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SV-A L'organisme vivant en lien avec son environnement (BCPST 1 et 2) |
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SV-B Interactions entre les organismes et leur milieu de vie (BCPST 1 et 2) |
SV-C La cellule dans son environnement (BCPST 1)  IntroSV-C La cellule dans son environnement (BCPST 1)
La cellule est l'unité structurale et fonctionnelle du vivant. L'objectif est de présenter les grands traits de l'organisation d'une cellule (membranes, compartiments cellulaires, cytosquelette) et de la matrice extracellulaire qui l'entoure, en envisageant leurs aspects dynamiques afin de faire émerger les grandes lignes de leur fonctionnement.
L'organisation fonctionnelle des cellules est abordée avec un nombre limité d'exemples, préférentiellement l'entérocyte de Mammifères, la cellule du parenchyme palissadique d'une Angiosperme et une bactérie Gram - (E. coli, Rhizobium sp.). L'objectif n'est pas de réaliser une monographie à partir de chaque exemple proposé mais de les utiliser comme support pour illustrer le concept de cellule tout en montrant une diversité d'organisation et de fonctionnement, sans toutefois chercher l'exhaustivité des particularités de chaque type cellulaire.
Cette vision d'ensemble est complétée par les autres parties concernant le métabolisme énergétique (SV-E) et la génomique structurale et fonctionnelle (SV-F). Ces trois parties s'appuient sur les fondamentaux abordés dans la partie sur les biomolécules (SV-D). In fine, cet ensemble offre une vision intégrée de l'organisation fonctionnelle de la cellule dans son « milieu », qu'il s'agisse d'un organisme unicellulaire ou pluricellulaire.
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SV-C-1 Les cellules au sein d'un organisme |
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L'état pluricellulaire peut être décrit à différentes échelles : tissu, organe, appareil et individu.
Différentes techniques de microscopie (optique, à épifluorescence et électronique - MEB et MET -) permettent d'étudier l'organisation des cellules et des tissus.
Précisions et limites
Les principes généraux et les objectifs des différentes techniques de microscopie sont à connaître. Le détail du traitement des échantillons pour la microscopie n'est pas à mémoriser.
La technique de microscopie confocale et ses dérivés ne sont pas à connaître.
Les ordres de grandeur à connaître se limitent aux types cellulaires étudiés dans les différentes parties du programme.
Les jonctions et les interactions cellule-matrice assurent la cohésion et participent à la communication entre cellules animales.
Pour les Angiospermes, ces fonctions sont assurées par la paroi et les plasmodesmes.
Les matrices extracellulaires présentent une structure en réseau dont l'organisation et la composition varient en fonction des organismes et des tissus.
Les matrices extracellulaires peuvent être rigidifiées notamment par une imprégnation de lignine ou de substances minérales.
Précisions et limites
On limite les matrices extracellulaires animales au cas des Mammifères et les matrices extracellulaires végétales à la paroi (primaire et secondaire) des Angiospermes. Pour les processus de synthèse des constituants des matrices extracellulaires, on se limite à l'exemple de la cellulose de la paroi végétale.
Certaines cellules d'un organisme pluricellulaire eucaryote interagissent (échanges de matière et d'information) avec d'autres organismes.
Précisions et limites
On se limite à l'exemple du contact entre E. coli et l'épithélium intestinal et au cas des microorganismes de la rhizosphère (Rhizobium).
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- Illustrer les différentes échelles en utilisant l'entérocyte et la cellule du parenchyme palissadique.
- Comparer les techniques de microscopie (types d'objets observés, taille des structures observées, domaines d'application).
- Évaluer les dimensions d'une structure observée à partir de la connaissance de l'ordre de grandeur de quelques objets biologiques courants (divers types cellulaires).
- Exploiter une coupe d'intestin de Mammifère et une coupe transversale de feuille d'Angiosperme pour identifier les principaux types de tissus et préciser les relations structure-fonction.
- Identifier les principaux types de jonctions intercellulaires sur des clichés de microscopie électronique.
- Schématiser l'organisation moléculaire en réseau des matrices extracellulaires animales d'un tissu conjonctif et d'un tissu épithélial et celle d'une paroi pectocellulosique.
- Identifier les partenaires d'une association interspécifique impliquant des microorganismes par observation microscopique (microbiote intestinal, nodosité).
Liens :
Vue d'ensemble sur un organisme animal et végétal et sur les organismes unicellulaires (SV-A)
Diversité des tissus des Métazoaires et des Angiospermes (SV-B et SV-H)
Organisation du cytosquelette (SV-C-2)
Polyosides, protéines (SV-D-2)
Modalités de la communication intercellulaire (SV-I)
Les sols (BG-B) |
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SV-C-2 Organisation fonctionnelle de la cellule |
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SV-C-3 Membranes et échanges membranaires |
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SV-D Organisation fonctionnelle des molécules du vivant (BCPST 1) |
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SV-E Le métabolisme cellulaire (BCPST 1) |
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SV-F Génomique structurale et fonctionnelle (BCPST 1 et BCPST 2) |
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SV-G Reproduction (BCPST 2) |
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SV-H Mécanismes du développement : exemple du développement du membre des Tétrapodes (BCPST 2) |
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SV-I Communications intercellulaires et intégration d'une fonction à l'organisme (BCPST 2) |
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SV-J Populations et écosystèmes (BCPST 1) |
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SV-K Évolution et phylogénie (BCPST 1 et BCPST 2) |
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