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Cellules les tissus et les organes cellulaires cellule

CELLULE:

ETUDE DES ORGANITES

Tous les organismes se composent de cellules. Dans le grade de l'organisation biologique, la cellule incarne le premier élément capable de vie.

Tous les êtres vivants sont constitués de cellules et certains d'entre eux ne sont composés que d'une seule cellule. Les organismes eucaryotes (animaux et végétaux), la structure générale et le fonctionnement global de la cellule sont communs.

La cellule comporte des éléments internes appelés "organites cellulaires". Par comparaison ont peut dire que les organites sont à la cellule ce que les poumons ou le cœur sont à l'organisme humain. Pris séparément, chaque organite cellulaire n'est pas vivant en soi mais, assemblés et structurés tous ensembles pour former une "cellule".

Etude de la cellule : les différentes Techniques

La connaissance de cellules a été rendu possible grâce à l'invention et au développement de la microscopie. Encore à l’heure actuelle, on ne peut étudier la cellule sans avoir recours à toutes sortes de microscopes.

Microscopie

En matière de microscopie on distingue le microscope photonique ou le microscope électronique. Tout deux permettant le grossissement et le pouvoir de résolution (mesure de la clarté de l’image).

Les microscopes photoniques sont aussi appelé microscope optique, ont les prénomme ainsi parce que leur source d’éclairage est la lumière composée de photons. Dans cet appareil, la lumière traverse l’échantillon puis deux lentilles. La lentille de l’objectif permet un premier grandissement puis la lentille de l’oculaire apporte un deuxième grossissement permettant à l’œil de recevoir une image agrandie. Cette appareil rend très peu visibles les cellules si elles ne sont pas colorées.

Le microscope électronique, quand a lui, n’utilise pas les photons mais fait passer un faisceau d’électrons qui sont chargés à travers l’échantillon, ce qui va permettre de déceler les plus fines structures internes de la cellule. Les grandissements possibles avec cet appareil vont de 1000 à 500 000 fois. Les biologistes emploient le terme ultrastructure cellulaire pour nommer l’anatomie de la cellule que le microscope électronique permet d’observer.

Fractionnement cellulaire

Le fractionnement cellulaire consiste à analyser la structure ou la composition des cellules de manière à isoler les principaux organites et à en étudier les fonctions respectives. Un instrument : la centrifugeuse, tournant à différentes vitesses, sert au fractionnement.

La première étape du fractionnement est l'homogénéisation sont but est de rompre la membrane plasmique. On cherche généralement à garder les organites intacts mais pour cela des précautions sont à prendre. La deuxième étape est la centrifugation différentielle qui permet la purification de l'homogénat en fonction de la taille et de la densité de ses constituants. Pour se faire on centrifuge l'homogénat à différentes vitesses ; à chaque vitesse, différents organites se déposent dans le culot, qui sera prélevé. On recueille le culot pour analyse et on décante le surnageant, après quoi on le centrifuge à nouveau en augmentant chaque fois la vitesse de centrifugation, et on récupère des constituants cellulaires de plus en plus petits.

Organisation cellulaire

Cellules procaryotes et eucaryotes

On distingue deux grands types d'organismes:

  • Premiers être vivants de la planète, les Procaryotes sont des êtres unicellulaires, dépourvus de noyau et entourés d'une membrane. Ils appartiennent aux groupes des monères (bactéries et cyanobactéries).

  • Les Eucaryotes, composent quand t-a elle les organismes des quatre autres groupes : les protistes, les végétaux, les mycètes (ou champignons) et les animaux.

La cellule procaryote n'a pas de noyau véritable, c'est une unique cellule d'à peine une dizaine de microns de longueur. Quand à la cellule eucaryote, elle est généralement de plus grande taille et renferme un noyau bordés d'une membrane. Le Cytoplasme présent dans les types d'organismes : Procaryote et Eucaryote, désigne le contenu d'une cellule vivante. Il est limité par la membrane plasmique et l'enveloppe nucléaire et ne contient que des substances solubles. Il est rempli d'une phase liquide appelé le cytosol, dans laquelle baignent des organites. La constitution biochimique du cytosol est d'en moyenne 85% d'eau, de molécules (ions inorganiques, glucides, lipides...) et de macromolécules (protéines, glycoprotéines...). La grande majorité des organites présents dans la cellule eucaryote n'existent pas dans la cellule procaryote.

            la cellule

1. membrane 2. reticulum endopl. et ribosomes 3. mitochondrie
4. nucleoplasme 5. membrane nucléaire 6. nucleole
7. appareil de Golgi 8. cytolasme / hyaloplasme 9. aster
10. centrosomes 11. lysosome  


Taille des cellules

Pour accomplir ses fonctions métaboliques, la cellule ne doit être ni trop petite ni trop grande, sa taille s'exprime le plus souvent en micromètres (µm) et elle est excessivement variable, les plus petites cellules connues sont les bactéries et font partie du genre mycoplasma. Les plus petites bactéries ont une taille de 0,1 à 0,2 µm et sont donc environ dix fois plus grosses que les mycoplasmes. Les cellules eucaryotes, elles, ont spécifiquement un diamètre dix fois plus grand que les bactéries : 10-100 µm.

L'enveloppe extérieure d'une cellule s'appelle membrane plasmique ou plasmalemme. Elle forme une pellicule continue délimitant le cytoplasme du milieu extracellulaire. Elle dirige les échanges de substances chimiques entre la cellule et l'environnement, elle joue ainsi un double rôle de protection et de contrôle des changes. La membrane laisse circuler assez d'oxygène, de nutriments et de déchets pour servir le volume entier de la cellule. Il y a une limite à la quantité d'une substance donnée qui peut traverser 1 mm 2 de membrane par seconde. Ainsi, plus la surface (mm 2) est importante par rapport au volume, plus les échanges satisfont les besoin cellulaires. En permanence la cellule contrôle ces échanges à travers la membrane.

Importance de la compartimentation

La membrane de la cellule eucaryote est divisée en compartiments interne, qui peuvent jouer un role distinct dans le fonctionnement de la cellule .Ce sont les membranes internes.

Bref, les diverses membranes occupent une place fondamentale dans l'organisation complexe de la cellule. En général, les membranes biologiques se composent d'une double couche de phosphoglycérolipides et d'autres lipides associés à diverses protéines. Par exemple, plusieurs enzymes de la respiration cellulaire sont fixées aux membranes internes des mitochondries. Par conséquent, l'étude des cellules se ramène dans une large mesure à l'étude des membranes et des compartiments fonctionnels (organites) qu'elles délimitent. Les différences entre les cellules végétales et les cellules animales quoique non négligeables, sont moins nombreuses que celles qui séparent les cellules eucaryotes des procaryotes.

Noyau

La pluspart des genes sont contenus dans le noyau, le reste sont situés dans le chloroplastes et les mitochondries. Une enveloppe nucleaire entoure le noyau , celui ci etant generalement la partie la plus importante d'une cellule eucariote.

Les chromosomes (proteines + ADN) se trouvent a l'interieur du noyau. Les chromoses sont entremelés ce n'est que lors de la division cellulaire qu'on les distingues precisement. L'enchevretrement des chromosomes au microscope electroniques ou photonique est appellé chromatine.

La synthese des ribosomes a lieu dans le nucléole entre les periodes de division cellulaire. Le ribosome egalement appellé organisateur nucleolaire est composé de chromosomes segmentés , de l' ARN et de proteines. A l'origine de la creation de la proteine , le noyau syntetise les éléments de la proteine grace a l'ADN et le transmet grace a LARN m (messager) en traversant le cytoplasme via les ports le codage genetique est transmis au ribosomes qui peut creer la structure de la proteine.

Ribosomes

ribosomes

Réticulum endoplasmique

rectilium

Conversion de l'énergie par les mitochondries et les chloroplastes

EXTRAIT DE : BIOLOGIE , CAMPBELL. ED. DE BOECK

La cellule, l'organisation cellulaire dans nos tissus , le fonctionnement, leur organisation .


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