Chapitre 2

1. Chapitre 2 La cellule en action

2. Les cellules individuelles d’un organisme remplissent les mêmes fonctions que l’organisme lui-même. • La membrane cellulaire d’une cellule peut être comparée aux douaniers à la frontière de 2 pays. Ils vérifient les matériaux qui entrent ou sortent.

3. Comme à un poste de douane, la membrane cellulaire permet à certaines substances d’entrer dans la cellule ou d’en sortir, mais elle interdit le passage d’autres. • La membrane cellulaire à une perméabilité sélective: • ____________________________________________________ • Une membrane qui laisse toutes les substances la traverser est dite:_________________. • Une membrane qui laisse rien la traverser est dite: • ______________________. • Démonstration sur la perméabilité • (perméable, imperméable et perméabilité sélective)

4. La diffusion • Comment est-ce que les substances se déplacent? • Démonstration (eau et colorant alimentaire) • Le processus de dispersion des particules s’appel : • ___________________. • Théorie particulaire: • -Les particules de toutes les liquides et les gaz bougent dans tous les sens et se heurtent continuellement les unes aux autres. • -Les particules se dispersent à l’aide de collisions.

5. Est-ce que tu peux observer ce phénomène d’autres manières à part que la vue? • La diffusion participe aussi au déplacement des substances qui entrent dans les cellules et qui en sortent. Ils vont d’une région de forte concentration à une région de faible concentration.

6. Le processus de diffusion se poursuit jusqu’à ce que la concentration de dioxyde de carbone dissous soit de nouveau égale des deux côtés de la membrane cellulaire. • L’osmose • L’eau est la substance que l’on trouve le plus couramment à l’intérieur et autour d’une cellule. • La cellule est composée de 70% d’eau et peut mourir si elle manque d’eau. • Les particules d’eau entrent et sortent de la cellule par diffusion. • L’osmose est la diffusion de l’eau à travers une membrane à perméabilité sélective.

7. Regarde cette photo. Que se produit-il?

8. Les particules d’eau sont passées par osmose de l’eau du verre aux cellules de la carotte! • Tu bois de l’eau pour aider tes cellules à remplir leurs fonctions. • Lorsque tu dépenses beaucoup d’énergie, ton souffle et ta sueur privent ton organisme d’une partie de son humidité. L’eau se retira de tes cellules par osmose. • Tu as maintenant besoin de boire l’eau.

9. LE TRANSFERT ACTIF • Dans l’osmose et la diffusion, l’eau et les matières se déplacent d’une forte concentration à une faible concentration. Ça ne requiert pas d’énergie. • Les cellules ont aussi besoin de certaines substances en concentrations plus fortes ou plus faibles que les concentrations pouvant être obtenues par diffusion seulement. • La cellule doit maintenant utiliser de l’énergie pour laisser ces substances entrées (comme pousser une voiture en haut d’une pente au lieu de la laisser redescendre comme elle le ferait normalement).

10. Pour permettre l’entrée de ces substances qui ont besoin de l’énergie, la membrane cellulaire comprend des protéines porteuses qui contrôlent ce qui entre et sort de la cellule. Lors de le transfert actif (où l’énergie doit être dépensé par la cellule), les protéines porteuses se mettent au travail.

11. La protéine s’attache à la substance qui veut pénétrer et la déplace à travers la membrane et la libère de l’autre côté. • Lorsque la cellule doit utiliser de l’énergie pour le déplacement d’une substance, c’est le transfert actif.

12. Questions de participation Copiez et répondez ces questions en phrases complètes. Quel est le processus qui permet à l’eau de pénétrer dans une cellule ou d’en sortir? En quoi l’osmose et la diffusion sont-elles semblables? En quoi diffèrent-elles? Comment le transfert actif diffère-t-il de la diffusion? Si ton enseignante ouvre une bouteille de parfum à l’avant de la classe, tu pourras sentir le parfum à l’arrière peu de temps après. Pourquoi? Pourquoi les supermarchés arrosent-ils leurs légumes frais avec de l’eau? Pourquoi est-ce qu’un poisson d’eau douce mourra si on le met pendant un certain temps dans l’eau salée?

14. Les cellules: comment obtiennent-elles l’énergie? • Les cellules ne peuvent pas fonctionner sans énergie. Les aliments fournissent l’énergie que les cellules ont besoin pour remplir leurs fonctions. • Les aliments ont des particules et lorsque ces particules entrent dans la cellule, elles sont décomposées par une réaction chimique. Voici comment l’énergie est libérée. • Ce processus est nommé la respiration cellulaire. C’est la libération de l’énergie alimentaire. • La respiration cellulaire se produit principalement dans les mitochondries qui sont aussi connues comme les génératrice de la cellule.

15. Toutes les cellules utilisent une différente quantité d’énergie dépendant d’où elles sont situées dans le corps. Elles ont plus de mitochondries si elles doivent dépenser plus d’énergie. • Les membranes cellulaires ont besoin d’énergie pour faire entrer les éléments dans les cellules ou pour les faire sortir de ces dernières par transfert actif. • La plupart des cellules utilisent de l’énergie pour croître et se reproduire. • Questions de révision (à l’oral): • Qu’est-ce que la respiration cellulaire? • Dans quelle partie de la cellule la respiration cellulaire a-t-elle lieu? • Pourquoi les cellules ont-elles besoin de l’énergie?

17. La reproduction cellulaire • Tous les organismes commencent leur vie sous la forme d’une seule cellule. • Une cellule doit se diviser de nombreuses fois pour produire des nouvelles cellules. Les cellules peuvent seulement provenir de cellules déjà en existence. • La division cellulaire • Lors de la division cellulaire, une cellule se divise en deux cellules et ces cellules se divisent en deux à leurs tours et ainsi de suite. • Depuis ta naissance, des nouvelles cellules se sont constamment ajoutées à ton corps te rendant plus grand et lourd. • Quand tu es adulte, un grand nombre de tes cellules continuent de se diviser.

18. Dans la mythologie grecque il y a une histoire au sujet d’un monstre nommé Hydres qui a plusieurs têtes. Si on coupait sa tête, deux autres apparaissaient. • Les monstres comme l’Hydre n’existent pas vraiment, mais de nombreuses créatures vivantes sont capables de remplacer un organe qui a été blessé ou amputé. • Cette capacité est nommée la régénération.

19. Il y a un organisme dans les étangs qui est capable de repousser des organes manquants et il fut nommée Hydres aussi. • Ci-dessous, il y a des cerfs qui perdent et repoussent leurs bois chaque année par régénération.

20. Dans les humains, nous ne pouvons pas pousser de nouvelles jambes ou des nouveaux bras, mais nous sommes capables d’une sorte de régénération. • Lorsque tu te blesses, la blessure se guérit parce que les cellules mortes ou endommagées sont remplacées par des nouvelles cellules. Les cellules sont produites par la division cellulaire et croissent sur la blessure pour la réparer. • Les cellules sont comme un organisme, elles croissent, se divisent et finissent par mourir, mais à différentes vitesses. • Les cellules de la peau s’usent rapidement et ne vivent que quelques jours ou quelques semaines. • Les cellules nerveuses vivent le plus longtemps. Ces cellules peuvent durer la vie totale.

21. La régénération montre que les organismes peuvent produire des cellules pendant toute leur vie. • Voici quelques exemples d’organismes qui sont capables de repousser des organes par régénération: • Les lézards sont capables de repousser leurs queues. • Les homards, les têtards et les insectes sont capables de repousser des pattes. • Les plantes sont capables de repousser des tiges. • Peux-tu penser à d’autres exemples? Chanson de régénération

22. La mitose • Dans les cellules, il y a des chromosomes et elles deviennent visibles lorsque la cellule est au point de se diviser. • Les chromosomes contiennent le matériel génétique de la cellule ou l’ADN qui donnent les instructions permettant à la cellule mère de produire des nouvelles cellules ayant les mêmes caractéristiques qu’elle. • Lors de la division cellulaire, le matériel génétique se divise en deux séries de chromosomes identiques. C’est la mitose. • Les deux nouvelles cellules formées par la division s’appellent les cellules filles. Mitose en plasticine

24. À quelle vitesse les cellules se divisent-elles? • Certaines cellules se divisent une fois toutes les 20 minutes, autres peuvent prendre 1 heure, 48 heures ou même 200 jours! Le processus de division diffère dépendant de la cellule. • Les cellules et le cancer • Les gens qui souffrent du cancer ont des cellules qui se multiplient et se répandent de manière incontrôlée.

25. Des cellules cancéreuses se divisent beaucoup plus rapidement que les cellules normales et elles se répandent dans les autres parties du corps. • Aujourd’hui, le cancer est l’une des principales cause de mortalité au Canada. • De nombreux facteurs peuvent contribuer au développement du cancer: • Les produits chimiques • La radiation • Les facteurs héréditaires • Certains virus

26. Les personnes qui travaillent dans certains domaines peuvent être exposées à des types de catégories particuliers. • -pesticides • -particules de certaines substances • Les taux de cancer reliés à l’industrie ont baissé grâce à l’utilisation de vêtements de protection et de filtres à aire et grâce à l’interdiction de certains composés chimiques dangereux.

27. Ont peut aussi prévenir certains cancer en modifiant ses habitudes de vie afin que l’on soit moins exposés aux carcinogènes. • Le tabac cause le cancer des poumons. • Trop de soleil cause le cancer de la peau ( 8 000 cas chaque année au Canada).

28. Il existe des traitements qui peuvent ralentir ou arrêter la progression du cancer chez les patients qui souffrent de cette maladie. • Ces traitements détruisent les cellules cancéreuses tout en laissant intactes les cellules saines. • Les traitements sont plus efficaces si le cancer est diagnostiqué à un stade peu avancé avant que les cellules anormales n’aient migré dans tout l’organisme. Video cancer

30. Les cellules spécialisées • Les cellules dans ton corps peuvent être comparé à des instruments dans un orchestre. Comment? • _____________________________________________________________________________________________________________________________________________

31. Les cellules dans un organisme multicellulaires ne sont pas toutes pareilles. Elles ont une différente apparence physique et différentes fonctions. • Les différentes cellules s’appellent des cellules spécialisées car elles ont des tâches particulières à remplir dans l’organisme vivant. • Les humains possèdent 100 différents types de cellules spécialisées.

32. Des longues fibres sortent du corps des cellules nerveuses pour transporter les signaux nerveux d’une partie du corps à un autre. • Les globules rouges sont en forme de minces disques pour transporter l’oxygène dans la circulation du sang.

33. Les cellules de plantes vasculaires sont formées en tubes pour laisser filtrer l’eau. • Les cellules de pelure d’oignon ont la capacité de s’imbriquer grâce à leur forme rectangulaire et aplatie. Ceci fait une couche protectrice pour l’oignon.

34. Les organismes unicellulaires doivent remplir toutes les mêmes fonctions que les organismes multicellulaires. Cette seule cellule doit remplir les prochaines fonctions: • Se déplacer • Trouver de la nourriture • Se reproduire • Réagir à son environnement • Les organismes multicellulaires ont des différentes cellules qui remplissent des différentes fonctions.

35. Les organismes unicellulaires vivent dans des milieux aqueux. Pourquoi? • ____________________________________________________________________________________________ • Les avantages d’organismes multicellulaires sont: • -vivent dans différents environnements • -peuvent être de très grandes tailles • trouvent l’énergie dans plusieurs aliments • sont complexes • sont spécialisées pour remplir différentes fonctions

36. Questions de révision Pourquoi les cellules de ton corps doivent-elles être spécialisées? Pourquoi les cellules nerveuses sont-elles de longues fibres, tandis que les globules rouges ont la forme de mince disque? Pourquoi les organismes unicellulaires vivent-ils surtout en milieux aqueux?