LA CELLULE Présenté par : Edmond Maalouf

INTRODUCTION La cellule (du latin cellula petite chambre) est l'unité structurale, fonctionnelle et reproductrice constituant tout ou partie d'un être vivant (à l'exception des virus). Chaque cellule est une entité vivante qui, dans le cas d'organismes multicellulaires, fonctionne de manière autonome, mais coordonnée avec les autres. Les cellules de même type sont réunies en tissus, eux-mêmes réunis en organes. Tous les êtres vivants sont composés de cellules dont la structure fondamentale est commune.

GENRES DE CELLULES On distingue deux genres de cellules: Les cellules eucaryote. Les cellules procaryotes. Comparées aux cellules eucaryotes, les cellules procaryotes ont une structure très simple. Elles ne contiennent aucun organite ; toutes les réactions biochimiques sont réalisées par des composants (enzymes, ribosomes, protéines) en solution dans le cytoplasme. De même, leur matériel génétique est libre dans le cytoplasme formant un chromosome unique, circulaire. De nombreuses bactéries possèdent toutefois par ailleurs de petits brins d’ADN supplémentaires, également circulaires, appelés plasmides.

Chez les eucaryotes au contraire, le matériel génétique, composé de plusieurs chromosomes en bâtonnet, est enfermé dans une structure appelée noyau, délimité par une double membrane, la membrane nucléaire. C’est sur cette différence fondamentale qu’ont été construits les mots eucaryote, « vrai noyau » et procaryote, « avant le noyau ». Par ailleurs, les cellules eucaryotes contiennent de grandes surfaces membranaires : toutes les fonctions cellulaires sont en effet compartimentées et réalisées par des structures spécialisées entourées chacune d’une membrane, les organites.

Les cellules des végétaux, des champignons et des animaux sont des eucaryotes très proches dans leur structure. Les différences se situent principalement au niveau de la paroi qui entoure (ou non) la membrane plasmique et de la présence ou absence de chloroplastes. Les cellules végétales sont ainsi entourées d’une paroi rigide de cellulose (molécule qui n’existe pas) et contiennent, outre tous les organites communs aux autres eucaryotes, des chloroplastes capables de réaliser la photosynthèse. Par ailleurs, leur cytoplasme est en grande partie occupé par une vaste vacuole. Les cellules des champignons sont entourées d’une paroi rigide de chitine (une protéine que l’on retrouve par exemple chez les insectes) ; leurs autres caractéristiques sont celles des cellules animales. Celles-ci, dépourvues de paroi, le sont également de chloroplastes. Les vacuoles sont petites et dispersées dans le cytoplasme.

STRUCTURE DE LA CELLULE Cellules eucaryote : - Dans le cas d’une cellule animale : Réticulum endoplasmique. (R.E.G) Ribosomes. Mitochondries. Appareil de Golgi. Noyau : Pore nucléaire. Nucléole. Membrane nucléaire. Cytoplasme. Membrane plasmique.

Cellules eucaryote : Dans le cas d’une cellule végétale : La cellule végétale contient les mêmes organites que la cellule animale cependant elle contient en plus : La membrane squelettique. Les chloroplastes contenant les chlorophylles. La vacuole.

EXIT Cellules procaryotes : Capsule Chromosome Ribosome Cytoplasme Membrane plasmique Paroi cellulaire

Réticulum Endoplasmique Réticulum endoplasmique, dans les cellules eucaryotes, organite impliqué dans la synthèse des protéines et des lipides. On distingue, dans le réseau de réticulum d’une cellule, 2 régions : le réticulum endoplasmique lisse et le réticulum endoplasmique rugueux, qui se différencient par l’aspect de leur surface et leurs fonctions différentes. — Le réticulum endoplasmique rugueux est associé à des ribosomes ; au microscope, ces ribosomes forment de petites « boules » à la surface du réticulum endoplasmique, ce qui lui a valu son nom de rugueux. — Le réticulum endoplasmique lisse est dépourvu

Ribosomes Ribosome, petite structure cellulaire responsable de la synthèse des protéines. Certains ribosomes sont libres dans le cytoplasme ; d’autres sont associés au réticulum endoplasmique, formant le réticulum endoplasmique rugueux. Les premiers sont responsables de la synthèse des protéines destinées à demeurer dans le cytoplasme ; les seconds dirigent la production des protéines destinées à être exportées vers d’autres compartiments cellulaires (vésicules, membranes…) ou à être secrétées à l’extérieur de la

Mitochondries Mitochondrie, dans les cellules eucaryotes, organite de forme ovoïde assurant la réalisation de la respiration cellulaire, et fournissant l’essentiel de l’énergie nécessaire au fonctionnement de la cellule. C’est dans les mitochondries que se déroule la totalité des réactions de la chaîne respiratoire, ainsi que le cycle de Krebs, cycle de réactions biochimiques assurant la production d’énergie sous une forme utilisable par la cellule.

Appareil de Golgi Golgi, appareil de, dans la cellule eucaryote, organite généralement situé près du noyau, impliqué dans la maturation et la distribution cellulaire des protéines et des lipides nouvellement synthétisés dans la cellule.

Noyau noyau , organite caractéristique des cellules eucaryotes, et à l’origine de leur nom — eucaryotes signifie (« vrai noyau ») — renfermant l’information génétique sous forme d’ADN. De manière générale, une cellule contient un noyau unique. Il existe toutefois des cellules en contenant plusieurs, dites polynucléées, comme celles des muscles striés ou celles de nombreux végétaux. Certains types de cellules sont au contraire, à la fin de leur différenciation, privées de noyau : c’est le cas par exemple des hématies (ou globules rouges).

Cytoplasme Cytoplasme, compartiment principal des cellules procaryotes et eucaryotes, délimité par la membrane plasmique. Chez les procaryotes, le cytoplasme est le seul compartiment de la cellule. Les composants cellulaires et le matériel génétique sous forme d’ADN flottent librement à l’intérieur. Chez les eucaryotes, il est généralement le compartiment le plus grand. Il renferme tous les organites, ainsi que les composants cellulaires « libres » (enzymes, ribosomes…). Le cytoplasme est composé d’un gel aqueux appelé cytosol, dans lequel se trouvent en grande quantité des molécules « en solution » (protéines, glucides, lipides). Une partie des protéines du cytosol est organisée en un réseau tridimensionnel permettant de maintenir la forme des cellules et fournissant une charpente aux réactions métaboliques, le cytosquelette.

Membrane plasmique La membrane qui entoure les cellules, la membrane plasmique, est présente chez les procaryotes et dans toutes les cellules des organismes eucaryotes, qu’ils soient unicellulaires (levure, phytoplancton) ou pluricellulaires, animaux ou végétaux. Sa fonction fondamentale est de délimiter le milieu intracellulaire du milieu extracellulaire, et de maintenir les différences indispensables entre le contenu d’une cellule et son environnement. D’une épaisseur de 7,5 nanomètres, c’est une double couche lipidique, garnie de protéines affleurant de part et d’autre. Ces protéines servent à transporter de grosses molécules (ce sont soit des canaux, soit des transporteurs) ou à convertir les signaux chimiques entre l’extérieur et l’intérieur — elles sont alors appelées récepteurs.

Membrane Squelettique La membrane squelettique est une membrane présente seulement chez les cellules végétales elle recouvre la membrane cytoplasmique (ou plasmique). La cellule est enfermée dans une sorte de boite rigide, la paroi cellulosique ( ou paroi squelettique, bleu ). La paroi protège la cellule et aide également au maintien de la plante. Les cellules sont collées entre elles par de la pectine ( qui permet de faire de la gelée ou des confitures, en vert.

Chlorophylles Chlorophylle, pigment qui colore en vert la plupart des feuilles des végétaux et absorbe la lumière utilisée par la photosynthèse, mécanisme de transformation de l'énergie lumineuse en énergie chimique. La chlorophylle absorbe les rayonnements violets et orange-rouge du spectre solaire et réfléchit la lumière verte et jaune (d'où sa couleur). La chlorophylle est masquée chez certaines feuilles par d'autres pigments.

Chloroplaste Chloroplaste, organite de la cellule végétale, contenant la chlorophylle, et siège de la photosynthèse. Disséminés dans le cytoplasme des cellules végétales (20 à 40 par cellules), les chloroplastes ont une forme lenticulaire et un diamètre de quelques micromètres. Ils sont constitués d'une cavité appelée stroma, entourée d'une double membrane. La plus interne s'invagine pour former des disques membranaires aplatis, les grana, dont l'empilement constitue des structures appelées thylakoïdes. À l'intérieur des membranes de ces derniers se trouvent différentes substances intervenant dans la phase lumineuse de la photosynthèse .

Vacuole Enclave interne, parfois limitée par une membrane, d'une partie de la cellule ou d'un organisme unicellulaire et contenant diverses substances aqueuses. La vacuole représente entre 80 et 90% du volume cellulaire de la cellule végétale adulte. Son contenu est essentiellement constitué de solutions, parfois cristallisées. C'est ainsi que les réserves de saccharose chez la betterave et la canne à sucre ou d'inuline chez les Astéracées (Composées) sont accumulées en solution dans les vacuoles de leurs cellules.

Capsule Une capsule est une enveloppe qui entoure la paroi de certaines bactéries. Sa composition est de nature polysaccharidique le plus souvent (les polysaccharides en question sont alors des hétéropolymères), mais peut être parfois protéique. Non colorable par les technique bactériologiques, elle peut être mise en évidence au microscope par la réalisation d'une suspension bactérienne dans de l'encre de chine. La capsule apparaît alors sous la forme d'un halo clair et réfringent.

Chromosome Chromosome, structure cellulaire microscopique représentant le support physique des gènes et de l’information génétique, toujours constituée d’ADN, et souvent de protéines. Les chromosomes existent dans les cellules de tous les êtres vivants, en nombre variable, spécifique à chaque espèce. Chez les procaryotes (bactéries), il n’existe qu’un seul chromosome qui flotte librement dans le cytoplasme.

Paroi cellulaire Une paroi cellulaire est un mur assez rigide entourant une couche de cellules, situé à l'extérieur de la membrane cellulaire, qui apporte à la cellule un soutien structurel, une protection, et agit comme un mécanisme de filtrage. La paroi cellulaire fait aussi obstacle à l'expansion lorsque l'eau pénètre dans la cellule. Les plantes, les bactéries, champignons, les algues, et certains archaea possèdent des parois cellulaires.