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SVT
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Seconde
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de

- Premier trimestre -
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76/78 rue Saint Lazare – 75009 Paris

COURS-LEGENDRE-EAD.FR
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 PROGRAMME DE SVT
Classe de Seconde
Rédacteur : Éric JACOBI

ORGANISATION DU PREMIER TRIMESTRE

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Séquences Leçons Devoirs

L'organisation fonctionnelle du vivant

Chapitre 1 : L'organisme pluricellulaire, un ensemble de
1 cellules spécialisées

s
I. LA CELLULE : Unité de structure et de fonction de la

2 II.
matière vivante

L'ADN
ur Devoir n° 1
co
3 Chapitre 2 : Le métabolisme cellulaire

4 Chapitre 3 : La photosynthèse Devoir n° 2

de

La biodiversité, résultat et étape de l'évolution

5 Chapitre 1 : Les échelles de la biodiversité
I. La biodiversité actuelle et passée
it

6 II) La notion d'espèce

tra

7 Chapitre 2 : La biodiversité change au cours du temps Devoir n° 3

Chapitre 3 : L'évolution de la biodiversité s'explique par des

8
forces évolutives s'exerçant au niveau des populations
Ex

9 Chapitre 4 : La communication intra-spécifique

10 Chapitre 5 : La sélection sexuelle Devoir n° 4

En fin de fascicule :
• Les corrigés des exercices non à soumettre
• puis les énoncés des devoirs à soumettre
Vous trouverez ci-dessous les attendus du programme de SVT de la classe de seconde.
Ces attendus permettent à l’élève de vérifier s’il a bien acquis les connaissances
exigées. Lors de l’examen, seules ces connaissances sont exigibles, même si le cours
que nous proposons dépasse parfois un peu ces ambitions, dans l’intérêt de la matière
et dans l’intérêt de la compréhension des notions par l’élève.
Le volume d'enseignement prévu en SVT en seconde est de 1 h 30 par semaine.

T
Programme de sciences de la Vie et de la Terre de seconde
Les objectifs de l’enseignement des sciences de la vie et de la Terre au lycée

SV
L’enseignement des sciences de la vie et de la Terre (SVT) au lycée vise à dispenser une
formation scientifique solide. Dans le prolongement du collège, il poursuit la formation
civique des élèves.
Discipline en prise avec l’évolution des connaissances et des technologies, les SVT
permettent à la fois la compréhension d’objets et de méthodes scientifiques et

s
l’éducation en matière d’environnement, de santé, de sécurité, contribuant ainsi à la
formation des futurs citoyens.
ur
Dans ses programmes, la discipline porte trois objectifs majeurs :renforcer la maîtrise de
connaissances validées scientifiquement et de modes de raisonnement propres aux
sciences et, plus généralement, assurer l’acquisition d’une culture scientifique assise sur
co
les concepts fondamentaux de la biologie et de la géologie ; participer à la formation de
l’esprit critique et à l’éducation civique en appréhendant le monde actuel et son
évolution dans une perspective scientifique ; préparer les élèves qui choisiront une
formation scientifique à une poursuite d’études dans l’enseignement supérieur et, au-
delà, aux métiers auxquels elle conduit.
de

Pour atteindre ces objectifs, le programme de SVT en classe de seconde est organisé en
trois grandes thématiques (chacune déclinée en plusieurs thèmes) :
La Terre, la vie et l’évolution du vivant
La science construit, à partir de méthodes de recherche et d’analyse rigoureuses fondées
sur l’observation de la Terre et du monde vivant, une explication cohérente de leur état,
it

de leur fonctionnement et de leur histoire.

tra

Enjeux contemporains de la planète

Les élèves appréhendent les grands enjeux auxquels l’humanité sera confrontée au XXIe
siècle, ceux de l’environnement, du développement durable, de la gestion des ressources
et des risques, etc.
Pour cela ils s’appuient sur les démarches scientifiques de la biologie et des géosciences.
Ex

Le corps humain et la santé

Les thèmes retenus permettent aux élèves de mieux appréhender le fonctionnement de
leur organisme et de saisir comment la santé se définit aujourd’hui dans une approche
globale intégrant l’individu dans son environnement et prenant en compte les enjeux de
santé publique. Dans ce domaine, l’exercice de l’esprit critique est particulièrement
nécessaire face à la quantité croissante de mises en question des apports des sciences.
Ces trois thématiques permettent également aux élèves de découvrir les métiers liés aux
sciences fondamentales (recherche, enseignement), les métiers actuels ou émergents
dans les sciences de l’environnement et du développement durable, en géosciences, en
gestion des ressources et des risques, ainsi que les métiers liés aux domaines de la santé
et du sport.

Thématiques étudiées au 1er trimestre

La Terre, la vie et l’organisation du vivant
L’organisation fonctionnelle du vivant
Les niveaux d’organisation des êtres vivants pluricellulaires sont explorés. La notion de
cellule spécialisée, avec ses caractéristiques structurelles et métaboliques, est reliée à

T
une expression génétique spécifique.
L’étude des échanges de matière et d’énergie entre les cellules constitue une première

SV
approche des relations existantes entre les cellules d’un organisme, entre les organismes
et entre les êtres vivants et leur milieu.
Ce thème appelle des activités pratiques variées qui s’appuient sur les techniques
actuelles d’études et de représentation de l’organisation fonctionnelle des êtres vivants,
de la cellule à l’organisme. L’étude des interactions entre les organismes s’étend à l’étude
de la biodiversité à différentes échelles et du fonctionnement des écosystèmes.

s
ur
L’organisme pluricellulaire, un ensemble de cellules spécialisées
Connaissances
co
Chez les organismes unicellulaires, toutes les fonctions sont assurées par une seule
cellule. Chez les organismes pluricellulaires, les organes sont constitués de cellules
spécialisées formant des tissus, et assurant des fonctions particulières.
Toutes les cellules d’un organisme sont issues d’une cellule unique à l’origine de cet
organisme. Elles possèdent toutes initialement la même information génétique
de

organisée en gènes constitués d’ADN (acide désoxyribonucléique). Cependant, les

cellules spécialisées n’expriment qu’une partie de l’ADN.
Notions fondamentales : cellule, matrice extracellulaire/paroi, tissu, organe ; organite,
spécialisation cellulaire, ADN, double hélice, nucléotides (adénine, thymine, cytosine, guanine),
complémentarité, gène, séquence.
it

Objectifs : les élèves apprennent que les cellules spécialisées ont une fonction particulière dans
l’organisme, en lien avec leur organisation et que la structure moléculaire l’ADN lui permet de
tra

porter une information. Dans le cadre de l’étude des cellules organisées, il est attendu que
l’existence d’une matrice extracellulaire soit connue : elle est constituée de différentes
molécules qui, dans leur grande majorité, permettent l’adhérence cellulaire. Les molécules
impliquées ne doivent pas être détaillées.
Ex

Le métabolisme des cellules

Connaissances
Pour assurer les besoins fonctionnels d’une cellule, de nombreuses transformations
biochimiques s’y déroulent : elles constituent son métabolisme. Une voie métabolique
est une succession de réactions biochimiques transformant une réaction en une autre.
Celui-ci dépend de l’équipement spécialisé de chaque cellule (organites,
macromolécules dont les enzymes).
Notions fondamentales : métabolisme, autotrophe, hétérotrophe, organites, enzymes.
Objectifs : l’étude de quelques réactions du métabolisme, dont la photosynthèse, révèle que les
êtres vivants échangent de la matière et de l’énergie avec leur environnement (milieu, autre
organisme). Les voies métaboliques sont interconnectées par les molécules intermédiaires des
métabolismes.
Biodiversité, résultat et étape de l’évolution
Ce thème prend appui sur l’étude de la biodiversité actuelle et passée à différentes
échelles (diversité des écosystèmes, des espèces et des individus). L’origine de la
diversité des êtres vivants est expliquée par l’étude des mécanismes de l’évolution qui
s’exercent à l’échelle d’une population, dont la sélection naturelle et la dérive génétique,

T
ainsi que la spéciation. Elle montre aussi que les temps de l’évolution sont divers et liés
au hasard (crise biologique, dérive génétique). Enfin, elle aborde la sélection sexuelle et

SV
son importance en termes évolutifs, en lien avec la communication dans une
communauté d’organismes.
Ce thème est l’occasion d’observer concrètement le vivant. Il s’inscrit dans la continuité
de l’étude de l’évolution biologique commencée au collège et poursuivie dans
l’enseignement de spécialité du cycle terminal.

s
Les échelles de la biodiversité
Connaissances ur
Le terme de biodiversité est utilisé pour désigner la diversité du vivant et sa dynamique
aux différentes échelles, depuis les variations entre membres d'une même espèce
co
(diversité génétique) jusqu'aux différentes espèces et aux écosystèmes composant la
biosphère.
La notion d’espèce, qui joue un grand rôle dans la description de la biodiversité observée,
est un concept créé par l’être humain.
de

Au sein de chaque espèce, la diversité des individus repose sur la variabilité de l’ADN :
c’est la diversité génétique. Différents allèles d'un même gène coexistent dans une
même population, ils sont issus de mutations qui se sont produites au cours des
générations.
Notions fondamentales : biodiversité, échelles de biodiversité, variabilité, mutation, allèle.
it

Objectifs : les acquis du collège sont mobilisés par l’étude de la biodiversité à différentes
échelles. La définition de la notion d’espèce a pour principal critère le fait que les individus
tra

d’une même espèce peuvent se reproduire entre eux et engendrent une descendance viable et
fertile.

La biodiversité change au cours du temps.

Ex

Connaissances
La biodiversité évolue en permanence. Cette évolution est observable sur de courtes
échelles de temps, tant au niveau génétique que spécifique.
L’étude de la biodiversité du passé par l’examen des fossiles montre que l’état actuel de
la biodiversité correspond à une étape de l’histoire du vivant. Ainsi les organismes
vivants actuels ne représentent-ils qu’une infime partie des organismes ayant existé
depuis le début de la vie.
Les crises biologiques sont un exemple de modification importante de la biodiversité
(extinctions massives suivies de diversification).
De nombreux facteurs, dont l’activité humaine, provoquent des modifications de la
biodiversité.
Notions fondamentales : espèces, variabilité, crise biologique, extinction massive et
diversification.
Objectifs : un lien est établi entre le constat d’une évolution rapide au travers d’exemples
actuels et les variations de la biodiversité planétaire à l’échelle des temps géologiques et en
interaction avec les changements environnementaux. Les élèves apprennent que la biodiversité
évolue en permanence et que son évolution inclut des événements aléatoires. On présente
quelques causes possibles d’une crise biologique à l’origine de perturbations importantes du
fonctionnement des écosystèmes.

T
L’évolution de la biodiversité au cours du temps s’explique par des forces

SV
évolutives s’exerçant au niveau des populations
Connaissances
La dérive génétique est une modification aléatoire de la fréquence des allèles au sein
d'une population au cours des générations successives. Elle se produit de façon plus
rapide lorsque l’effectif de la population est faible.

s
La sélection naturelle résulte de la pression du milieu et des interactions entre les
ur
organismes. Elle conduit au fait que certains individus auront une descendance plus
nombreuse que d’autres dans certaines conditions.
Toutes les populations se séparent en sous-populations au cours du temps à cause de
facteurs environnementaux (séparations géographiques) ou génétiques (mutations
co
conduisant à des incompatibilités et dérives). Cette séparation est à l'origine de la
spéciation.
Notions fondamentales : maintien des formes aptes à se reproduire, hasard/aléatoire,
sélection naturelle, effectifs, fréquence allélique, variation, population ressources limitées.
de

Objectifs : on illustre la dérive génétique et la sélection sur une échelle de temps court afin de
montrer que l’évolution peut être rapide.

Communication intra-spécifique et sélection sexuelle

it

Connaissances
La communication dans le monde vivant consiste en la transmission d’un message entre
tra

un organisme émetteur et un organisme récepteur pouvant modifier son comportement

en réponse à ce message.
La communication s’inscrit dans le cadre d’une fonction biologique (nutrition,
reproduction, défense …).
Ex

Il existe une grande diversité de modalités de communication (chimique, biochimique,

sonore, visuelle, hormonale).
Dans le monde animal, la communication interindividuelle et les comportements induits
peuvent contribuer à la sélection naturelle à travers la reproduction. C’est le cas pour la
sélection sexuelle entre partenaires (majoritairement faite par les femelles).
Des difficultés dans la réception du signal peuvent générer sur le long terme un
isolement reproducteur entre organismes de la même espèce et être à l’origine d’un
évènement de spéciation.
Notions fondamentales : communication, émetteur, récepteur, comportement, vie solitaire, vie
en société, dimorphisme sexuel.
Objectifs : on évoque la diversité des modalités de communication sans en décrire finement les
mécanismes. On illustre d’autres éléments de sélection naturelle (sélection sexuelle).

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s
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de
it
tra
Ex
 Cours de SVT Seconde

SÉQUENCE 1 : LA TERRE, LA VIE ET

L'ORGANISATION DU VIVANT
SOUS-THEME 1 : L'ORGANISATION FONCTIONNELLE DU VIVANT

Chapitre 1 : L'organisme pluricellulaire, un ensemble de cellules

T
spécialisées

SV
LA CELLULE : Unité de structure et de fonction de la matière vivante
Tous les organismes vivants sont formés de cellules (sauf les virus) et chaque cellule
possède tous les attributs du vivant : c'est à dire assimilation (métabolisme), respiration,
croissance, différenciation et reproduction.

s
La cellule est la plus petite portion de matière vivante pouvant vivre à l'état autonome :
elle se nourrit, produit des déchets, respire, se reproduit, échange des informations avec
l'extérieur... ur
Elle est constituée de matière vivante et de substances inertes.
co
La cellule est l'unité de structure et de fonction des organismes vivants, car elle
représente la plus petite unité constitutive et fonctionnelle d'un être vivant.

I. Les différents types de cellules, d’organismes et de métabolismes

de

Les différents types de cellules et

d’organismes
Le monde vivant se divise en deux groupes
it

cellulaires:
tra

• Les procaryotes = cellules sans "vrai noyau".

Ex: les bactéries
L'information génétique n'est pas enveloppée
dans un noyau.
Ex

La structure est simple.

Il n'y pas de système membranaire

intracellulaire donc pas d'organites
membranaires.
Organismes unicellulaires (les bactéries sont
bien des cellules).

SVT 2nd - page 9 - Séquence 1

 Cours de SVT Seconde

• Les eucaryotes = cellules avec un véritable noyau

L'information génétique est contenue dans un noyau limité par une enveloppe
Les cellules sont plus grandes et de structure plus complexe
Il y a la présence d'un système membranaire intracellulaire et d'organites à membranes
Parmi les eucaryotes on distingue, 2 types d'organismes selon le nombre de cellules:

T
• Les organismes unicellulaires: (Groupe des protistes):
Protistes animaux = Protozoaires (amibes, paramécies)

SV
Protistes végétaux = Protophytes (algues vertes, champignons, levure de bière...)
Ce sont les êtres les plus simples formés d'une cellule totipotente. Cette cellule est non
différenciée car chargée de remplir toutes les fonctions de l'organisme => comparable à
un organisme entier

s
Ces cellules conservent indéfiniment le pouvoir de se diviser

• Les organismes pluricellulaires:

ur
co
Pluricellulaires animaux = Métazoaires
Pluricellulaires végétaux = Métaphytes
Dans un organisme pluricellulaire, le nombre de cellules augmente jusqu'à ce que
l'organisme ait atteint sa maturité. Toutes ces cellules possèdent une organisation
de

générale semblable mais elles n'ont pas toutes la même forme, la même taille, la même
fonction. De même elles ne se multiplient pas toutes au même rythme.
Les cellules se différencient, se spécialisent (C nerveuse C sanguine C hépatique) et
coopèrent.
it

Chaque cellule a une place précise et un rôle

tra

déterminé au service de l'organisme

Les cellules d'un même type se regroupent en
ensembles appelés tissus.
Ex

Ces tissus remplissent des fonctions déterminées

dans le corps.
Les tissus sont regroupés en organes, eux-mêmes
associés en appareils ou système.
La matière vivante est organisée.

SVT 2nd - page 10 - Séquence 1

 Cours de SVT Seconde

L’organisation du corps humain

L'homme est un eucaryote métazoaire composé de milliards de cellules provenant d'une
cellule unique, la cellule-œuf (le corps humain contient de 105 à 1015 cellules)
Il existe environ 200 types cellulaires différents dans le corps humain
Le corps humain comprend plusieurs niveaux d'organisation structurale. Au-delà des
niveaux cellulaires et tissulaires qui sont les éléments de base, cellules et tissus
s'associent pour former des niveaux d'organisation encore plus complexes:
- les organes = entités anatomiques identifiables

T
- appareils ou systèmes = réunion d'organes qui accomplissent une même fonction

SV
Ex. : appareil digestif : regroupe la bouche, le pharynx, l'œsophage...
1 même fonction = dégradation des aliments ingérés
Ex. : appareil excréteur : regroupe le rein, les uretères, la vessie ...

s
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co
de

II. L’organisation des cellules eucaryotes

La plupart des cellules (diamètre moyen de quelques µm) ne sont pas visibles à l’œil nu
(pouvoir séparateur = 0,2mm). L'observation des cellules se fait donc au microscope :
it

- microscope photonique : (× 25 à 1500) : pouvoir séparateur 1/10µm ou 0,1µm

tra

=> permet d'observer la structure globale cellulaire à faible grossissement

- microscope électronique (---> × 200 000) : pouvoir séparateur 10A (1A = 10 -10m)
=> observation de l'ultra structure cellulaire à fort grossissement
Ex

=> permet une analyse plus fine des différents constituants cellulaires

A. Structure générale de la cellule animale

(On observe à faible grossissement : microscope ordinaire = photonique ou optique:
1500x)
1. Présentation
Il existe une très grande variété de forme et de dimension des cellules.

SVT 2nd - page 11 - Séquence 1

 Cours de SVT Seconde

Forme : les membranes des cellules animales n'étant pas rigides, la plupart des cellules
tendent à adopter une forme sphérique quand elles sont à l'état libre dans un fluide.
Dans les tissus, leur forme dépend des pressions et des tractions exercées par les
organes d'où la diversité des formes cellulaires : Cubiques, pavimenteuses (larges
aplaties ex cellules épithéliales), stellaires...
Dimensions
La taille des cellules varie de quelques nanomètres à plusieurs centimètres.
Chez l'homme, le diamètre moyen des cellules est de 10 à 20 µm

T
Parmi les plus petites cellules : certains leucocytes (6-8ym), les hématies (7 µm)...

SV
Parmi les plus grandes : les ovules (d = 140 µm), les neurones (120 µm + prolongements
de plusieurs dizaines de cm), les cellules graisseuses (120 µm)...

2. Observation des cellules animales

s
Cette observation définit la cellule comme un petit sac contenant une substance
visqueuse et limité par une membrane.
ur
co
de
it
tra
Ex

Une cellule comporte: 1 membrane, 1 cytoplasme, 1 noyau

• Le noyau
• sphérique ou ovoïde

SVT 2nd - page 12 - Séquence 1

 Cours de SVT Seconde

• entouré par une membrane = enveloppe nucléaire

• contient: nucléoplasme, chromatine, nucléole(s).
Son aspect change au cours du temps

• le cytoplasme = protoplasme
• autour du noyau
• formé d'une substance fondamentale = le hyaloplasme (hyalin, aspect d'une

T
gelée)
Il renferme des enclaves variées en suspension :

SV
•

∗ les organites cellulaires (REG, Lysosomes, mitochondries, Appareil de Golgi...)

∗ des inclusions cytoplasmiques
∗ des vacuoles

s
• la membrane plasmique ou cytoplasmique
•
ur
limites extérieures du cytoplasme donc de la cellule
co
Elle est fine et fragile
Remarque : Il existe quelques exceptions au schéma type de la structure d'une cellule
animale. Par exemple, dans le cas de cellules humaines :
les hématies ou globules rouges = C sanguines contenant l'hémoglobine n'ont pas
de

de noyau. Celui-ci préexiste dans les cellules souches à l'origine des hématies
• Les cellules musculaires striées : portent plusieurs noyaux dans le même
cytoplasme. Ces cellules ont pour origine des C souches ayant fusionné entre
elles.
it
tra
Ex

SVT 2nd - page 13 - Séquence 1

 Cours de SVT Seconde

B. Ultrastructure de la cellule animale

T
SV
Observation à fort grossissement: au microscope électronique => permet de faire une
description détaillée de la cellule et de son contenu, c'est à dire d'observer la structure
fine cellulaire ou ultrastructure des membranes, organites...

s
ur
co
de
it
tra
Ex

1. La membrane plasmique ou cytoplasmique

a) Présentation
C'est une enveloppe continue qui sépare le milieu extérieur du hyaloplasme.
Etudiée surtout sur les globules rouges (hématies) ayant éclaté après hémolyse, car les
hématies ne contiennent pas d'organites cellulaires ce qui facilite l'isolement des
membranes.

SVT 2nd - page 14 - Séquence 1

 Cours de SVT Seconde

T
SV
Dans un milieu hypotonique (faible concentration), ces cellules se remplissent d’eau puis
se vident de leur contenu (= hémolyse) et donnent des "fantômes" réduits à leur
membrane plasmique.
Explication: l'eau va du milieu le - concentré vers le + concentré, donc rentre dans la C: La

s
cellule grossit, ses pores se distendent et l'Hb diffuse dans le milieu.

b) Rôles
ur
co
- Echanges entre la cellule et le milieu extra cellulaire = filtre sélectif à perméabilité
sélective
Elle règle les échanges de substances et d'informations:
de

Information provenant du milieu qui vont réguler le fonctionnement de la cellule =>

absorption de nutriments, excrétion de produits synthétisés, de déchets....
- donne l'identité biologique d'un individu : groupes tissulaires, système HLA
Grâce aux marqueurs membranaires caractéristiques de l'individu
it

- assure le transfert d'information grâce à des récepteurs : à hormones par exemple

-
tra

permet le déplacement de certaines cellules

c) Structure
Ex

Toutes les cellules sont limitées par une membrane plasmique.

Toutes les membranes ont la même structure.
- au microscope optique : elle est peu visible
- à faible grossissement (MEB) => se présente sous la forme d'une membrane
simple
- à fort grossissement (MET), la membrane présente une structure trilaminaire
On observe alors 2 feuillets sombres et denses encadrants un feuillet clair

SVT 2nd - page 15 - Séquence 1

 Cours de SVT Seconde

L'analyse chimique révèle la présence de :

55% protéines
35% lipides (surtout phospholipides - un peu de cholestérol)

T
10% glucides (chaînes polysaccharidiques)

SV
Organisation des molécules dans la membrane
• 2 FEUILLETS LIPIDIQUES : = bicouche lipidique
Cette bicouche lipidique est constituée :
-

s
essentiellement de phospholipides disposés côte à côte, qui s'affrontent par leurs
pôles hydrophobes c’est-à-dire: pôles hydrophiles vers l'extérieur, pôles

-
ur
hydrophobes vers l'intérieur (se font face)
en quantité moindre: des molécules de cholestérol, des glycolipides
co
• Des protéines
- contre les pôles hydrophiles des lipides
= protéines périphériques ou extrinsèques ou externes
de

- intégrées dans les 2 couches lipidiques c’est-à-dire intramembranaires

= protéines intégrées ou intrinsèques ou enchâssées
Ces protéines peuvent porter des oses et forment alors des glycoprotéines (vers
it

l'extérieur).
tra

Les protéines sont très diversifiées : on peut observer des protéines de structure, des
protéines réceptrices (ex d'hormones), des protéines participant aux échanges
cellulaires (protéine canal, perméase...)….
Des protéines globulaires flottent librement à la surface de la membrane, aussi, la
Ex

membrane ne possède pas une structure uniforme, mais passe par une succession
d'états correspondants à des degrés d'activité différents. On dit que la membrane est
une mosaïque fluide (modèle décrit par Singer et Nicolson). Elle est le siège de constants
remaniements.

SVT 2nd - page 16 - Séquence 1

 Cours de SVT Seconde

T
SV
• Des glucides
- associés à des protéines = glycoprotéines
- associés à des lipides = glycolipides

s
Les glucides sont toujours à l'extérieur, ils forment le manteau cellulaire (cell coat) ou
glycocalyx constitué de polysaccharides perpendiculaires à la cellule.
ur
=> C’est-à-dire un feutrage polysaccharidique sur la face externe de la membrane.
Ainsi, les faces externes et internes de la cellule sont dissemblables :
co
- des protéines de la face interne déterminent la forme de la cellule
- des chaînes glucidiques (liées à des protéines ou à des lipides de la face externe)
interviennent dans le contact entre les cellules.
de

Remarque : Les membranes intracellulaires ont approximativement la même structure

que la membrane plasmique : réticulum, golgi, membrane nucléaire...On parle donc de
membrane unité.
it

d) Les échanges membranaires

tra

La membrane a pour rôle fondamental de régler les échanges entre la cellule et le milieu
extérieur.
Elle représente d'abord une barrière entre le milieu intracellulaire qui doit être stable et
le milieu extracellulaire susceptible d'importantes variations.
Ex

Mais, la vie de la cellule dépend de son aptitude à prélever les matières premières
indispensables dans son environnement et à rejeter ses déchets et ses produits de
sécrétion.
La membrane plasmique représente donc une frontière dynamique où les échanges se
font selon plusieurs modes en fonction de la nature et de la taille des particules
concernées.

SVT 2nd - page 17 - Séquence 1

 Cours de SVT Seconde

2. Le cytoplasme
C'est un gel colloïdal (suspension de substances dans une autre) dont la phase
dispersante est l'eau et dont la phase dispersée est constituée de protéines, de lipides.
Il comporte:
- le hyaloplasme = solution aqueuse, transparente, gélatineuse, homogène
composée de 90% d'eau, de protéines de lipides, d'ions, d'ARN et d'acides aminés,
oses.
C'est la partie à laquelle le cytoplasme doit ses propriétés physiques => élasticité,

T
fluidité, viscosité, cohésion. C'est une réserve de combustibles et de matériaux de
construction

SV
- différents organites cellulaires constituant le morphoplasme : ils sont nombreux,
variés et assurent chacun une fonction précise. Ils baignent dans le hyaloplasme.
- certains organites sont non membranés : ribosomes, cytosquelette
- certains organites ont une membrane : réticulum endoplasmique, appareil de
Golgi, lysosomes

s
- d’autres ont 2 membranes : les mitochondries

3. Les organites cellulaires

ur
co
a) les ribosomes
Les ribosomes sont des petits grains faits de 2 sous-unités globulaires
- pas de membrane
- petite taille (20 nm de D)
de

- formés de protéines et d'ARN

- assurent le support de la synthèse des protéines (assemblage des aa)
C’est à leur niveau que sont assemblées les chaînes d'aa qui forment les protéines quand
il n'y a pas synthèse de protéines, les 2 sous unités se séparent dans le cytoplasme.
it

- peuvent se disposer en files appelées polysomes ou polyribosomes

tra

- peuvent être libres dans le hyaloplasme ou fixés à la face externe des membranes
du réticulum
Ex

b) Les éléments du cytosquelette : microtubules et microfilaments

Ils sont dispersés dans le hyaloplasme et forment un réseau de structures filamenteuses.
Ils constituent le microsquelette de la cellule = cytosquelette (soutien les structures
intracellulaires).
Ils interviennent dans la forme, les mouvements et la division des cellules.
Ce sont de petits tubes appelés microtubules ou de petits filaments appelés
microfilaments.

SVT 2nd - page 18 - Séquence 1

 Cours de SVT Seconde

- les microfilaments = microfibrilles

Ce sont de fins bâtonnets formés de deux protéines contractiles : actine et myosine
Rôle dans la division cellulaire : forment un anneau qui sépare la cellule en deux lors de
la division cellulaire. Ils sont abondants dans les cellules épidermiques, les cellules
nerveuses = neurofilaments = neurofibrilles, les cellules musculaires = myofilaments
d'actine et de myosine responsables de la contraction du muscle
- les microtubules
Ce sont de longs tubes flexibles composés de protéines globulaires appelées tubulines.

T
Ils sont abondants dans les cellules nerveuses = neurotubules

SV
Ils forment les centrioles, les asters des centrioles, le fuseau de division, cils et flagelles
Le centriole = tube creux dont la paroi est constituée de fibrilles
Les petits tubules sont groupés par 3 (en triplets), ils forment une fibrille.
Il y a 9 fibrilles. Donc, le centriole est un cylindre formé de 9 triplets de microtubules.

s
2 centrioles en position orthogonale sont généralement situés près du noyau
ur
Cette structure est appelée diplosome ou centrosome.
Ils sont impliqués dans le processus de déplacement des chromosomes lors de la division
co
cellulaire.
Cils et flagelles:= structure comparable
= 9 microtubules doubles munis de bras auxquels s'ajoutent 2 microtubules simples
de

situés de part et d'autre de l'axe du cylindre.

Ex : Le centriole de la spermatide "pousse" pour donner le flagelle des spermatozoïdes
permettant leur déplacement
it

c) Le réticulum endoplasmique
tra

= réseau continu de sacs aplatis, allongés, communiquant entre eux et imbriqués les uns
dans les autres. Le RE est en continuité de l’enveloppe nucléaire et en relation avec les
autres compartiments de la cellule (Golgi…)
Ex

Les membranes du RE délimitent des cavités appelées lumière du RE

SVT 2nd - page 19 - Séquence 1

 Cours de SVT Seconde

• REG = Réticulum Endoplasmique Granulaire = granuleux ou RER = Réticulum

Endoplasmique rugueux = Ergastoplasme
Il porte de nombreuses granulations, ce sont les ribosomes fixés sur les membranes
ergastoplasmiques par leurs grandes sous-unités
Ceux-ci jouent un rôle dans la synthèse des protéines : protéosynthèse
Les protéines synthétisées par les ribosomes du REG sont stockées dans les saccules du
REG avant d'être excrétées hors de la cellule ou incorporées au niveau des membranes..
Les protéines synthétisées par les ribosomes libres sont libérées dans le hyaloplasme et

T
destinées à la cellule elle-même.

SV
Le REG est très représenté dans les cellules qui sécrètent des protéines de manière
abondante (C du pancréas), dans les cellules qui utilisent des enzymes lytiques
(polynucléaires, lysosomes) ou qui doivent entretenir des membranes très allongées
(neurones)
• REL = Réticulum Endoplasmique Lisse

s
- formé de saccules dépourvues de ribosomes
- il se forme à partir du REG
ur
- Il est le siège de la synthèse des lipides, du cholestérol
Les membranes du REL sont riches en enzymes nécessaires à la synthèse des molécules
stéroïdes qui s'accumulent dans les citernes du réseau.
co
Il permet la circulation de substances, le stockage de certains éléments et participe à la
détoxication cellulaire
Le REL est développé dans les cellules dont le métabolisme lipidique est actif
de

(hépatocytes....)
Remarque : le REL est spécifique dans les cellules musculaires. il constitue le réticulum
sarcoplasmique capable de stocker les ions Ca++ nécessaires à la contraction
musculaire.
it

Rôle:
tra

Le réticulum assure le transport des produits synthétisés par la cellule: (protéines,

lipides, glycoprotéines, phospholipides...)
Il est le siège des premières étapes de la glycosylation = formation des glycoprotéines et
glycolipides du cell-coat.
Ex

RETICULUM = APPAREIL CIRCULATOIRE

d) L'appareil de Golgi
Appareil situé à proximité du noyau, constitué de quelques dizaines à quelques centaines
d'unités appelées dictyosomes (dispersés dans le cytoplasme).
Formé à partir de certains points du REG qui bourgeonnent des vésicules de transition
qui vont fusionner pour former les saccules des dictyosomes. Des canalicules unissent
les deux appareils. Les dictyosomes sont donc une transformation du REG.

SVT 2nd - page 20 - Séquence 1

 Cours de SVT Seconde

Chaque dictyosome est formé d'une pile de 4 à 10 saccules lisses ou petits disques
aplatis et incurvés avec 2 séries de vésicules isolées. A la périphérie du dictyosome (face
de maturation) on trouve de nombreuses petites vésicules pouvant se détacher =
vésicules golgiennes ou vésicules de sécrétion
4 à 10 saccules golgiennes ---------> 1 dictyosome
environ 10 dictyosomes ------------> 1 appareil de Golgi

T
SV
s
Rôle:
ur
L'appareil de Golgi a un rôle sécrétoire important.
co
Il intervient dans :
- le transfert, la concentration et la maturation des produits élaborés au niveau du
RE (protéines, lipides)
-
de

la synthèse des polysaccharides et glycoprotéines. Il achève la glycosilation,

- l'organisation de la sécrétion hors de la cellule des produits qu'il véhicule par
exocytose grâce à des vésicules de sécrétion (vésicules de Golgi) très dilatées =
grains de zymogène ou grains d'excrétion
L'appareil de Golgi transforme, transporte, stocke, emballe.
it

APPAREIL DE GOLGI = APPAREIL EXCRETEUR

tra

e) Les lysosomes
Ce sont des petites vacuoles arrondies, contenant des enzymes lytiques (hydrolases)
Ex

d'origine golgienne.
Ils sont très abondants dans les cellules assurant la défense de l'organisme ou dont
l'activité sécrétoire est intense. Nombre : plus de 100 par cellule.
Leurs formes et tailles sont diverses.
Origine et formation de lysosomes :
- Lysosomes I sont formés par bourgeonnement des saccules golgiennes
(dictyosomes)

SVT 2nd - page 21 - Séquence 1

 Cours de SVT Seconde

- Les lysosomes I ---> les lysosomes II dans lesquels les éléments de la cellule ou du
milieu extracellulaire vont être dégradés.
Rôle :
L'appareil lysosomial constitue l'appareil digestif de la cellule et l'activité des lysosomes
consiste à dégrader les matériaux d'origine exogène (hétérophagie) ou des déchets
cellulaires (autophagies)
Ils englobent des structures cellulaires par déformation de leur membrane.
Ces substances provenant de l'intérieur de la cellule sont digérées par les enzymes

T
lytiques

SV
Ainsi, la cellule se débarrasse de ses déchets par l'intermédiaire des lysosomes.
Le matériel capturé par le lysosome est dégradé en molécules simples capables de
quitter le lysosome pour être rejeté hors de la cellule. Ces éléments représentent le
corps résiduel souvent éliminé par exocytose (= fusion de vacuoles avec la membrane et
libération du contenu)

s
Si la cellule meurt, les enzymes des lysosomes sont libérées et assurent la digestion
(autolyse) de tous les organites.
Fonctions multiples : ils ont un rôle de :
-
ur
défense de l'organisme : élimination de structures étrangères : bactéries, toxines,
co
virus
- sécrétoire : cas des cellules sécrétrices d'enzymes digestives, d'hormones...
- division: (contrôle)
LYSOSOMES = APPAREIL DIGESTIF
de

Il existe un flux membranaire:

Membranes du REG -----> dictyosomes ----> Lysosomes -----> extérieur
it

f) Les mitochondries
tra

L'ensemble des mitochondries constitue le chondriome.

Ce sont des bâtonnets ou sphérules (d = 0,5 à 1 µm) répartis dans tout le cytoplasme mais
surtout concentrés près des structures actives (myofibrilles, flagelles, cils...)
Ex

Nombre variable : 100 à 1500. Ceci dépend de l'activité cellulaire

(Plus la cellule est active, plus le nombre de mitochondries et le nombre de crêtes par
mitochondrie sont élevés)
Les mitochondries se multiplient par division. Lorsqu'elles sont usagées, elles sont
détruites par les lysosomes.
Structure :
Les mitochondries sont entourées de 2 membranes:

SVT 2nd - page 22 - Séquence 1

 Cours de SVT Seconde

- une membrane externe lisse, continue

- une membrane interne avec des crêtes transversales
- entre les deux : un espace intermembranaire
Dans les mitochondries on trouve la matrice
- des granules denses faits de sels de calcium (Ca++) et de magnésium (Mg++)
- de nombreux petits ribosomes = mitoribosomes
- 1 ou plusieurs molécules circulaires d'ADN mitochondriaux

T
SV
s
ur
co
Rôle:
de

Le rôle principal des mitochondries est d'assurer la production d'énergie nécessaire à la

cellule. Pour cela, elle convertit l'énergie potentielle des molécules organiques en une
forme utilisable : l'ATP
Elles sont le siège des oxydations respiratoires c’est-à-dire de la respiration cellulaire.
it

=> Elles consomment de l'oxygène et libèrent du CO2

tra

L'énergie libérée par ces oxydations est véhiculée par un nucléotide particulier : l'ATP
(Adénosine TriPhosphate) qui passe aussitôt dans le hyaloplasme.
Cette molécule est constituée par 3 groupements phosphates (H3PO4) reliés à une
molécule d'adénosine (adénine + ribose). Les 2 liaisons unissant les P sont riches en
Ex

énergie et l'hydrolyse de l'ATP libère l'énergie stockée dans l'une de ces liaisons (environ
30 kj)
Cette énergie sera utilisée sous forme chimique (synthèse), mécanique (mouvements,
calorifique.

Résumé : Rôle des divers éléments cellulaires

- Membrane plasmique: appareil protecteur - échanges
- Microfilaments, microtubules: appareil locomoteur
- Réticulum: appareil circulatoire
SVT 2nd - page 23 - Séquence 1
 Cours de SVT Seconde

- Appareil de Golgi: appareil excréteur

- Lysosomes: appareil digestif
- Mitochondries: appareil respiratoire
De nombreuses synthèses se réalisent au niveau de ces différents éléments et toute
cette activité est contrôlée par le noyau.
Les informations provenant du noyau seront utilisées pour l'autoconservation et
l'autorégulation cellulaire.

T
4. Le noyau

SV
C'est un élément constant de la cellule.
Il dirige et coordonne toutes les activités cellulaires, ses métabolismes et divisions, la
transmission aux cellules filles de caractères héréditaires
- situé dans la région centrale de la cellule
- généralement sphérique

s
- son importance varie selon l'activité de la cellule (+ volumineux dans les cellules
jeunes).
ur
co
de
it
tra

A l'interphase c’est-à-dire entre 2 divisions cellulaires, le noyau est constitué de 4 éléments:

• L'enveloppe nucléaire
-
Ex

autour du noyau, elle le sépare du hyaloplasme

- double membrane (chacune formée d'une double couche de phospholipides)
La membrane la plus externe porte les ribosomes
- entre les deux : l'espace périnucléaire
- percée de plusieurs pores de communication avec le REG et cytoplasme
Ces pores permettent le transit d'éléments du noyau vers le hyaloplasme ou
inversement.
Ils portent des molécules de ribonucléoprotéines qui contrôlent les échanges.

SVT 2nd - page 24 - Séquence 1

 Cours de SVT Seconde

• Le nucléoplasme = suc nucléaire

= substance fondamentale du noyau, homogène, gélatineuse et visqueuse
Riche en enzymes (nombreuses réactions enzymatiques)

• Le(s) nucléole(s)
= région d'aspect sphérique dont le nombre varie selon le type de cellules

T
- pas de membrane,
- + ou - volumineux: particulièrement volumineux dans les cellules qui ont une

SV
activité de synthèse importante.
- formé de 85% de protéines, 10% d'ARN et 5% d'ADN
- lieu de la synthèse des sous-unités ribosomiales et ARNr
- disparaissent pendant la division cellulaire au cours de la mitose

s
• La chromatine ou le réseau de chromatine
ur
Structure fibreuse formée de chromosomes décondensés (fibres de chromatine)
constitués de filaments d'ADN associés à des protéines
co
• Présente 2 états de compacité qui déterminent 2 types de chromatines:
- tantôt condensée (dense: zone sombre): les fibres sont plus condensées.
Située surtout autour du nucléole et contre l'enveloppe nucléaire. Elles forment
l'hétérochromatine
de

- tantôt diffuse (zone claire): fibres légèrement condensées. Elles forment alors
l'euchromatine
La chromatine est l'un des aspects des chromosomes. Lors de la division cellulaire, la
compaction atteint son maximum et permet de distinguer les chromosomes
it

individualisés.
tra
Ex

Les éléments essentiels du noyau

ADN (20%), ARN (5%), protéines (75%) histones et non histones
ADN et l'ARN constituent les nucléoprotéines

SVT 2nd - page 25 - Séquence 1

 Cours de SVT Seconde

Les nucléoprotéines: = protéines + acide nucléique

- ce sont des hétéroprotéines
- ce sont des histones + ADN qui constituent le nucléofilament (chromosomes
décondensés)
- ce sont des protéines + ARN au niveau du noyau dans le nucléole
Localisation dans la cellule
L’ADN est présent dans le noyau => réseau de chromatine, un peu dans mitochondries
et chloroplastes

T
L’ARN est présent dans le noyau au niveau du nucléole, dans le cytoplasme (ARNr, ARNt,
ARNm)

SV
Rôle: Le noyau est indispensable à la vie de la cellule.
Le noyau présente 2 états physiologiques différents qui se traduisent par des aspects
structuraux dissemblables : interphase comprise entre deux divisions cellulaires
successives ou mitoses. C'est pendant l'interphase que le noyau très actif gouverne

s
l'activité cellulaire et prépare la prochaine mitose.
Il détient l'essentiel du patrimoine héréditaire de la cellule: il renferme donc le matériel
ur
génétique sous forme d'ADN. Celui-ci ne quitte pas le noyau et gouverne toutes les
fonctions par l'intermédiaire des ARN (copies conformes de l'information génétique)
capables de quitter le noyau pour le cytoplasme où ils sont les agents de la synthèse des
co
protéines.
Ainsi, l'information génétique passe dans le cytoplasme où elle est utilisée pour le
fonctionnement de la cellule cad pour:
de

- autoconservation
- autorégulation
- autoreproduction
it

C. Organisation de la cellule eucaryote végétale

tra

La cellule végétale en tant que cellule eucaryote présente une structure similaire à la
cellule animale
Elle est constituée également d’un noyau, d’un cytoplasme avec les différents organites
(ribosome, cytosquelette, RE, Golgi et lysosomes) et d’une membrane cytoplasmique.
Ex

Néanmoins, elle présente quelques particularités structurales diffèrent de la cellule

animale.

1. Les principales différences entre cellule animale et cellule végétale

3 différences majeures par rapport à la cellule animale:
• Présence d'une paroi pectocellulosique ou membrane squelettique plaquée contre
la membrane plasmique (interne). Elle forme un cadre rigide autour de la cellule.

SVT 2nd - page 26 - Séquence 1

 Cours de SVT Seconde

Elle assure le maintien de la forme de la cellule et la protège contre les chocs osmotiques.
• Présence d'organites membranaires particuliers: les plastes
- grains de chlorophylle = chloroplastes
Ils conditionnent l'autotrophie vis à vis du carbone
- grains d'amidon = amyloplastes
- pigments = chromoplastes
• Présence d’une vacuole très développée:

T
= simple cavité remplie d'une solution aqueuse, les vacuoles des cellules végétales sont
plus développées que dans les cellules animales. Elles contiennent des substances

SV
dissoutes et sont limitées par une membrane appelée tonoplaste. Elles jouent un rôle
dans le métabolisme et le stockage.
Remarque : En dehors de ces différences majeures, on peut noter que la cellule végétale
ne contient pas de centrioles qui sont des structures tubulaires permanentes des cellules
animales

s
ur
co
de
it
tra

2. Structure de quelques éléments propres à la cellule végétale

Ex

a) La paroi pectocellulosique
Toutes les cellules végétales sont entourées d'une paroi formant un cadre plus ou moins
rigide autour de la cellule. La paroi est d'épaisseur variable : 1 µm à plusieurs µm selon le
type de cellule. Elle est constituée essentiellement de polysaccharides : de cellulose et
de pectine d’où son nom de paroi pectocellulosique.
La paroi d’une cellule végétale est formée de plusieurs couches mises successivement en
place. On distingue :
- la paroi primaire caractéristique des cellules jeunes

SVT 2nd - page 27 - Séquence 1

 Cours de SVT Seconde

- la paroi secondaire qui se forme lors de la différenciation de la cellule

Remarque : Une cellule végétale privée de sa paroi par action enzymatique est appelée
protoplaste

b) La vacuole
La vacuole, est une poche remplie d'eau et de solutés divers (substances dissoutes) :
- des ions minéraux (Mg, K, Na, ...)
- des acides aminés,

T
- des glucides (saccharose),
- des protides

SV
- et parfois des pigments
Sa composition varie selon les espèces et les types cellulaires.
La vacuole est limitée par le tonoplaste : membrane souple, perméable à l'eau, aux ions
inorganiques et plus faiblement à certains autres solutés

s
c) Les mouvements d'eau (osmose) et état des cellules végétales
ur
Selon le phénomène d’osmose, l'eau se déplace du milieu le moins concentré
(hypotonique) vers le milieu le plus concentré (hypertonique). La différence de
co
concentration entre les deux compartiments est à l’origine d’une différence de pression
qui pousse l’eau d’un milieu à l’autre. Cette pression est nommée pression osmotique.
- Si les cellules sont dans un milieu moins concentré qu'elles c'est à dire hypotonique :
Il se produit une entrée d’eau dans la cellule, du fait d’un transfert osmotique à travers la
de

membrane. La cellule voit alors son volume augmenter, elle est dite turgescente.
Ses vacuoles se gorgent d'eau et prennent une place de plus en plus importante au sein
de la cellule.
-
it

Si les cellules sont dans une solution plus concentrées qu'elles c'est à dire hypertonique :
L’eau se déplace du milieu intracellulaire vers le milieu extracellulaire. La cellule perd de
tra

l’eau, elle est alors dite plasmolysée. La vacuole perd de l'eau et diminue de volume. La
membrane plasmique suit le mouvement de la vacuole et s'écarte de la paroi. Une
plasmolyse prolongée cause la mort de la cellule végétale.
Ex

L'état physiologique normal d'une cellule végétale est l'état turgescent, c'est à dire
gorgée d'eau. Dans cet état, c’est la paroi qui permet à la cellule végétale de ne pas
éclater.
Ces variations du volume d'eau cellulaire entraînent des changements de taille cellulaire
qui reflètent une extensibilité possible de la paroi primaire

SVT 2nd - page 28 - Séquence 1

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d) La pression de turgescence : moteur de l'allongement cellulaire

La croissance de la cellule végétale est rendue possible grâce à la plasticité et l'élasticité
de la paroi aux stades jeunes c'est à dire de la paroi primaire. L'augmentation du volume
cellulaire est essentiellement liée à l'augmentation du volume de la vacuole.
L'état de turgescence des cellules végétales est entretenu par l'hypertonicité du suc
vacuolaire et du cytoplasme. C'est l'absorption active de solutés par la cellule qui
maintient le milieu intracellulaire hypertonique par rapport au milieu extérieur. D’où un
appel d'eau de l'extérieur vers l'intérieur de la cellule.

T
L’eau accumulée dans les vacuoles provoque un gonflement de celles-ci, qui exercent
alors une pression sur la cellule en repoussant le cytoplasme et la membrane plasmique

SV
contre la paroi. Cette pression de turgescence produit la force nécessaire au gonflement
de la cellule.
Ainsi, sous l’effet de la pression, la paroi primaire se distend et subit une extension : la «
jeune » cellule grandit (avant différenciation).

s
e) Les chloroplastes

ur
Les chloroplastes sont des organites caractéristiques des cellules chlorophylliennes (3 à
10 µm de longueur et 1 à 2 µm d’épaisseur). Ils sont constitués par un stroma (contenant
ADN, ribosomes, amidon…) enveloppé par une double membrane et contenant de
co
nombreux sacs aplatis : les thylakoïdes. Les thylakoïdes empilés forment les granas
La membrane des thylakoïdes contient de nombreuses protéines (enzymes,
transporteurs d’e-) et des pigments chlorophylliens.
b) Fonction
de

Les chloroplastes constituent le siège de la photosynthèse.

La lumière constitue la source d’énergie utilisée par les végétaux chlorophylliens pour
effectuer la synthèse de molécules organiques à partir d’éléments minéraux (eau, ions,
CO2). Les pigments chlorophylliens contenus dans la membrane des thylakoïdes
it

représentent les capteurs de l’énergie solaire qui se trouve alors convertie en énergie
tra

chimique stockée dans les molécules organiques.

Ces synthèses s’accompagnent d’une production de dioxygène libéré dans le milieu.
Les premiers produits de la photosynthèse sont des molécules simples à partir
Ex

desquelles s’effectue la synthèse de glucides, lipides et protéines plus complexes.

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