La cellule

La cellule Novembre 2013 W.A.
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Formation : Physiologie du
Vieillissement
La Cellule
Voyage à l’intérieur d’une cellule
William Amzallag, M.D.
La cellule est l’unité a la base de tout ce qui vit sur Terre, de la plus
humble bactérie, qui ne contient qu’une seule cellule, jusqu’aux
organismes les plus complexes, comme l’être humain qui en contient
plus de 60.000 milliards. Cette petite structure de 10 à 100 microns (10
à 100 millièmes de mm) est un véritable chef d’œuvre de la Nature
Il est quasiment impossible d’expliquer de façon simple la colossale
complexité de ce qui se passe à chaque milliseconde, à l’intérieur d’une
cellule, et lorsque l’on sait que ceci se reproduit au même moment dans
60.000 milliards de cellules on ne peut que rester admiratif et humble
devant cette petite merveille de technologie.
L’infiniment grand et l’infiniment petit
La cellule est le miroir de ce qui se passe aussi bien dans le
microcosme que dans le macrocosme, dans l’infiniment petit et
l’infiniment grand. Une galaxie située à dix millions d’années-lumière de
chez nous ressemble étrangement a une cellule ! Les lois de la Nature
sont identiques dans les deux sens; à 10 microns on voit l’intérieur de la
cellule ; à 1 micron le noyau de la cellule. A 1.000 angströms on voit les
chromosomes. A 10 pifomètres les électrons dans le champ de l’atome
ressemblent étrangement à une photo du ciel ! Que ce soit le
microcosme ou le macrocosme les structures de base semblent
identiques et celle de la cellule reflète bien cette dualité. Bien plus, on
constate que la structure interne d’une cellule reflète aussi

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l’organisation fonctionnelle du corps humain. Cette « cohérence » du
système au sens biophysique du terme assure l’équilibre (l’homéostasie)
nécessaire à notre (bonne) santé
La cellule : un vaisseau spatial !
Depuis la théorie de l’évolution énoncée par Darwin au 19 eme siècle la
recherche biologique a fait des pas de géant ! Les scientifiques ont
réussi à percer les secrets du fonctionnement cellulaire qui s’est révélé
d’une complexité inimaginable.
Michael Denton, biologiste new zélandais, décrit la cellule selon
l’analogie suivante :
« Pour comprendre la réalité du fonctionnement cellulaire agrandissons
la cellule un million de fois jusqu’à ce qu’elle ait un diamètre de 20 km et
ressemble a un vaisseau spatial qui aurait la superficie d’une grande
ville. Ce que nous verrions ce serait une structure d’une complexité et
d’une faculté d’adaptation inégalable. A la surface du vaisseau nous
verrions des millions d’ouvertures comme les hublots d’un vaisseau. Si
nous entrions par une de ces ouvertures nous nous trouverions devant
un monde d’une technologie époustouflante. »
Reprenons cette analogie à notre compte ; prenons l’exemple d’une
molécule qui cherche à entrer dans une cellule pour y exercer une
action spécifique. Elle circule dans le flux sanguin des artères, jusqu’à
ce qu’elle trouve la sortie l’amenant à la cellule appropriée. Lorsque
cette substance s’approche de la cellule elle cherche d’abord une porte
qui la laissera entrer, une sorte de « récepteur ».Les portes de la cellule
opèrent de manière sélective : chaque molécule arrivant à une porte est
« scannée » pour y déceler un quelconque danger pour la cellule ; les
portes ne s’ouvrent que pour les molécules utiles. Si un élément
nuisible, comme un virus, essaye d’entrer par une de ces multiples
entrés, il est immédiatement détecté et repoussé.
La membrane cellulaire
C’est cette structure qui contrôle les portes d’entrées. Elle entoure les
cellules, est formée de lipides et de certaines protéines et agit comme
une muraille destinée à contenir toutes les activités de la cellule au

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même endroit. Elle joue le rôle de barrière entre le milieu interne et le
milieu extérieur. Elle contient plusieurs protéines appelées récepteurs
qui détectent les signaux chimiques présents dans la circulation
sanguine et qui transmettent à la cellule les messages codés de façon a
lui permettre de réagir aux variations de l’environnement.
Une fois la porte d’entrée passée, la molécule est immédiatement prise
en charge par des protéines spécifiques qui exécutent les fonctions de
la cellule. Ces protéines sont appelées « enzymes » .Si cela s’avère
nécessaire les enzymes vont immédiatement utiliser la molécule ; si elle
n’est pas immédiatement nécessaire elle va être stockée dans le centre
de dépôt de la cellule qu’on appelle « l’appareil de Golgi ».
Le noyau
C’est la bibliothèque de la cellule, l’endroit où sont entreposés tous les
textes de loi, les gènes, qui régissent le fonctionnement du vaisseau
spatial. Les cellules contiennent environs 25.000 lois dispersées au sein
d’un texte volumineux : l’ADN (Acide Desoxy Ribo Nucléique)
Le noyau, gigantesque centre de traitement de l’information, est le
cerveau de la cellule. A l’intérieur de ce noyau se trouvent les
chromosomes : 23 paires de chromosomes dont chacun est une
immense base de données .Ces chromosomes sont constitués de
chaines d’ADN enchevêtrées. Les plans détaillés de toutes les fonctions
de notre corps sont gardées en mémoire et codées dans ces chaines
d’ADN.
Les protéines
Les protéines sont la finalité de l’action de l’ADN. Ces molécules
exercent la plupart des fonctions nécessaires à la santé de la cellule :
transport des substances nutritives, communication des messages,
transformation des substances nutritives pour produire de l’énergie.
La production d’une molécule de protéine commence toujours par
l’identification du gène responsable du stockage des plans relatifs à
cette protéine particulière. Une enzyme exclusivement chargée de cette
tache ouvre l’ADN comme une fermeture éclair ; un autre groupe
d’enzymes vient diviser les brins d’ADN en deux. Une autre enzyme

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parcourt un des brins et lis rapidement les codes, elle va copier
maintenant l’ADN .Une fois la duplication achevée le groupe d’enzymes
referment l’ADN et le ramènent a son état initial. La copie effectuée a
partir de l’ADN est appelée « ARN messager » .Cet ARN messager
contient les plans de production de la protéine dont la cellule a besoin a
ce moment précis.
Il ya 2 sortes de protéines :les protéines dites de « structure » qui
forment la trame de tous les tissus du corps et les protéines dites
« fonctionnelles » qui dirigent le bon fonctionnement du corps, elles
peuvent être des protéines de régulation comme l’insuline, ou des
protéines de défense comme les anticorps, ou encore des enzymes
permettant d’effectuer toutes les taches.
Pour pouvoir synthétiser toutes les protéines notre corps doit se
procurer les éléments de base qui forment les protéines : les acides
aminés. Les aliments en sont les sources principales.
Les Ribosomes
La copie du gène est exportée hors du noyau cellulaire. Elle est alors lue
par la fabrique de protéines de la cellule, il s’agit des ribosomes. Les
ribosomes lisent la phrase (la copie du gène) du début jusqu'à la fin.
Ceci en lisant par groupes de trois lettres. Si une phrase se compose,
par exemple, d’AUGGUGCACCUGACUCCUGAGGAGAAG, les
ribosomes liront AUG, GUG, CAC, CUG, ACU, CCU, GAG, GAG, AAG.
Dans la copie d'un gène, il est écrit comment une protéine particulière
doit être fabriquée. Comme il existe 20 acides aminés différents, un
groupe donné de trois lettres représente un acide aminé particulier.
GUC, par exemple, correspond à l'acide aminé «valine» et CAC à l'acide
aminé «histidine». Le décodeur permettant à la cellule de traduire les
mots de 3 lettres en acides aminés se nomme le code génétique. Quand
les ribosomes lisent une phrase par groupes de trois lettres, ils savent
exactement lequel des vingt acides aminés doit être associé à un mot de
trois lettres donné et dans quel ordre. Les ribosomes assemblent les
acides aminés les uns après les autres afin d’obtenir finalement la
protéine complète.

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L’ARN messager pénètre par une extrémité du ribosome et progresse
lentement .Pendant ce temps des transmetteurs appelés molécules
d’ARN de transfert transportent jusqu’aux ribosomes les acides aminés
qui sont les éléments nécessaires a la production d’une protéine .Ils vont
amener les acides aminés nécessaires a la production de cette protéine
spécifique et ceci dans un ordre parfaitement correct. Les acides aminés
présents se combinent dans le bon ordre grâce aux informations codées
contenus dans l’ARN messager. Le résultat est une nouvelle protéine :
celle qui avait été « commandée ».La moindre erreur dans le
séquençage ou le choix des acides aminés rendrait la protéine
inutilisable. Pourtant de telles erreurs n’arrivent pratiquement jamais. La
production terminée la protéine quitte le ribosome pour aller accomplir
sa tache. Elle va etre autorisée à sortir de la cellule, ou, encore, elle
subira des tests de sécurité.
Les mitochondries
Les mitochondries sont les structures qui produisent l’énergie à
l’intérieur des cellules de l’organisme, leur permettant de fonctionner, de
réparer leurs lésions et de s’entretenir elles-mêmes. Par certains côtés,
on peut comparer les mitochondries au moteur d’une voiture. Une cellule
ne peut pas plus fonctionner sans mitochondrie qu’une voiture ne peut le
faire sans moteur.
Le Dr Ames appelle les mitochondries le maillon faible du vieillissement.
«Des preuves ont été accumulées, dit-il, que la détérioration des
mitochondries est une cause importante du vieillissement». Il pense que
l’accumulation des radicaux libres destructeurs, produits dérivés du
métabolisme normal, qui lèsent les enzymes et d’autres composés
chimiques est largement responsable de cette détérioration.
Lorsque les mitochondries vieillissent, l’organisme humain perd sa
capacité à rester jeune et en bonne santé… Les mitochondries
vieillissantes ont un effet négatif sur les cellules qui composent les tissus
et les organes avec, pour résultat, un ralentissement de l’ensemble du
système.
La théorie du vieillissement mitochondrial (encart)