La cellule

UE 2.1.S1 BIOLOGIE FONDAMENTALE

La cellule

1. La diversité des cellules :

• La plus petite structure vivante
• Autonome
• Capable de se reproduire

Eucaryote (noyau) exemple levure ≠ procaryote (pas de noyau) Procaryote : bactérie

Toute les cellules de l’organisme ne présentent pas la même forme et n’assurent pas la même fonction, bien qu’elles aient le même patrimoine génétique.

On peut noter une diversité de forme, de fonction, de taille : ordre micromètre

On compte environ 200 types de cellules différentes dans l’organisme humain.

 Malgré la diversité toutes les cellules ont une organisation commune !!

1. Organisation de la cellule eucaryote : avec noyau (règne animal, végétal et champignons)

• Les membranes plasmique délimite la cellule et sépare le milieu intracellulaire du milieu extra cellulaire. Forme l’enveloppe externe de la cellule. Elle régule les déplacements de substances vers l’intérieur et l’extérieur de la cellule afin de créer et de maintenir un milieu propice à l’activité cellulaire normale. La membrane plasmique joue aussi un rôle clé dans la communication entre les cellules elles mêmes et entre ces dernières et le milieu extracellulaire.

• Le cytoplasme : constitué d’un gel appelé cytosol dans lequel baigne des constituants appelé organite. C’est tout le contenu cellulaire situé entre la membrane plasmique et le noyau. Ce compartiment peut être divisé en deux composantes : le cytosol et les organites. Le cytosol représente la portion fluide du cytoplasme ; il est composé principalement d’eau, de solutés et de particule en suspension. Le cytosol contient plusieurs types d’organites (petit organe), qui possèdent chacun une structure caractéristique et des fonctions spécifiques.

•  Le noyau il est isolé du reste du cytoplasme par une membrane : l’enveloppe nucléaire. C’est le plus gros organite de la cellule, il agit comme centre de régulation cellulaire, parce qu’il abrite les gènes, qui régissent la structure des cellules et la plupart de leurs activités.

1. La membrane plasmique :

• Structure : elle est composée de couche lipidique, chaque élément lipidique : le phospholipide possède un pole hydrophile et un élément hydrophobe
• Les éléments hydrophobes se font face dans une bicouche lipidique et les éléments hydrophiles sont tournés vers l’extérieur (milieu aqueux)

Au sein de cette bicouche lipidique on retrouve :

• Des molécules de cholestérol qui stabilise sa structure
• Des protéines qui servent de récepteurs ou de transporteur
• Des résidus glucidiques fixés sur les protéines qui ont pour rôle la communication intracellulaire

Fonction de la membrane plasmique :

• Elle retient le cytoplasme dans la cellule.
• C’est la protection du milieu extérieur
• Ces échanges peuvent se faire par diffusion passive des molécules, c'est-à-dire que la cellule ne fournisse de l’énergie.
• Ces échanges peuvent se faire par transport actif : un transporteur protéique et de l’énergie sous forme d’ATP sont alors nécessaire.
• Par Endocytose : lorsqu’une cellule a besoin de capter des substances extracellulaire pour les apporter dans le milieu intracellulaire, elle dispose du mécanisme d’Endocytose.
• Inversement pour libérer des substances intracellulaires vers le milieu extracellulaire, la cellule dispose du mécanisme d’exocytose.

La communication : la membrane plasmique contient des récepteurs qui permettent à la cellule de reconnaitre certain produits auquel elle va réagir. (Ex : hormones)

PROTECTION / ECHANGES / COMMUNICATION

Structure générale de la membrane

• Lipide : barrière imperméable aux molécules soluble
• Protéine : transport, liaisons avec le cytosquelette, récepteur, synthèse d’ATP 

Résumer : 

• la membrane plasmique entoure et retient le  cytoplasme de la cellule ; elle est essentiellement constituée de phosphoglycérolipides et de protéines.
• La bicouche lipidique est composée de 2 feuillets juxtaposés dos à dos.
• La membrane cytoplasmique est une structure fluide
• La perméabilité sélective de la membrane permet à certaines substances de la traverser plus facilement que d’autres. La bicouche lipidique est perméable à la plupart des molécules liposolubles (soluble dans les graisses) et légèrement perméable à l’eau. Les substances hydrosolubles de petite ou moyenne taille peuvent traverser la membrane avec l’aide de protéines membranaires spécifiques.
• Les protéines membranaires remplissent divers fonctions. Les canaux et les transporteurs sont des protéines intrinsèques qui facilitent le passage des solutés spécifiques à travers la membrane ; les récepteurs servent à la reconnaissance de substances spécifiques ; certaines protéines membranaires sont des enzymes et d’autres sont des marqueurs d’identité cellulaire.

1. Le noyau  = Enveloppe nucléaire + chromatine + nucléoles (fabrication des ribosomes) 

• Il est délimité par l’enveloppe nucléaire constituée de deux membranes séparées par un espace péri nucléaire communiquant avec le réticulum endoplasmique. Les échanges entre le noyau et le cytosol se font au niveau de pores nucléaires.
• Les échanges entre le noyau est constitué d’un gel appelé nucléoplasme à l’intérieur duquel baigne la chromatine qui est constitué de l’ADN associé à des protéines
• Le noyau comporte également un nucléole qui est formé d’ARN (acide ribonucléiques) qui, associé à des protéines va donner naissance aux ribosomes.

La fonction du noyau est :

• D’isoler le matériel génétique (ADN) du reste de la cellule, et ainsi de le protéger.
• La présence de ce noyau dans la cellule eucaryote marque une évolution par rapport aux cellules procaryotes, comme les bactéries, qui sont dépourvues de noyau. L’ADN protégé par le noyau est ainsi moins accessible et donc moins sensible aux attaques de la cellule, en particulier, les réactions d’oxydation.

Corps du noyau :

• membrane double enveloppe nucléaire,
• plusieurs petit corps sphériques nucléoles
• masse granuleuse diffuse, appelée chromatine 

1. Le cytoplasme :

• Du cytosol constitue liquide formée à 85 % d’eau dans laquelle baignent différentes molécules solubles (glucides, et protéines), des organites présentant diverses fonctions. Il comprend toutes les substances cellulaires se trouvant entre la membrane plasmique et le noyau. Il est formé du cytosol et des organites.

Les organites : elles sont des structures spécialisées situées à l’intérieur des cellules qui ont des formes caractéristiques et qui accomplissent des fonctions particulières.

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