La cellule, unité du vivant — exercices corrigés

D'après la théorie cellulaire, quelle affirmation est exacte ?

Un organisme unicellulaire est un organisme constitué de…

Les bactéries du raïb observées par Yasmine sont des cellules…

Quel critère distingue une cellule eucaryote d'une cellule procaryote ?

Quelles structures une cellule végétale possède-t-elle que la cellule animale ne possède pas ?

La membrane plasmique est présente dans toutes les cellules, quel que soit leur type.

L'acronyme CHON désigne les quatre éléments chimiques principaux de la matière organique. Lesquels ?

À quelle valeur correspond un micromètre (µm) ?

Range les niveaux d'organisation du vivant du plus petit au plus grand.

Sachant que chaque palier d'unité vaut mille fois le précédent, combien de nanomètres (nm) y a-t-il dans 1 micromètre (µm) ?

Une cellule procaryote (comme une bactérie) possède un noyau et des mitochondries.

Dans quels organites se déroule la photosynthèse ?

Quel mot décrit le mieux le rôle de la membrane plasmique ?

C'est l'invention du microscope qui a permis de découvrir l'existence des cellules.

Autour de quel élément chimique la matière organique est-elle toujours bâtie ?

La levure, comme la bactérie, est une cellule procaryote (sans noyau).

Le critère le plus sûr pour reconnaître une cellule végétale est sa couleur verte.

Une bactérie du raïb mesure environ 2 µm de long. Combien cela fait-il en nanomètres (nm) ?

Une cellule procaryote (bactérie) mesure typiquement 1 à 5 µm, soit environ dix fois moins qu'une cellule eucaryote.

Au microscope, Yasmine observe l'épiderme d'oignon : de grandes loges rectangulaires bien alignées comme des briques, chacune portant un point coloré au centre. Quels deux indices lui permettent de conclure qu'il s'agit de cellules végétales eucaryotes ?

On dit que la cellule est l'unité fonctionnelle du vivant. Que signifie le mieux cette expression ?

Karim affirme : « La première grande division du vivant sépare les animaux des végétaux. » Pourquoi a-t-il tort ?

Dans une cellule végétale qui possède à la fois une paroi et une membrane plasmique, comment sont-elles disposées et quel est leur rôle respectif ?

Amine court le long de la corniche de Casablanca. Une cellule de son muscle prélève du dioxygène et du glucose dans le sang, et rejette du dioxyde de carbone. Par quelle structure passent tous ces échanges ?

Salma affirme : « Tout organisme unicellulaire est forcément procaryote. » Cette affirmation est-elle correcte ?

Une cellule d'épiderme d'oignon mesure environ 50 µm de long. Exprime cette taille en nanomètres (nm).

Une cellule eucaryote mesure environ 40 µm, une bactérie environ 4 µm. Combien de fois la cellule eucaryote est-elle plus grande (en longueur) que la bactérie ?

La grand-mère de Yasmine prépare du raïb : les bactéries du lait absorbent les sucres et rejettent de l'acide lactique, qui fait « tourner » le lait. Que montre cet exemple sur la cellule ?

La petite taille des cellules procaryotes s'explique en partie par leur absence de noyau et d'organites internes.

Quel ensemble de structures est commun à la cellule animale et à la cellule végétale ?

Une mitochondrie mesure environ 1 µm. À quel niveau d'organisation et avec quelle unité la classe-t-on correctement ?

Salma observe l'épiderme d'oignon, ne voit aucune couleur verte, et en conclut : « Ce ne sont donc pas des cellules végétales. » A-t-elle raison ?

Un atome mesure environ ${10}^{-10}\text{ m}$ et un humain environ $1\text{ m}$ (${10}^0\text{ m}$). Par quel facteur l'humain est-il plus grand que l'atome ? Donne le nombre entier.

Une bactérie du raïb mesure environ 2 µm de long. Combien faut-il en aligner bout à bout pour atteindre 1 mm ?

Pourquoi dit-on que la membrane plasmique fait de la cellule un système : un intérieur distinct mais en échange avec l'extérieur ?

Dans une cellule végétale, qu'est-ce que la grande vacuole centrale ?

Malgré l'immense diversité des espèces, la matière organique de tous les êtres vivants repose sur les mêmes éléments chimiques (CHON) et les mêmes grandes familles de molécules.

Une bactérie, faite d'une seule cellule, n'accomplit pas toutes les fonctions du vivant : il lui manque la plupart.

Avant d'observer l'épiderme d'oignon, Yasmine ajoute une goutte de bleu de méthylène. Pourquoi ce colorant est-il indispensable ?

Karim doit classer trois cellules : (1) une cellule de sa joue, (2) une cellule d'épiderme d'oignon, (3) une bactérie du raïb. Pour chacune, indique si elle est procaryote ou eucaryote, puis, pour les eucaryotes, si elle est animale ou végétale. Justifie en une phrase chaque fois.

En TP au lycée à Tanger, Amine observe une bactérie du raïb et raisonne tout haut : « C'est une cellule vivante, donc comme toute cellule elle a forcément un noyau qui range son ADN et des mitochondries pour son énergie ; elles sont juste trop petites pour qu'on les voie. » A-t-il raison ?

Au TP, Yasmine observe trois préparations au microscope : (A) de grandes loges rectangulaires en briques, chacune avec un point central, sans aucune couleur verte ; (B) une cellule aux contours souples et arrondis, avec un noyau, sans paroi ; (C) une multitude de minuscules bâtonnets dispersés (~2 µm), sans noyau visible. Pour chaque préparation, identifie le type de cellule le plus précis possible et justifie par les indices observés. Conclus ensuite par la grande idée que ces trois observations illustrent.

Karim affirme : « Il existe des êtres vivants sans aucune cellule, par exemple les organismes les plus simples. » En t'appuyant sur la théorie cellulaire, quelle réponse est la plus juste ?

Salma lit que « l'ADN a un diamètre de quelques nanomètres » et que « une cellule mesure 10 à 100 µm ». Elle écrit : « Donc une cellule de 10 µm est à peine plus grande que l'ADN, environ dix fois. » Repère son erreur, corrige-la avec le bon facteur, et explique d'où vient le malentendu.

Une cellule eucaryote est environ 10 fois plus grande qu'une bactérie dans chacune des trois dimensions (longueur, largeur, hauteur). Par quel facteur son volume est-il plus grand que celui de la bactérie ? Donne le nombre.

On croise deux classifications : unicellulaire/pluricellulaire et procaryote/eucaryote. Quelle association est impossible dans le vivant connu au programme ?

Pourquoi affirmer que la membrane plasmique est un simple sac passif est-il une grave erreur au regard de la définition de la cellule comme unité du vivant ?

Yasmine veut placer une molécule d'ADN dans la frise des niveaux d'organisation et lui associer une unité. Quel couple est correct ?

Amine raisonne ainsi : « Mon corps est pluricellulaire, donc chacune de mes cellules réalise, à elle seule, toutes les fonctions de mon organisme entier, comme le fait une bactérie. » Ce raisonnement est-il correct ?

Une cellule prélevée dans la racine d'un olivier ne contient aucun chloroplaste. Quelle conclusion est correcte ?

En remontant la cascade des unités, par quel facteur passe-t-on du nanomètre (nm) au millimètre (mm) ? Donne le nombre (combien de nm dans 1 mm).

Parmi ces quatre affirmations comparant membrane plasmique et paroi, une seule est entièrement exacte. Laquelle ?

Yasmine dresse pour son exposé une liste : un dattier de Skoura, une bactérie du raïb, une levure de boulanger, une cellule de sa joue. Pour chacun, indique s'il est unicellulaire ou pluricellulaire, puis procaryote ou eucaryote. Termine en énonçant la règle générale qui relie « pluricellulaire » et « eucaryote ».

On compare une cellule eucaryote à une maison où chaque pièce a sa fonction. Quelle correspondance organite → fonction est incorrecte ?

L'eau, bien qu'indispensable et très abondante dans toute cellule, n'est pas considérée comme de la matière organique.

Pour son exposé, Amine dessine à l'échelle une cellule eucaryote de 20 µm sous forme d'un cercle de 4 cm de diamètre. Par quel facteur la taille réelle est-elle agrandie sur le dessin (grandissement) ?

Karim affirme : « Puisque la cellule végétale a une paroi rigide en plus de sa membrane, c'est sa paroi qui contrôle les échanges avec l'extérieur ; la membrane ne sert plus à grand-chose. » Réfute son raisonnement en précisant le rôle de chaque enveloppe et leur disposition.

La théorie cellulaire affirme aussi que « toute cellule provient d'une cellule préexistante ». Quelle conséquence en découle directement ?

Salma propose ce critère pour reconnaître un procaryote : « Une cellule est procaryote si et seulement si elle est petite (quelques µm). » Ce critère est-il fiable ?

Yasmine doit ranger ces quatre objets du plus petit au plus grand : une cellule (50 µm), un atome de carbone (0,15 nm), une mitochondrie (1 µm), une molécule d'ADN (2 nm). Quel classement est correct ?

À la fin du TP, le professeur demande à Yasmine de résumer la grande leçon du chapitre. Rédige une synthèse argumentée qui : (1) énonce le paradoxe de départ (diversité du vivant face à une brique commune) ; (2) montre comment les classifications du chapitre organisent cette diversité ; (3) explique en quoi consiste l'unité chimique sous-jacente ; (4) ouvre sur le chapitre suivant.