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I) Théorie cellulaire
Avec le premier microscope, Hooke décrit les cellule végétales puis animales. Brown introduit
ensuite le terme de noyau.
Les cellules sont composées de 2 parties : un cytoplasme et un noyau. Une cellule provient de la
division d'une cellule antérieure. C'est la plus petite portion de matière vivante qui puise vivre isolée
et se reproduire.
Classification des être vivants :
• Unicellulaire (protistes)vit de façon individuelle et s'adapte a son environnement.
• Pluricellulaires : il a communication cellulaire ; les cellules communiquent entre elles, on
parle de comportement social des cellules. La survie de la structure prime.
Concept de macromolécules : acides nucléiques, protéines... Elle sont constituées de petites pièces
(outils de base) qui vont permettre l'assemblage des organites cellulaire et leur remaniement
fonctionnel, leur interaction en cas d'agression. Elles répondent à la diversité cellulaire.
• Permet d'expliquer :
- la diversité du vivant
- le mécanisme intime de l'hérédité
-
• Les gènes permettent les plan de construction des protéines que l'on retrouve dans tous le
compartiments cellulaires. Les chromosomes sont les support des gènes.
Les étapes de la découverte du mécanisme de l'hérédité et du transfert d'information du noyau vers
le cytoplasme :
• 1888 → Découverte des chromosomes
• 1909 → Baptême des gènes
• 1910 → Chromosomes = support des gènes
• 1941 → Gènes comme plans de construction des protéines
• 1957 → Le flux de l'information génétique : ADN, ARN, PROTEINES
• 2001 → Génome humain est décodé
Chapitre 1 : La cellule

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II) Méthodes d'études des cellules et des tissus
! La microscopie
a) La nature des échantillons
o Obtention de cellules isolées :
• par frottis sanguins qui consiste à étaler une goutte de sang sur une lame de verre, on peut
visualiser les différents constituants cellulaires présents dans la goutte. (prélèvement
liquidien)
• Grattage, ex frottis cervical de dépistage du cancer du col de l’utérus
o Cellules en culture : Cela permet les progrès de la biologie et de préparation d'anticorps
monoclonaux.
Les cellules sont mis en culture et se développent dans le milieu de culture. En faisant varier
l'environnement de culture, on peut entrainer de modification des cellules. Manipulation facile
mais un résultat en culture n'est pas équivalent a un résultat in vivo (milieu simplifié, artificiel)
o Tissus : Prélèvement biopsique (biopsie) = prélèvement de tissus. On les prépare pour les
observer au microscope.
o Cellules vivantes qui n'ont pas été fixées (en culture) ou de tranche de tissus qui sont
maintenus en survie : Conditions qui se rapprochent de l'in vivo. Le tissus observé est vivant.
Nécessite l'utilisation de colorant ou de marqueurs vitaux (ex : marquage d'une molécule pour
suivre son devenir).
B) Principes de préparation :
→ Figure 2
5 étapes :
1) Fixation qui permet de fixer les tissus en état (sinon il se dégradent)
2) Déshydratation
3) Enrobage de la structure cellulaire (cellule ou tissus) → pour pouvoir ensuite les couper (MO: 5
μm // ME: 0,1 μm)
4) Coloration ou contraste (pour la ME)
5) Observation
C) Quelques exemples
1) Moto-neurone de la corne antérieure de la moelle :
Deux colorations (brun pourpre) :
• Imprégnation argentique (les sels d'argent précipitent avec les constituants du
cytosquelette), on peut visualiser le neurone, son corps cellulaire et ses prolongements.
• Colorant de NISSL qui se lie aux structures riches en ARN (ex :le nucléole dans le noyau,
les ribosomes dans le cytoplasme).
Les dendrites sont le lieu de synthèse des protéines donc elles possèdent des ribosomes.

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2) Coupe de cortex cérébelleux (cervelet) :
Cette technique a permis de savoir comment se projettent les cellules de Purkinje : ce sont des
neurones organisés en ligne qui projettent leur arborisation dans le même sens, au-dessus des corps
cellulaires → permet d'avancer dans la compréhension du cortex cérébelleux.
D) La microscopie électronique
Fait l'inventaire des constituants d'une cellule eucaryote.
→ figure 1
Dans une cellule:
Il y a 2 compartiments: le noyau et le cytoplasme, ils sont interdépendants. Ils sont séparés du
milieu extra cellulaire par le membrane plasmique qui joue un rôle important.
1) Le noyau :
Il est délimité par l'enveloppe nucléaire; il contient ADN et plusieurs familles d'ARN (m, t, r).
→ Cas particulier de la mitose:
Quand une cellule entre en division, l'enveloppe nucléaire disparaît (en premier) : il y a un mélange
du cytoplasme et du noyau.
L'organisation de la chromatine sous forme de chromosomes permet la division du matériel
génétique sous forme de 2 lots identiques.
Il existe une réorganisation des microtubules et des centrioles pour permettre la répartition des
chromosomes sur les 2 pôles de la cellule.
En fin de mitose : la cytodiérèse qui permet la séparation des cellules filles
2) Le Cytoplasme :
Il y a plusieurs compartiments entourés d'une enveloppe :
a) le système endomembranaire : SE impliqué dans les fonctions de synthèse et de digestion
(REG, Golgi, lysosomes, membrane d'enveloppe...). Ces compartiments sont interconnectés.
b) le peroxysome et mitochondries : impliqués dans la respiration et fourniture/nutrition et les
fonctions énergétique.
c) Le cytosol est le milieu dans le quel baigne tous les organites, peut faire varier sa viscosité. Il
est le lieu de réaction métabolique. Il se trouve tous les éléments qui constituent le
cytosquelettes (pas de membrane), ce sont des polymères fibreux qui s'associent et se
dissocient. Le cytosquelette est une « cytomusculature » et permet le déplacement et le
mouvement.
3) La Membrane Plasmique :
C'est une frontière et un lieu d'échange. Elle limite l'intra- et l'extra-cellulaire
mais permet aussi les communications des cellules avec le milieu extra cellulaire.
Elle permet le maintien d'un gradient ionique (qui varie peu) entre les milieu intra et extra cellulaire.

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Elle est impliquée dans l'exocytose (capacité des cellules à libérer dans milieu extra cellulaire
certains de leur constituants) et l'endocytose (capacité qu'on les cellule à capter les constituants du
milieu extra vers intra).
La lumière des cavités du SE est l'équivalent topologique du milieu extra cellulaire.
• Double courant informationnel :
noyau → cytosol → milieu extracellulaire
et inversement
milieu extracellulaire → cytosol → noyau
→ figure 7
Le noyau permet la transcription des 3 types d'ARN (m, t, r) qui participent à la traduction en
protéines, synthétisées dans le cytosol (SE pour un grand nombre d'entre elles).
! Les « très petits ARN » :
1) ils sont non-codants
2) participent à la régulation des gènes (régulation post transcriptionnelle/épigénétique)
3) sont d'origine endogène ou exogène
o siRNA : ARN double brin d'une vingtaine de nucléotides générés à partir d'un long double brin
d'ARN. S'hybrident avec les ARNm et provoquent leur fragmentation. Sont naturels ou
artificiels
o miRNA : ARN simple brin d'une vingtaine de nucléotides, codés par des gènes spécifiques,
présents dans la plupart des organismes multicellulaires. S'hybrident avec leur ARNm cibles,
bloquent leur traduction ou conduisent à leur destruction.
→ La mitose : pour qu'une cellule rentre en division, il faut qu'elle reçoive un signal. C'est un signal
extra cellulaire. Cela entraine des modification morphologiques mais agit aussi sur les gènes qui
agissent sur la transcription nécessaire à l'avancé dans le cycle cellulaire.
Elle peut aussi recevoir des signaux négatifs.

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Les apports de la Matrice Extracellulaire :
Exemples:
• Le plasmocyte (MO et ME): cellules qui fabriquent les anticorps AC (forte activité de synthèse
qui se fait dans le REG, qui est développé)
• L'épithélium intestinal: revêt la paroi de tout l'intestin. Il repose sur du tissu conjonctif. Les
cellules peuvent être jointives, cylindriques, prismatique, monostratifié...
Le pôle apical: regarde vers la lumière.
Microvillosité (ME): cellule absorbante de l'intestin présente au pôle apical des entérocytes qui
augmente la surface d'échange. Les cellules sont absorbantes.
→ fig 8
Il existe des variations importantes dans le distribution et l’organisation des organites suivant les
types cellulaires.
E) Microscopie à balayage
Permet de balayer la surface des cellules (non coupée).
F) L'immunocytochimie(souvent en ED)
(Cyto- pour cellule ou histo- pour tissus.)
Principe de l’immunohistochimie:
Utilisation des anticorps spécifiques (Ac primaire) pour détecter un antigène (réaction Ag/Ac).
Il y a 2 types d'Ac primaire:
1) polyclonaux (fabriqué par vaccins par exemple, les Ac vont tous reconnaître l'Ag mais des
parties différentes de celui ci). Ils sont plus sensibles.
2) monoclonaux, tous les Ac présents sont dirigés vers la même partie de l'Ag. Ils sont plus
spécifiques.
Les plus sensibles sont donc les polyclonaux mais moins spécifiques.
Au contraire, les monoclonaux sont plus spécifiques mais moins sensibles.
D'où l’intérêt de pouvoir utiliser les 2 types d'Ac.
Ces Ac primaires vont permettre des détecter des protéines antigéniques qui sont soit cytosoliques,
soit membranaires (avec domaine extra-cellulaire).
Si l'Ag est intra-cellulaire, il faut faire rentrer les Ac dans la cellule, il faut la perméabiliser
(perméabilisation des membranes nécessaire à l'entrée de Ac par la bicouche lipidique).
Si la protéine est transmembranaire avec un domaine extra-cellulaire, on n'a pas besoin de la
perméabiliser si l'Ac (= épitope) est dirigé vers l'extra cellulaire.
Si les Ac sont dirigés vers le domaine intracellulaire, il faut perméabiliser la cellule.