Résumé du Chapitre
4.1 L’étude des cellules
Une cellule est la plus petite unité de vie. La majorité des cellules sont si petites que nous ne pouvons pas les voir à l’œil nu. C’est pourquoi les scientifiques utilisent des microscopes pour étudier les cellules Les microscopes électroniques offrent un grossissement plus élevé, une résolution plus élevée et plus de détails que les microscopes optiques. La théorie de la cellule stipule que tous les organismes vivants sont constitués d’une ou plusieurs cellules, que la cellule est l’unité de base de la vie et que de nouvelles cellules ne peuvent naître qu’à partir de cellules existantes.
4.2 Cellules procaryotes
Les procaryotes sont des organismes unicellulaires appartenant aux domaines des bactéries et des archées. Tous les procaryotes possèdent une membrane plasmique, un cytoplasme, des ribosomes et de l’ADN qui n’est pas lié à la membrane. La plupart ont des parois cellulaires en peptidoglycane et beaucoup ont des capsules en polysaccharide. Le diamètre des cellules procaryotes varie de 0,1 à 5,0 μm.
Au fur et à mesure que la taille d’une cellule augmente, son rapport surface/volume diminue. Si la cellule devient trop grande, la surface de la membrane plasmique ne sera pas suffisante pour supporter le taux de diffusion nécessaire, due à l’augmentation du volume.
4.3 Cellules eucaryotes
Comme la cellule procaryote, la cellule eucaryote possède une membrane plasmique, un cytoplasme et des ribosomes. Cependant, la cellule eucaryote est généralement plus grande que la cellule procaryote, possède un véritable noyau (c’est-à-dire qu’une membrane entoure son ADN) et possède d’autres organites membranaires qui permettent de compartimenter les fonctions. La membrane plasmique est une bicouche de phospholipides entourée de protéines. Le nucléole du noyau est le site d’assemblage des ribosomes. Les ribosomes se trouvent soit dans le cytoplasme, soit attachés au réticulum endoplasmique. Ils effectuent la synthèse des protéines. Les mitochondries participent à la respiration cellulaire. Elles sont responsables de la majorité de l’ATP produit dans la cellule. Les peroxysomes hydrolysent les acides gras, les acides aminés et certaines toxines. Les vésicules et les vacuoles sont des compartiments de stockage et de transport. Dans les cellules végétales, les vacuoles participent également à la dégradation des macromolécules.
Les cellules animales possèdent également un centrosome et des lysosomes. Le centrosome est constitué de deux corps perpendiculaires l’un à l’autre, les centrioles, et a un rôle inconnu dans la division cellulaire. Les lysosomes sont les organites digestifs des cellules animales.
Les cellules végétales et les cellules de type végétal possèdent chacune une paroi cellulaire, des chloroplastes et une vacuole centrale. La paroi cellulaire végétale, dont le principal composant est la cellulose, protège la cellule, lui fournit un support structurel et lui donne sa forme. La photosynthèse a lieu dans les chloroplastes. La vacuole centrale peut s’étendre sans avoir à produire davantage de cytoplasme.
4.4 Le système endomembranaire et les protéines
Le système endomembranaire comprend l’enveloppe nucléaire, les lysosomes, les vésicules, le RE et l’appareil de Golgi, ainsi que la membrane plasmique. Ces composants cellulaires travaillent ensemble pour modifier, emballer, étiqueter et transporter les protéines et les lipides qui forment les membranes.
Le RE rugueux modifie les protéines et synthétise les phospholipides dans les membranes cellulaires. Le RE lisse synthétise les glucides, les lipides et les hormones stéroïdes, participe à la détoxification des médicaments et des poisons et stocke les ions calcium. Le tri, l’étiquetage, l’emballage et la distribution des lipides et des protéines ont lieu dans l’appareil de Golgi. Le bourgeonnement du RE rugueux et des membranes de Golgi crée les lysosomes. Les lysosomes digèrent les macromolécules, recyclent les organites usés et détruisent les agents pathogènes.
4.5 Le cytosquelette
Le cytosquelette comporte trois types d’éléments protéiques différents. Il s’agit, du plus étroit au plus large, des microfilaments (filaments d’actine), des filaments intermédiaires et des microtubules. Les biologistes associent souvent les microfilaments à la myosine. Ils assurent la rigidité et la forme de la cellule et facilitent les mouvements cellulaires. Les filaments intermédiaires supportent la tension mécanique et ancrent le noyau et d’autres organites. Les microtubules aident la cellule à résister à la compression, servent de pistes aux protéines motrices qui transportent les vésicules dans la cellule et tirent sur les chromosomes répliqués, vers les extrémités opposées d’une cellule en division. Ils constituent également l’élément structurel des centrioles, des flagelles et des cils.
4.6 Connexions entre les cellules et activités cellulaires
Les cellules animales communiquent par l’intermédiaire de leurs matrices extracellulaires et sont reliées entre elles par des jonctions serrées, des desmosomes et des jonctions ouvertes. Les cellules végétales sont connectées et communiquent entre elles par l’intermédiaire des plasmodesmes.
Lorsque des récepteurs protéiques situés à la surface de la membrane plasmique d’une cellule animale se lient à une substance de la matrice extracellulaire, une chaîne de réactions s’enclenche et modifie les activités qui se déroulent à l’intérieur de la cellule. Les plasmodesmes sont des canaux entre des cellules végétales adjacentes, tandis que les jonctions ouvertes sont des canaux entre des cellules animales adjacentes. Cependant, leurs structures sont très différentes. Une jonction serrée est un joint étanche entre deux cellules adjacentes, tandis qu’un desmosome agit un peu comme du velcro.
