Introduction à la biologie animale

RÉSUMÉ : BIOLOGIE ANIMALE I

Ce cours de Biologie Animale I, destiné aux étudiants en Préparatoire en Médecine à l'Université Protestante au Congo, aborde les concepts fondamentaux de la biologie, la caractérisation et la classification des êtres vivants, ainsi que la structure et les fonctions des cellules animales et des biomolécules essentielles.

<h3>Introduction Générale à la Biologie</h3>
<ul>
    <li><mark>Définition de la Biologie</mark>: Du grec *bios* (« la vie ») et *logos* (« discours »), la biologie est la science qui étudie l'ensemble des êtres vivants et leurs manifestations.</li>
    <li><mark>Manifestations de la Vie</mark>: Reproduction, métabolisme, réaction aux stimuli, locomotion, nutrition, échanges avec le milieu.</li>
    <li><mark>Définition Restrictive de la Vie</mark>: Capacité à se reproduire, respirer et se nourrir (exclut les cellules anaérobies).</li>
    <li><mark>Définition Plus Large de la Vie</mark>: Capacité des molécules et atomes à s'assembler en structures organisées, stabiles et autoréproductibles.</li>
    <li><mark>Organisme Vivant</mark>: Système complexe d'organes interagissant, stable et adaptable aux changements.</li>
</ul>

<h3>Disciplines Biologiques Spécialisées</h3> <ul> <li><b>Anatomie</b>: Constitution interne des êtres vivants.</li> <li><b>Histologie</b>: Composition et rôle des tissus.</li> <li><b>Embryologie</b>: Développement de l'organisme de la fécondation à l'individu complet.</li> <li><b>Cytologie</b>: Structure et fonctions de la cellule.</li> <li><b>Systématique</b>: Classification des espèces selon leurs caractères communs et histoire évolutive.</li> <li><b>Taxinomie</b>: Identification et classification des êtres vivants.</li> <li><b>Morphologie</b>: Forme et structure des êtres vivants.</li> <li><b>Paléontologie</b>: Constitution et position systématique des formes disparues.</li> <li><b>Physiologie</b>: Étude des fonctions organiques (mouvements, croissance, reproduction).</li> <li><b>Biochimie</b>: Composition et rôle des substances chimiques dans les organismes.</li> <li><b>Génétique</b>: Transmission des caractères et étude des gènes.</li> <li><b>Éthologie</b>: Étude du comportement animal.</li> <li><b>Biogéographie</b>: Répartition des êtres vivants à la surface du globe.</li> <li><b>Écologie</b>: Relations entre organismes et avec leur milieu.</li> <li><b>Statistique biologique (Bioinformatique)</b>: Étude de la probabilité d'apparition de caractères, développement de modèles prédictifs.</li> </ul>

<h3>Objectifs du Cours</h3> <ul> <li>Donner des <mark>notions de base</mark> sur la biologie.</li> <li>Caractériser les êtres vivants et les classer.</li> <li>Faciliter la compréhension de matières plus complexes.</li> <li>Comprendre ce que sont les êtres vivants, leurs points communs et leurs diversités.</li> <li>Expliquer les <mark>bases biologiques du vivant</mark>, l'organisation, la diversité, les structures et types d'organisation des animaux.</li> <li>Expliquer la notion de <mark>systématique</mark> et les mécanismes de diversification.</li> <li>Être capable d'identifier les <mark>déviations des manifestations de la vie</mark> et les propriétés fondamentales.</li> <li>Comprendre et expliquer les <mark>phénomènes du niveau moléculaire au niveau communautaire</mark>.</li> <li>Adopter des <mark>attitudes responsables</mark> face à la vie.</li> </ul>

<h3>Niveaux d'Organisation du Vivant</h3> <ol> <li><mark>Niveau Biochimique</mark>: <ul> <li><b>Atomes</b> se combinent pour former des <b>molécules</b> (eau, glucides, protéines).</li> <li>Molécules s'associent pour former des <b>organites</b> et constituants cellulaires (membrane plasmique, cytosol, cytosquelette).</li> </ul> </li> <li><mark>Cellules</mark>: <ul> <li>Unités structurales et fonctionnelles des organismes.</li> <li>Environ <mark>75 billions de cellules</mark> et <mark>200 types différents</mark> dans le corps humain.</li> <li>La <b>cytologie</b> étudie leur structure et fonctions.</li> </ul> </li> <li><mark>Tissus</mark>: <ul> <li>Groupes de cellules semblables remplissant une même fonction.</li> <li>L'<b>histologie</b> analyse leur composition et rôle.</li> <li>Exemples chez l'homme: <b>tissu épithélial, tissu conjonctif, tissu musculaire, tissu nerveux</b>.</li> </ul> </li> <li><mark>Organe</mark>: <ul> <li>Structure composée d'au moins 2 types de tissus concourant à une fonction physiologique.</li> </ul> </li> <li><mark>Appareil ou Système</mark>: <ul> <li>Organes travaillant ensemble pour accomplir une fonction.</li> </ul> </li> <li><mark>Organisme</mark>: L'être vivant lui-même.</li> <li><mark>Population</mark>: Ensemble d'individus de la même espèce sur un territoire donné.</li> <li><mark>Communauté (Cénose)</mark>: Ensemble de populations vivant dans un lieu et à un moment donné.</li> <li><mark>Écosystème</mark>: Ensemble dynamique d'organismes vivants (biocénose) et leur milieu physico-chimique (biotope).</li> <li><mark>Biome</mark>: Macro-écosystème caractéristique d'une aire biogéographique, nommé d'après sa végétation et faune.</li> <li><mark>Biosphère</mark>: Ensemble des organismes vivants et de l'espace qu'ils occupent sur Terre (ensemble des écosystèmes).</li> </ol>

<h3>Fonctions Universelles des Êtres Vivants</h3> <ul> <li><mark>Fonctions de Nutrition</mark>: <ul> <li>Approvisionnement en matière et énergie, entretien et renouvellement.</li> <li>Incluent l'alimentation, digestion, respiration, circulation, excrétion.</li> <li>Sens strict: transformation et utilisation des aliments.</li> </ul> </li> <li><mark>Fonctions de Reproduction</mark>: <ul> <li>Assurent la pérennité de l'espèce.</li> <li>Duplication de l'information génétique, production de cellules reproductrices, développement et croissance.</li> </ul> </li> <li><mark>Fonctions de Relation</mark>: <ul> <li>Permettent à l'organisme de s'informer sur son environnement et d'agir.</li> <li>Fonctions sensorielles, motrices et rôle du système nerveux.</li> </ul> </li> </ul>

<h3>Diversité et Unité du Vivant</h3> <ul> <li><mark>Grande Diversité</mark>: Plus d'un million d'espèces animales, 300 000 espèces végétales recensées.</li> <li><mark>Unité du Vivant</mark>: Tous les êtres vivants partagent une composition chimique similaire (carbone, ADN, ARN, acides aminés), utilisent la même machinerie de synthèse protéique et le même code génétique. <ul> <li>Suggère une <mark>origine commune</mark> unique il y a au moins 2,5 milliards d'années.</li> </ul> </li> <li><mark>LUCA (Last Universal Common Ancestor)</mark>: Dernier ancêtre commun universel, aurait vécu il y a <mark>3,3 à 3,8 milliards d'années</mark>, avant l'oxygénation de l'atmosphère.</li> <li><mark>Trois Grandes Lignées du Vivant</mark>: Bactéries, Archées, Eucaryotes (issues de LUCA).</li> </ul>

<h3>Théories sur l'Apparition de la Vie</h3> <ul> <li><mark>Théorie de l'Évolution Chimique</mark> (Oparin, Haldane, Miller): <ul> <li>Atmosphère primitive réduite et dépourvue d'oxygène (<mark>CH₄</mark>, <mark>NH₃</mark>, <mark>CO₂</mark>, <mark>N₂</mark>, <mark>H₂</mark>).</li> <li>Expérience de Miller (1952) a montré la formation spontanée de composés organiques (formaldéhyde, acide cyanhydrique) à partir de ces conditions.</li> <li>Ces composés peuvent former des briques du vivant comme le <mark>ribose</mark> et l'<b>adénine</b>.</li> <li>La combinaison de ces molécules conduit aux <mark>acides aminés</mark> (essentiels aux protéines), aux bases pyrimidiques, et aux sucres.</li> </ul> </li> <li><mark>Avantages de l'ADN</mark>: Remplacement de l'ARN par l'ADN comme support génétique car plus stable (double brin complémentaire). L'ARN se spécialise dans la synthèse protéique.</li> <li><mark>Naissance des Cellules</mark>: Constitution d'une enveloppe externe (phospholipides) isolant la chimie interne. Les premières traces de vie identifiables remontent à <mark>3,8 milliards d'années</mark> (Archéobactéries procaryotes).</li> </ul>

<h3>Évolution Métabolique Précoce</h3> <ul> <li><mark>Fermentation</mark>: Première source d'énergie, utilisant des composés organiques préexistants.</li> <li><mark>Photosynthèse</mark>: Apparition de la capacité à transformer l'énergie solaire en énergie chimique (plus efficace). <ul> <li>Initialement à partir de <mark>H₂S</mark>, puis à partir de <mark>H₂O</mark> et <mark>CO₂</mark>.</li> <li>Formule: </li> <li>Libération d'<mark>oxygène</mark> il y a <mark>2,5 milliards d'années</mark>, transformant l'atmosphère.</li> </ul> </li> <li><mark>Métabolisme Aérobie</mark>: Utilisation de l'oxygène, beaucoup plus efficace énergétiquement.</li> </ul>

<h3>Complexification de la Vie</h3> <ul> <li><mark>De Procaryotes à Eucaryotes</mark>: Il y a environ <mark>2 milliards d'années</mark>. Les eucaryotes ont un noyau et d'autres structures internes.</li> <li><mark>Théorie de l'Endosymbiose</mark> (Max Taylor, Lynn Margulis): Les cellules eucaryotes proviennent de l'association de plusieurs procaryotes (symbiose). <ul> <li><b>Mitochondries</b> dériveraient de bactéries respirantes.</li> <li><b>Chloroplastes</b> dériveraient de cyanobactéries (bactéries photosynthétiques).</li> </ul> </li> <li><mark>Preuves de l'Endosymbiose</mark>: Taille similaire aux bactéries, propre ADN et machinerie de synthèse protéique, division par étranglement médian.</li> <li><mark>Apparition de la Reproduction Sexuée</mark>: Augmente la créativité génétique par mélange des patrimoines, conduisant à davantage de diversité et d'unicité.</li> </ul>

<h3>Évolution et Adaptation</h3> <ul> <li><mark>Évolution</mark>: "Descendance avec modifications", transformations progressives au fil des générations.</li> <li><mark>Réponses des Êtres Vivants à l'Environnement</mark>: <ul> <li><b>Acclimatation</b>: Ajustement physiologique réversible.</li> <li><b>Accommodation</b>: Changement adaptatif.</li> <li><b>Adaptation</b>: Modification génétique héréditaire et stable.</li> </ul> </li> <li><mark>Mécanisme de l'Évolution</mark>: <b>Sélection Naturelle</b> (Charles Darwin, 1859, "L'Origine des espèces").</li> <ul> <li>Les individus les mieux adaptés survivent, se reproduisent et transmettent leurs caractères.</li> <li><mark>Théorie Synthétique de l'Évolution (Néo-darwinisme)</mark>: Consensuelle, elle intègre la génétique.</li> </ul> </li> <li><mark>Dérive Génétique</mark>: Propagation aléatoire d'allèles sans avantage ou désavantage sélectif, plus visible dans de petites populations, peut réduire la diversité.</li> </ul>

<h3>Composition Chimique du Vivant</h3> <ul> <li><mark>Biosphère</mark>: Zone étroite autour de la surface terrestre où se concentrent les êtres vivants.</li> <li><mark>Éléments Chimiques Majeurs du Vivant</mark>: <mark>Carbone (C), Hydrogène (H), Oxygène (O), Azote (N)</mark> (99% des atomes). Aussi Phosphore (P) et Soufre (S).</li> <li><mark>Molécules dans le Vivant</mark>: Composés inorganiques et composés organiques.</li> <ul> <li><b>Atome</b>: Plus petite partie d'un corps simple.</li> <li><b>Molécule</b>: Assemblage d'au moins deux atomes par liaisons chimiques. Les propriétés des molécules diffèrent de celles des atomes.</li> <li><b>Liaisons Chimiques</b>: Force reliant les atomes. <ul> <li><mark>Liaison primaire (covalente)</mark>: Appariement d'électrons, très forte (51 à 195 Kcal/mole).</li> <li><mark>Liaisons faibles</mark>: Ioniques, hydrogène, van der Waals. Réversibles, permettent des réactions cellulaires temporaires et solidifient les grosses molécules (protéines, ADN). <ul> <li><b>Liaison ionique</b> (5 Kcal): Nature électrostatique entre charges opposées.</li> <li><b>Liaison hydrogène</b>: Entre H lié à un atome électronégatif et un atome électropositif, permet l'alignement et renforce la forme tridimensionnelle.</li> <li><b>Forces de Van der Waals</b>: Faibles, non spécifiques, par rapprochement de régions chargées.</li> </ul> </li> </ul> </li> </ul> </ul>

<h4>Composés Inorganiques</h4> <ul> <li><mark>Eau (H₂O)</mark>: Composé inorganique vital (pas de carbone). <ul> <li>Environ <mark>75% du poids corporel</mark> humain (diminue avec l'âge et la corpulence).</li> <li><mark>Fonctions</mark>: <ul> <li><b>Solvant</b>: Dissolution et transport de molécules et ions (glucose, sels).</li> <li><b>Réactif</b>: Facilite les réactions chimiques, fournit de l'hydrogène, participe à l'hydrolyse des macromolécules.</li> <li><b>Capacité thermique</b>: Amortit les variations de température (régulation thermique par la transpiration).</li> <li><b>Élimination des déchets</b>: Dans les urines.</li> <li><b>Protection</b>: Rôle d'amortisseur (liquide céphalorachidien).</li> </ul> </li> <li><mark>Répartition dans l'Organisme</mark>: Intra- et extracellulaire (plasma sanguin, sueur, larmes, urine). Présente majoritairement dans le cerveau (76%), reins (81%), poumons (78%), et muscles (73-75%).</li> <li><mark>Besoins Quotidiens</mark>: Environ <mark>2,5 litres/jour</mark> (1L aliments, 1,5L boissons).</li> <li><mark>Impact de la Déshydratation</mark>: 5-10% entraîne faiblesse, 20% est mortel. Le corps ne stocke pas l'eau.</li> </ul> </li> <li><mark>Sels Minéraux</mark>: Rôles variables et divers. <ul> <li><mark>Fonctions</mark>: Constitution des tissus (os), régulation des mouvements d'eau, excitabilité neuromusculaire, élaboration d'hormones/enzymes, catalyse (Cu, Cr). Ne fournissent <mark>pas d'énergie (0 calorie)</mark>.</li> <li><mark>Classification</mark>: <ul> <li><mark>Macroéléments</mark> (quantités élevées): Calcium (<mark>Ca²⁺</mark>), Phosphore (<mark>PO₄³⁻</mark>), Potassium (<mark>K⁺</mark>), Sodium (<mark>Na⁺</mark>), Soufre (<mark>S</mark>), Chlore (<mark>Cl⁻</mark>), Magnésium (<mark>Mg²⁺</mark>). <br>Exemples de rôles: <ul> <li><b>Sodium et Potassium</b>: Conduction nerveuse, contraction musculaire, équilibre hydrique.</li> <li><b>Chlore</b>: Contrôle osmotique.</li> <li><b>Calcium</b>: Composition osseuse, contraction musculaire, coagulation sanguine.</li> <li><b>Fer</b>: Hémoglobine, myoglobine (transport d'O₂).</li> <li><b>Magnésium</b>: Chlorophylle, ribosomes, os.</li> <li><b>Iode</b>: Hormones thyroïdiennes (T₃, T₄).</li> <li><b>Fluor</b>: Minéralisation émail dentaire.</li> </ul> </li> <li><mark>Oligoéléments</mark> (très petites quantités): Fer, Zinc, Fluor, Cuivre, Iode, Manganèse, Cobalt, Sélénium, Vanadium, Molybdène, Chrome. <ul> <li>Fer dans l'hémoglobine, Zinc dans les enzymes.</li> </ul> </li> </ul> </li> <li><mark>Déficience/Excès</mark>: Carence (anémie, fragilité osseuse) ou excès (toxique, rétention d'eau, hypertension) peuvent être dangereux.</li> </ul> </li> <li><mark>Acides et Bases</mark>: Électrolytes s'ionisant dans l'eau. <ul> <li><b>Acides</b>: Libèrent des ions <mark>H⁺</mark> (donneurs de protons) Ex: HCl gastrique.</li> <li><b>Bases</b>: Acceptent des ions <mark>H⁺</mark> (Ex: <mark>HCO₃⁻</mark>, <mark>NH₃</mark>). Libèrent des <mark>OH⁻</mark> qui réagissent avec <mark>H⁺</mark> pour former de l'eau.</li> </ul> </li> </ul>

<h4>Composés Organiques (Biomolécules)</h4> <ul> <li><mark>Définition</mark>: Contiennent principalement des atomes de <mark>carbone et d'hydrogène</mark>, avec oxygène, azote, phosphore, soufre. Possèdent un squelette carboné.</li> <li><mark>Exclusions</mark>: Carbone pur, CO, CO₂, carbonates, HCN, cyanures ne sont pas organiques.</li> <li><mark>Classes de Molécules Organiques</mark>: <ul> <li><mark>Petites molécules (monomères)</mark>: Matériaux de base (identiques chez tous).</li> <li><mark>Macromolécules (polymères)</mark>: Molécules géantes (glucides, lipides, protides, acides nucléiques).</li> </ul> </li> <li><mark>Groupes Fonctionnels</mark>: Définissent les familles de molécules et leurs propriétés. <table> <tr> <td><b>Groupe Caractéristique</b></td><td><b>Famille</b></td><td><b>Formule Semi-développée</b></td> </tr> <tr> <td>Hydroxylic</td><td>Alcools</td><td>R - OH</td> </tr> <tr> <td>Carboxyle</td><td>Acide carboxylique</td><td>R - COOH</td> </tr> <tr> <td>Carboxyle</td><td>Aldéhyde ou cétone</td><td>R - CO - R₂</td> </tr> <tr> <td>Ester</td><td>Ester</td><td>R - COO - R₂</td> </tr> <tr> <td>Amine</td><td>Amine</td><td>R - NH₂</td> </tr> <tr> <td>Amide</td><td>Amide</td><td>R - CONH₂</td> </tr> </table> </li> </ul>

<h4>Glucides (Hydrates de Carbone, Sucres)</h4> <ul> <li><mark>Composition</mark>: C, H, O (formule générale <mark></mark>). Rapport H:O de 2:1.</li> <li><mark>Unités de Base</mark>: Oses ou <b>monosaccharides</b>.</li> <li><mark>Classification selon Degré de Polymérisation</mark>: <ul> <li><mark>Monosaccharides</mark>: <ul> <li>Trioses (glycéraldéhyde), tétroses (érythrose), pentoses (xylose, ribose, désoxyribose, ribulose), hexoses (fructose, galactose, glucose).</li> <li><mark>D-glucose</mark>: Sucre de l'organisme, principal carburant des tissus. Glycémie à jeun: 0,7-0,9 g/L.</li> <li><mark>D-fructose</mark>: Transformé en glucose, dans jus de fruits, miel.</li> <li><mark>D-galactose</mark>: Transformé en glucose, synthétisé pour lactose maternel.</li> <li><mark>D-ribose</mark>: Constituant des acides nucléiques (ATP, NAD, NADP).</li> </ul> </li> <li><mark>Oligosaccharides</mark>: Polymères de 2 à 20 résidus d'oses (ex: <b>disaccharides</b>). <ul> <li><mark>Liaison osidique/glucosidique</mark>: Union de monosaccharides.</li> <li><mark>Maltose et Isomaltose</mark>: Deux molécules de glucose, présents dans l'amidon et le glycogène dégradés.</li> <li><mark>Saccharose (Sucrose)</mark>: Glucose + Fructose. Sucre végétal (canne, betterave). <mark>Diholoside non réducteur</mark>.</li> <li><mark>Lactose</mark>: Galactose + Glucose. Sucre du lait. <mark>Diholoside réducteur</mark>. Intolérance due à un déficit en lactase.</li> <li><mark>Cellobiose</mark>: Sucre de la dégradation de la cellulose.</li> <li><mark>Raffinose</mark>: Triholoside (galactose, glucose, fructose), dans betterave.</li> <li><mark>Gentianose</mark>: Triholoside (2 glucose, 1 fructose), extrait de gentiane.</li> </ul> </li> <li><mark>Polysaccharides</mark>: Plus de 20 unités, grosses molécules insolubles. <ul> <li><mark>Homopolyosides</mark>: Seulement des oses (ex: amylose, amylopectine, glycogène, cellulose, chitine).</li> <li><mark>Hétéropolyosides</mark>: Oses + partie non glucidique.</li> <li><mark>Amidon</mark>: Réserve des végétaux (amylose linéaire, amylopectine ramifiée). Constitué de liaisons <mark>α-(1,4) ou α-(1,6)-D-glucosidique</mark>.</li> <li><mark>Glycogène</mark>: Réserve animale, structure similaire à l'amylopectine mais avec plus de ramifications. Stocké dans foie et muscles.</li> <li><mark>Cellulose</mark>: Polymère linéaire de glucose (<mark></mark>) avec liaisons <mark>β-(1,4)-D-glucosidique</mark>. Substance de soutien végétale. Non digérée par l'homme.</li> <li><mark>Osamines</mark>: Dérivés d'oses (ex: N-acétylglucosamine). Constituant de la <mark>chitine</mark> (exosquelette d'arthropodes, parois de champignons).</li> <li><mark>Esters phosphoriques</mark>: Formes phosphorylées des oses, utilisés comme sources d'énergie et intermédiaires métaboliques (ribose-5-phosphate).</li> <li><mark>Mucopolysaccharides</mark>: Longues chaînes disaccharidiques (hexosamine, acide hexuronique). Ex: <mark>acide hyaluronique</mark> (viscosité, barrière).</li> </ul> </li> <li><mark>Glycoprotéines et Glycolipides</mark>: Glucides liés à des protéines ou lipides.</li> </ul> </li> <li><mark>Rôles des Glucides</mark>: <ul> <li><mark>Réserves énergétiques</mark> (glycogène, amidon). Fournissent <mark>4 kcal/g</mark>.</li> <li><mark>Éléments de structure</mark> (matrice extracellulaire, cellulose, chitine).</li> <li><mark>Composants de métabolites fondamentaux</mark> (ADN, ARN).</li> <li><mark>Signaux de reconnaissance</mark> (étiquette mannose, déterminants antigéniques des groupes sanguins).</li> <li><mark>Synthèse</mark> (vaccins, administration de médicaments, édulcorants).</li> </ul> </li> <li><mark>Métabolisme du Glucose</mark>: <ul> <li>Tous les glucides sont transformés en monosaccharides puis en glucose.</li> <li><mark>Glycolyse</mark>: Dégradation du glucose pour produire de l'énergie. <ul> <li><mark>Aérobie</mark>: En présence d'O₂ (respiration cellulaire).</li> <li><mark>Anaérobie</mark>: Sans O₂ (produit acide lactique).</li> </ul> </li> <li>Stockage sous forme de <mark>glycogène</mark> dans foie et muscles.</li> </ul> </li> </ul>

<h4>Lipides (Corps Gras)</h4> <ul> <li><mark>Propriétés</mark>: Insolubles dans l'eau, solubles dans les solvants organiques apolaires (benzène, chloroforme, éther). Caractérisés par au moins un acide gras ou chaîne grasse.</li> <li><mark>Rôles Biologiques</mark>: <ul> <li><mark>Réserve énergétique</mark>: Sous forme de triglycérides dans tissu adipeux. <mark>1g de lipides 9,3 Kcal</mark>.</li> <li><mark>Rôle structural</mark>: Phospholipides formant les membranes cellulaires.</li> <li><mark>Précurseurs</mark>: Stéroïdes, vitamines (D3), prostaglandines.</li> <li><mark>Facteurs nutritionnels essentiels</mark>: Acides gras linoléique et linolénique (non synthétisés).</li> <li><mark>Messagers</mark>: Acides gras précurseurs d'eicosanoïdes (inflammation, coagulation).</li> <li><mark>Transport de vitamines liposolubles</mark>: A, D, E, K.</li> <li><mark>Réserve d'eau</mark>: Chez certains animaux (chameaux).</li> </ul> </li> <li><mark>Classification</mark>: <ul> <li><mark>Lipides à base d'acides gras</mark>: <ul> <li><mark>Acides Gras</mark>: <ul> <li>Acides carboxyliques aliphatiques, chaîne carbonée longue, paire de carbone (4 à 24).</li> <li>Insolubles dans l'eau, solubles dans solvants organiques.</li> <li>Diffèrent par longueur et degré de saturation (simples ou doubles liaisons C=C).</li> <li><mark>Saturés</mark>: Solides à température ambiante (beurre, lait). Ex: acide palmitique.</li> <li><mark>Insaturés</mark>: Liquides (huiles végétales). Présentent une isomérie cis-trans. Les naturels sont cis.</li> <li><mark>Essentiels</mark>: Acide linoléique () et α-linolénique ().</li> <li><mark>Réactions</mark>: <ul> <li>Oxydation (rancissement, prostaglandines).</li> <li>Formation de sels (savons, amphiphiles, tensioactifs).</li> <li>Formation d'esters (avec glycérol, cholestérol) et thioesters (Coenzyme A).</li> </ul> </li> </ul> </li> <li><mark>Lipides Simples</mark>: Esters d'acides gras et d'alcool. <ul> <li><mark>Glycérides</mark>: Esters d'acides gras et de glycérol (mono-, di-, triglycérides). <ul> <li>Abondants dans tissu adipeux et huiles végétales. Réserve énergétique.</li> <li>Hydrolysés par les lipases.</li> </ul> </li> <li><mark>Stérides</mark>: Esters d'<mark>acides gras</mark> et de <mark>stérols</mark>. <ul> <li>Ex: Esters du cholestérol. Cholestérol (zoostérol) est une structure tétra-cyclique, constituant des membranes, précurseur d'hormones stéroïdes, vitamine D3, acides biliaires.</li> <li>Transporté par <mark>lipoprotéines</mark>: VLDL, LDL ("mauvais" cholestérol), HDL ("bon" cholestérol), chylomicrons.</li> <li>Rôle de la <mark>vitamine D₃</mark>: Synthétisée à partir du 7-déhydrocholestérol sous UV, prévient le rachitisme, aide à la fixation du calcium.</li> </ul> </li> <li><mark>Cérides</mark>: Cires, esters d'alcool gras et d'acides gras supérieurs. Rôle protecteur chez les végétaux.</li> </ul> </li> <li><mark>Lipides Complexes</mark>: Contiennent H, C, O et hétéroatomes (N, P, S). <ul> <li><mark>Glycérophospholipides</mark>: (Acide phosphatidique + alcool). <ul> <li><mark>Acide phosphatidique</mark>: Glycérol + 2 AG + H₃PO₄. Second messager.</li> <li>Ex: Phosphatidylsérines, -éthanolamines, -cholines, -inositols.</li> <li><mark>Propriétés</mark>: <mark>Amphipathiques</mark> (pôles hydrophobe et hydrophile), <mark>amphotères</mark> (fonctions acide et basique).</li> <li>Hydrolysés par phospholipases (A₁, A₂, C, D).</li> </ul> </li> <li><mark>Sphingolipides</mark>: Amides de la sphingosine. <ul> <li><mark>Céramide</mark>: Sphingosine + AG. Second messager.</li> <li><mark>Sphingomyélines</mark>: Sphingosine + AG + Phosphorylcholine. Dans tissu nerveux (myéline), membranes.</li> <li><mark>Glycosphingolipides</mark>: Céramide + Glucide. <ul> <li>Cérébrosides (galactose ou glucose), Gangliosides (chaîne d'oses). Présents sur membrane plasmique (reconnaissance).</li> </ul> </li> </ul> </li> </ul> </li> </ul> </li> <li><mark>Lipides à base d'isoprène (polyisopréniques)</mark>: Cholestérol, stéroïdes, vitamine D.</li> </ul> </li> <li><mark>Caractère Amphiphile des Lipides</mark>: <ul> <li>Conditionne l'organisation dans l'eau en <mark>mono-couches</mark>, <mark>micelles</mark> (parties hydrophiles à l'extérieur) ou <mark>bi-couches</mark> (liposomes, phospholipides).</li> <li>Les phosphoglycérolipides forment la <mark>bicouche lipidique des membranes cellulaires</mark>.</li> </ul> </li> </ul>

<h4>Protides (Acides Aminés, Peptides, Protéines)</h4> <ul> <li><mark>Définition</mark>: Macromolécules constituées d'<b>acides aminés</b> (monomères) liés par <mark>liaisons peptidiques</mark>.</li> <li><mark>Liaison Peptidique</mark>: Liaison covalente (amide) entre le groupe amine d'un AA et le groupe carboxyle d'un autre, avec libération d'une molécule d'eau (déshydratation). <ul> <li>Réaction réversible (hydrolyse pour libérer les AA).</li> <li>La séquence se lit du N-terminus au C-terminus.</li> </ul> </li> <li><mark>Acides Aminés</mark>: <ul> <li>Au nombre de <mark>20</mark>, distingués par leur résidu (chaîne latérale).</li> <li><mark>Essentiels</mark>: Non synthétisés par l'organisme (8 pour l'adulte, 9 pour le nourrisson). Doivent être apportés par l'alimentation (His, Leu, Ile, Met, Lys, Phe, Thr, Trp, Val).</li> <li>Précurseurs de nombreux autres molécules (sérotonine, histamine).</li> <li>Interviennent dans des cycles vitaux (cycle de Krebs).</li> </ul> </li> <li><mark>Peptides</mark>: Petits enchaînements d'acides aminés (di-, tri-, décapéptides). <ul> <li><mark>Rôles physico-chimiques</mark>: Glutathion (antioxydant), aspartame (édulcorant).</li> <li><mark>Médiateurs (hormonaux ou nerveux)</mark>: <ul> <li>Hormones hypophysaires (ocytocine, vasopressine).</li> <li>Hormones hypothalamiques (somatostatine).</li> <li>Hormones pancréatiques (insuline, glucagon, sécrétine).</li> <li>Neuropeptides (enképhalines, endorphines) pour le contrôle de la douleur.</li> <li>Peptides vasomoteurs (angiotensine II, endothélines - vasoconstricteurs / ANP, bradykinine - vasodilatateurs).</li> </ul> </li> <li><mark>Antibiotiques</mark>: Peptides cycliques synthétisés par microorganismes (tyrocidines, bacitracine, pénicilline).</li> </ul> </li> <li><mark>Protéines (Polypeptides)</mark>: Plus de 50-100 AA.</li> <ul> <li><mark>Classification</mark>: <ul> <li><mark>Holoprotéines</mark>: Uniquement des acides aminés.</li> <li><mark>Hétéroprotéines</mark>: Contiennent un groupe prosthétique (minéral, métallique, glucidique - glycoprotéines, lipidique - lipoprotéines).</li> </ul> </li> <li><mark>Niveaux de Structure</mark>: Déterminent leurs fonctions. <ol> <li><mark>Primaire</mark>: Séquence des acides aminés.</li> <li><mark>Secondaire</mark>: Organisation locale (hélices α, feuillets β).</li> <li><mark>Tertiaire</mark>: Organisation spatiale complète des structures secondaires.</li> <li><mark>Quaternaire</mark>: Assemblage de sous-unités protéiques.</li> </ol> </li> <li><mark>Types de Protéines</mark>: <ul> <li><mark>Protéines fibreuses (scléroprotéines)</mark>: Longues molécules filamenteuses, insolubles dans l'eau. Rôle <mark>structural</mark>. <ul> <li>Collagène (os, peau, tendons), Kératine (cheveux, ongles), Fibrinogène (coagulation), Protéines musculaires (actine, myosine).</li> </ul> </li> <li><mark>Protéines globulaires</mark>: Sphériques, solubles en eau. Rôles <mark>métaboliques</mark>. <ul> <li>Enzymes (catalyse), Hormones (insuline, thyroglobuline), Anticorps (immunoglobulines), Transporteurs (hémoglobine), Structures (microtubules).</li> </ul> </li> </ul> </li> <li><mark>Importance/Fonctions</mark>: Catalyse (enzymes), transport (hémoglobine pour O₂, CO₂), communication (hormones), signalisation, régulation du pH, mouvement (actine, myosine), reconnaissance (immunoglobulines), structure (cytosquelette).</li> <li><mark>Protéines de la Membrane Plasmique</mark>: Transport, enzymes, perception de messages chimiques, adhésion cellulaire, fixation au cytosquelette.</li> </ul> </ul>

<h4>Acides Nucléiques (ADN et ARN)</h4> <ul> <li><mark>Importance</mark>: Support de l'information génétique (ADN) et agents de son expression (ARN). Macromolécules présentes dans toutes les cellules.</li> <li><mark>Types</mark>: <mark>ADN (acide désoxyribonucléique)</mark> et <mark>ARN (acide ribonucléique)</mark>.</li> <li><mark>Unités de Base (Monomères)</mark>: <mark>Nucléotides</mark>. Les acides nucléiques sont des polynucléotides.</li> <li><mark>Composition d'un Nucléotide</mark>: Sucre (désoxyribose pour ADN, ribose pour ARN) + Acide phosphorique + Base azotée. <ul> <li><mark>Bases Azotées</mark>: Puriques (Adénine A, Guanine G) et Pyrimidiques (Thymine T - ADN, Uracile U - ARN, Cytosine C).</li> <li><mark>Règle de Chargaff</mark>: A se lie avec T (2 liaisons H), G se lie avec C (3 liaisons H).</li> <li><mark>Nucléoside</mark>: Base + Sucre (ex: adénosine).</li> <li><mark>Nucléotide</mark>: Nucléoside + Acide phosphorique (ex: AMP, ADP, ATP). L'ATP est un nucléotide essentiel à base d'adénine et de ribose; dATP contient un désoxyribose.</li> </ul> </li> </ul>

<h5>ADN</h5> <ul> <li><mark>Structure</mark>: Double hélice (échelle torsadée) en <mark>brins antiparallèles</mark> (5'→3' et 3'→5'). <ul> <li>Montants: Acide phosphorique et sucre (désoxyribose).</li> <li>Barreaux: Bases azotées appariées (A-T, G-C).</li> <li>Molécule très <mark>stable</mark>.</li> </ul> </li> <li><mark>Localisation</mark>: <ul> <li>Bactéries: Double brin circulaire.</li> <li>Eucaryotes: Double brin circulaire (chloroplastes, mitochondries), double brin linéaire (noyau).</li> </ul> </li> <li><mark>Génome</mark>: Quantité d'ADN dans une copie d'un génome. <ul> <li>Unité: Centimorgan ( 1000 kilobases).</li> <li>Génome humain: <mark> paires de bases</mark> sur 23 paires de chromosomes.</li> </ul> </li> <li><mark>Réplication (Duplication)</mark>: Processus semi-conservateur (chaque nouvelle molécule contient un brin parental et un brin néoformé). <ul> <li><mark>Enzymes clés</mark>: <ul> <li><b>ADN polymérases</b>: Synthétisent de nouveaux brins.</li> <li><b>Hélicase</b>: Déroule la double hélice.</li> <li><b>Primase</b>: Synthétise l'amorce d'ARN.</li> <li><b>ADN ligase</b>: Lie les fragments d'ADN.</li> <li><b>Transcriptase inverse</b> (virus): Synthétise de l'ADN à partir d'ARN.</li> </ul> </li> <li>Processus <mark>bidirectionnel</mark>.</li> </ul> </li> </ul>

<h5>ARN</h5> <ul> <li><mark>Structure</mark>: Généralement une <mark>seule chaîne</mark> de polynucléotides, repliée en spirale parfois. <ul> <li>Sucre: <mark>Ribose</mark>.</li> <li>Base spécifique: <mark>Uracile (U)</mark> remplace la Thymine (T).</li> <li>Molécule <mark>instable et fragile</mark>, rapidement renouvelée.</li> </ul> </li> <li><mark>Fonction</mark>: Intermédiaire entre support génétique et protéine.</li> <li><mark>Types d'ARN</mark>: <ul> <li><mark>ARNg (génomique)</mark>: Génome de certains virus (double brin).</li> <li><mark>ARN guide</mark>: Petits ARN de 50-70 nucléotides, rôle de matrice pour ADN-télomérase.</li> <li><mark>ARNi (interférent)</mark>: Contrôle l'expression de gènes.</li> <li><mark>ARN messager (ARNm)</mark>: Copie d'un gène d'ADN, transporte l'information génétique du noyau au cytoplasme pour traduction en protéine.</li> <li><mark>ARN pré-messager</mark>: Précurseur des ARNm.</li> <li><mark>ARNt (de transfert)</mark>: Traduit les codons de l'ARNm en acides aminés (possède un anticodon).</li> <li><mark>ARN ribosomal (ARNr)</mark>: Représente 80% de l'ARN total. Associé à des protéines pour former le <mark>ribosome</mark> (tête de lecture de l'information génétique).</li> <li>Autres: ARNnm (non messagers), ARN positif/négatif (viraux), ARNtm (mixte ARNt/ARNm), ARNt isoaccepteurs, ARN antisens, ARN MIC, ARN monocistronique/polycistronique, ARN nucléaire de grande taille, ARN recombinant, ARN satellite, petits ARN nucléaires (ARNsn), petits ARN nucléolaires (snoARN), aptamères, ARNnc (non-codant).</li> </ul> </li> </ul>

<h4>Vitamines</h4> <ul> <li><mark>Définition</mark>: Composés organiques indispensables en petites quantités.</li> <li><mark>Rôles</mark>: Coenzymes activant les réactions cellulaires (vision, métabolisme, système nerveux, immunitaire, peau). <mark>Ne sont pas une source d'énergie</mark>.</li> <li><mark>Apports</mark>: Alimentation équilibrée, ou synthétisées par l'organisme (vitamines A, D).</li> <li><mark>Classification</mark>: <ul> <li><mark>Hydrosolubles</mark>: Vitamines du groupe B et C.</li> <li><mark>Liposolubles</mark>: Vitamines A, D, E et K.</li> </ul> </li> </ul>

<h4>Métabolites</h4> <ul> <li><mark>Définition</mark>: Produits intermédiaires des réactions métaboliques catalysées par des enzymes dans les cellules.</li> <li><mark>Métabolites Primaires</mark>: Indispensables à la croissance cellulaire.</li> <li><mark>Métabolites Secondaires</mark>: Non directement impliqués dans la croissance, mais ont des fonctions écologiques importantes (adaptation des plantes aux stress, principes actifs de médicaments, parfums, colorants, pesticides, additifs alimentaires).</li> </ul>

<h3>Méthodes d'Étude des Vivants (Cytologie)</h3> <p>L'étude de la cellule a nécessité des outils et techniques spécifiques, notamment les microscopes.</p> <ul> <li><mark>Approches d'Étude</mark>: Techniques morphologiques, chimiques/biochimiques, physiologiques.</li> <li><mark>Exigences pour l'Examen Microscopique</mark>: Objets minces, éléments présentant un contraste.</li> </ul>

<h4>Microscopie</h4> <ul> <li><mark>Définition</mark>: Observation de préparation microscopique pour voir des éléments invisibles à l'œil nu.</li> <li><mark>Principe Général</mark>: Une onde (lumière ou électrons) est envoyée ou émise par la préparation, captée par un objectif et retransmise par un oculaire.</li> <li><mark>Types de Microscopes</mark>: Basés sur la résolution. <ul> <li><b>Microscope Optique (à Lumière ou Photonique)</b>: <ul> <li><mark>Grossissement</mark>: 25 à 1500 fois.</li> <li><mark>Pouvoir séparateur</mark>: 0,2 µm.</li> <li>Utilise des <mark>photons</mark> (longueur d'onde 0,4 à 0,8 µm).</li> <li>Permet l'observation de <mark>cellules vivantes</mark> ou mortes.</li> <li>La résolution est limitée par la diffraction de la lumière.</li> <li><mark>Microscopes à fluorescence</mark>: Utilisation de fluorochromes. Nécessitent cellules fixées, coupes minces.</li> <li><mark>Microscopie confocale</mark>: Remédie à la superposition d'images.</li> </ul> </li> <li><b>Microscope Électronique</b>: <ul> <li><mark>Grossissement</mark>: 1500 à 200 000 fois.</li> <li><mark>Pouvoir séparateur</mark>: 10 Å (0,001 µm).</li> <li>Utilise des <mark>faisceaux d'électrons</mark> (longueur d'onde de 0,05 Å).</li> <li>Nécessite la <mark>mort des cellules</mark> et coupes ultraminces (0,05 µm).</li> <li><mark>Types</mark>: <ul> <li><b>Microscope Électronique à Transmission (MET)</b>: Faisceau traverse la préparation. Image sur écran fluorescent.</li> <li><b>Microscope Électronique à Balayage (MEB)</b>: Faisceau balaye la surface, révèle les reliefs.</li> </ul> </li> </ul> </li> </ul> </li> <li><mark>Unités de Mesure</mark>: <ul> <li>Œil nu: 0,1 mm (100 µm).</li> <li>Microscope optique: 0,1 µm (100 nm).</li> <li>Microscope électronique: 0,1 nm.</li> </ul> </li> </ul>

<h4>Techniques de Préparation et Observation</h4> <ul> <li><mark>Préparation des coupes fines</mark>: <ol> <li><mark>Fixation</mark>: Formaldéhyde, glutaraldéhyde (tue mais immobilise).</li> <li><mark>Déshydratation</mark>: Élimination de l'eau, remplacement par solvants (xylène).</li> <li><mark>Inclusion</mark>: Dans résine, cire ou paraffine.</li> <li><mark>Coupes ultrafines</mark>: Microtomes.</li> <li><mark>Coloration</mark>: <ul> <li>Colorants métachromatiques (MGG).</li> <li>Colorants histochimiques (acide périodique de Schiff pour polysaccharides, noir soudan pour lipides).</li> <li>Méthode histo-enzymatique.</li> </ul> </li> <li><mark>Montage</mark>.</li> </ol> </li> <li><mark>Ombrage métallique</mark>: Accentue les reliefs (vaporisation de métal sous vide).</li> <li><mark>Coloration négative</mark>: Met en évidence le contour de petits objets.</li> <li><mark>Cryodécapage</mark>.</li> </ul>

<h4>Culture Cellulaire</h4> <ul> <li><mark>Définition</mark>: Maintien de cellules in vitro.</li> <li><mark>Types</mark>: <ul> <li><mark>Cultures organotypiques</mark>: Maintien de différenciation morphologique et fonctionnelle (explants).</li> <li><mark>Cultures histiotypiques</mark>: Multiplication active sans maintien d'organisation.</li> </ul> </li> </ul>

<h4>Fractionnement Subcellulaire</h4> <ul> <li><mark>But</mark>: Séparer les différents composants cellulaires.</li> <li><mark>Homogénéisation</mark>: Rupture de la membrane plasmique (homogénat).</li> <li><mark>Centrifugation Différentielle</mark>: Séparation par taille et densité à différentes vitesses. <ul> <li>600g: Noyau, cytosquelette.</li> <li>15 000g: Mitochondries, lysosomes, peroxysomes.</li> <li>100 000g: Membrane plasmique, microsomes, grands polysomes.</li> <li>200 000g: Ribosomes, petits polysomes.</li> <li>Reste: Fraction hydrosoluble du cytosol.</li> </ul> </li> <li><mark>Centrifugation par Gradient Préformé</mark>: Séparation en bandes selon coefficient de sédimentation (Svedberg).</li> </ul>

<h3>Classification des Êtres Vivants</h3> <ul> <li><mark>Définition</mark>: Classement en groupes selon des critères choisis.</li> <li><mark>Disciplines</mark>: <ul> <li><mark>Systématique</mark>: Décrit et organise les espèces, établit les relations évolutives.</li> <li><mark>Taxinomie</mark>: Attribution des noms (nomenclature) et construction de systèmes hiérarchiques.</li> </ul> </li> <li><mark>Principes</mark>: Groupement par ressemblances, subdivision en sous-groupes avec caractères communs majeurs et mineurs.</li> <li><mark>Hiérarchie Linnéenne</mark> (Carl Linné, XVIIIe siècle): Pyramide inversée. <ul> <li><mark>Espèce</mark>: Individus apparentés, interféconds avec descendance fertile. (<mark>Okapiajohnstoni</mark>, <mark>Homo sapiens</mark>).</li> <li><mark>Genre</mark>: Ensemble d'espèces avec nombreux traits communs, non interfécondes (Ex: Vulpes).</li> <li><mark>Famille</mark>: Ensemble de genres (terminent en 'ae').</li> <li><mark>Ordre</mark>: Ensemble de familles (Ex: Carnivores).</li> <li><mark>Classe</mark>: Catégorie plus large que l'ordre (Ex: Mammifères).</li> <li><mark>Embranchement</mark>: Grand groupe d'animaux/végétaux (Ex: 26 embranchements animaux).</li> <li><mark>Règne</mark>: Le plus large groupe (2 à 5 règnes).</li> </ul> </li> <li><mark>Nomenclature Binominale</mark>: Nom latin en deux parties (Genre espèce), proposé par Linné en 1758.</li> <li><mark>Évolution des classifications</mark>: <ul> <li>Aristote: 2 règnes (Végétaux, Animaux).</li> <li>XIXe siècle: 3 règnes (Végétaux, Animaux, Protistes pour unicellulaires eucaryotes).</li> <li>Découverte eucaryotes/procaryotes: 4 règnes (Végétaux, Animaux, Protistes, Monères pour procaryotes).</li> <li>Ajout des Champignons: 5 règnes (Monères, Protistes, Végétaux, Mycètes, Animaux).</li> <li>Robert H. Whittaker (1969): Monères, Protistes, Végétaux, Mycètes, Animaux.</li> <li>Carl Woese (1981): 6 règnes (Archéobactéries, Eubactéries, Protistes, Mycètes, Végétaux, Animaux).</li> <li>Actuellement (Lecointre et Guyader, 2001): <mark>3 Domaines</mark> (Archaea, Bactéries, Eucaryotes).</li> </ul> </li> <li><mark>Classification Phylogénétique</mark>: Regroupe les êtres vivants selon leurs liens de parenté (anatomiques, physiologiques, moléculaires - ADN). <ul> <li>Ex: Chimpanzé plus proche de l'homme (99,4% de similitude génétique).</li> </ul> </li> </ul>

<h3>Cytologie Animale</h3> <p>La cellule est l'unité structurale, fonctionnelle et biologique de base de tout organisme vivant.</p>

<h4>Cellules Procaryotes vs Eucaryotes</h4> <ul> <li><mark>Cellules Procaryotes</mark>: <ul> <li>Plus simples, <mark>pas de véritable noyau (ADN libre dans le cytoplasme)</mark>.</li> <li>Englobent Archéobactéries et Eubactéries.</li> <li><mark>Unicellulaires</mark>.</li> <li>ADN circulaire ou linéaire, haploïde.</li> <li>Réplication, transcription, traduction directement dans le cytoplasme.</li> <li><mark>Pas de cloisonnement cytoplasmique</mark>, <mark>pas d'organites</mark>, <mark>pas de cytosquelette</mark>.</li> <li>Membranes sans stérols, doublées d'une paroi de peptidoglycane.</li> </ul> </li> <li><mark>Cellules Eubactéries</mark>: <ul> <li>Taille: 1 à 5 µm.</li> <li>ADN, plasmide, inclusions.</li> <li>Hétérotrophes principalement.</li> <li>Reproduction binaire (scissiparité).</li> <li>Lipides membranaires de types esters.</li> <li>Paroi avec peptidoglycane, distinguées en Gram positifs et Gram négatifs.</li> </ul> </li> <li><mark>Archéobactéries</mark>: <ul> <li>Proches des eucaryotes, séparées tôt des bactéries.</li> <li><mark>Pas de peptidoglycane</mark> dans leur paroi.</li> <li>Lipides membranaires en chaînes d'alcool isopréniques attachées au glycérol par <mark>liaisons éther</mark>.</li> <li>Séquences d'ARNr distinctes, certains gènes avec introns.</li> <li>Chromosome circulaire, avec histones, réplication type eucaryote.</li> <li><mark>Groupes physiologiques</mark>: Méthanogènes, halophiles extrêmes, thermoacidophiles.</li> </ul> </li> <li><mark>Cellules Eucaryotes</mark>: <ul> <li><mark>Noyau vrai</mark> (matériel génétique entouré d'une <mark>membrane nucléaire</mark>).</li> <li><mark>Cloisonnements cytoplasmiques</mark> formant des <mark>organites</mark> (Réticulum endoplasmique, Golgi, mitochondries, etc.).</li> <li>Cytosol fluide avec cytosquelette.</li> <li>Membranes plasmiques sans paroi pour animaux, avec paroi pecto-cellulosique pour végétaux, ou polysaccharidique pour champignons. Présence de stérols.</li> <li>Taille généralement plus grande.</li> <li>Unicellulaires (protistes) ou pluricellulaires (végétaux, champignons, animaux).</li> </ul> </li> </ul>

<h4>Comparaison Cellule Animale vs Cellule Végétale</h4> <table> <tr><th>Caractéristique</th><th>Cellule Animale</b></th><th>Cellule Végétale</th></tr> <tr><td><mark>Paroi Cellulaire</mark></td><td><mark>Absente</mark></td><td><mark>Cellulosique</mark></td></tr> <tr><td><mark>Chloroplastes</mark></td><td><mark>Absents</mark></td><td><mark>Présents</mark></td></tr> <tr><td><mark>Vacuoles</mark></td><td>Petites et nombreuses</td><td><mark>Grande unique</mark></td></tr> <tr><td><mark>Taille et Forme</mark></td><td>Plus petite, irrégulière</td><td>Plus grande, fixe, rectangulaire</td></tr> <tr><td><mark>Noyau</mark></td><td>Central</td><td>Latéral</td></tr> <tr><td><mark>Centrosomes/Centrioles</mark></td><td><mark>Présents</mark></td><td><mark>Absents</mark></td></tr> <tr><td><mark>Stockage d'Énergie</mark></td><td>Glycogène</td><td>Amidon (via chloroplastes)</td></tr> <tr><td><mark>Synthèse Nutriments</mark></td><td>Incapable (hétérotrophe)</td><td>Capable (autotrophe)</td></tr> <tr><td><mark>Cytokinèse</mark></td><td>Par sillon/constriction</td><td>Par plaque cellulaire</td></tr> <tr><td><mark>Points Communs</mark></td><td colspan="2"><mark>Cellules eucaryotes, membrane cellulaire, noyau défini, appareil de Golgi, cytoplasme, ribosomes, mitochondries, R.E.</mark></td></tr> </table>

<h4>Organites de la Cellule Animale</h4> <ul> <li><mark>Membrane Plasmique</mark>: <ul> <li><mark>Bicouche de phospholipides</mark> avec cholestérol et protéines.</li> <li><mark>Perméabilité sélective</mark>, contrôle les échanges (passifs et actifs).</li> <li>Porte les antigènes de reconnaissance cellulaire.</li> <li><mark>Asymétrique</mark> (différences des deux feuillets).</li> <li><mark>Glycocalyx</mark> (glucides fixés aux protéines/lipides) sur face extracellulaire.</li> <li><mark>Fluidité membranaire</mark> (mouvement latéral des éléments).</li> <li><mark>Pores</mark> (édifices protéiques/glycoprotéiques) pour échanges.</li> </ul> </li> <li><mark>Noyau</mark>: <ul> <li>Volume le plus important.</li> <li>Double membrane (enveloppe nucléaire) avec <mark>pores nucléaires</mark>.</li> <li>Contient le <mark>génome nucléaire (ADN)</mark> lié à des histones (chromatine). <ul> <li><mark>Euchromatine</mark>: Moins compactée, gènes exprimés.</li> <li><mark>Hétérochromatine</mark>: Plus compactée, gènes éteints ou peu exprimés.</li> </ul> </li> <li>Siège de la <mark>réplication</mark> et <mark>transcription</mark> de l'ADN.</li> <li>Contient le <mark>nucléole</mark>: Lieu de transcription des ARNr et assemblage des sous-unités ribosomiques.</li> <li><mark>Chromosomes</mark>: Visibles lors des divisions cellulaires (mitose/méiose). Contiennent ADN et protéines.</li> <li><mark>Nucléoplasme</mark>: Liquide du noyau (70-90% eau), contient précurseurs ADN/ARN, enzymes, nucléotides, ATP, ribosomes incomplets.</li> </ul> </li> <li><mark>Cytoplasme</mark>: <ul> <li>Masse liquide à l'exclusion du noyau.</li> <li>Contient la machinerie physiologique cellulaire.</li> <li>Composé de <mark>cytosol</mark> (liquide) et d'<mark>organites</mark> (morphoplasme).</li> <li>Contient une petite partie du génome (mitochondries, chloroplastes).</li> <li><mark>Ectoplasme</mark> (gélatineux, mouvement cellulaire) et <mark>Endoplasme</mark> (fluide, organites).</li> </ul> </li> <li><mark>Réticulum Endoplasmique (RE)</mark>: <ul> <li>Réseau de tubules membranaires interconnectés.</li> <li><mark>Granuleux (REG)</mark>: Associé aux ribosomes. Synthèse de protéines sécrétées et des membranes.</li> <li><mark>Lisse (REL)</mark>: Métabolisme cellulaire (synthèse de lipides, stockage de calcium).</li> </ul> </li> <li><mark>Ribosomes</mark>: <ul> <li>Granulations assurant la <mark>synthèse des protéines</mark>.</li> <li>Complexes ribonucléoprotéiques (ARN + protéines).</li> <li><mark>Eucaryotes</mark>: 80S (60S + 40S).</li> <li><mark>Procaryotes</mark>: 70S (50S + 30S).</li> <li>Décodent l'ARNm en chaîne d'acides aminés (traduction).</li> </ul> </li> <li><mark>Centrioles</mark>: <ul> <li>Structures cylindriques de microtubules.</li> <li>Forment les pôles pour la <mark>division cellulaire</mark>.</li> <li>Aident à l'organisation des microtubules pour le déplacement des chromosomes.</li> <li>Se répliquent et migrent aux extrémités de la cellule pendant la mitose.</li> <li>Importants pour la formation des <mark>cils et flagelles</mark> (corps basaux).</li> </ul> </li> <li><mark>Cytosquelette</mark>: <ul> <li>Ensemble de microtubules et microfilaments.</li> <li><mark>Armature intracellulaire</mark>, organise les courants cytoplasmiques et mouvements d'organites.</li> </ul> </li> <li><mark>Mitochondrie</mark>: <ul> <li>Organite ovoïde avec double membrane.</li> <li>Membrane interne repliée en crêtes (augmente surface).</li> <li>Lieu de la <mark>respiration cellulaire</mark> (convertit glucose en ATP).</li> <li><mark>Glycolyse</mark>: Dans le cytosol.</li> <li><mark>Cycle de Krebs</mark>: Dans la matrice mitochondriale.</li> <li><mark>Chaîne respiratoire</mark>: Dans la membrane interne, produit la majorité de l'ATP.</li> </ul> </li> <li><mark>Appareil de Golgi</mark>: <ul> <li>Empilement de saccules (dictyosomes).</li> <li>Lieu de <mark>transit et réservoir</mark> pour protéines et lipides du RE.</li> <li>Modifications post-traductionnelles des protéines (glycosylation, clivage, sulfatation, phosphorylation).</li> </ul> </li> <li><mark>Lysosomes</mark>: <ul> <li>Présents uniquement dans les cellules animales.</li> <li>Contiennent des <mark>enzymes lytiques (hydrolases)</mark> pour la digestion cellulaire (fonction de "poubelle").</li> </ul> </li> <li><mark>Peroxysomes</mark>: <ul> <li>Petits organites à membrane.</li> <li>Neutralisent le peroxyde cellulaire (<mark>H₂O₂</mark>).</li> <li>Dégradent certaines molécules (acides gras, alcool) par β-oxydation.</li> <li>Rôle essentiel dans la production de bile (foie) et de plasmalogène (cerveau).</li> </ul> </li> <li><mark>Vacuoles</mark>: <ul> <li>Grands sacs membranaires accumulant l'eau en excès, pigments et solutés.</li> <li>Maintien de l'équilibre hydrique, stockage de déchets.</li> </ul> </li> <li><mark>Cytosol (Hyaloplasme)</mark>: Liquide cytoplasmique (85% eau, ions, gaz, molécules, macromolécules), largement dominé par les protéines.</li> </ul>

<h3>Virus</h3> <p>Ne sont <mark>pas considérés comme des unités vivantes</mark> autonomes.</p> <ul> <li><mark>Caractéristiques Générales</mark>: <ul> <li>Invisibles au microscope optique, non cultivables, non retenus par filtres bactériens.</li> <li>Structures biologiques simples, parasitent et détruisent les cellules hôtes.</li> <li>Composés d'un <mark>acide nucléique (ADN ou ARN, jamais les deux)</mark> et d'une <mark>capside protéique</mark>.</li> <li>Peuvent avoir une <mark>enveloppe lipidique</mark> (avec glycoprotéines).</li> </ul> </li> <li><mark>Structure de la Capside</mark>: <ul> <li><mark>Hélicoïdale</mark>: Capsomères autour du filament d'ARN.</li> <li><mark>Polyédrique (icosaédrique)</mark>: 20 faces.</li> <li>Combinaison des deux (bactériophages).</li> <li><mark>Nucléocapside</mark>: Capside + génome (rôle protecteur).</li> </ul> </li> <li><mark>Cycles de Reproduction Virale</mark>: <ul> <li><mark>Parasitisme intracellulaire obligatoire</mark>: Nécessitent cellule hôte pour se reproduire, détournent sa machinerie.</li> <li><mark>Six étapes</mark>: Adsorption, pénétration, décapsidation, réplication/synthèse, assemblage, libération.</li> <li><mark>Sortie</mark>: Par éclatement (virus nus) ou bourgeonnement (virus enveloppés).</li> </ul> </li> <li><mark>Reproduction des Bactériophages</mark>: <ul> <li><mark>Cycle lytique</mark>: ADN viral transcrit, dégrade ADN bactérien, produit des capsides, lyse la bactérie.</li> <li><mark>Cycle lysogénique</mark>: ADN viral s'intègre à l'ADN bactérien (prophage). Se réplique avec la bactérie sans la tuer. Peut être réactivé et entrer en cycle lytique.</li> </ul> </li> </ul>

<h3>Animaux</h3> <ul> <li><mark>Caractéristiques</mark>: <ul> <li><mark>Eucaryotes pluricellulaires</mark>.</li> <li><mark>Hétérotrophes exclusifs</mark> (par l'alimentation): parasites, herbivores, carnivores, etc.</li> <li>Reproduction <mark>sexuée</mark> en général (parfois asexuée, ex: éponges).</li> <li><mark>Mobiles</mark> (sauf éponges).</li> <li>Cellules <mark>sans paroi pecto-cellulosique</mark>.</li> <li>Possèdent des <mark>tissus nerveux et musculaire</mark>.</li> <li>Réserves de glucides sous forme de <mark>glycogène</mark>.</li> <li><mark>Développement embryonnaire</mark>: morula, blastula, gastrula (neurula pour chordés).</li> </ul> </li> <li><mark>Sous-Règnes</mark>: <ul> <li><mark>Parazoaires</mark>: Corps avec faux tissu, sans organes (ex: Éponges).</li> <li><mark>Eumétazoaires</mark>: Corps avec tissus organisés en systèmes d'organes. <ul> <li><mark>Diploblastiques</mark>: Deux couches de tissus (ectoderme, endoderme) (ex: Cnidaires).</li> <li><mark>Triploblastiques</mark>: Trois couches de tissus (ectoderme, mésoderme, endoderme).</li> </ul> </li> </ul> </li> <li><mark>Symétrie Corporelle</mark>: <ul> <li><mark>Asymétrique</mark>: Pas de symétrie définie (ex: Éponges).</li> <li><mark>Radiaire</mark>: Plusieurs axes de symétrie (ex: Cnidaires).</li> <li><mark>Bilatérale</mark>: Un seul axe divisant le corps en deux parties équivalentes (ex: Vertébrés, Platyhelminthes).</li> </ul> </li> <li><mark>Cavités Corporelles</mark>: <ul> <li><mark>Acoelomates</mark>: Pas de cavité générale (cœlome) (ex: Planaires).</li> <li><mark>Pseudocoelomates</mark>: Cavité (pseudocoele) entre mésoderme et endoderme (ex: Nématodes).</li> <li><mark>Coelomates</mark>: Cœlome se développe dans le mésoderme (Ex: Annélides).</li> </ul> </li> <li><mark>Développement des Ouvertures du Corps</mark>: <ul> <li><mark>Protostomiens</mark>: Bouche issue du blastopore (ex: Nématodes, Annélides, Mollusques).</li> <li><mark>Deutérostomiens</mark>: Anus issu du blastopore, bouche se forme secondairement (ex: Échinodermes, Vertébrés).</li> </ul> </li> <li><mark>Segmentation du Corps (Métamérisation)</mark>: Division en segments successifs (influencing l'évolution).</li> </ul>

<h4>Exemples de Groupes Animaux</h4> <ul> <li><mark>Spongiaires (Éponges)</mark>: <ul> <li>Primitifs, sans organes différenciés, cellules spécialisées (choanocytes).</li> <li>Filtration de l'eau pour se nourrir. Reproduction sexuée (hermaphrodites) ou asexuée (fragmentation).</li> </ul> </li> <li><mark>Cnidaires</mark>: <ul> <li>Marins, symétrie radiaire, diploblastiques.</li> <li>Carnivores. Deux formes: polype (sessile) et méduse (flottante).</li> <li>Ex: Hydre (cnidoblastes), Méduses (tentacules, statocystes), anémones de mer, coraux.</li> </ul> </li> <li><mark>Platyhelminthes (Vers Plats)</mark>: <ul> <li>Triploblastiques, symétrie bilatérale, acoelomates.</li> <li>Tube digestif parfois absent, sans appareils respiratoire et circulatoire. Système nerveux présent.</li> <li>Vie libre ou parasite. Reproduction asexuée (régénération) et sexuée (hermaphrodites croisés).</li> <li>Ex: Fasciola hepatica (douve du foie), Schistosoma haematobium, Tænia solium (ver solitaire).</li> </ul> </li> <li><mark>Nématodes (Vers Rond)</mark>: <ul> <li>Corps cylindrique, triploblastique, symétrie bilatérale, coelomates.</li> <li>Appareils respiratoire et circulatoire absents. Tube digestif et excréteur présents. Sexes séparés.</li> <li>Ex: Ascaris lumbricoides, Ankylostoma duodenale, Trichinella spiralis, Enterobius vermicularis (Oxyure), Filaires.</li> </ul> </li> <li><mark>Mollusques</mark>: <ul> <li>Corps mou, non articulé, protégé par une coquille, coelomates.</li> <li>Région céphalique, masse viscérale, pied, manteau.</li> <li>Ex: Achatines (escargots), Bivalves.</li> </ul> </li> <li><mark>Annélides (Vers Segmentés)</mark>: <ul> <li>Corps segmenté par cloisons. Hermaphrodites mais sexes séparés.</li> <li>Ex: Lumbricus terrestris (ver de terre), Hirudo medicinalis (sangsue).</li> </ul> </li> <li><mark>Arthropodes</mark>: <ul> <li><mark>Le groupe le plus important</mark> du règne animal.</li> <li>Symétrie bilatérale, <mark>exosquelette chitineux</mark>, corps segmenté avec appendices articulés.</li> <li>Système nerveux <mark>ventral (hyponeuriens)</mark>. Respiration trachéale.</li> <li>Ex: Chélicérates (scorpions, araignées), Crustacés (écrevisse), Myriapodes (iule), Insectes (sauterelle, papillon).</li> </ul> </li> <li><mark>Vertébrés</mark>: <ul> <li>Corps avec <mark>squelette osseux, axial</mark>, composé de vertèbres.</li> <li>Symétrie bilatérale, tête, tronc, queue.</li> <li>Tube nerveux creux et <mark>dorsal (épineuriens)</mark>, partie antérieure spécialisée en cerveau.</li> <li>Respiration par branchies, poumons ou peau.</li> <li>Systèmes nerveux et circulatoire clos. Système excréteur (reins).</li> <li>Ex: Amphioxus (céphalocordés).</li> <li><mark>Classes</mark>: <ul> <li><mark>Agnates</mark>: Poissons sans mâchoires, squelette cartilagineux (lamproie).</li> <li><mark>Chondrichthyens</mark>: Poissons avec mâchoires, squelette cartilagineux (requins, raies).</li> <li><mark>Ostéichthyens</mark>: Poissons avec squelette osseux (majorité des poissons).</li> <li><mark>Amphibiens</mark>: Larves aquatiques, adultes terrestres (grenouille). Réspiration branchiale/pulmonaire/cutanée.</li> <li><mark>Reptiles (Tétrapodes)</mark>: Corps écailleux, respiration pulmonaire, fécondation interne, œufs amniotiques.</li> <li><mark>Oiseaux (Tétrapodes)</mark>: Plumes, membres antérieurs en ailes, respiration pulmonaire, fécondation interne, œufs amniotiques. Grande activité visuelle.</li> <li><mark>Mammifères</mark>: <mark>Glandes mammaires</mark>, diaphragme, fécondation et développement interne (majorité), <mark>poils</mark>. <ul> <li>Monotrèmes (ornithorynque), Marsupiaux (kangourou), Placentaires (antilopes, singes, homme).</li> </ul> </li> </ul> </li> </ul> </li> </ul>

<h3>Origine et Évolution des Animaux</h3> <ul> <li><mark>Hypothèse Syncytiale</mark>: Animaux proviennent de protistes polynucléés (peu soutenue).</li> <li><mark>Hypothèse Coloniale</mark>: Animaux proviennent d'organismes flagellés hétérotrophes coloniaux (majoritairement soutenue, pas de fossiles transitoires).</li> <li><mark>Darwin</mark>: "Descendance avec modifications", <mark>sélection naturelle</mark> (inégalité de reproduction).</li> <li><mark>Théorie Synthétique de l'Évolution</mark>: Populations comme unités d'évolution, basée sur la génétique des populations.</li> <li><mark>Données Actuelles</mark>: Paléontologiques, taxinomiques, embryologiques et <mark>génétique moléculaire (analyse de l'ADN)</mark> pour établir les liens évolutifs.</li> <li><mark>Origine de l'Homo sapiens</mark>: Évolué en <mark>Afrique subsaharienne</mark> (Est) il y a <mark>200 000 à 400 000 ans</mark> à partir d'Homo erectus. Migrations via l'Éthiopie.</li> <li><mark>Identité Génétique Humaine</mark>: 99,9% d'identité génétique entre tous les Homo sapiens. Les différences de "races" sont des adaptations climatiques et géographiques.</li> </ul>