La cellule – Introduction et structure


Cellule T – Lymphocyte 

La cellule est l’unité biologique structurelle et fonctionnelle fondamentale de tous les êtres vivants connus. C’est la plus petite unité vivante capable de se reproduire de façon autonome. Elle est l’élément fonctionnel et structural qui compose les tissus et organes des êtres vivants. Elle contient l’information génétique de l’individu et est à l’origine de la création biologique.

Tout généralement, les scientifiques distinguent deux grands groupes de substances :

La matière organique est formée de substances fabriquées par les êtres vivants, riches en atomes de carbone, hydrogène, oxygène et azote. Les glucides, protides et lipides sont des substances caractéristiques de la matière organique. Ce sont les cellules.

La matière minérale et inorganique, formée de substances non vivantes : les roches et les sels minéraux, l’eau, les substances contenues dans l’air comme le dioxyde de carbone. Le calcium, le magnésium, le fer etc. sont des minéraux importants pour notre santé.

La cellule – unité complexe, autonome et en interaction permanente avec les autres

La structure de la cellule est complexe; la cellule est constituée de divers éléments lui permettant d’être autonome, mais en interaction avec les autres cellules. Les êtres vivants sont créés à la base par une unique cellule qui se divise (appelé mitose) pour composer le corps humain. La multiplication des cellules est un phénomène régulé qui permet le développement du corps humain et des différents organes.

Chaque cellule est constituée d’une membrane plasmique contenant un cytoplasme qui est formé d’une solution aqueuse dans laquelle se trouvent de nombreuses biomolécules telles que des protéines et des acides nucléiques, organisées ou non dans le cadre d’organites.

De nombreux être vivants ne sont constitués que d’une seule cellule : ce sont les organismes unicellulaires, comme les bactéries, les archées et la plupart des protistes. D’autres sont constitués de plusieurs cellules : ce sont les organismes multicellulaires, comme les plantes et les animaux. Ces derniers contiennent un nombre de cellules très variable d’une espèce à l’autre ; le corps humain en compte ainsi de l’ordre de cent mille milliards, mais est colonisé par un nombre dix fois plus grand de bactéries, qui font partie de son microbiote et sont bien plus petites que les cellules humaines.

 

Structure de la cellule

1 Nucléole – 2 Noyau – 3 Ribosome – 4 Vésicule – 5 Réticulum endoplasmique rugueux ou ergastoplasme – 6 Appareil de Golgi – 7 Cytosquelette – 8 Réticulum endoplasmique lisse – 9 Mitochondrie – 10 Vacuole – 11 Cytosol – 12 Lysosome – 13 Centriole

La structure de la cellule : la membrane cellulaire ou plasmique

La cellule est entourée par une membrane plasmique ou membrane cellulaire délimitant ainsi un espace intérieur et un espace extérieur.

La membrane plasmique est composée de phospholipides (une molécule glycérol lié à deux acides gras et à un groupement phosphate), de protéines et de molécules de cholestérol.

Les fonctions de la membrane plasmique

La membrane plasmique a plusieurs fonctions :

  • Protection de la cellule du milieu extérieur.
  • Entoure les cellules, formant des compartiments fermés en séparant les unes des autres les cellules et permettant ainsi leur individualité.
  • Échanges entre la cellule et le milieu extérieur. Elle contrôle ainsi l’entrée des substances nutritives et le rejet des déchets.
  • Reconnaissance de certains produits auxquels elle va réagir par le biais de récepteurs présents dans la membrane. Elle est donc une sorte de capteur de signaux externes permettant à la cellule de se modifier en réponse aux modifications de l’environnement.
  • Identification de la cellule par la présence de cellules spécifiques.

Les transports membranaires

La cellule est vivante et se nourrit donc en puisant dans le milieu extra cellulaire les nutriments nécessaires au maintien de son activité et de sa croissance. Elle rejette dans le milieu extra cellulaire les produits de dégradation inutiles ou toxiques.

C’est à travers la membrane plasmique ou à l’aide de celle-ci que vont s’effectuer ces échanges.

Il existe 2 modes de transport transmembranaire :

  • Le transport passif : il peut se faire sous forme de diffusion ou d’osmose.
    • Diffusion : mouvement des molécules d’une zone où elles sont en concentration élevée vers une zone où elle est en faible concentration.
    • Osmose : le processus de la diffusion appliquée à l’eau. Les molécules d’eau se déplacent pour diluer le milieu le plus concentré jusqu’à ce qu’il y ait éventuellement équilibre des concentrations. Ce mécanisme est à la base de l’équilibre hydro-électrolytique qui est vital pour le corps.
  • Le transport actif : le transport actif exige de l’énergie et l’intervention de protéines. C’est un processus nécessitant de l’énergie fournie par hydrolyse de l’ATP (source d’énergie de la cellule) pour rendre la structure transporteuse capable de fonctionner contre un gradient de concentration, en l’absence de gradient de concentration et quand la substance est incapable de diffuser à travers la membrane plasmique. Ce transport nécessite un transporteur d’origine protéique, appelé souvent pompe. Il est situé dans la membrane plasmique et joue le rôle d’un passeur. Son travail requiert de l’énergie.

Les acides aminés, le glucose (sucre) et les électrolytes comme le sodium et le potassium sont des substances vitales nécessitant un transport actif. Le glucose est quasiment la clé des cellules et ouvre la cellule pour que les autres éléments vitaux puissent y pénétrer (ce mécanisme ne fonctionne pas correctement chez les personnes atteintes du diabète type 2).

Structure de la membrane cellulaire

La structure de la cellule: le cytoplasme avec le cystosol et les organites

Le cytoplasme désigne le contenu d’une cellule vivante. Plus exactement, il s’agit de la totalité du matériel cellulaire délimité par la membrane plasmique. Le cytoplasme est donc l’ensemble du cytosol et des organites qu’il contient.

Le cytosol

Le milieu intracellulaire se compose d’un liquide appelé cytosol, laquelle matrice contient des organites.

Le cytosol est constitué en moyenne de 85 % d’eau, il est cependant plus visqueux. Le ph est neutre et est de 7.

C’est dans ce milieu que l’ensemble des organites de la cellule baigne et que les principales activités cellulaires se déroulent. On y trouve aussi des molécules simples, des macromolécules, des gaz dissous (par exemple oxygène et dioxyde de carbone), et des ions.

Les organites

On distingue :

  • Les organites non entourés d’une membrane :
    • Le cytosquelette est un réseau fibreux, de nature protéique, constitue à la fois un squelette et une musculature pour les cellules. Il sert à maintenir la forme de la cellule et il intervient également dans les mouvements internes, les déplacements, ainsi qu’au cours de la division cellulaire.
    • Les ribosomes : leur fonction est de synthétiser les molécules de protéines à partir des acides aminés. Ils utilisent les ordres donnés par le noyau.
    • Le centrosome est constitué de deux centrioles. Leur fonction est de diriger tels des aimants le sens de la division cellulaire. L’ensemble forme le centrosome qui est toujours à proximité du noyau.
  • Les organites entourés d’une membrane :
    • Réticulums endoplasmiques (RE) sont des organites avec une double membrane intracellulaire et ressemblent à un amas de replis formant des cavités appelées « citernes ». Ils sont en continuité avec la membrane du noyau.
      • Le réticulum endoplasmique granuleux (REG) a sa surface recouverte de ribosomes qui assemblent les acides aminés en protéines suivant l’information venue du noyau.
      • Le réticulum endoplasmique lisse (REL) n’en porte pas. Il intervient dans la synthèse de lipides (phospholipides, acides gras…), détoxification des cellules (transformation de molécules toxiques en molécules atoxiques) et le stockage du calcium.
    • L’appareil de Golgi est formé de sacs aplatis les uns sur les autres. Son rôle est de stocker les protéines issues du réticulum endoplasmique rugueux, d’achever leur maturation et de les sécréter. Il participe au processus de sécrétion.
    • Les lysosomes sont des vésicules contenant des enzymes hydrolytiques qui proviennent du réticulum ou de l’appareil de Golgi. Ces enzymes servent à digérer les macromolécules inutilisables telles que les organites détruits ou abimés, les substances toxiques et autres. C’est la digestion cellulaire.
    • Les vacuoles sont des cavités sphériques et mobiles qui contiennent des substances stockées par les cellules ou bien des déchets à éliminer.
    • Les mitochondries sont des organites en forme de haricot de très petite taille, ressemblant à de petits bâtonnets et possédant une double membrane intracellulaire. Au niveau de la membrane interne et dans la matrice, on trouve de nombreuses enzymes responsables de la dégradation des nutriments sous forme simple, tel le glucose. Ces dégradations se déroulent en présence d’oxygène et portent le nom de « respiration cellulaire ». Elles permettent aux mitochondries de former de l’ ATP, source d’énergie de la cellule.

Le nombre de mitochondries d’une cellule dépend de l’intensité de son activité : une cellule musculaire, par exemple, en possède beaucoup. L’ATP est utilisée pour l’ensemble des activités de synthèse de la cellule ainsi que pour le transport actif.

Les mitochondries possèdent leur propre matériel génétique, qu’on appelle « ADN mitochondrial ». Elles peuvent synthétiser environ 10 % de leurs propres protéines grâce à la dizaine de gènes de leur ADN. Les autres protéines mitochondriales proviennent du travail de synthèse exécuté par les ribosomes.

Mitochondrie

La structure de la cellule: le noyau de la cellule

Le noyau est uniquement visible dans la cellule lorsqu’elle ne se divise pas (interphase).

Il est limité par l’enveloppe nucléaire et contient :

  • la chromatine qui est constituée d’ADN (support génétique de la cellule) ;
  • le nucléole qui est constitué d’ARN qui associé à des protéines donnera naissance aux ribosomes.

Il a un diamètre variant de 10 à 20 µm (le plus gros des organites) et est entouré par une double membrane appelée membrane nucléaire.

Le nucléoplasme est le liquide dans lequel baignent les éléments contenus dans le noyau.

Le noyau de la cellule a 2 fonctions principales :

  • contrôler les réactions chimiques du cytoplasme ;
  • stocker les informations nécessaires à la division cellulaire.

 

 

 

En cas de malaise ou de maladie, nous vous prions de consulter en tout cas un médecin ou un professionnel de la santé en mesure d’évaluer correctement votre état de santé. Le contenu de ce site et de ses pages annexées ne remplace en aucun cas le diagnostic d’un médecin. Ce site ne permet pas de faire de diagnostic médical ou une recommandation de traitement médical pour aucune pathologie ou affection quelconque. Nous déclinons toute responsabilité en cas de mauvaise interprétation des conseils donnés.

En utilisant ce site, vous reconnaissez avoir pris connaissance de l’avis de désengagement de responsabilité et vous consentez à ses modalités.

 

Credits / sources images :

  • Cellule T – Lymphocyte T. : Public Domain, by NIAID/NIH
  • Structure de la cellule : Creative Commons CC-BY-SA
  • Structure de la membrane cellulaire : Creative Commons CC-BY-SA 3.0.
  • Mitochondrie : Creative Commons CC-BY-SA 3.0, by Hawk-Eye

Taggé , , , , , , , , , , , .Mettre en favori le Permaliens.

Laisser un commentaire

avatar

Ce site utilise Akismet pour réduire les indésirables. En savoir plus sur comment les données de vos commentaires sont utilisées.

  Notifications  
Me notifier des