1-L`étude du corps humain.

1-L’étude du corps humain.
Le corps humain comprend plusieurs niveaux d’organisation structurale et fonctionnelle.
Tout être vivant est constitué de la juxtaposition d’éléments microscopiques appelés
cellules.
L’étude des cellules est la cytologie.
A- Le corps humain : une société de cellules.
Le corps humain est composé de plus de 75000 milliards de cellules, sa plus petite
unité structurale et fonctionnelle capable de mouvement, de croissance et de
reproduction. Il existe environ 200 types de cellules différentes. Ces cellules ne
fonctionnent pas isolément mais elles sont associées au sein de l’organisme en une
véritable hiérarchie de structures. Parmi celles-ci on définit les tissus, les organes, les
appareils (=systèmes) assurant les fonctions vitales.
Le document ci-dessous vous montre l’organisation structurale du corps humain,
montre comment on passe de simples atomes à l’organisme.
B- La cellule :unité structurale et fonctionnelle de l’organisme.
Les cellules présentent des formes différentes selon leur localisation et la fonction
qu’elles occupent dans l’organisme. Elles se mesurent en micromètres (millièmes de
mm :10-6) et s’observent au microscope classique ou électronique.
En moyenne, une cellule mesure 30 micromètres.
Afin de découvrir les différentes parties d’une cellule, je vous propose un exercice
issu d’un concours.
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(Source Vuibert)
a) Une structure commune.
Quelle que soit sa forme, chaque cellule animale est limitée par une membrane
plasmique (annotation 8) qui entoure un cytoplasme ou hyaloplasme (annotation
7) dans lequel baigne un noyau (annotation 5). Le cytoplasme est en fait un
liquide, le cytosol (=hyaloplasme) constitué d’organites. Chacun de ces organites
a une composition chimique, une structure et une fonction spécifiques.
Le noyau (annotation 5).
Le noyau renferme des informations indispensables au fonctionnement et à la
reproduction de la cellule.
Ces informations spécifiques portent le nom d’information génétique.
Le noyau est délimité par l’enveloppe nucléaire (annotation 2), percée de pores
(annotation 6) qui permettent la communication avec le cytoplasme.
L’intérieur du noyau et appelé nucléoplasme dans lequel est localisée de la chrotine. Celle-ci représente un complexe ADN-protéines. L’ADN ou Acide
désoxyribonucléique est le support de l’information génétique. L’ADN est
constituée de quatre bases azotées : l’adénine, la thymine, la guanine, la cytosine.
A un certain moment de la vie cellulaire, la chromatine s’enroule, se condense et
forme les chromosomes. Chaque chromosome contient des milliers de gènes. On
appelle gène un fragment d’ADN qui détient le code de fabrication d’une protéine.
Toutes les cellules de notre corps contiennent dans leur noyau 46 chromosomes
sauf les cellules sexuelles. Celles-ci sont l’ovule chez la femme et le
spermatozoïde chez l’homme. Ces deux cellules ne possèdent que la moitié du
patrimoine génétique, soit 23 chromosomes, afin que leur union redonne un œuf
(=zygote) de 46 chromosomes. Il existe donc 23 paires de chromosomes parmi
lesquelles on distingue 22 paires d’autosomes et une paire de chromosomes
sexuels (XX : femme ; XY : mâle).
Remarque : - l’étude des chromosomes est appelée génétique.
- dans le noyau se trouve le nucléole (annotation 1) où se forme une
partie de l’ARN (acide ribonucléique).
- la formule chromosomique est exprimée par la formule 2n (n étant le
nombre de paires). La formule chromosomique de l’Homme est de 2n=46. Les
cellules qui possèdent 2n chromosomes sont appelées cellules diploïdes. Les
cellules qui possèdent n chromosomes sont dénommées cellules haploïdes.
Les organites cytoplasmiques
Les ribosomes (annotation 9).
Ce sont de petites granulations libres ou fixées au réticulum endoplasmique. Ces
ribosomes participent à la synthèse des protéines.
Le réticulum endoplasmique rugueux (annotation 10).
C’est un système de membranes plus ou moins parallèles recouvertes de
ribosomes. Cet organite participe à la synthèse des protéines.
L’appareil de Golgi (annotation 11).
Il est composé de 4 à 8 sacs aplatis (citernes) empilés. Il intervient dans la
maturation des protéines.
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La mitochondrie (annotation 4)
Cet organite est en forme de capsule avec une membrane interne plissée. C’est le
lieu de la respiration cellulaire et de la production d’énergie (ATP : Adénosine Tri
Phosphate).
Le centriole (annotation 12).
Cet organite intervient dans la mise en place du fuseau de division lors de la
mitose ou de la méiose.
Les vésicules cytoplasmiques (annotation 3).
Celles-ci referment diverses substances comme le glycogène, l’amidon ( polymères
de glucose).
b) Variétés.
Les cellules présentent des formes différentes et donc des fonctions différentes.
Exemples : cellules épithéliales, cellules musculaires, cellules nerveuses, cellules
sanguines…..
c) Rôles.
La cellule peut :
- absorber les aliments apportés par le sang ;
- rejeter des déchets ;
- produire de l’énergie (ATP) ;
- s’accroître et se diviser lors de la mitose ou de la méiose.
d) Mitose/Méiose.
La multiplication cellulaire ou division cellulaire permet d’assurer la croissance de
l’individu et le renouvellement des cellules.
Cette division cellulaire est appelée mitose.
Au cours d’une mitose une cellule mère à 46 chromosomes donnera deux cellules
filles à 46 chromosomes chacune.
La mitose est divisée en quatre phases : prophase, métaphase, anaphase,
télophase. Elle permet la répartition équitable de l’information génétique
répliquée entre les deux cellules filles.
La méiose est un mode de division réservée aux cellules précurseurs des gamètes
(=cellules sexuelles= cellules germinales=cellules reproductrices) : ovule et
spermatozoïde. Chez l’Homme, l’ensemble des processus aboutissant à la
formation des spermatozoïdes est la spermatogenèse. Chez la femme, l’ensemble
des processus aboutissant à la formation des ovules est l’ovogenèse.
La méiose est constituée de deux divisions cellulaires successives. Lors de la
méiose, on passe d’une cellule mère de 46 chromosomes à 4 cellules filles à 23
chromosomes.
Les cellules ne fonctionnent pas isolément mais sont associées en tissus.
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C- Les tissus : assemblage de cellules différenciées.
Les tissus correspondent à un assemblage de cellules qui accomplit une même
fonction.
On distingue, classiquement, 4 grands types de tissus dans le corps humain.
a) Le tissu épithélial.
Il est constitué de cellules jointives. Cette disposition assure la cohésion du
tissu et facilite les échanges entre les cellules.
Les tissus épithéliaux sont des tissus spécialisés qui remplissent des
fonctions :
- de protection (épithélium de la peau) ;
- d’absorption (épithélium intestinal) ;
- de filtration (épithélium rénal) ;
- de sécrétion (glandes salivaires) ;
- d’excrétion (alvéoles pulmonaires).
Certains tissus épithéliaux possèdent une activité sécrétrice : ce sont les
tissus épithéliaux glandulaires exocrines (glandes sudoripares, sébacées,
mammaires……) et endocrines ( pancréas, glandes surrénales….).
b) Le tissu conjonctif.
C’est le tissu le plus abondant de l’organisme. Ses cellules sont disjointes,
dispersées dans une matière interstitielle appelée matrice extracellulaire.
C’est un tissu « d’emballage » .
Exemples : cartilage, tissu osseux, tissu sanguin…….
c) Association tissu épithélial et tissu conjonctif.
Lorsque l’épithélium s’associe avec du tissu conjonctif lâche, on parle de
muqueuse. Les muqueuses tapissent les cavités ouvertes, les voies digestives,
respiratoires et urinaires. Lorsqu’un tissu d’origine épithéliale s’associe avec
une mince couche de tissu conjonctif, on parle de séreuse. Cette séreuse
comporte toujours deux feuillets qui sont en continuité :
- Le feuillet pariétal qui tapisse la paroi de la cavité ;
- Le feuillet viscéral qui tapisse la surface des organes logés dans la cavité.
La plèvre, le péricarde et le péritoine sont des séreuses.
d) Les tissus nerveux et musculaires (voir chapitres 3 et 4).
Les cellules et tissus s’associent en de nombreux territoires de l’organisme
pour former des niveaux d’organisation encore plus complexes.
D- Des organes aux systèmes (appelés appareils)
Un organe est une structure anatomique du corps humain constituée de
plusieurs tissus et exerçant une fonction déterminée.
Les systèmes correspondent aux réunions d’organes qui accomplissent une
même fonction.
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Exemples : - l’appareil digestif qui regroupe la bouche, le pharynx,
l’œsophage……
- l’appareil excréteur qui regroupe les reins, les uretères, la
vessie………
En conclusion, on peut terminer par les grandes fonctions du corps humain.
Les appareils du corps humain remplissent 3 grandes fonctions.
1) La fonction de relation.
La fonction de relation permet à l’organisme de percevoir des messages,
d’agir et de se protéger.
La fonction de relation avec le milieu extérieur est assurée par :
- la peau ;
- l’appareil locomoteur : il permet les mouvements et les déplacements de
l’organisme ;
- le système nerveux : mise en jeu des organes des sens.
Les cinq sens
Vue
Audition
Toucher
Goût
Odorat
Organes
oeil
oreille
peau
langue
nez
Localisation des points de départ des sensations
rétine (cônes et bâtonnets)
cochlée (organe de Corti)
derme (récepteurs sensoriels)
muqueuse linguale (papilles gustatives)
muqueuse olfactive (récepteurs olfactifs)
2) La fonction de nutrition.
Elle assure l’entretien de l’organisme et sa croissance en lui fournissant les
matières indispensables et l’énergie dont il a besoin.
Ces fonctions de nutrition sont assurées par :
- l’appareil digestif : il permet la digestion des aliments ;
- l’appareil cardio-vasculaire : il permet la répartition des besoins cellulaires de
l’organisme ;
- l’appareil respiratoire : il permet les échanges gazeux respiratoires ;
- l’appareil urinaire (=l’appareil excréteur) : permet l’évacuation des déchets.
3) La fonction de reproduction.
Elle est assurée par l’appareil reproducteur : organes génitaux mâles
(testicules) ou femelles (ovaires). Cette fonction de reproduction permet de
transmettre la vie.
Remarque : Le système endocrinien et le système immunitaire permettent le
maintien de l’intégrité de l’organisme. On parle de l’homéostasie : équilibre
interne de l’organisme indispensable au maintien de la santé.
Conclusion :
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Le corps humain peut être divisé en cinq grandes régions : la tête, le cou, le thorax,
l’abdomen et les membres.
On peut terminer par un schéma bilan qui regroupe les grandes divisions du corps humain et
les organes thoraciques et abdominaux.
(Source : Vuibert)
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