Ils possèdent donc des structures et des rôles très différents et participent chacune au bon fonctionnement de l’organisme. Cependant, en observant le corps humain d’un point de vue microscopique, des ressemblances fondamentales apparaissent. Chaque tissu est en effet constitué d’une unité de base vivante commune que l’on appelle une cellule.
Le corps humain est donc un regroupement de cellule organisées en groupes fonctionnels appelés tissus qui sont composés de différentes variétés cellulaires au nombre de 210 chez l’homme.
1- Définition de la cellule
La cellule (du latin cellula, petite chambre, monastique par ex.) est une unité fondamentale, structurale, fonctionnelle et reproductrice constituant tout ou partie d'un être vivant.
Le corps humain en contient 50 à 100 millions de millions. On trouve environ 200 types de cellules aux formes, tailles et fonctions très diverses. Les plus petites font 2 micromètres et les plus grandes peuvent faire 1 mètre (neurones qui nous permettent de bouger les orteils). Elles sont principalement composées de : carbone, hydrogène, azote, O2.
Toutes les cellules sont constituées de trois régions principales : membrane plasmique, cytoplasme et noyau.
2- Morphologie de la cellule
Chaque cellule a une forme particulière en rapport avec sa fonction, et une durée de vie différente.
Ses dimensions varient généralement entre 5 et 50 μm. Sa structure ne peut être étudiée qu’à l’aide
d’un microscope.
3- Structure de la cellule
Toutes les cellules sont délimitées par une membrane plasmique qui renferme le cytoplasme,
les différentes organites, et un noyau contenant l’ADN (chromatine et nucléole) isolé du cytoplasme par une enveloppe nucléaire. On distingue deux types de cellules : la cellule eucaryote et la cellule procaryote.
4- La différence entre une cellule eucaryote et procaryote
Figure 1 : Schéma annoté d’une cellule procaryote
Figure 2: Schéma annoté d’une cellule eucaryote
Les cellules procaryotes ne possèdent pas de noyau, peu d'organites, une paroi cellulaire rigide ou semi rigide entoure la membrane plasmatique. Les bactéries sont des organismes procaryotes unicellulaires.
Les cellules eucaryotes possèdent un noyau contenant plusieurs chromosomes et plusieurs sortes d'organites spécialisés. Toutes les cellules humaines étant des cellules eucaryotes, les champignons, les algues, les végétaux, les animaux vertébrés et invertébrés, sont des organismes eucaryotes.
Comme les cellules procaryotes, les cellules eucaryotes sont délimitées par une membrane cellulaire (plasmique).
Tableau 1 : tableau comparatif entre la cellule procaryote et la cellule eucaryote
5- Les éléments constitutifs de la cellule eucaryote
Les éléments constituants sont comme suit :
- Membrane cellulaire : qui sépare la partie interne de la cellule du milieu externe.
- Cytoplasme : substance fondamentale dans laquelle se trouve les différents composants
cellulaires.
- Organites : composants cellulaires spécialisés dans certaines spécialités.
En fonction de sa spécificité, chaque types de cellules comportent ces éléments en nombres et
qualités différents.
Figure 3 : Schéma annoté des éléments structurels d’une cellule eucaryote
6- La description et le rôle de chaque élément composant une cellule
6.1. La membrane plasmique
6.1.1. Structure :
La membrane plasmique est une couche à la surface de la cellule qui mesure 7,5 nm d’épaisseur, extrêmement fine, constituée d’une bicouche de lipides, principalement des phospholipides mais aussi en moindre quantité, du cholestérol et des glycolipides. Les phospholipides ont une tête polaire hydrophile et une queue non polaire hydrophobe qui les empêchent de se retourner. Les têtes sont en surface et les queues à l’intérieur.
Figure 4 :
Schéma annoté
De la
Membrane
plasmique
6.1.2. Les fonctions de la membrane plasmique :
- Enveloppe continue qui forme une frontière (=barrière) entre le milieu extracellulaire et le cytoplasme afin :
- Assure l’intégrité de la cellule
- Délimiter la taille et la forme de la cellule
- Faciliter le contact avec les autres cellules
- Permettre l’action de substances chimiques grâce à ses récepteurs spécifiques
- Fonction d’échange membranaire : La perméabilité de la membrane plasmique est sélective, c'est à dire que certains composés peuvent traverser et d'autres pas. L'eau, l'alcool et les gaz peuvent franchir facilement cette membrane, alors que les ions, les grosses protéines et les glucides ne le peuvent pas.
6.1.3. Les principaux processus de passage à travers la membrane plasmique
Grâce à la forme amphiphile de la membrane, le transport de molécules devient possible car celles ci peuvent ou ne peuvent pas traverser la partie hydrophile ou hydrophobe. Il y a donc des transports différents selon la molécule à transporter.
La diffusion membranaire est sélective ; elle est perméable aux molécules très petites (H2O, CO2, O2) et aux molécules liposolubles (diffusion simple). Alors qu’elle est imperméable aux grosses molécules et à la plupart des molécules polaires et Aux ions (K+, Cl--, Na+) (transport actif et passif).
Tableau 2 : Les principaux processus de passage à travers la membrane plasmique
6.2. Le cytoplasme
Le cytoplasme est défini comme le matériel biologique contenu entre la membrane plasmique (membrane cellulaire) et l’enveloppe nucléaire.
Il s’agit d’une phase liquide qui comporte de nombreux organites et structures en suspension dans le cytosol tels que:
- Ribosomes
- Réticulums endoplasmiques lisse et granuleux
- Appareil de Golgi
- Vésicules, lysosomes…
- Mitochondries
- Cytosquelette
6.3. Cytosol :
Le cytosol (ou hyaloplasme) est la phase liquide, translucide ou baignent les organites. Il peut être également défini comme étant la fraction liquide du cytoplasme obtenue après centrifugation et élimination des organites.
Figure 5 : schéma du cytosol
6.4. Les organites intracellulaires
6.4.1. Le réticulum endoplasmique lisse (REL) et granuleux (REG):
Le réticulum endoplasmique granuleux (RER) est un réseau de membranes internes interconnectées tubules et sacs (citernes) issues des membranes nucléaires. Ce réseau permet la circulation de molécules dans la cellule, et notamment le transport des protéines.
Le qualificatif de « granuleux » est employé car le RER est tapissé de petits organites sphériques appelés ribosomes.
Le réticulum endoplasmique a de nombreuses fonctions, mais il est particulièrement important pour la synthèse des protéines (REG) et des lipides (REL).
Figure 6 : Schéma du REL et REG
6.4.2. Ribosome :
Les ribosomes sont des Petits grains composes d’ARN (acide ribonucléique) ribosomal, organites constitués de protéines, composés de protéines et d'acide ribonucléique (ARN ribosomal).
Ils sont le siège de la synthèse des protéines.
Ils sont soit sous forme libres dans le cytoplasme et ou fixé au réticulum endoplasmique.
6.4.3. Appareil de Golgi (AG) :
Il est formé de sacs membraneux aplatit appelés des citernes. Elles sont empilées les unes sur les autres et présentent des renflements à leurs extrémités qui se détachent pour former des vésicules. Il récupère les protéines qui ont été synthétisées par les ribosomes libres et il les excrète dans le milieu extra cellulaire.
L’AG assure plusieurs fonctions :
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