Enseignement scientifique · Première
La cellule vivante : exercices corrigés de 1re
Publié le 7 novembre 2026 · Mis à jour le 7 novembre 2026 · Signaler une erreur
L'essentiel
- Tous les êtres vivants, qu'ils aient une seule cellule ou beaucoup, reposent sur la cellule : c'est leur brique de base, pour la forme comme pour le fonctionnement 4.
- La théorie cellulaire date de 1839 (Schwann) ; Virchow la complète : toute cellule provient d'une autre cellule 15.
- Deux organisations existent : la cellule procaryote, sans noyau, et la cellule eucaryote, avec noyau et organites 45.
- Chaque organite a un rôle : mitochondries et respiration, chloroplastes et photosynthèse, ribosomes et protéines 4.
- Pour les calculs d'échelle, on convertit toujours les unités avant de diviser ou de multiplier.
Comment utiliser ces exercices
Ces exercices te font manipuler la notion de cellule comme on te le demande en première : replacer des découvertes dans le temps, relier une structure à sa fonction, distinguer deux types de cellules et calculer des tailles à partir d'une observation au microscope. Ils vont du plus simple au plus délicat. Cherche d'abord seul(e), sur ton cahier, avant d'ouvrir les indices, puis compare avec la correction étape par étape.
Rappels utiles avant de commencer
Les exercices
Exercice 1 Relier un organite à sa fonction
Une élève prépare un schéma de cellule eucaryote et doit légender six éléments. Pour chacun, indique le rôle principal :
- le noyau ;
- les mitochondries ;
- les chloroplastes ;
- le réticulum endoplasmique lisse ;
- les ribosomes ;
- l'appareil de Golgi.
Précise aussi dans quel type de cellule on trouve des chloroplastes.
Indice 1
Pense aux grandes fonctions de la cellule : stocker l'information, produire de l'énergie, fabriquer des molécules.
Indice 2
Les chloroplastes sont liés à la photosynthèse, donc à la couleur verte des végétaux.
Voir la correction pas à pas
Le noyau renferme le matériel génétique et l'isole du reste de la cellule 4.
Les mitochondries sont responsables de la respiration cellulaire 4.
Les chloroplastes assurent la photosynthèse ; on les trouve chez les végétaux verts, donc dans les cellules végétales, pas dans celles des animaux 4.
Le réticulum endoplasmique lisse est le lieu de synthèse de presque tous les lipides 4.
Les ribosomes, libres dans le cytoplasme ou fixés au réticulum rugueux, fabriquent les protéines 4.
L'appareil de Golgi termine la biosynthèse commencée ailleurs dans la cellule 4.
Chaque structure est associée à une fonction précise : c'est cette répartition des tâches entre organites qui explique la complexité de la cellule 4. Les chloroplastes se rencontrent dans les cellules des végétaux verts, mais pas dans les cellules animales.
Exercice 2 Replacer les découvertes dans le temps
Robert Hooke découvre l'existence des cellules en 1665 5. Theodor Schwann énonce la théorie cellulaire en 1839 1.
- Combien d'années séparent ces deux événements ?
- Rudolf Virchow ajoute ensuite une idée à cette théorie : laquelle ? Quelle croyance ancienne cette idée écarte-t-elle ?
Indice 1
Pour une durée entre deux dates, on soustrait la plus ancienne à la plus récente.
Indice 2
Demande-toi d'où vient une cellule : de rien, ou d'une cellule déjà existante ?
Voir la correction pas à pas
On repère la date la plus ancienne (1665) et la plus récente (1839).
On calcule la différence : .
Il s'écoule donc 174 années entre la découverte des cellules et la première théorie cellulaire.
Virchow affirme que chaque cellule provient d'une autre cellule semblable 5.
Cette idée met fin à la théorie de la génération spontanée, selon laquelle des êtres vivants pourraient apparaître sans parents 5.
Il s'est écoulé 174 années entre 1665 et 1839. La théorie cellulaire s'est construite par étapes : observation, théorie générale, puis précision sur l'origine des cellules.
Exercice 3 Taille de l'image au microscope
Une cellule d'épiderme d'oignon mesure 20 µm de longueur réelle. On l'observe au microscope optique avec un grossissement total de ×400.
Quelle est la longueur de son image, en millimètres ?
Indice 1
La longueur de l'image est la longueur réelle multipliée par le grossissement.
Indice 2
1 mm = 1 000 µm.
Voir la correction pas à pas
On écrit la relation : longueur de l'image = longueur réelle × grossissement.
On calcule en micromètres : µm.
On convertit en millimètres : mm.
On conclut : l'image de la cellule mesure 8 mm.
Une cellule invisible à l'œil nu devient bien visible : son image fait 8 mm de long avec un grossissement de ×400.
Exercice 4 Retrouver la taille réelle d'une cellule
Sur une photographie prise au microscope avec un grossissement de ×1 500, une cellule végétale mesure 45 mm de long.
- Calcule la longueur réelle de cette cellule végétale, en micromètres.
- Cette cellule est-elle visible à l'œil nu ? Justifie en une phrase.
Indice 1
La longueur réelle est la longueur de l'image divisée par le grossissement.
Indice 2
Convertis d'abord 45 mm en micromètres.
Voir la correction pas à pas
On convertit la longueur de l'image : µm.
On écrit la relation : longueur réelle = longueur de l'image ÷ grossissement.
On calcule : µm.
On compare : 30 µm valent 0,03 mm, soit bien moins d'un millimètre ; cette cellule est trop petite pour être vue à l'œil nu.
La cellule végétale mesure 30 µm. Il faut un microscope pour l'observer, ce qui est cohérent avec les dimensions microscopiques des cellules 4.
Exercice 5 Multiplication cellulaire et nombre de cellules
La multiplication des cellules se fait par divisions successives 3. On suppose qu'une bactérie unique se divise en deux cellules filles toutes les 30 minutes, sans qu'aucune cellule ne meure.
- Combien de divisions ont lieu en 3 heures ?
- Combien de cellules obtient-on au bout de ces 3 heures ?
- Pourquoi ce résultat illustre-t-il l'idée que toute cellule provient d'une autre cellule ?
Indice 1
Trois heures = 180 minutes.
Indice 2
À chaque division, le nombre de cellules est multiplié par 2.
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On convertit la durée : min.
On compte les divisions : divisions.
Chaque division double l'effectif : après divisions, il y a cellules.
On calcule : cellules.
Les 64 cellules descendent toutes de la bactérie de départ : aucune n'est apparue seule, chacune vient d'une cellule préexistante 5.
On obtient 64 cellules après 3 heures. Le doublement répété montre qu'une population entière peut dériver d'une seule cellule.
Exercice 6 Le trajet d'une protéine dans la cellule
Une cellule eucaryote fabrique une protéine destinée à être achevée puis utilisée. Remets dans l'ordre logique les éléments suivants, puis explique le rôle de chacun :
- l'appareil de Golgi ;
- l'ADN du noyau ;
- les ribosomes fixés au réticulum endoplasmique rugueux.
Indice 1
Commence par l'endroit où est stockée l'information.
Indice 2
La synthèse de la protéine précède sa finition.
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Étape 1 : l'ADN du noyau. C'est lui qui contient le code de chaque protéine : il décrit la structure à fabriquer 4.
Étape 2 : les ribosomes. Ce sont eux qui assemblent la protéine ; certains flottent dans le cytoplasme, d'autres sont accrochés au réticulum endoplasmique rugueux 4.
Étape 3 : l'appareil de Golgi. C'est dans cet organite que la fabrication de la protéine se termine 4.
On rédige l'ordre final : ADN du noyau, puis ribosomes sur le réticulum rugueux, puis appareil de Golgi.
L'information génétique du noyau est lue, la protéine est construite au niveau des ribosomes, puis sa fabrication se termine dans l'appareil de Golgi. Ce parcours montre que les organites travaillent en chaîne.
Exercice 7 Procaryote ou eucaryote ?
On observe deux cellules au microscope électronique.
- Cellule A : un unique chromosome d'ADN en contact avec le cytoplasme, aucune structure entourée de membrane à l'intérieur, des flagelles à la surface.
- Cellule B : un noyau net contenant l'ADN, des mitochondries, des chloroplastes et une paroi autour de la membrane plasmique.
- Classe chaque cellule en procaryote ou eucaryote en justifiant.
- Que peux-tu dire de la nature de l'organisme de la cellule B ?
- La cellule A est-elle « moins vivante » que la cellule B ? Explique.
Indice 1
Cherche le critère principal : la présence ou l'absence de noyau.
Indice 2
Les chloroplastes sont caractéristiques d'un type d'organisme précis.
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Cellule A : l'ADN forme un chromosome unique dans le cytoplasme, sans noyau ni organites membranaires ; c'est une cellule procaryote 5.
Les flagelles de surface permettent à beaucoup de procaryotes de se déplacer 5.
Cellule B : elle possède un noyau et des organites ; c'est une cellule eucaryote 4.
Ses chloroplastes assurent la photosynthèse chez les végétaux verts : l'organisme est donc très probablement un végétal chlorophyllien 4.
Réponse à la question 3 : non. Les procaryotes sont une forme de vie autosuffisante, dotée de tous les processus vitaux 5. Leur cellule est seulement plus petite et plus simple dans son organisation 5.
La cellule A est procaryote et la cellule B eucaryote, d'origine végétale. Simple ne veut pas dire inférieure : les deux sont de véritables unités du vivant.
Exercice 8 Le neurone géant : un calcul de rapport
Les cellules sont en général microscopiques, mais certaines sont très allongées. L'axone de certains neurones du calmar géant peut atteindre 12 m de long 5. On compare avec une cellule courante de 20 µm de longueur.
- Exprime 20 µm en mètres.
- Combien de fois l'axone de 12 m est-il plus long que cette cellule courante ?
- Ce résultat remet-il en cause l'idée que la cellule est l'unité de base du vivant ? Justifie.
Indice 1
1 µm = m.
Indice 2
Un rapport de longueurs se calcule en divisant la grande valeur par la petite, dans la même unité.
Voir la correction pas à pas
On convertit : m.
On calcule le rapport : .
L'axone est donc 600 000 fois plus long que la cellule courante.
Cet axone appartient à une seule cellule, le neurone : il reste donc une partie d'un élément unique, la cellule, qui est l'unité structurale et fonctionnelle des êtres vivants 4. Les tailles varient énormément, mais le principe reste le même.
Le rapport est de 600 000 environ. La diversité des tailles cellulaires ne contredit pas la théorie cellulaire : un organisme multicellulaire comporte même de nombreux types de cellules différents 3.
Les questions qu'on se pose
Comment savoir si je dois convertir les unités dans un exercice de taille ?
Dès que l'énoncé mélange deux unités (par exemple des millimètres pour l'image et des micromètres pour la cellule), convertis tout dans la même unité avant de calculer. Écris la conversion sur ta copie : c'est souvent là que le barème récompense la rigueur.
Faut-il connaître par cœur les dates de la théorie cellulaire ?
Quelle différence retenir entre cellule procaryote et cellule eucaryote ?
Sources
Programme visé : Une structure complexe : la cellule vivante · Éduscol (Ministère de l'Éducation nationale)
- Une structure complexe : la cellule vivante, Éduscol (Ministère de l'Éducation nationale). Consulté le 7 novembre 2026.
- Les organismes vivants : organisation cellulaire, Académie de Grenoble. Consulté le 7 novembre 2026.
- Cellule, Encyclopædia Universalis. Consulté le 7 novembre 2026.
- Cellule, Larousse. Consulté le 7 novembre 2026.
- Cellule (biologie), Wikipédia. Consulté le 7 novembre 2026.
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