la cellule

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LA CELLULE
I- GENERALITES
1- Historique
C’est le savant anglais Robert Hooke qui découvrit en 1665 l’organisation
cellulaire des êtres vivants en observant avec un microscope qui ne grossissait que
40 fois, une fine lamelle de liège. Il vit alors qu’elle était formée d’une multitude de
petites chambres qui lui rappelaient celles d’une ruche d’abeilles. C’est pourquoi il
leur a donné le nom de cellules.
2- Unité fonctionnelle
Toutes les fonctions vitales d’un organisme ont lieu dans la cellule. L’être
vivant pluricellulaire n’est pas un simple assemblage de cellules mais le résultat de
l’activité coordonnée de toutes les cellules qui le composent.
3- Unité d’origine
Toutes les cellules qui composent un être vivant proviennent elles-mêmes d’autres
cellules. Les cellules se reproduisent par divisions successives, donnant ainsi
naissance à de nouvelles cellules.
4- Cytologie : définition
L’étude des cellules est la cytologie qui apprécie leur forme, leur composition
chimique, leur fonctionnement.
5- Différenciation cellulaire
Chez les êtres unicellulaires, toutes les fonctions vitales sont réunies dans la
même cellule qui est dite indifférenciée. A l’inverse, chez les êtres pluricellulaires,
chaque fonction est dévolue à un groupe de cellules spécialisées, regroupées au
sein d’un même tissu et dites différenciées (ex: cellules hépatiques, sanguines,
nerveuses, etc...).

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II- MORPHOLOGIE CELLULAIRE
1- Moyens d ‘étude
Le microscope optique classique grossit environ 2000 fois. La microscopie
électronique permet des grossissements de 200 000 à 2 millions. L’examen
microscopique peut porter sur des cellules vivantes ce qui renseigne sur la structure
et la physiologie cellulaire. Il peut également porter sur des cellules fixées et
colorées ce qui permet une étude plus précise de la structure cellulaire en fonction
des colorants utilisés.
L’utilisation de micro-manipulateurs permet de réaliser de micro-interventions
chirurgicales au niveau cellulaire, par exemple dans les opérations de fécondation in
vitro et de clonage.
2-Taille des cellules
Une cellule mesure en règle générale de 5 à 50 microns (µ). Par exemple, le
diamètre du globule rouge est de 7 µ.
3- Forme et structure
Les cellules sont de forme variable, cubique, cylindrique, ovoïde, en forme de
disque biconcave comme dans le cas du globule rouge. Toutes les cellules
comprennent un corps cellulaire contenant le cytoplasme dans lequel se trouve le
noyau.
III- CYTOPLASME
Le cytoplasme est composé de hyaloplasme renfermant des inclusions
cytoplasmiques. Il est limité par la membrane cellulaire qui isole la cellule du milieu
extérieur.
1- Le hyaloplasme
C’est une substance visqueuse, transparente, homogène.

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2- La membrane cellulaire
La membrane cellulaire est très complexe. C’est une bi-couche lipidique
traversée par des protéines. Elle présente des pores qui mettent la cellule en
communication avec l’extérieur. Les protéines transmembranaires assurent des
transports actifs dans les deux sens. Par exemple le système de la pompe à sodium
chasse le sodium vers l’extérieur de la cellule et fait entrer du potassium. La
membrane possède aussi des récepteurs spécifiques pour diverses substances
hormonales ou chimiques ou permettant la fixation et la pénétration de certains virus.
3- L’appareil mitochondrial – Les mitochondries
L’appareil mitochondrial est constitué de mitochondries soit isolées, soit
groupées en filaments. Les mitochondries sont limitées par une double membrane,
la membrane interne formant des crêtes mitochondriales vers l’intérieur. Les
mitochondries sont les centrales énergétiques de la cellule. Elles produisent l’énergie
sous forme d’ATP en dégradant le glucose en présence d’oxygène. Le cyanure agit
en bloquant cette production d’énergie.
Les mitochondries contiennent de l’ADN qui a la particularité d’être
uniquement d’origine maternelle.
4- L’appareil de Golgi
L’appareil de Golgi est composé d’un ensemble de 5 à 10 sacs en forme de
disque, dont la fonction est de synthétiser les sucres, de stocker et de concentrer
diverses substances puis de les transporter en dehors de la cellule.
5- Les lysosomes
Les lysosomes sont des granulations remplies d’enzymes assurant la
dégradation des substances que la cellule a captées. Pour éviter de digérer leur
propre membrane, les lysosomes disposent d’un revêtement interne les protégeant
de l’action de leurs propres enzymes.
6- Le réticulum endoplasmique
C’est un réseau de cavités de forme tubulaire qui assure le stockage et le
transport de diverses substances à l’intérieur de la cellule.
7- Les ribosomes
Les ribosomes sont composés d’ARN et de protéines. Ils se composent de
deux sous-unités. Ils interviennent dans la synthèse des protéines en traduisant
l’information génétique recopiée à partir de l’ADN et contenue dans l’ARN messager.
Ils sont le plus souvent groupés à la surface des canalicules du réticulum
endoplasmique.

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8- L’ergastoplasme
En période d’activité sécrétoire intense de la cellule, le réticulum
endoplasmique se développe et les ribosomes deviennent très nombreux.
L’ensemble de ces deux formations prend le nom d’ergastoplasme.
9- Le centre cellulaire ou centrosome
Il est formé de quatre centioles groupés en deux paires. Les centrioles, de
forme cylindrique sont formés de microtubules. Le centrosome intervient lors de la
division cellulaire.
10- Les vacuoles
Ces cavités contiennent des substances de réserve ou des déchets.
IV- LE NOYAU
Il est de forme sphérique, ovoïde, parfois polylobée comme dans les
polynucléaires du sang.
Il est limité par une membrane nucléaire présentant des pores qui permettent
les échanges avec le cytoplasme. Il contient une substance visqueuse, le suc
nucléaire, contenant les nucléoles et de l’ADN.
Les nucléoles, petites sphères très colorables, sont constituées d’acide
ribonucléique (ARN).
L’ADN se présente dans le noyau cellulaire sous deux formes différentes:
1- lorsque la cellule est au repos, le noyau cellulaire contient des blocs très
colorés, la chromatine. Son étude en microscopie électronique montre qu’elle est
formée de fibres chromatiniennes qui sont constituées d’ADN dont la double hélice
est entourée d’un manchon de protéines. Ces fibres sont enroulées en spirale
formant un filament qui est à son tour torsadé sur lui-même.
2- lorsque la cellule va se diviser, les fibres chromatiennes se transforment en
chromosomes dont le nombre et l’aspect sont constants pour une même espèce.
L’ADN possède schématiquement deux grandes propriétés :
• il est capable de se répliquer pour permettre la reproduction des cellules
• il commande la synthèse des protéines, constituants essentiels des êtres vivants.

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V- LES CONSTITUANTS DE LA CELLULE
Différents éléments simples se combinent entre eux pour former des
molécules complexes que l’on peut classer en deux grands groupes :
1. Les substances minérales : eau, potassium, sodium, calcium, magnésium,fer,
zinc, phosphore, soufre,chlore, iode, fluor. L’eau représente 70% du poids total
du corps humain. Elle est présente dans la cellule sous forme d’eau liée (entrant
dans la composition chimique de la matière vivante) et sous forme d’eau libre du
sang ou de la lymphe. Seule l’eau libre peut se transformer en glace au-dessous
de zéro degré.
2. Les substances organiques composées uniquement de carbone, d’hydrogène,
d’oxygène, d’azote. Selon leurs propriétés chimiques, les substances organiques
sont classées en trois catégories :
• Les protides. Les plus simples sont les acides aminés. La combinaison de
plusieurs acides aminés forme les polypeptides. Enfin la combinaison des
polypeptides forme les protéines, constituants fondamentaux des êtres vivants.
• Les lipides. Ils sont contenus dans des inclusions lipidiques ou encore liés au
protéines pour donner des lipoprotéines. Ils entrent dans la constitution des
membranes.
• Les glucides ou sucres. Le glucose est le fournisseur d’énergie de la cellule.
VI- LE FONCTIONNEMENT DE LA CELLULE
Les fonctions vitales de la cellule sont les suivantes :
1- Nutrition et métabolisme
La cellule puise dans le milieu extérieur les éléments nécessaires à son
fonctionnement. Cette absorption peut être soit passive à travers la membrane
(pression osmotique), soit active à l’aide des protéines de transport. L’absorption par
la cellule de particules volumineuses se fait parfois par d’autres processus :
• la phagocytose comme dans le cas des polynucléaires  la cellule émet des
pseudopodes qui entourent puis incluent la particule dans le cytoplasme
• la pinocytose  la membrane s’invagine entraînant les particules dans un canal
qui se referme ensuite.
Les matériaux ingérés sont utilisés par la cellule pour produire sa propre matière
vivante ce qui porte le nom d’anabolisme ou pour produire de l’énergie.
La dégradation par la cellule des aliments ou de ses constituants usés porte le
nom de catabolisme.
L’ensemble des réactions dont la cellule est le siège constitue le
métabolisme cellulaire (anabolisme + catabolisme = métabolisme).