La cellule, unité du vivant

Exercice 1 — Restitution de connaissances — La théorie cellulaire
Corrigé :
Les trois principes :

1. Tout être vivant est composé d'une ou plusieurs cellules.
2. La cellule est l'unité structurale et fonctionnelle du vivant.
3. Toute cellule provient d'une cellule préexistante (omnis cellula e cellula, Virchow, 1855).

• Schleiden (1838) — tous les végétaux sont constitués de cellules.
• Schwann (1839) — tous les animaux sont constitués de cellules.
• Virchow (1855) — toute cellule provient d'une cellule.
• Hooke (1665) — observation des premières cellules (liège) et introduction du terme.

Exercice 2 — Schéma annoté — Cellule animale et cellule végétale
Corrigé :
Schéma : le schéma doit représenter des formes reconnaissables (cellule animale arrondie sans paroi ; cellule végétale anguleuse avec paroi), avec des flèches de légende précises pour chacun des 8 composants demandés. (0,5 pt par structure bien légendée = 4 pts)

Tableau comparatif :

Exercice 3 — Analyse documentaire — Observation microscopique
Corrigé :
Identification :
• Cellule A : cellule animale eucaryote. Justification : présence d'un noyau membranaire (→ eucaryote), mitochondries, RER, mais absence de paroi et de chloroplastes (→ animale et non végétale). (1,5 pt)
• Cellule B : cellule procaryote (bactérie). Justification : ADN circulaire libre (pas de noyau membranaire), pas de mitochondries, paroi présente. (1,5 pt)

Calcul :
• Cellule A : $20\ \mu m = 20 \times 10^{-6}\ m = 2{,}0 \times 10^{-5}\ m$ (0,5 pt)
• Cellule B : $2\ \mu m = 2 \times 10^{-6}\ m = 2{,}0 \times 10^{-6}\ m$ (0,5 pt)
• Rapport : $\frac{20}{2} = 10$ (la cellule A est 10 fois plus grande que la cellule B). (1 pt)

Exercice 4 — Argumentation — L'unité du vivant
Corrigé :
Le texte doit :

• Énoncer l'unité : tous les êtres vivants (bactéries, plantes, animaux, champignons) partagent des caractères fondamentaux communs. (1 pt)
• Lister les points communs : membrane plasmique (bicouche de phospholipides), présence d'ADN comme support de l'information génétique, ribosomes pour la synthèse des protéines, code génétique universel. (2 pts)
• Interpréter : cette unité témoigne d'une origine commune, un ancêtre universel (LUCA), depuis lequel toutes les cellules ont évolué par divergence. (1 pt)
• Illustrer la diversité : neurone (allongé, transmetteur d'information), globule rouge (anucléé, transporteur d'O₂), cellule végétale (chloroplaste, paroi), bactérie (procaryote). Malgré ces différences, tous utilisent le même code génétique. (1 pt)