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Objectifs d'apprentissage
- Schématiser les composants d'une cellule.
- Décrire l'organisation du corps humain.
Qu'est-ce qui distingue un organisme vivant d'un objet inanimé ? Un organisme vivant conduit des processus biologiques autonomes. Une cellule est la forme de vie la plus petite et la plus élémentaire. Robert Hooke, l'un des premiers scientifiques à utiliser un microscope optique, a découvert la cellule en 1665. Dans toutes les formes de vie, y compris les bactéries, les plantes, les animaux et les humains, lecellulea été définie comme l'unité structurelle et fonctionnelle la plus élémentaire. Sur la base d'observations scientifiques au cours des 150 prochaines années, les scientifiques ont formulé lethéorie cellulaire, qui est utilisé pour tous les organismes vivants, qu'ils soient simples ou complexes. La théorie cellulaire intègre trois principes :
- Les cellules sont les éléments constitutifs les plus élémentaires de la vie.
- Tous les êtres vivants sont composés de cellules.
- Les nouvelles cellules sont fabriquées à partir de cellules préexistantes, qui se divisent en deux.
Qui vous êtes a été déterminé grâce à deux cellules qui se sont réunies dans le ventre de votre mère. Les deux cellules contenant toutes vos informations génétiques (ADN) se sont unies pour commencer à créer une nouvelle vie. Les cellules se sont divisées et différenciées en d'autres cellules avec des rôles spécifiques qui ont conduit à la formation de nombreux organes, systèmes, sang, vaisseaux sanguins, os, tissus et peau du corps. En tant qu'adulte, vous êtes composé de milliards de cellules. Chacune de vos cellules individuelles est une forme de vie compacte et efficace, autosuffisante, mais interdépendante des autres cellules de votre corps pour répondre à ses besoins.
Une cellule se divise en deux, ce qui commence la création de millions de cellules supplémentaires qui finissent par devenir vous. (Domaine public ; Instituts nationaux de la santé).
Les organismes unicellulaires indépendants doivent conduire tous les processus de base de la vie : ils doivent absorber des nutriments (capture d'énergie), excréter des déchets, détecter et réagir à leur environnement, se déplacer, respirer, grandir et se reproduire. Même un organisme unicellulaire doit être organisé pour effectuer ces processus essentiels. Toutes les cellules sont organisées du niveau atomique à toutes ses formes plus grandes. Les atomes d'oxygène et d'hydrogène se combinent pour former la molécule d'eau (H2O). Les molécules se lient pour former de plus grosses macromolécules. L'atome de carbone est souvent désigné comme l'épine dorsale de la vie car il peut facilement se lier à quatre autres éléments pour former de longues chaînes et des macromolécules plus complexes. Quatre macromolécules - glucides, lipides, protéines et acides nucléiques - constituent l'ensemble des unités structurelles et fonctionnelles des cellules.
Bien que nous ayons défini la cellule comme l'unité « la plus fondamentale » de la vie, elle est structurellement et fonctionnellement complexe (Figure \(\PageIndex{1}\)). Une cellule peut être considérée comme un mini-organisme composé de minuscules organes appelés organites. Leorganitessont des unités structurelles et fonctionnelles construites à partir de plusieurs macromolécules liées entre elles. Une cellule animale typique contient les organites suivants : le noyau (qui abrite l'ADN du matériel génétique), les mitochondries (qui génèrent de l'énergie), les ribosomes (qui produisent des protéines), le réticulum endoplasmique (qui est une installation d'emballage et de transport) et le golgi appareil (qui distribue des macromolécules). De plus, les cellules animales contiennent de petites poches digestives, appelées lysosomes et peroxysomes, qui décomposent les macromolécules et détruisent les envahisseurs étrangers. Tous les organites sont ancrés dans le cytoplasme de la cellule via un cytosquelette. Les organites de la cellule sont isolés du milieu environnant par une membrane plasmique.
Vidéo 3.1 : Vidéo Découverte : Cellules
Cette vidéo décrit l'importance des cellules dans le corps humain.
Tissus, organes, systèmes d'organes et organismes
Les organismes unicellulaires (unicellulaires) peuvent fonctionner de manière indépendante, mais les cellules des organismes multicellulaires dépendent les unes des autres et sont organisées en cinq niveaux différents afin de coordonner leurs fonctions spécifiques et de mener à bien tous les processus biologiques de la vie.
- Cellules.Les cellules sont l'unité structurelle et fonctionnelle de base de toute vie. Les exemples incluent les globules rouges et les cellules nerveuses.
- Tissus.Tissussont des groupes de cellules qui partagent une structure et une fonction communes et travaillent ensemble. Il existe quatre types de tissus humains : conjonctif, qui relie les tissus ; épithélial, qui tapisse et protège les organes; muscle, qui se contracte pour le mouvement et le soutien; et le nerf, qui répond et réagit aux signaux de l'environnement.
- Organes.Organessont un groupe de tissus disposés de manière spécifique pour soutenir une fonction physiologique commune. Les exemples incluent le cerveau, le foie et le cœur.
- Systèmes d'organes.Systèmes d'organessont deux ou plusieurs organes qui soutiennent une fonction physiologique spécifique. Les exemples incluent le système digestif et le système nerveux central. Il existe onze systèmes d'organes dans le corps humain (tableau \(\PageIndex{1}\)).
- Organisme.Unorganismeest le système vivant complet capable de conduire tous les processus biologiques de la vie.
| Système d'organes | Composants d'orgue | Fonction principale |
|---|---|---|
| Circulatoire | cœur, vaisseaux sanguins/lymphatiques, sang, lymphe | Transporter les nutriments et les déchets |
| Digestif | bouche, œsophage, estomac, intestins | Digestion et absorption |
| Endocrine | toutes les glandes (thyroïde, ovaires, pancréas) | Produire et libérer des hormones |
| Immunitaire | globules blancs, tissu lymphatique, moelle | Défendez-vous contre les envahisseurs étrangers |
| excroissances | peau, ongles, cheveux, glandes sudoripares | Protectrice, régulation de la température corporelle |
| Musclé | muscle squelettique, lisse et cardiaque | Mouvement du corps |
| Nerveux | cerveau, moelle épinière, nerfs | Interprète et répond aux stimuli |
| Reproducteur | gonades, organes génitaux | Reproduction et caractéristiques sexuelles |
| Respiratoire | poumons, nez, bouche, gorge, trachée | Échange de gaz |
| Squelettique | os, tendons, ligaments, articulations | Structuration et soutien |
| Urinaire | reins, vessie, uretères | Excrétion des déchets, bilan hydrique |
Un organisme nécessite un apport d'énergie et de nutriments
De l'énergie est nécessaire pour transformer les molécules en macromolécules plus grandes et pour transformer les macromolécules en organites et en cellules, puis les transformer en tissus, organes et systèmes d'organes, et enfin en un organisme. Une bonne nutrition fournit les nutriments nécessaires pour produire l'énergie qui soutient les processus de la vie. Votre corps construit de nouvelles macromolécules à partir des nutriments contenus dans les aliments.
Flux de nutriments et d'énergie
L'énergie est stockée dans les liaisons chimiques d'un nutriment. L'énergie provient de la lumière du soleil, que les plantes captent ensuite et, via la photosynthèse, l'utilisent pour transformer le dioxyde de carbone de l'air en molécule, le glucose. Lorsque les liaisons glucose sont rompues, de l'énergie est libérée. Les bactéries, les plantes et les animaux (y compris les humains) récoltent l'énergie du glucose via un processus biologique appelérespiration cellulaire. Dans ce processus, l'énergie chimique du glucose est transformée en énergie cellulaire sous la forme de la molécule adénosine triphosphate (ATP). La respiration cellulaire nécessite de l'oxygène (aérobie) et il est fourni comme déchet de la photosynthèse. Les déchets de la respiration cellulaire sont le dioxyde de carbone (CO2) et de l'eau, que les plantes utilisent pour effectuer à nouveau la photosynthèse. Ainsi, l'énergie circule constamment entre les plantes et les animaux. Au fur et à mesure que l'énergie est consommée, les nutriments y sont recyclés.
Les plantes récoltent l'énergie du soleil et la captent dans la molécule, le glucose. Les humains récoltent l'énergie du glucose et la capturent dans la molécule, l'ATP.
Dans cette section, nous avons appris que toute vie est composée de cellules capables de transformer de petites molécules organiques en énergie. Comment les organismes complexes tels que les humains convertissent-ils les grosses macromolécules des aliments que nous consommons en molécules qui peuvent être utilisées par les cellules pour produire de l'énergie cellulaire ? Dans la section suivante, nous discuterons du processus physiologique de la digestion pour répondre à cette question.
Points clés à retenir
- La cellule est l'unité structurelle et fonctionnelle de base de la vie. Les cellules sont des organismes unicellulaires indépendants qui absorbent les nutriments, excrètent les déchets, détectent et réagissent à leur environnement, se déplacent, respirent, grandissent et se reproduisent. Les macromolécules glucides, protéines, lipides et acides nucléiques constituent l'ensemble des unités structurelles et fonctionnelles des cellules.
- Dans les organismes complexes, les cellules sont organisées en cinq niveaux afin qu'un organisme puisse mener à bien tous les processus de base associés à la vie.
- Il y a onze systèmes d'organes dans le corps humain qui travaillent ensemble pour soutenir la vie, qui nécessitent tous un apport en nutriments.
- L'énergie circule constamment entre les plantes et les animaux. Au fur et à mesure que l'énergie est consommée, les nutriments y sont recyclés.
Initiateur de discussion
- Discutez de l'importance de l'organisation dans le corps humain. Si le corps est désorganisé par une maladie ou un trouble, qu'arrive-t-il à sa fonction ? Pouvez-vous penser à un bon exemple (qu'en est-il de la fracture et du mouvement de la jambe) ?
