Histologie generale, donnees elementaires de cytologie

ASEP ¤ Prérentrée
2008-2009
Histologie Générale ¤ Données Elémentaires de Cytologie
D’après le cours 2007-2008 du Professeur Vago
© ASEP – 2008
1/5
Histologie Générale, Données Elémentaires de
Cytologie
Par Célian BERTIN
1. Données élémentaires de cytologie
a. La cellule
La cellule est l’unité fondamentale de la vie. C’est la plus petite quantité de matière vivante capable de
subsister et de se reproduire à l’état autonome.
b. Organisation morphologique de la cellule
Cellule = membrane plasmique + protoplasme
Protoplasme = cytoplasme+noyau
c. La membrane plasmique = plasmalemme
Elle sépare la cellule de son environnement et mesure entre 7 et 8 nm d’épaisseur.
Elle présente un aspect trilamellaire en ME (microscopie électronique) avec 2 lignes denses de 2,5 à 3,5 nm
d’épaisseur et une zone intermédiaire moins dense. L’organisation moléculaire est identique à toutes les membranes
biologiques et est constituée de lipides + protéines + glucides.
Les lipides forment une bicouche phospholipidique, les têtes hydrophiles étant orientées vers l’extérieur, les chaines
hydrophobes vers le milieu de la membrane.
Les protéines sont de type globulaire, enchâssées à différentes profondeurs.
Les glucides sont des poly et oligosaccharides associés à des protéines sous forme de glycoprotéines ou à des lipides
sous forme de glycolipides.
Les fonctions du plasmalemme :
- Régulation des échanges avec le milieu extérieur. Par exemple dans la diffusion des ions et des gaz, ou il
peut aussi former une barrière sélective aux macromolécules, ou encore former des canaux
transmembranaires.
- Rôle de cohésion entre cellules et Matrice Extra Cellulaire (MEC), mais aussi dans la mobilité et la
plasticité cellulaire
- Rôle dans la réception d’information, du fait de la présence de récepteurs et de protéines de
reconnaissance intercellulaire.
d. Le cytoplasme
Se trouvent en suspension dans la substance fondamentale du cytoplasme :

ASEP ¤ Prérentrée
2008-2009
Histologie Générale ¤ Données Elémentaires de Cytologie
D’après le cours 2007-2008 du Professeur Vago
© ASEP – 2008
2/5
1. Les organites du cytoplasme
Ils sont limités par une membrane de type biologique. Ce sont : le Réticulum Endoplasmique (RE), l’appareil de Golgi,
les mitochondries, les lysosomes et les peroxysomes.
 Le RE est un système très étendu de tubules et de cavités aplaties appelées saccules, bordés par une
membrane biologique. Tous les tubules et saccules sont en continuité entre eux et sont ramifiés, formant un
réseau.
Il existe 2 types de RE, en fonction du niveau de différenciation
- Le RE granulaire (REG) ou rugueux : présence de granulations d’une taille de 25 à 30nm sur la face
externe de la membrane. Ces granulations correspondent à des ribosomes, associés à la membrane par
groupes de 8 ou 10, et régulièrement espacés le long d’une molécule d’ARN messager (ARNm).
Au niveau du REG, les tubules sont dilatés en citernes ou apparaissent en saccules aplatis. Le REG est le
site de la synthèse protéique.
Note : une unité de traduction est composée d’ARNm et de ribosomes, auxquels s’associe le polypeptide
en synthèse. ARN et ribosomes vont vers la surface de la membrane tandis que le polypeptide va vers
l’intérieur (appelé la « lumière ») du REG. Les protéines synthétisées s’accumulent dans la lumière du RE,
enfermées dans une vésicule qui est un bourgeonnement de la membrane du RE et libérée dans le
cytoplasme dans des vésicules de transport gagnant le golgi.
- Le RE lisse (REL) : réseau de tubules à mailles serrées, sans citernes et sans ribosomes accolés contre la
face externe de la membrane.
Rôle variable en fonction du type cellulaire. Par exemple, au niveau des glandes surrénales, des ovaires
et testicules il permet la synthèse d’hormones stéroïdes. Au niveau du foie, il joue un rôle dans la
détoxication et la dégradation des hydroxy-médicaments (c'est-à-dire des molécules médicamenteuses
présentant une fonction OH=alcool). Au niveau des muscles (où il prend le nom de réticulum
sarcoplasmique) il permet le stockage d’ions (majoritairement divalents tels que Ca2+) qui sont libérés
pour permettre la contraction.
 Le Golgi : organite majeur car il possède un rôle dans la « sécrétion ». Situé a proximité du noyau et
constitué d’une ou plusieurs piles de citernes, dissociées du RE. Il est délimité pas une membrane à surface
lisse et formé également de nombreuses petites vésicules près des extrémités des citernes.
L’appareil de Golgi possède un rôle dans la sécrétion : les vésicules de transport sont issues du RE et
transitant dans le cytoplasme vont fusionner avec les membranes des citernes du Golgi. La protéine (c'est-à-
dire le produit de sécrétion) va être mobilisée d’une citerne à l’autre par une vésicule se formant par
bourgeonnement d’une extrémité d’une citerne qui va fusionner avec la citerne suivante.
Lors de ce transit, le produit de sécrétion est « transformé » (glycosylation, phosphorylation,sulfatation…). Il
est ensuite concentré puis libéré dans un granule de sécrétion qui se retrouvera dans le cytoplasme.
Le devenir de ces granules et donc des protéines qu’ils renferment diffère selon le type de ces dernières : si
elles doivent être excrétées alors les granules de sécrétion gagnent le pôle apical de la cellule et libèrent les
protéines dans le milieu extracellulaire par exocytose, « continue » ou « régulée ».
Sécrétion = fabrication et maturation des protéines

ASEP ¤ Prérentrée
2008-2009
Histologie Générale ¤ Données Elémentaires de Cytologie
D’après le cours 2007-2008 du Professeur Vago
© ASEP – 2008
3/5
Excrétion = libération des protéines post-sécrétion
Pour les protéines constitutives, les granules de sécrétion vont cheminer vers les autres organites ou vers la
membrane plasmique où les protéines seront incorporées.
 Les mitochondries : elles apparaissent sous la forme de bâtonnets de 5 à 10 µm de longs pour 0,5 à 1 µ de
large. Elles sont entourées de 2 membranes biologiques : l’externe (lisse) entoure une interne présentant de
nombreux replis se projetant vers l’intérieur de la mitochondrie. Ce sont les « crêtes mitochondriales ». (La
membrane interne a donc une taille supérieure à l’externe) Ces 2 membranes délimitent 2 compartiments :
une espace inter membranaire, et une matrice interne. Une mitochondrie contient une molécule d’ADN
codant pour des enzymes régulant la consommation d’O2. Les mitochondries ont un rôle dans la respiration
cellulaire, c'est-à-dire la production d’énergie à partir de molécules organiques (particulièrement le glucose).
L’énergie est récupérée par un phénomène de phosphorylation oxydative et stockée sous forme d’ATP, qui
est la source d’énergie de toutes les activités cellulaires.
 Les lysosomes : ce sont de petits organites limités par une membrane biologique. Ils sont très hétérogènes,
tant dans leur forme qu’en contenu (pouvant être homogène, granulaire, cristalloïde ou lamellaire) ou qu’en
taille (0,2 à 0,8 µm). Ils sont en nombre variable : de quelques dizaines à plus de 100 et sont identifiés par
histoenzymologie. Ils possèdent un rôle de digestion cellulaire car ils renferment des enzymes digestives
dont essentiellement des hydrolases acides pour l’élimination de déchets qui peuvent être des constituants
naturels de la cellule (autophagie) ou des corps étrangers (hétérophagie).
Les lysosomes peuvent présenter plusieurs morphologies :
- Lysosome primaire : sacs d’enzymes, ils sont petits et homogènes, ils proviennent directement du Golgi.
- Secondaire : en cours de digestion, résulte de la fusion d’un primaire avec une vésicule d’endocytose ou
d’autophagie.
- Tertiaire : ce sont les plus volumineux avec un contenu très hétérogène. Ils sont appelés « corps
résiduels » renfermant des éléments non digérés mais neutralisés et stockés.
Classification fonctionnelle de lysosomes :
- Endolysosomes : endosome résultant d’endocytose + d’un lysosome primaire (L1)
- Autophagolysosome : autophagosome + L1
- Phagolysosome : phagosome + L1
 Les peroxysomes : petites vésicules limitées par une membrane biologique, de forme sphérique de 0,2 à
0,5µm avec une région centrale plus dense, on parle de « nucléus cristallin protéique » qui est en fait
constitué d’enzymes de 3 types, identifiables par histoenzymologie.
Ces 3 types d’enzymes ont un rôle de détoxication cellulaire. Ce sont des enzymes dites
« oxydatives » nommées : D-amino-acide-oxydase, urate-oxydase et catalase.
Leur mécanisme de détoxication se fait par dégradation : du peroxyde d’hydrogène (H2O2) produit par les
mitochondries ; des acides gras saturés produits par les lysosomes ; par synthèse d’acides gras polyinsaturés.
 Le cytosquelette :

ASEP ¤ Prérentrée
2008-2009
Histologie Générale ¤ Données Elémentaires de Cytologie
D’après le cours 2007-2008 du Professeur Vago
© ASEP – 2008
4/5
- Les microfilaments : filaments d’actine de 7 nm de diamètre. Il en existe 2 types par cellules : actine
« G » (Globulaire) dispersée et correspondant au pool de réservé d’actine, et l’actine « F »
(Filamenteuse) constituée de 2 brins enroulés en hélice et correspondant à la forme active de
l’actine.
Les microfilaments ont de nombreux rôles : contraction musculaire, migration cellulaire, transport
vésiculaire, phagocytose, cohésion cellulaire, cytodiérèse (=division cellulaire)
- Filaments intermédiaires : 10nm de diamètre, constitués de protéines très variées d’un type
cellulaire à l’autre. Par exemple il s’agit de kératine dans les cellules épithéliales, de vimentine au
niveau du mésenchyme, de désmine dans les cellules musculaires, de neurofilaments au niveau des
neurones, de GFAP (Protéine Gliale Fibrillaire Acide) au niveau des astrocytes.
Ces filaments ont des rôles dans la constitution du squelette cellulaire, le maintien de l’architecture
et de la cohésion cellulaire et dans l’ancrage des protéines contractiles.
- Les microtubules : ce sont des tubules de 24nm de diamètre avec au centre une lumière de 10nm. Ils
résultent d’une polymérisation de tubuline α et β en dimères qui s’associent entre eux pas
polymérisation, formant un protofilament qui vont s’accoler les uns aux autres latéralement
aboutissant au microtubule. Ce sont des structures polarisées soumises à des modifications de
longueur, du fait de la polymérisation de nouveaux microtubules s’empilant sur les précédant par
l’extrémité positive.
Rôles :
- transport des vésicules membranaires (de sécrétion, d’endocytose, phagocytose,
autophagie), du transport depuis le REG, du transport des vésicules golgiennes.
- Mouvement/déplacement d’organites (cytodiérèse)
- Battement des cils et flagelles
- mise en place du fuseau mitotique et migration chromosomique
Aspect particulier des microtubules : les cils et flagelles
Ce sont des expansions des membranes cellulaires. Les cils et flagelles sont constitués d’assemblage
de microtubules avec un doublet central et 9 doublets périphériques, reliés entre eux par deux
protéines : la nexine et la dynéine, et reliés au doublet central par des bras rayonnants. Ces flagelles
et cils assurent le déplacement du milieu à la surface de la cellule pour les cils, ou dans le cas des
flagelles, de la cellule dans le milieu.
 Centrosome et centrioles
Le centrosome est à proximité du noyau. Il est composé de 2 centrioles, entourés par un matériel
péricentriolaire. Les 2 centrioles sont constituées de 2 bâtonnets courts disposés
perpendiculairement l’un par rapport à l’autre et résultant de l’assemblage de microtubules agencés
en 9 triplets de microtubules périphériques sans doublet central. Il correspond au centre
organisateur des microtubules. Pendant l’interphase il va y avoir polymérisation des microtubules
puis, pendant la mitose, les centrioles vont devenir les 2 pôles du fuseau.
 Inclusions cytoplasmiques

ASEP ¤ Prérentrée
2008-2009
Histologie Générale ¤ Données Elémentaires de Cytologie
D’après le cours 2007-2008 du Professeur Vago
© ASEP – 2008
5/5
Elles correspondent à des corpuscules, ils ne sont donc pas entourés d’une membrane. Ils sont
constitués de molécules qui sont :
- des sources d’énergie de réserve comme le glycogène (qui est une polymérisation de molécules de
glucose), ou les lipides
- des produits inertes de métabolisme = résultat de catabolisme non éliminables pas la cellule, ils sont
regroupés sous le terme de « pigments », le plus fréquent étant la lipofuschine qui est produit pas
les phagolysosomes.
e. Le noyau
Il est entouré d’une enveloppe nucléaire qui est l’association de 2 membranes classiques délimitant un espace
périnucléaire. Les 2 membranes sont percées de pores, permettant la communication du cytoplasme avec le
nucléoplasme.
Cette enveloppe disparait en mitose. Dans cette enveloppe la chromatine occupe presque tout l’espace, elle s’y
trouve sous forme plus ou moins compactée. On y trouve aussi un nucléole.
Rôle : le noyau renferme le matériel héréditaire contenu dans la molécule d’ADN. Il a 2 fonctions principales : la
transcription d’ADN en ARNm (suivie de la synthèse des protéines à partir des ARNm dans le cytoplasme). Et il assure
aussi la réplication des molécules d’ADN avant la mitose.