la cellule

LA CELLULE ANIMALE ET HUMAINE
LES TISSUS



Définition de la cellule : unité de base structurelle (de la structure) et fonctionnelle (permettant les fonctions) du corps.

Nous en avons environ 100 000 milliards, de 200 sortes différentes. Elles sont très petites et ne peuvent être vues qu'au microscope. Les principales molécules du vivant - les biomolécules.





1. Constitution et physiologie

Chacune a toujours trois parties

1.1 La membrane cellulaire, plasmique, cytoplasmique

1.11 Anatomie

Elle a une très faible épaisseur et a toujours trois feuillets, deux sombres encadrant un clair.
Les feuillets sombres sont constitués en phospholipides et en protéines. Le feuillet clair occupe un espace entre les phospholipides et les protéines.
Sur la face externe, le glycocalyx, c’est lui qui porte la marque de l'identité de la cellule, qui indique à quel organisme appartient la cellule (le soi, le non - soi, le système HLA de l'immunologie).

Composition : protéines = 49%, lipides = 43%, glucides = 8%.

1.12 Physiologie

La membrane est le lieu d'échanges entre intérieur et extérieur de la cellule. A l'intérieur de la cellule, il y a de l'eau et des substances dissoutes. C'est la même chose à l'extérieur, mais les concentrations en substances dissoutes ne sont pas les mêmes, d'où des échanges qui se réalisent selon plusieurs procédés :

- l'osmose
- la dialyse
- la diffusion gazeuse
- le passage facilité = la diffusion facilitée
- le transport actif
- l'endocytose

C'est la déformation de la membrane avec formation d'une poche, d'une vésicule, d'une vacuole qui fait entrer des molécules dans la cellule.

¤ on parle de phagocytose pour les particules solides, les microbes, et les grosses molécules.
¤ on parle de pinocytose pour les liquides et les petites molécules.
Pour réaliser l'endocytose, il y a utilisation d'ATP par la cellule.

- l'exocytose

C'est le processus inverse. Il y a également utilisation, consommation d'ATP.

1.2 Le cytoplasme

Il y a trois parties dans le cytoplasme : le cytosol = le hyaloplasme, le cytosquelette, les organites.

1.21 le cytosol = le hyaloplasme

Il représente de 70 à 80% de la masse de la cellule.
C'est le liquide à l'intérieur de la cellule. Il est constitué d’eau et de substances dissoutes.

1.22 le cytosquelette

Ce sont des microfilaments et des microtubules qui donnent forme et maintien à la cellule. Ils sont faits en protéines.

1.23 les organites

Ils sont nombreux et divers.
Ce sont les éléments de la machinerie cellulaire :

- le réticulum endoplasmique
Son rôle est de faire circuler les molécules à l'intérieur de la cellule.

- les ribosomes
Leur rôle est de permettre la synthèse des protéines.

- l'appareil de Golgi = le dictyosome
Leur rôle est de transformer des molécules et surtout les protéines pour la cellule elle-même ou pour les faire sortir par exocytose.

- les lysosomes
Leur rôle est de décomposer les organites usés de la cellule, de détruire des microbes quand il s'agit de lysosomes des globules blancs.

- les vacuoles
Leurs rôles sont de garder en réserve des substances utiles (des lipides par exemple) ou de transporter des substances dans le cytosol avant une exocytose ou après une endocytose.

- les mitochondries
Leur rôle est de produire l'énergie pour la cellule. C'est là que se fabrique l'ATP à partir de l'énergie contenue dans les nutriments.

- les centrioles
Leur rôle est de commencer la division cellulaire.

1.3 Le noyau interphasique

Chaque cellule en possède un, sauf les hématies qui n'en possèdent pas et les cellules musculaires striées squelettiques qui en possèdent plusieurs dizaines.

Il y a quatre parties dans le noyau.

1.31 l'enveloppe nucléaire

Son rôle est de délimiter le noyau et de permettre les échanges entre le cytoplasme et le noyau.

1.32 le nucléoplasme

C'est le liquide du noyau. Il est fait en eau, enzymes, nucléotides.

1.33 le nucléole

C'est une sphère dans le noyau. Il y en a 1 ou 2 par cellule. Il est fait en ARN.
Son rôle est de participer à la construction des ribosomes.

1.34 la chromatine

Il s'agit d'un ensemble de 46 filaments entremêlés dispersés dans le nucléoplasme.
Ils ne sont pas visibles individuellement pendant la vie de la cellule (sauf pendant une courte période appelée la mitose).
Le rôle de la chromatine est de diriger la vie de la cellule, de diriger la division cellulaire, de diriger et d'organiser la synthèse des protéines pour la cellule.


2. La multiplication cellulaire

Elle comporte 2 périodes :

la préparation = l'interphase (19 heures en culture)
la réalisation = mitose (1 heure en culture)

2.1 L’interphase

On y voit 3 moments

2.11 Une première période de croissance appelée G 1 :

Le centriole se dédouble. Il y a entrée de nucléotides nouveaux venant de l'alimentation dans le cytoplasme, puis dans le noyau.

La duplication des chromosomes appelée S: chaque barreau se casse en 2. Chaque montant de la molécule d'ADN s'écarte de l'autre.

2.12 La duplication des chromosomes appelée S :

C’est la phase de synthèse de l’ADN

2.13 Une deuxième période de croissance appelée G 2 :

La cellule grossit. Tout ce qui vient d'être dit sur l'interphase n'est pas visible au microscope.

2.14 Précisions

Au début de l'interphase, il y a 46 filaments en forme de longue une échelle appelés aussi chromatines. A la fin, il y a 46 filaments à 2 chromatides attachés chacune par un centromère. Un chromosome comporte donc selon le moment soit un filament, une échelle, soit deux filaments, deux échelles attachées ensemble.
L'ensemble de ces 46 chromosomes s'appelle le génome.

2.2 La mitose

Elle commence quand on voit apparaître les chromosomes au microscope. Elle comporte 4 phases

2.21 La prophase

La chromatine se condense et il se forme 46 chromosomes courts, épais, visibles, à deux chromatides (centromère).

2.22 La métaphase

Le fuseau occupe tout le volume de la cellule. Chaque chromosome à deux chromatides se fixe par son centromère au milieu d'une fibre du fuseau. L'ensemble forme la plaque équatoriale : on voit 23 paires de chromosomes. La photo prise à ce moment s'appelle un caryotype.

2.23 L'anaphase

Les centromères et les fibres du fuseau se cassent. Les chromosomes à une chromatide chacun se séparent en deux sous-ensembles avec un chromosome de chaque origine dans chaque sous ensemble. Cela donne 23 paires de chromosomes à une chromatide dans chaque sous-ensemble. Les deux sous-ensembles sont rigoureusement identiques.

2.24 La télophase

Les chromosomes d'un même sous-ensemble se rassemblent, se décondensent, redonnent de la chromatine et deviennent indistincts individuellement. Les membranes plasmiques se reforment à partir du reste des fibres du fuseau. Les asters redeviennent centrioles (un par nouvelle cellule).

CONCLUSION

Une cellule à 23 paires de chromosomes (cellule-mère) donne 2 cellules identiques entre-elles et à la cellule-mère (cellules-filles).

2.3 Le dysfonctionnement de la multiplication cellulaire

Chaque cellule a une durée de vie programmée : de quelques heures ou jours (certains leucocytes) à toute notre vie (neurones et cellules musculaires striées).

Chaque sorte de cellule est programmée pour un nombre prévu de mitoses. Le rythme des mitoses est contrôlé par l'ensemble du corps. Certaines cellules se suicident (apoptose), d'autres sont détruites (par certains globules blancs), d'autres se multiplient.

Si une cellule se multiplie de façon non contrôlée, elle va échapper à l'équilibre de l'organisme. Un cancer est une prolifération anarchique et pathologique d'un type de cellules. Exemples d'origines possibles de cancers : amiante, rayons ultraviolets du soleil, rayons X et y (radioactivité), goudrons du tabac.


3. La vie cellulaire

Les fonctions de chaque cellule sont :

- la nutrition
- la respiration
- le rejet de déchets
- le travail (communication pour les neurones, fabrication de substance pour les glandes, transport de gaz pour les hématies, contraction pour les fibres musculaires, destruction microbes pour les leucocytes, etc)

Remarque toutes les cellules subissent la mitose sauf les neurones et les cellules musculaires striées.

4. Les tissus

4.1 Définition

Un tissu est un ensemble de cellules identiques ayant le même rôle.

4.2. Origine des tissus

Les tissus sont issus de la cellule-oeuf après différenciation (= spécialisation, transformation). Il y en a environ 200 sortes.
La cellule-oeuf donne par mitoses des cellules qui construisent nos tissus.

4.3 Classification des tissus

Il y en a deux grandes catégories

4.31 Le tissu épithélial

= les cellules sont contiguës (elles se touchent).

Exemples : épiderme, tissu nerveux, muscles squelettiques, glandes exocrines (avec canal, appelées aussi acinus), glandes endocrines (sans canal), glande mixte (le pancréas).

4.32 Le tissu conjonctif

= les cellules sont séparées par une substance qui peut être solide, liquide, ou fibreuse

- solide : le tissu cartilagineux et le tissu osseux
- liquide : le sang (le liquide est le plasma)
- fibreux : le derme

Les tissus constituent les organes, les appareils et tout l'organisme.