Différences entre versions de « Différence entre procaryote et eucaryote »
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Traduction
[[Modèle:Différence entre procaryote et eucaryote]] (Français)
/ difference between prokaryote and eukaryote (Anglais)
/ الفرق بين بدائيات النوى وحقيقيات النوى (Arabe)
/ Unterschied zwischen Prokaryot und Eukaryot (Allemend)
/ تفاوت بین پروکاریوت و یوکاریوت (Persan)
/ اdiferença entre procarioto e eucarioto (Portugais)
/ разница между прокариотами и эукариотами (Russe)
/ prokaryot ve ökaryot arasındaki fark (Turc)
/ 原核生物和真核生物之间的区别 (Chinois)
/ różnica między prokariontem a eukariontem (Polonais)
/ تفاوت بین پروکاریوت و یوکاریوت (Persan)
/ diferencia entre procariota y eucariota (Espagnol)
/ differenza tra procarioti ed eucarioti (Italien)
/ et inter prokaryote Eukaryote (Latin)
/ Ënnerscheed tëscht Prokaryot an Eukaryot (Luxembourgeois)
/ perbezaan antara prokariota dan eukariota (Malaisien)
/ differenza bejn prokarjota u ewkarjota (Maltais)
/ 원핵 생물과 진핵 생물의 차이 (Coréen)
/ ההבדל בין פרוקריוט לאוקריוט (Hébreu)
/ differenza bejn prokarjota u ewkarjota (Maltais)
/ прокариот ба эукариотын ялгаа (Mongol)
/ diferența dintre procariot și eucariot (Roumain)
/ разлика између прокариота и еукариота (Serbe)
/ sự khác biệt giữa prokaryote và eukaryote (Vietnamien)
/ rozdíl mezi prokaryotem a eukaryotem (Tchèque)
/ forskel mellem prokaryote og eukaryote (Danois)
/ प्रोकैरियोट और यूकेरियोट के बीच अंतर (Hindi)
/ ferqa di navbera prokaryote û eukaryote de (Kurde)
/ diffarenza trà procariota è eucariota (Corse)
/ διαφορά μεταξύ προκαρυώτη και ευκαρυώτη (Grec)
Traductions
Définition
Domaine, Discipline, Thématique
Enseignement des sciences de la vie / Enseignement des sciences naturelles / histoire des sciences / Taxonomie / Systématique / phylogenèse / Biologie / Biologie animale / Biologie végétale / Biologie cellulaire / Biologie organique / Biologie médicale / Biologie moléculaire / Microbiologie / Sciences de la vie / Biotechnologie / Développement durable / Biochimie / Génétique moléculaire / Ecologie / Cytologie / Histologie / Physiologie / Anatomie / pharmacologie / pharmacie /
Justification
Définition écrite
Les deux grands types d’organismes cellulaires, procaryotes et eucaryotes, ont un ancêtre commun unicellulaire appelé proto-cellule ou progénote qui est un organisme procaryote. DE cela, on comprend que, les eucaryotes proviennent des procaryotes.
Les deux deux grands types d'organismes:
Les procaryotes Les eucaryotes
Les procaryotes
du grec pro c'est avant et karyon c'est noyau, c'est à dire avant noyau ou sans noyau.
Les procaryotes sont des êtres unicellulaires, dépourvus de noyau et bordés d'une membrane.
Les procaryotes sont identifiés aux bactéries : la plupart vivent comme des organismes monocellulaires mais certaines bactéries s’associent en chaînette. Les procaryotes ont leur ADN dans le cytoplasme de la cellule
Les cellules procaryotes sont divisées en deux types cellulaires :
Les archéobactéries qui prennent en compte les cellules méthanogènes, les cellules halophiles et les cellules thermoacidophiles. Les archéobactéries sont les premières à coloniser les roches nues car elles survivent avec le minimum de ressources.
Les eubactéries (ou « vraie-bactérie ») sont les plus proches des bactéries actuelles. Elles prennent en compte les bactéries contemporaines, les mycoplasmes et les cyanobactéries. Le procaryote classique est Escherichia-coli (ou E-coli), qui est une bactérie habitant dans la flore intestinale humaine grâce à une paroi cellulaire rigide.
Les bactéries se distinguent de part leurs parois cellulaires mise en évidence par la coloration de Gram. On trouve des bactéries « gram + » et des bactéries « gram – » :
''Les bactéries gram +'' retiennent le colorant, coloration violette. Leurs parois possèdent une couche unique de peptidoglycane qui repose sur la membrane plasmique, les deux constituent la paroi cellulaire. On pourra prendre comme exemple les staphylocoques.
''Les bactéries gram –'' sont beaucoup plus perméables au colorant, coloration rose. Leurs parois sont constituées d’une couche fine de peptidoglycanes qui repose sur la membrane plasmique entourée par une membrane externe : il y a donc trois couches. L’exemple le plus pertinent sera Escherichia-coli.
Les cellules procaryotes contiennent un compartiment unique, le cytoplasme, contenant un chromosome ou une molécule d’ADN unique qui est le plus souvent circulaire et que l’on appelle le nucléoïde.
Les bactéries se répliquent rapidement par division cellulaire ou scissiparité. Elles peuvent être pathogènes ou non pathogènes.
Taille des cellules
La taille typique des cellules procaryotes varie entre 0,1 et 5 micromètres (μm) de diamètre. Elles sont considérablement plus petites que les cellules eucaryotes, qui présentent généralement un diamètre allant de 10 à 100 μm. Dans l'image ci-dessous, on peut voir la taille d'une cellule procaryote (bactérienne), eucaryote (végétale et animale) ainsi que d'autres molécules et organismes sur une échelle logarithmique. Chaque unité d'augmentation sur l'échelle logarithmique représente une augmentation de x10 la quantité mesurée - nous parlons donc de grandes différences de taille ici !
Les eucaryotes
Les eucaryotes: eu c'est vraiet caryon c'est noyeau, donc les eucaryotes sont des cellules qui possèdent un noyau, compartiment
séparé du reste du contenu cellulaire, qui contient l’ADN.
Les Eucaryotes (Eukaryota) sont un domaine regroupant tous les organismes, unicellulaires ou multicellulaires, qui se caractérisent par la présence d'un noyau et généralement d'organites spécialisés dans la respiration, en particulier mitochondries chez les aérobies mais aussi hydrogénosomes chez certains anaérobies. On le distingue des deux autres domaines que sont les Eubacteria et des Archaea.
Caractéristiques générales des cellules eucaryotes
Les eucaryotes correspondent aux organismes multicellulaires (animaux, plantes, champignons) ainsi qu’à quelques eucaryotes unicellulaires. Le modèle eucaryote est un vers appelé Caenorhabditis Elegans qui a les mêmes mécanismes moléculaires et biochimiques que l’ensemble des organismes multicellulaires tout en étant facilement étudiable car il possède un nombre limité de cellules (131 cellules).
Les eucaryotes monocellulaires correspondent aux protistes qui sont de deux types : animal les protozoaires et végétal les protophytes. Le modèle protistes est la levure ou Saccharomyces Cerevisae qui est un champignon à paroi cellulaire rigide qui absorbe des sucres pour sécréter de l’alcool et du CO2.
Les cellules végétales sont le sommet de l’évolution végétale : elles sont capables de synthétiser toutes substances organiques à partir de matière inorganique et de lumière (cf. cours de biologie végétale, chapitre photosynthèse). Elles contiennent des chloroplastes présentant des vacuoles volumineuses limitées par une double membrane qui correspondent à des saccules empilées les unes sur les autres appelées thylakoïde, où se réalisent la photosynthèse et donc qui contiennent de la chlorophylle. Les chloroplastes, comme les mitochondries, peuvent se reproduire et possèdent leurs propres ADN.
Organisation des cellules eucaryotes
Comme dit précédemment, les cellules eucaryotes sont délimitées par une membrane (animaux) ou paroi (végétaux) et possèdent un noyau qui est l’organite contenant le génome de l’individu.
Dans la cellule eucaryote il existe également des organites qui font soit parti du système endo-membranaire, soit parti des organites clos (peroxysomes, mitochondries et chloroplastes).
Le système endo-membranaire correspond à l’ensemble des saccules limité par des membranes simples en communication permanente les unes avec les autres, et avec la membrane plasmique grâce à des vésicules (réticulum-endoplasmiques, enveloppe nucléaire, appareils de Golgi, lysosomes et endosomes). Ils consomment tous de l’énergie.
Les organites clos sont les principaux transformateurs énergétiques de la cellule, ils permettent la formation d’énergie.
organite | fonction | |
---|---|---|
noyau |
Stocke les informations génétiques ; contrôle toutes les activités cellulaires | |
Réticulum endoplasmique (RE) |
Réseau de tubes et de membranes qui transportent les matériaux à travers la cellule, et jouent un rôle dans la modification des protéines et la synthèse des lipides ; a deux parties : le RE rugueux (contient des ribosomes) et le RE lisse (ne contient pas de ribosomes | |
L'appareil de Golgi |
Disques membranaires plats qui emballent et trient les protéines | |
Mitochondrie |
Transforme les sucres en énergie pour la cellule |
|
Chloroplaste |
Utilise l'énergie lumineuse pour produire de la nourriture pour les cellules végétales | |
Vacuole |
Lieu de stockage pour la nourriture, l'eau et les déchets ; la vacuole centrale aide à maintenir la forme des cellules végétales | |
Lysosome |
Décompose les grandes molécules et digère les anciennes parties des cellules |
|
Tableau: Organites spécifiques aux eucaryotes
D’autre part le cytosquelette permet le maintien de la morphologie cellulaire, la position des organites dans la cellule et le transport de différents composants cytoplasmiques. Parmi eux on trouve les microfilaments d’actine, les microtubules et les filaments intermédiaires de cytokératine.
Homéostasie
« Le milieu dans lequel baignent la plupart des cellules de l’organisme eucaryote multicellulaire est la portion interstitielle du liquide extracellulaire. Le fonctionnement normal des cellules dépend de la constance de ce liquide et il n’est donc pas étonnant que chez les eucaryotes multicellulaires, de multiples mécanismes régulateurs se soient développés pour en maintenir les conditions. L’homéostasie décrit les différents arrangements physiologiques qui permettent de rétablir l’état normal après une perturbation. » (Physiologie médicale de William Ganong, publié par De Boeck Université)
Les caractères distinctifs entre procaryote et eucaryote
Les procaryotes
- Les cellules procaryotes ne possèdent pas de noyaux et possèdent un ADN circulaire ou linéaire, situé dans le cytoplasme et haploïde à l’état végétatif. De cette manière la réplication, la transcription et la traduction de l’ADN se fait directement dans le cytoplasme.
- Les procaryotes n’ont pas de cloisonnement cytoplasmique et leurs membranes ne possèdent pas de stérols mais elles sont doublées d’une couche de peptidoglycane formant la paroi cellulaire (cf. plus haut dans le cours). La substance fondamentale du cytoplasme est appelé le cytosol qui est rigide chez les procaryotes, avec une absence de flux (ni exocytose, ni endocytose). Les procaryotes ne possèdent ni organites ni cytosquelette.
Les eucaryotes
Les cellules eucaryotes possèdent un noyau qui est l’organite le plus volumineux et qui est délimité par une double membrane appelée enveloppe nucléaire. Dans le noyau se réalise la réplication et la transcription de l’ADN ; la traduction se fait dans le cytoplasme de la cellule.
Les eucaryotes ont des cloisonnements cytoplasmiques permettant la formation des organites (noyau réticulum endoplasmique, appareil de golgi, lysosomes, peroxysomes et vésicules), ces organites nagent dans le cytosol qui chez les eucaryotes est fluide avec présence de flux grâce au cytosquelette (cf. suite du cours). Les membranes plasmiques ne sont pas doublées d’une paroi pour les animaux, mais doublées pour les végétauX (paroi pecto-cellulosique) et pour les champignons (paroi polysaccharidique) ; dans tous les cas il y a absence de peptidoglycane mais présence de stérols.
caractéristques | cellule procaryote | cellule eucaryote |
---|---|---|
taille typique |
|
10-100 µmx. |
Type de noyau |
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Division de la cellule |
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méiose (menant à la formation de gamètes) |
Organisation génétique
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Membrane nucléaire |
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Nombre de chromosomes |
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Chromosome circulaire |
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Histones |
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Nucléole |
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Echange génétique |
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ARN et synthèse des protéines |
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synthèse de protéines dans le cytoplasme |
Premier acide aminé initiant la synthèse d'une chaînepolypeptidique |
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Réticulum endoplasmique |
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Appareil de Golgi |
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Lysosomes |
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Mitochondries |
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Chloroplastes |
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Microtubules |
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Paroi cellulaire avec peptidoglycane |
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Présence de stérols dans les membranes |
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Endospores |
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Taille des ribosomes |
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Localisation des ribosomes |
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Constantes de sédimentationdes ARN ribosomaux |
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Attributs fonctionnels | ||
Phagocytose |
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Pinocytose |
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Flux cytoplasmique |
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Mouvement de la cellule |
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Site du transport des électrons |
|
|
- Tableau: Comparaison des caractéristiques des cellules Procaryotes et Eucaryotes
Evolution biologique des Procaryotes aux Eucaryotes
La théorie endosymbiotique
Dès le début du 20 ème siècle les chercheurs ont pensé que les plastes et les mitochondies pouvaient provenir de bactéries. Celles-ci auraient été ingérées par des cellules primitives et vivraient à l'intérieur d'elles en symbiose. Cette théorie endosymbiotique de l'origine des plastes et des mitochondries est devenue parfaitement plausible lorsque l'on a découvert (1950-1960) que ces organites contenaient de l'ADN et des ribosomes. La ressemblance entre un chloroplaste de cellule eucaryote actuelle et d'une bactérie photosynthétique (Cyanobactérie) est confortée par plusieurs caractères :
l'ADN du chloroplaste est circulaire et non associé à des histones comme chez les bactéries, cet ADN code pour une partie des protéines chloroplastiques (organites semi autonomes), une partie de la synthèse de protéines chloroplastiques s'effectue dans le chloroplaste, grâce à la présence de ribosomes qui présentent des analogies avec les ribosomes bactériens, tout plaste provient d'un plaste préexistant. Lorsque des cellules ne possèdent pas de plaste (certains cellules blanches de feuilles panachées), les cellules filles ne possèdent pas de plaste, la division des chloroplastes suit un rythme indépendant de la division du noyau, chez les plantes supérieures, les deux membranes de l'enveloppe du chloroplaste sont différentes : la membrane interne ainsi que les membranes des thylacoïdes présentent des analogies (composition lipidique) avec les membranes bactériennes. L'ensemble de ces observations représente aujourd'hui des arguments forts de la théorie endosymbiotique. Les endosymbioses ont pu se réaliser à différents moments et de diverses façons, par absorption par une cellule (Procaryote ou Eucaryote) primitive d'une autre cellule (Procaryote ou Eucaryote). On parle alors d'endosymbiose primaire ou secondaire. endosymbiose primaire (plastes de Rhodophycés et des Chlorophycées)
Absorption d'une bactérie par une cellule eucaryote primitive et formation d'une cellule eucaryote hétérotrophe. Les bactéries absorbées deviennent des mitochondries et réalisent la respiration.
Réalisation d'une cellule eucaryote autotrophe par absorption d'une bactérie photosynthétique par une cellule eucaryote hétérotrophe. Cette bactérie devient un chloroplaste, ses membranes internes ont une origine bactérienne. La membrane externe de l'enveloppe a pour origine la membrane plasmique de la cellule elle-même.
Il est probable que cette endosymbiose ait pu se réaliser de différentes manières. Chez les algues rouges (Rhodophycées), on constate que les thylacoïdes possèdent des pigments accessoires, les phycobilines (phycocyanine et phycoérythrine), ce qui laisse penser que la bactérie symbiotique devait être une Cyanobactérie qui possèdait ces mêmes pigments. Pour expliquer l'origine des chloroplastes des algues vertes et des végétaux supérieurs qui contiennent des chlorophylles a et b et pas de phycobilines, on peut envisager, soit que la Cyanobactérie symbiote possèdait un équipement pigmentaire différent lors de l'absorption, soit que l'évolution pigmentaire se soit réalisée ultérieurement.
endosymbiose secondaire (plastes des Chromophytes)
Une cellule eucaryote hétérotrophe absorbe une autre cellule eucaryote autotrophe contenant un chloroplaste limité par une enveloppe à deux membranes (endosymbiose primaire). La membrane plasmique de la cellule symbiote et la membrane de phagocytose constituent une deuxième enveloppe externe. En général, le noyau et le cytoplasme de la cellule symbiote dégénèrent, le chloroplaste est alors entouré de quatre membranes (voir Giraudyopsis). Chez Cryptomonas (chromophyte, Crytophycées), on trouve effectivement un reste de noyau (ADN) entre la deuxième et la troisième membrane (nucléomorphe) ainsi que des restes de cytoplasme contenant des ribosomes.
Différence entre procaryote et eucaryote - Historique (+)
Définition graphique
Concepts ou notions associésprocaryote / eucaryotes / acaryote / archéobactérie / eubactérie / bactérie gram + / bactérie gram - / noyeau / organite / membrane / bactérie / cyanobactérie / archées / cyanophycée / unicellulaire / puricellulaire / mlticellulaire / nucléoïde / reproduction sexuée / reproduction asexuée / division cellulaire / endosymbiose / protocellule / progénote / ADN circulaire / membrane cellulaire / les cloisonnements cytoplasmiques / Différence entre procaryote et eucaryote - Glossaire / (+)
Exemples, applications, utilisations
Erreurs ou confusions éventuelles
le mouvement chez les virus, bactérie et microbe. Toutefois, seuls les parasites semblent posséder cette capacité de déplacement.
Questions possibles
Liaisons enseignements et programmesIdées ou Réflexions liées à son enseignement
Suivre une démarche scientifique: Mettre l'apprenant dans les mêmes conditions qu'un petit chercheur, le pousser à se poser des questions, à émettre des hypothèses,à émerger ses conceptions erronées,à vérifier ses hypothèses par l’observation....développe chez l'apprenant son esprit scientifique, son esprit critique,la créativité, l'imagination et surtout dans ce cas, en exploitant les constituants d'une cellule avec ses propres yeux et en dégageant les similitudes et les différences entre les différents types de cellules, il va construire seul son propre savoir scientifique qui demeurera un savoir permanent et pas un savoir provisoire, il se rappellera à l’éternité de tout ce qu'il a observé et tout ce qu'il a noté pendant une séance de TP.
Aides et astuces
Pour enseigner les organismes unicellulaires et les organismes pluricellulaires, il faut travailler sur les compétences: - Pratiquer des démarches scientifiques. - Observer au microscope - Expérimenter - Raisonner et produire un texte pour justifier une affirmation. - Communiquer et utiliser le numérique. - Visualiser des molécules avec Libmol et avec Rastop. - Communiquer sur ses démarches, ses résultats en argumentant. - Utiliser des outils et mobiliser des méthodes pour apprendre. - Apprendre à organiser son travail. - Collaborer dans une démarche de projet ( parcours projet)
Pour enseigner les organismes pluricellulaires, il faut mener les élèves à penser de façon complexe, il faut voir l'organisme de façon globale et avec une approche systémique et pas avec une pensée réductionniste, leur mener à penser que les organismes pluricellulaires sont donc des sociétés organisées de cellules qui se spécialisent afin de remplir les différentes fonctions indispensables à la vie et leur présenter des schémas qui résument les fonctions complexes du corps, leur montrer aussi le lien et les liaisons entre les différentes associations tel que le schéma suivant:
La réalisation de modèles, en relation avec l'observation du réel, les schématisations et les présentations orales, permettent de construire des représentations plus justes de l'organisation des cellules en trois dimensions. - Les élèves comprennent mieux le lien entre le réel et les images qu'en donnent les microscopes. Une fois la modélisation réalisée, des précisions peuvent être apportées concernant la taille relative des différentes organites, leur nombre (plusieurs mitochondries, un seul noyau...), leur mobilité, les couleurs (avec un éventuel nouveau recours à l’observation microscopique. Les échanges cellulaires ne sont pas non plus traduits dans ce modèle. La simplification du modèle doit être clairement soulignée par des échanges avec les élèves ce qui permet en plus de développer leur esprit critique. Ces va-et-vient entre le réel et le modèle permettent de préciser les concepts. De cette façon, les élèves pourront dépasser le modèle, pour accéder à une véritable conceptualisation du réel (Giordan, 1998). De plus, la réalisation concrète peut favoriser l’appropriation du vocabulaire scientifique : en construisant le chloroplaste, le noyau ou la vacuole, les élèves en mémorisent plus facilement le nom. La mise en œuvre de cette modélisation, relativement aisée (faible coût, peu d’investissement de temps, relation avec les programmes), permet de lever de nombreuses représentations afin d’aborder avec des concepts cellulaires justes, la biologie au niveau moléculaire en partie au lycée mais surtout dans l’enseignement supérieur. Cette facilité de mise en œuvre ne doit pas occulter la complexité cellulaire ni la vigilance que l’enseignant doit porter dans les différentes étapes de la démarche. Cette pratique offre aussi l'occasion d'aborder le modèle en sciences. Du primaire à l'enseignement supérieur, la modélisation est une démarche souvent bénéfique aux apprentissages par les obstacles qu'elle peut lever. Cette démarche de modélisation, utilisée au cours de la scolarité secondaire et supérieure, de façon beaucoup plus complexe (modélisations en génétique, en phylogénie, en géologie, par les logiciels de simulations), mérite d’être soigneusement définie avec ses apports et ses limites
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BibliographiePour citer cette page: (entre procaryote et eucaryote) ABROUGUI, M & al, 2021. Différence entre procaryote et eucaryote. In Didaquest [en ligne]. <http:www.didaquest.org/wiki/Diff%C3%A9rence_entre_procaryote_et_eucaryote>, consulté le 31, octobre, 2024
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