4-Les organismes : comment une cellule vit-elle dans un "corps" ?
Dossier n°2 - Des cellules spécialisées
Le pancréas fabrique des enzymes digestives et des hormones qui interviennent dans le métabolisme des sucres. Comment les différentes cellules de cet organe se répartissent-elles le "travail" ?
- On chercher à déterminer comment les diverses fonctions biologiques sont réparties entre les cellules d'un organisme.
Source : https://www.cea.fr/presse/Pages/actualites-communiques/sante-sciences-du-vivant/comprendre-controler-division-cellules-souches.aspx
Document 1 - Un organe/organisme est formé de plusieurs types de cellules
Le pancréas est un petit organe situé sous l'estomac qui mesure une quinzaine de cm et à une masse d'environ 70 g chez l'humain. Il relié à l'intestin (duodénum) par le canal pancréatique où sont libérées des enzymes digestives (comme l'amylase).
Source : Bordas
Cette coupe de pancréas observée à faible grossissement au microscope optique montre plusieurs types de cellules pancréatiques :
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- cellules groupées en "îlots" globuleux (endocrines)
- cellules disséminées dans le tissu (exocrines)
- cellules formant des canaux ("ducts")
- cellules formant des vaisseaux sanguins
Source : https://www.proteinatlas.org/humanproteome/tissue/pancreas |
- endocrine (adj.) : se dit d'une cellule sécrétant des substances dans le sang
- exocrine (adj.) : se dit d'une cellule sécrétant des substances en dehors du sang, dans le tube digestif par exemple
Étapes
- Cliquer sur la micrographie pour aller sur le site.
- Dans le site, cliquer à nouveau pour voir la coupe à plus fort grossissement.
Piste d'exploitation
- Repérer les différents éléments du pancréas (cellules endocrines, cellules exocrines, cellules formant des canaux, formant des vaisseaux sanguins) dans les micrographies ci-dessous :
Les grossissements sont croissants du haut vers le bas.
Source : www.udel.edu/Biology/Wags/histopage/colorpage/cp/cp.htm
Document 2 - Une cellule spécialisée utilise une combinaison particulière de gènes
Toutes les cellules du corps possèdent les mêmes gènes, mais tous les gènes ne sont pas utilisés par chaque cellule.
Exemple du pancréas humain
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- Sur le site, cliquer sur le nom abrégé de chaque protéine pour en avoir une description.
- Compléter le tableau avec le type de cellule pancréatique la fabriquant (endocrine ou exocrine) et les autres (éventuels) types de cellules la fabriquant.
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Les cellules endocrines sont réunies dans des "îlots de Langerhans".
Exemple du cerveau de la souris
Ce document représente les protéines synthétisées dans quatre types de cellules du cerveau d'une souris (cellules de la microglie, astrocytes, oligodendrocytes et neurones).
Quatre groupes de protéines sont identifiés, intervenant dans :
- les mitochondries, la respiration, les cils
- le système immunitaire et les lysosomes
- le métabolisme des lipides la formation de la myéline
- la transmission des messages nerveux
Le code de couleur représente l'intensité de la synthèse de chacune des protéines étudiées dans les divers types de cellules : plus une protéine est abondante dans une cellule et plus le "score" est élevé.
Source : "Cell type– and brain region–resolved mouse brain proteome" (Nature Neurosciences 02/112015)
- Sachant qu'une protéine est fabriquée par une cellule grâce à un gène particulier, montrer, à partir de ces deux exemples (pancréas et cerveau), qu'une cellule est spécialisée dans une fonction biologique donnée grâce une combinaison particulière de gènes.