La Cellule
C'est l'unité biologique structurelle et fonctionnelle fondamentale de tous les êtres vivants connus, la plus petite unité vivante capable de se reproduire de façon autonome. Les premières cellules sont apparues sur Terre il y a au moins 3,7 milliards d'années.
Une cellule est constituée d'une membrane plasmique contenant un cytoplasme, lequel est formé d'une solution aqueuse (cytosol) dans laquelle se trouvent de nombreuses biomolécules telles que des protéines et des acides nucléiques, organisées ou non dans le cadre d'organites.
Une cellule est constituée d'une membrane plasmique contenant un cytoplasme, lequel est formé d'une solution aqueuse (cytosol) dans laquelle se trouvent de nombreuses biomolécules telles que des protéines et des acides nucléiques, organisées ou non dans le cadre d'organites.
Différents types de cellules
- Les procaryotes, dont l'ADN est libre dans le cytoplasme, comprenant les bactéries et les archées.
- Les eucaryotes, qui ont une organisation interne complexe, de nombreux organites, et dont le noyau est délimité par une membrane nucléaire. Les eucaryotes comprennent un grand nombre de formes d'organismes unicellulaires et multicellulaires. Les animaux, insectes, plantes... sont composés de cellules procaryotes.
Le corps humain compte environ cent mille milliards de cellules (10 puissance 14), mais est colonisé par un nombre de un à dix fois plus grand de bactéries, qui font partie de son microbiote et sont bien plus petites que les cellules humaines. On retrouve donc dans notre corps des cellules eucaryotes (les nôtres) et des procaryotes (les bactéries de notre intestin par exemple).
NB : l’intérieur des cellules a une charge électrique négative.
Noyau
C'est une structure cellulaire présente chez tous les organismes eucaryotes, et contenant l'essentiel du matériel génétique de la cellule (ADN). Il a pour fonction principale de stocker le génome ainsi que la machinerie nécessaire à la réplication des chromosomes et à l'expression de l'information contenue dans les gènes. Il disparait temporairement pendant le processus de division cellulaire pour se reconstituer dans les cellules filles. Généralement c'est l'organite le plus visible, à l'échelle microscopique, de la cellule.
Un organite est un élément distinct qui se trouve dans la cellule, les organites sont un peu les organes de la cellule.
Le noyau est de forme très variable selon les types cellulaires et il représente en général moins de 10% du volume cellulaire. Le noyau occupe une plus grande place dans la cellule dans les tissus cancéreux ou dans les cellules jeunes.
Il contient le matériel génétique (ADN), sous la forme d'un complexe ADN-protéines appelé chromatine qui compose les chromosomes. La chromatine apparaît sous forme diffuse pendant les phases séparant les divisions cellulaires (interphase). Elle se condense pour former les chromosomes au moment de la mitose.
Le noyau est entouré par une double membrane appelée l'enveloppe nucléaire, elle disparaît durant la mitose. A l'intérieur du noyau, on retrouve un gel aqueux appelé le nucléoplasme, similaire au cytoplasme, dans lequel de nombreux composés sont dissous (enzymes, facteurs de transcription et autres protéines...)
Le noyau est de forme très variable selon les types cellulaires et il représente en général moins de 10% du volume cellulaire. Le noyau occupe une plus grande place dans la cellule dans les tissus cancéreux ou dans les cellules jeunes.
Il contient le matériel génétique (ADN), sous la forme d'un complexe ADN-protéines appelé chromatine qui compose les chromosomes. La chromatine apparaît sous forme diffuse pendant les phases séparant les divisions cellulaires (interphase). Elle se condense pour former les chromosomes au moment de la mitose.
Le noyau est entouré par une double membrane appelée l'enveloppe nucléaire, elle disparaît durant la mitose. A l'intérieur du noyau, on retrouve un gel aqueux appelé le nucléoplasme, similaire au cytoplasme, dans lequel de nombreux composés sont dissous (enzymes, facteurs de transcription et autres protéines...)
Nucléole
Le nucléole est un compartiment spécifique du noyau où s'effectue la transcription des ARN ribosomiques et l'assemblage des ribosomes. Le nucléole est donc le lieu de "fabrication" des ribosomes, ces derniers serviront à traduire les ARN messagers (cf cours "Génétique").
Le nucléole apparaît comme une région dense du noyau, riche en ARN et en chromatine condensée.
Le nucléole apparaît comme une région dense du noyau, riche en ARN et en chromatine condensée.
Mitochondrie
Les mitochondries sont des organites présents dans toutes les cellules de la plupart des eucaryotes, hormis certaines cellules telles que les érythrocytes (globules rouges).
Les mitochondries sont souvent décrites comme les « centrales énergétiques » des cellules, dans la mesure où elles contribuent à l'essentiel de la production d'ATP cellulaire, l'ATP étant l'énergie utilisée dans la cellule.
Outre leur rôle dans le métabolisme énergétique cellulaire, les mitochondries interviennent également dans la signalisation, la différenciation et la mort des cellules, ainsi que dans le contrôle du cycle cellulaire et de la croissance de la cellule.
Elles ont par ailleurs été associées à plusieurs maladies humaines, comme des maladies mitochondriales et diverses cardiopathies.
Plusieurs propriétés des mitochondries en font des organites particuliers. Leur nombre par cellule varie considérablement par espèce, par tissu et par type cellulaire.
Enfin, les mitochondries possèdent leur propre génome, dit génome mitochondrial (qui nous est transmis uniquement par notre mère), dont l'ADN présente de nombreuses analogies avec le génome des bactéries. On pense même qu'à la base il s'agissait de bactéries qui vivaient en symbiose avec nous (comme celles dans notre intestin) et que notre organisme les a assimilées et s'est approprié leur fonctionnement et leur ADN !
Les mitochondries sont souvent décrites comme les « centrales énergétiques » des cellules, dans la mesure où elles contribuent à l'essentiel de la production d'ATP cellulaire, l'ATP étant l'énergie utilisée dans la cellule.
Outre leur rôle dans le métabolisme énergétique cellulaire, les mitochondries interviennent également dans la signalisation, la différenciation et la mort des cellules, ainsi que dans le contrôle du cycle cellulaire et de la croissance de la cellule.
Elles ont par ailleurs été associées à plusieurs maladies humaines, comme des maladies mitochondriales et diverses cardiopathies.
Plusieurs propriétés des mitochondries en font des organites particuliers. Leur nombre par cellule varie considérablement par espèce, par tissu et par type cellulaire.
Enfin, les mitochondries possèdent leur propre génome, dit génome mitochondrial (qui nous est transmis uniquement par notre mère), dont l'ADN présente de nombreuses analogies avec le génome des bactéries. On pense même qu'à la base il s'agissait de bactéries qui vivaient en symbiose avec nous (comme celles dans notre intestin) et que notre organisme les a assimilées et s'est approprié leur fonctionnement et leur ADN !
Réticulum endoplasmique rugueux
Le réticulum endoplasmique rugueux (RER) ou granuleux (REG) est un organite présent dans les cellules eucaryotes. C'est l'un des deux types de réticulums endoplasmiques, caractérisé par la présence de ribosomes qui lui donnent un aspect rugueux.
Les fonctions du REG concernent la synthèse des protéines qui servent au fonctionnement de la cellule.
Les ribosomes sont des complexes ribonucléoprotéiques (c'est-à-dire composés de protéines et d'ARN). Leur fonction est de synthétiser les protéines en décodant l'information contenue dans l'ARN messager. Les ribosomes sont constitués de deux sous-unités, une plus petite qui « lit » l'ARN messager et une plus grosse qui forme la protéine correspondante à partir d'acides aminés.
Les fonctions du REG concernent la synthèse des protéines qui servent au fonctionnement de la cellule.
Les ribosomes sont des complexes ribonucléoprotéiques (c'est-à-dire composés de protéines et d'ARN). Leur fonction est de synthétiser les protéines en décodant l'information contenue dans l'ARN messager. Les ribosomes sont constitués de deux sous-unités, une plus petite qui « lit » l'ARN messager et une plus grosse qui forme la protéine correspondante à partir d'acides aminés.
Réticulum endoplasmique lisse
Le réticulum endoplasmique lisse (REL) est un organite présent dans les cellules eucaryotes. C'est un réticulum endoplasmique dont la membrane est lisse, en raison de l'absence de ribosomes, contrairement au REG.
Le REL est impliqué dans la synthèse des phospholipides membranaires et joue donc un rôle clé dans le renouvellement de la membrane cellulaire.
Certains contribuent à la production des hormones stéroïdes sexuelles et surrénaliennes, à la production de glucose (au niveau du foie, à partir du glycogène hépatique), et même à la production d’acide chlorhydrique au niveau de l’estomac (épithélium gastrique).
Le REL est impliqué dans la synthèse des phospholipides membranaires et joue donc un rôle clé dans le renouvellement de la membrane cellulaire.
Certains contribuent à la production des hormones stéroïdes sexuelles et surrénaliennes, à la production de glucose (au niveau du foie, à partir du glycogène hépatique), et même à la production d’acide chlorhydrique au niveau de l’estomac (épithélium gastrique).
Appareil de Golgi
L'appareil de Golgi est un organite des cellules eucaryotes. Il joue un rôle majeur dans le processus de libération de larges biomolécules à travers la membrane, puisqu'il fait l'intermédiaire entre le réticulum endoplasmique et la membrane plasmique.
Il est unique dans une cellule et régule le transport vésiculaire (lié au vésicules).
Il est unique dans une cellule et régule le transport vésiculaire (lié au vésicules).
Vésicule
En biologie cellulaire, une vésicule cytoplasmique est un organite relativement petit, séparé du cytosol par au moins une bicouche lipidique (similaire à la membrane cytoplasmique). Elle circule dans le cytosol où elle peut stocker, transporter ou encore digérer des produits et des déchets cellulaires.
Les vésicules cytoplasmiques constituent un outil basique permettant à la cellule de gérer son métabolisme. Elles sont utilisées comme un moyen de transport dans la cellule. Beaucoup sont formées dans l'appareil de Golgi, dans le réticulum endoplasmique ou bien à partir de la membrane cytoplasmique.
Les vésicules cytoplasmiques constituent un outil basique permettant à la cellule de gérer son métabolisme. Elles sont utilisées comme un moyen de transport dans la cellule. Beaucoup sont formées dans l'appareil de Golgi, dans le réticulum endoplasmique ou bien à partir de la membrane cytoplasmique.
Cytosquelette
Le cytosquelette d'une cellule est un ensemble d'éléments qui lui confèrent l'essentiel de ses propriétés architecturale et mécaniques. Ce sont donc ces éléments qui donnent sa forme à la cellule et lui permettent de se déplacer.
Le cytosquelette est à l'origine de la plupart des forces exercées par la cellule pour se déplacer et se nourrir, ce en quoi il s'apparente plutôt à un ensemble de "muscles".
L'activité du cytosquelette a des conséquences dépassant de loin les rôles purement mécaniques (mouvement et structure) par exemple la régulation de l'expression génique, la différenciation cellulaire ou la prolifération.
3 catégories de polymères biologiques de protéines : filaments d’actine (les plus fins), filaments intermédiaires et microtubules (les plus gros).
Dans les cellules animales, le centrosome est le centre cellulaire organisateur des microtubules.
Le cytosquelette est à l'origine de la plupart des forces exercées par la cellule pour se déplacer et se nourrir, ce en quoi il s'apparente plutôt à un ensemble de "muscles".
L'activité du cytosquelette a des conséquences dépassant de loin les rôles purement mécaniques (mouvement et structure) par exemple la régulation de l'expression génique, la différenciation cellulaire ou la prolifération.
3 catégories de polymères biologiques de protéines : filaments d’actine (les plus fins), filaments intermédiaires et microtubules (les plus gros).
Dans les cellules animales, le centrosome est le centre cellulaire organisateur des microtubules.
Lysosome
Les lysosomes sont des organites cellulaires qui ont pour fonction d'effectuer la digestion intracellulaire, il y a en effet des déchets qui ne peuvent pas s'accumuler dans la cellule et doivent donc être détruits. Le pH à l'intérieur des lysosomes est compris entre 3,5 et 5, ce pH acide leur permet de facilement détruire ce qu'ils doivent "digérer".
Les lysosomes sont formés dans l'appareil de Golgi ou le réticulum endoplasmique.
Les lysosomes sont formés dans l'appareil de Golgi ou le réticulum endoplasmique.
Membrane plasmique
La membrane plasmique est la membrane qui délimite une cellule, elle sépare le cytoplasme du milieu extérieur. Elle contient des protéines et des glucides.
Elle a 3 rôles différents :
Il existe bien sûr d'autres organites dans les cellules, mais je pense que les connaître et savoir par cœur leur fonctionnement ne vous sera pas utile pour la préparation du concours.
Ces informations sont-elles complètes ? Avez-vous besoin d'explications supplémentaires ?
Pensez-vous que l'on puisse rajouter d'autres éléments ? Exprimez-vous dans les commentaires !
La plupart des informations contenues dans mes fiches proviennent de mes connaissances personnelles et de mes cours reçus à l'IFSI ou à la fac.
Il m'arrive également de faire des recherches de définition ou autre sur le site https://fr.wikipedia.org/, je précise toujours les autres sources
Les images sont libres de droit, dans le cas contraire je précise les sources en-dessous
Elle a 3 rôles différents :
- Elle sert à la communication entre les cellules via des signaux chimiques.
- Elle permet l’adhérence des cellules entre elles et dans le milieu (matrice extracellulaire). Ces domaines sont étroitement liés au cytosquelette.
- Elle permet le transfert de molécules (de l'intérieur à l'extérieur de la cellule, et inversement).
Il existe bien sûr d'autres organites dans les cellules, mais je pense que les connaître et savoir par cœur leur fonctionnement ne vous sera pas utile pour la préparation du concours.
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| Source image : http://www.astrosurf.com/luxorion/Bio/cellule-legende.png |
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La plupart des informations contenues dans mes fiches proviennent de mes connaissances personnelles et de mes cours reçus à l'IFSI ou à la fac.
Il m'arrive également de faire des recherches de définition ou autre sur le site https://fr.wikipedia.org/, je précise toujours les autres sources
Les images sont libres de droit, dans le cas contraire je précise les sources en-dessous
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