La cellule, unité du vivant
Sixième · SVT · Le vivant, sa diversité et les fonctions qui le caractérisent
Le vivant
Tous les êtres vivants sont faits de cellules
Une plante, un poisson, un champignon, une bactérie, toi : à première vue, rien de commun. Pourtant, si on regarde d'assez près, tous les êtres vivants sont construits avec les mêmes briques minuscules, appelées cellules. C'est pour ça qu'on dit que la cellule est l'unité du vivant : le point commun de tout ce qui vit.
Qu'est-ce qu'une cellule ?
Le noyau est un peu le « chef » de la cellule : il contient le programme qui commande son fonctionnement. Certaines cellules très simples, comme les bactéries, n'ont pas de noyau visible, mais elles restent bien des cellules avec une membrane et du cytoplasme.
Cellule animale et cellule végétale
Toutes les cellules ne sont pas identiques. Une cellule de feuille (végétale) et une cellule de joue (animale) ont des points communs, mais aussi des différences importantes. La cellule végétale possède trois éléments en plus.
| Élément | Cellule animale | Cellule végétale |
|---|---|---|
| Membrane | oui | oui |
| Cytoplasme | oui | oui |
| Noyau | oui | oui |
| Paroi (rigide, autour de la membrane) | non | oui |
| Chloroplastes (verts, captent la lumière) | non | oui |
| Grande vacuole (poche remplie d'eau) | non | oui |
Le vivant
Observer les cellules : microscope, unicellulaires et pluricellulaires
Comme les cellules sont invisibles à l'œil nu, on utilise un microscope optique. Cet instrument agrandit fortement l'image de l'objet observé, posé sur une lame de verre.
Le microscope optique
- L'oculaire : la lentille du haut, dans laquelle on regarde.
- Les objectifs : les lentilles du bas, de grossissements différents, qu'on fait tourner.
- La platine : la tablette sur laquelle on pose la lame.
- La vis de mise au point : elle rend l'image nette.
- La lumière (miroir ou lampe) : elle éclaire l'objet par en dessous.
Pour former une image nette, la lumière traverse d'abord l'échantillon, très fin et posé entre la lame et la lamelle, avant de passer successivement dans l'objectif puis dans l'oculaire, qui agrandissent l'image à chaque étape. C'est pourquoi l'échantillon observé doit être suffisamment fin et transparent pour laisser passer la lumière : un morceau trop épais reste noir, quel que soit le grossissement choisi. On commence toujours par le plus petit objectif, car il offre le champ de vision le plus large : il est plus facile de repérer une cellule dans l'ensemble de la lame avant de zoomer dessus avec un objectif plus puissant.
Calculer le grossissement
Le grossissement total dit combien de fois l'image est agrandie :
grossissement total = grossissement de l'oculaire × grossissement de l'objectif.
Un être humain est d'ailleurs formé de plusieurs milliers de milliards de cellules organisées en organes, alors qu'une paramécie vit avec une seule cellule : dans les deux cas, la brique de base reste la cellule.
Ce grossissement se multiplie, il ne s'additionne pas : avec un oculaire ×10 et un objectif ×40, l'image n'est pas agrandie 50 fois, mais bien 400 fois, car chaque lentille agrandit à son tour l'image déjà agrandie par l'autre. Cette formule permet aussi de retrouver un grossissement manquant : si l'on connaît le grossissement total et celui de l'oculaire, il suffit de diviser le premier par le second pour retrouver celui de l'objectif utilisé.
Un seul type d'être vivant ? Non : uni- et pluricellulaires
Chez un être unicellulaire comme la paramécie, l'unique cellule doit tout faire à elle seule : se nourrir, se déplacer, se reproduire. Chez un être pluricellulaire, au contraire, les cellules se répartissent le travail et se spécialisent selon les organes auxquels elles appartiennent : une cellule de peau ne remplit pas le même rôle qu'une cellule de muscle, même si toutes proviennent du même être vivant. Unicellulaire ou pluricellulaire, la cellule reste donc partout la même brique de base, mais son organisation change selon le nombre de cellules dont dispose l'être vivant considéré.
Exercices corrigés
Quelle est la plus petite unité qui constitue tous les êtres vivants ?
- A.La celluleBonne réponse
- B.L'atome
- C.L'organe
- D.Le noyau
Réponse : A — La cellule
La cellule est l'unité du vivant : c'est la plus petite brique qui compose tous les êtres vivants. L'atome existe aussi dans les objets non vivants, ce n'est pas propre au vivant. L'organe (cœur, feuille…) est fait de nombreuses cellules, il est donc plus grand. Le noyau n'est qu'une partie de la cellule.
Quels sont les trois éléments présents dans presque toutes les cellules ?
- A.Paroi, chloroplastes, vacuole
- B.Racines, tige, feuilles
- C.Membrane, cytoplasme, noyauBonne réponse
- D.Cœur, poumons, estomac
Réponse : C — Membrane, cytoplasme, noyau
Toute cellule possède une membrane qui l'entoure, du cytoplasme qui la remplit et, le plus souvent, un noyau qui la dirige. Paroi, chloroplastes et vacuole ne se trouvent que dans la cellule végétale. Racines/tige/feuilles et cœur/poumons/estomac sont des organes, pas des parties de cellule.
Quel type de cellule possède des chloroplastes ?
- A.La cellule animale
- B.Toutes les cellules
- C.Aucune cellule
- D.La cellule végétaleBonne réponse
Réponse : D — La cellule végétale
Les chloroplastes, de couleur verte, ne se trouvent que dans les cellules végétales : ce sont eux qui contiennent la chlorophylle. Les cellules animales n'en ont pas. Ils ne sont donc pas présents dans « toutes » les cellules.
Quelle est la couleur de la chlorophylle contenue dans les chloroplastes ?
- A.Rouge
- B.Bleue
- C.VerteBonne réponse
- D.Jaune
Réponse : C — Verte
La chlorophylle est verte : c'est elle qui donne leur couleur aux feuilles et aux tiges des végétaux. Elle est logée dans les chloroplastes des cellules végétales et sert à capter la lumière.
À quoi servent les chloroplastes de la cellule végétale ?
- A.À digérer les aliments
- B.À diriger la cellule
- C.À entourer la cellule
- D.À capter la lumièreBonne réponse
Réponse : D — À capter la lumière
Les chloroplastes contiennent la chlorophylle verte, qui capte la lumière : c'est essentiel pour la vie des végétaux. Diriger la cellule est le rôle du noyau, l'entourer est le rôle de la membrane (et de la paroi), et une cellule végétale ne « digère » pas des aliments comme un animal.
Au microscope, un élève observe une cellule qui possède une paroi rigide et des chloroplastes verts. De quelle cellule s'agit-il ?
- A.Une cellule animale
- B.Une cellule végétaleBonne réponse
- C.Une bactérie sans noyau
- D.Une cellule de peau humaine
Réponse : B — Une cellule végétale
Paroi rigide + chloroplastes verts : ces deux éléments sont caractéristiques de la cellule végétale. Une cellule animale et une cellule de peau humaine n'ont ni paroi ni chloroplastes. Une bactérie est bien plus petite et n'a pas de chloroplastes.
Pourquoi dit-on que « la cellule est l'unité du vivant » ?
- A.Parce que seules les plantes ont des cellules
- B.Parce que chaque être vivant n'a qu'une seule cellule
- C.Parce que tous les êtres vivants sont constitués de cellulesBonne réponse
- D.Parce que les cellules sont toutes identiques
Réponse : C — Parce que tous les êtres vivants sont constitués de cellules
C'est le point commun de tout ce qui vit : plantes, animaux, champignons, bactéries… tous sont faits de cellules. Attention : certains êtres ont une seule cellule et d'autres des milliards, donc l'option « une seule cellule » est fausse. Les animaux aussi ont des cellules, et elles ne sont pas toutes identiques (animale ≠ végétale).
Un être humain est formé de milliers de milliards de cellules. Cela signifie que l'humain est :
- A.un être unicellulaire
- B.un être pluricellulaireBonne réponse
- C.un organe géant
- D.un être non vivant
Réponse : B — un être pluricellulaire
Des milliers de milliards de cellules organisées en organes : c'est la définition d'un être pluricellulaire. « Unicellulaire » signifierait une seule cellule, ce qui est l'inverse. L'humain n'est évidemment pas « non vivant », et il n'est pas un simple organe.
Un élève observe une préparation avec un oculaire ×10. Avec l'objectif ×4, la cellule paraît petite ; il veut la voir 10 fois plus grande qu'avec cet objectif. Quel objectif doit-il choisir ?
- A.×10
- B.×14
- C.×40Bonne réponse
- D.×400
Réponse : C — ×40
Avec l'objectif ×4, le grossissement total est 10 × 4 = 40. Il veut 10 fois plus, soit 40 × 10 = 400. Il faut donc un objectif tel que 10 × objectif = 400, c'est-à-dire objectif = 400 ÷ 10 = ×40. L'objectif ×10 ne donnerait que ×100, et ×400 est un grossissement total, pas un objectif.
Quel instrument permet d'observer des cellules ?
- A.Une loupe de poche
- B.Un microscopeBonne réponse
- C.Un télescope
- D.Une paire de jumelles
Réponse : B — Un microscope
Les cellules sont invisibles à l'œil nu : il faut un microscope, qui les agrandit fortement. La loupe de poche ne grossit pas assez. Le télescope et les jumelles servent à observer des objets lointains (étoiles, oiseaux), pas des objets microscopiques.
Comment appelle-t-on un être vivant formé d'une seule cellule ?
- A.Un pluricellulaire
- B.Un unicellulaireBonne réponse
- C.Un microscope
- D.Un organe
Réponse : B — Un unicellulaire
« Uni » veut dire « un » : un être unicellulaire est fait d'une seule cellule, comme la bactérie ou la paramécie. « Pluri » veut dire « plusieurs » : c'est le contraire. Le microscope est un instrument, et un organe est une partie d'un être pluricellulaire.
Quel élément possède une cellule végétale mais PAS une cellule animale ?
- A.Un noyau
- B.Une membrane
- C.Un cytoplasme
- D.Une paroi rigideBonne réponse
Réponse : D — Une paroi rigide
La paroi rigide entoure la cellule végétale par-dessus sa membrane et lui donne sa solidité : la cellule animale n'en a pas. En revanche, membrane, cytoplasme et noyau sont communs aux deux types de cellules.
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