L'organisation cellulaire

La cellule est une unité structurale et fonctionnelle du monde vivant, tout ce que réalise un organisme, il le doit à ses cellules.

 

 

I. Généralités sur la cellule

Les cellules sont les plus petites unités structurelles et fonctionnelles de l'organisme. Elles mesurent de 1 à 100 microns de diamètre.

La cellule est la plus petite unité capable de manifester trois propriétés de son vivant

  • Synthétiser l'ensemble de ses constituants en utilisant des éléments du milieu extérieur
  • Croître
  • Se multiplier

Toute cellule en dehors des hématies (globules rouges) et des cellules nerveuses subissent le cycle cellulaire où s'alternent deux grandes phases

  • Phase d'activité fonctionnelle ou interphase
  • Phase de multiplication cellulaire ou mitose

On distingue la cellule procaryote et la cellule eucaryote

  • Cellule procaryote: dépourvue de noyau, limitée par une membrane plasmique, être unicellulaire
  • Cellule eucaryote: véritable noyau, membranes internes, compartiments

 

1. Au microscope photonique

Grossit de 1 000 à 2 000 fois

Toutes les cellules sont sur le même modèle

  • Une membrane plasmique qui définit la cellule
  • Elle renferme un noyau, de forme ovale en général, délimité par la membrane nucléaire
  • A l'intérieur du noyau, on peut voir des zones, de petites granulation: ce sont les nucléoles
  • A l'extérieur, le noyau est entouré de cytoplasme, qui apparait relativement homogène, dans lequel il y a des granulations

 

2. Au microscope électronique

Il grossit 100 000 fois et va permettre d'étudier les petites granulations du cytoplasme, que l'on appelle les organites cellulaires

 

 

II. Etude de la structure cellulaire: le cytoplasme

 

1. La membrane plasmique

La membrane plasmique est une barrière à la fois souple et robuste qui entoure et retient le cytoplasme de la cellule, elle a une perméabilité très sélective.

Elle est constituée de 3 couches: deux couches sombres, séparées par une couche claire.

Elle est formée d'un assemblage régulier de protéines à 60% (protéines de structure notamment) et de lipides à 40%, on dit qu'elle est de nature lipoprotéique. Cette membrane renferme beaucoup d'enzymes (environ une trentaine) et notamment l'enzyme ATPase (elle va permettre d'apporter l'énergie à la cellule).

La membrane plasmique peut apparaître avec une surface lisse, mais peut présenter de nombreuses déformations:

  • Des cils ou flagelles 
  • Des microvillosités (permettent d'augmenter la surface d'échanges de la cellule)
  • Des pseudopodes, déformations temporaires de la membrane plasmique qui vont permettre l'endocytose

Parfois deux cellules voisines peuvent adhérer les unes aux autres grâce à:

  • Des jonctions serrées c'est à dire que les deux membranes plasmiques se collent
  • Un desmosome: épaississement des membranes de deux cellules continues et vont faire comme un bouton de pression entre les deux cellules
  • Les cellules peuvent se déformer et former un repli sinueux pour mieux se coller entre elles

Rôles de la membrane plasmique

  • Contrôler les échanges cellulaires
  • Défense et protection
  • Reconnaissance grâce aux récepteurs
  • Contact

 

2. Le cytoplasme

a. Le hyaloplasme

Egalement appelé cytosol.

Il donne au cytoplasme toutes ses propriétés (élasticité, contractilité, fluidité, rigidité et cohésion)

Plasma transparent où baignent les organites et comprend une structure ou réseau de fibres (le cytosquelette)

Le cytosquelette comprend des microfilaments et des microtubules

  • Actines (microfilaments fins)
  • Myosine (microfilaments épais)
  • Intermédiaire

b. Les ribosomes

Ils sont responsables de la synthèse des protéines. Ils sont formés de deux sous unités uniquement en période d'activité, c'est à dire quand ils lisent l'ARNm (ARN messager). Ces sous unités sont formées d'ARNm et d'une cinquantaine de protéines. Ces ribosomes peuvent être unis entre eux en fils sinueux ou spiralés, ils forment alors des polyribosomes ou polysomes.

c. Le morphoplasme

Ensemble des organites de la cellule

Le réticulum endosplasmique: ensemble de saccules anastomosés (petits sacs empilés), il est dit rugueux ou lisse. Il est rugueux (REG) s'il est riche en ribosomes, il est alors le siège de la synthèse des protéines. Il est dit lisse (REL) quand il n'a pas de ribosomes et dans ce cas il devient le siège de la synthèse des lipides.

Appareil de Golgi: ensemble de dictyosomes de la cellule. Ils sont faits d'un empilement de saccules, lisses et aux bords épaissis. Il achève la fabrication des protéines issues du REG et participe à leur exportation vers l'extérieur de la cellule. Ils a sur sa surface de maturation des vésicules de sécrétion. Il a donc une fonction d'excrétion.

Cellule

Les lysosomes: ils permettent la destruction de substances et sont constitués de vésicules contenant des enzymes.

Les mitochondries et les centrioles ont une relative autonomie car ce sont les deux seuls organites qui renferment de l'ADN.

Les mitochondries: elles sont limitées par deux membranes (une membrane externe lisse et une membrane interle surélevée par des crêtes mitochondriales qui vont augmenter la surface). La mitochondrie constitue l'appareil respiratoire et énergétique de la cellule. Elles possèdent leur propre génome qui est d'origine maternel.

Centre cellulaire: se localise près du noyau. Il intervient dans la mitose, dans la constitution du fuseau mitotique. Il est constitué d'un ou deux centrioles. 

Le centriole: corpuscule cylindrique formé de 9 tubes doubles ou triples. Souvent la cellule dispose de deux centrioles disposés côte à côte (souvent de façon perpendiculaire). Rôle important lors de la méiose (étape de la division cellulaire).

 

 

III. Etude du noyau

C'est la plus grosse structure à l'intérieur de la cellule. Son aspect change en fonction de l'état de la cellule.

Le noyau est arrondi ou ovalaire et il contient 1 ou 2 nucléoles et de l'ADN plus ou moins despiralisé.

Il dirige les activités de la cellule.

Noyau

1. L'enveloppe nucléaire

Ce noyau est entouré par une enveloppe nucléaire, elle possède deux membranes

  • Une membrane externe en relation avec le cytoplasme
  • Une membrane interne en relation avec le noyau ou chromatine du noyau

Cette enveloppe nucléaire est percée de trous (pores nucléaires) qui facilitent les échanges entre le cytoplasme et le noyau dans les deux sens

2. Le nucléole

A l'intérieur du noyau, on va trouver un ou deux nucléoles, sphériques, partiellement fibrillaires et partiellement granulaires.

Le nucléole est fait d'acides nucléiques (polymères de nucléotides formées de bases azotées, de sucre et d'un groupement phosphate), et de protéines. Le nucléole est de nature nucléo protidique. 

L'acide nucléique du nucléole est l'ARN.

 

3. La chromatine

Elle est formée d'amas irréguliers disposés les uns autour du nucléole et les autres sont contre la membrane nucléaire au niveau des pores.

La chromatine est d'origine d'acide nucléique, qui est de l'ADN.

Elle est formée de filaments très longs appelés les chromosomes qui peuvent être de deux formes

  • Soit chromosomes entièrement déroulés, cette chromatine s'appelle alors "euchromatine". C'est la partie active et invisible de la chromatine, elle va transmettre l'information génétique.
  • Soit chromosomes tassés ou en peloton serré, cela forme la "métachromatine". C'est la partie visible, au repos, c'est à dire que le chromosome n'est pas en train de se dupliquer.

La chromatine est responsable de la transmission des caractères héréditaires.

 

4. La structure des chromosomes

Dans chaque chromosome est empaqueté une molécule d'ADN, l'être humain contient une copie de chaque type de chromosome (une copie héritée de la mère et une copie héritée du père soit 46 chromosomes).

 

 

Toutes les cellules de l'organisme ont un fonctionnement commun. Tous les êtres vivants possèdent au moins une cellule. La cellule est l'unité de base de la vie.

L'activité d'un organisme dépend de l'activité de ses cellules. Elles vont adopter une morphologie, une taille et une composition en fonction de l'organe qu'elle compose.

 

→ Télécharger la fiche

Ajouter un commentaire

Code incorrect ! Essayez à nouveau