oxygène, comme dans le cas de la fermentation du vin grâce à certaines bactéries.

Digestion

Le processus digestif comprend :

• Ingestion : Entrée des aliments dans le corps.
• Digestion : Transformation des aliments en molécules plus simples (digestion mécanique et chimique).
• Absorption : Les molécules obtenues passent dans le système circulatoire à travers les parois du tube digestif.
• Égestion : Processus d'élimination des résidus.

Le système digestif des vertébrés est le plus évolué. Il est formé d'un tube digestif (bouche, pharynx, œsophage, estomac et intestins) et de glandes annexes (glandes salivaires, foie et pancréas). La digestion peut être divisée en digestion buccale, gastrique et intestinale. L'absorption intestinale peut se faire par diffusion ou transport actif.

Respiration

La respiration est le processus qui fournit des nutriments aux cellules, ce qui implique un échange de gaz. La physiologie de l'appareil respiratoire se compose de deux poumons avec des sacs appelés alvéoles.

Systèmes Nerveux et Hormonal

Les animaux ont deux systèmes de régulation et de coordination des fonctions : les systèmes nerveux et hormonal (ou endocrinien). Les plantes n'ont qu'un système hormonal.

Le système nerveux des vertébrés a une forme tubulaire. Le tube antérieur (ou céphalique) est large et contient le cerveau, tandis que le tube postérieur est long et étroit et constitue la moelle épinière.

Le système nerveux est divisé en :

• Système nerveux central (SNC) : Composé de l'encéphale et de la moelle épinière.
• Système nerveux périphérique (SNP) : Composé de ganglions et de nerfs.

Système Nerveux Central (SNC)

Le SNC est protégé par deux enveloppes :

• Enveloppes osseuses : Crâne (pour l'encéphale) et vertèbres (pour la moelle épinière).
• Enveloppes membraneuses (méninges) : Trois couches (pie-mère, arachnoïde et dure-mère).

Les neurones du SNC sont disposés de manière à ce que les corps neuronaux soient regroupés dans la zone extérieure, formant la substance grise, tandis que les fibres nerveuses sont regroupées à l'intérieur, formant la substance blanche.

L'encéphale est formé par :

• Cerveau : Partie la plus volumineuse, constituée du télencéphale (divisé en deux hémisphères, où les sensations conscientes sont accentuées) et du diencéphale (hypothalamus et hypophyse).
• Mésencéphale : Contrôle de nombreux réflexes visuels et auditifs.
• Cervelet : Situé derrière le cerveau et divisé en deux hémisphères. Sa mission est de contrôler et de coordonner les mouvements et l'équilibre.
• Bulbe rachidien : Contrôle les fonctions automatiques du corps, comme les battements du cœur ou la ventilation pulmonaire.

Moelle Épinière

Structure tubulaire aplatie qui s'étend de la base de l'encéphale à la deuxième vertèbre lombaire. La moelle épinière contrôle de nombreux réflexes et transmet les impulsions nerveuses.

Système Nerveux Périphérique (SNP)

Composé de ganglions et de nerfs. Les nerfs, selon leur origine, peuvent être :

• Nerfs crâniens : Proviennent du cerveau.
• Nerfs rachidiens : Partent de la moelle épinière et ont deux branches : une branche motrice et une branche sensitive.