L'organisation générale d'une cellule animale
A) Les caractéristiques générales
La grande diversité des cellules est souvent liée à leur fonction : on parle de cellules différenciées et spécialisées. Malgré cette diversité, l’organisation générale d’une cellule, quelle qu’elle soit, présente des caractéristiques identiques.
Définition
Cellule différenciée : cellule ayant des caractéristiques spécifiques lui permettant d’assurer une fonction précise.
La cellule est délimitée par une membrane cytoplasmique contenant le cytoplasme dans lequel baignent le noyau et de nombreux autres organites.
À savoir
Logo : étude.
Cyt(o) : cellule.
La science qui étudie les cellules est la cytologie.
B) La membrane cytoplasmique
Elle constitue une frontière avec le milieu extérieur. Elle contrôle les échanges de matière et d’informations avec celui-ci.
C) Le cytoplasme
Le cytoplasme est constitué de 2 parties :
le cytosol (ou hyaloplasme), milieu riche en eau et substances solubles (protéines, glucides, ions, etc.) et dans lequel se produisent des réactions chimiques indispensables à la vie. Il contient aussi un réseau de filaments protéiques formant la charpente de la cellule appelé cytosquelette. Celui-ci intervient dans les changements de forme de la cellule et dans le déplacement des organites dans le cytosol ;
les organites, accomplissant chacun une fonction spécifique qui participe à la vie de la cellule.
La plupart des cellules humaines possèdent un seul noyau, renfermant l’information génétique. Certaines peuvent n’en posséder aucun (hématie), d’autres plusieurs (cellule musculaire striée).
À savoir
« a » : absence ; mono : unique ; pluri : plusieurs ; nuclé(o) : noyau.
Une cellule est dite anucléée quand elle ne contient pas de noyau.
Elle est dite mononucléée quand elle en contient un seul et plurinucléée quand elle en contient plusieurs.
L'observation de l'ultrastructure des cellules
La microscopie électronique à transmission (MET) est indispensable à l’étude de la structure interne des cellules, appelée ultrastructure. Elle permet d’observer les organites présents dans le cytoplasme. Le cliché obtenu, en noir et blanc (il peut être traité ensuite pour une mise en couleur), est appelé électronographie.
L’ultrastructure d’une cellule
A) Le noyau
Il est délimité par une enveloppe nucléaire, interrompue en certains endroits par des pores nucléaires permettant des échanges entre le noyau et le cytoplasme. Dans le nucléoplasme baignent le nucléole (lieu de production de certains ARN) et la chromatine (composée de filaments d’ADN).
Électronographie du noyau
Le noyau assure le stockage et l’expression de l’information génétique portée par l’ADN.
Remarque
L’ADN et l’ARN sont étudiés en Terminale ST2S.
À savoir
La structure du noyau change d’aspect lors de la division cellulaire : la chromatine qui le compose se condense et évolue en chromosomes tandis que l’enveloppe nucléaire et le nucléole disparaissent.
B) Les mitochondries
De forme cylindrique ou sphérique, elles sont délimitées par une enveloppe dont la membrane interne forme des replis vers l’intérieur appelée matrice : les crêtes mitochondriales. Elles jouent un rôle important dans la respiration cellulaire, assurant la production d’énergie dans les cellules.
Électronographie d’une mitochondrie
C) Le réticulum endoplasmique
Il forme un réseau de canaux communiquant les uns avec les autres ainsi qu’avec l’enveloppe nucléaire. On distingue :
le réticulum endoplasmique granuleux (ou rugueux) (REG ou RER) : il porte sur sa face externe des granulations appelées ribosomes. Il intervient dans la synthèse des protéines et leur maturation ;
le réticulum endoplasmique lisse (REL) : il est impliqué dans la synthèse des lipides et le stockage des ions Ca2+.
Électronographie du réticulum endoplasmique granuleux
À savoir
Les ribosomes peuvent se trouver sous 3 formes dans le cytoplasme : libres, portés à la surface de la membrane du REG ou associés à une molécule d’ARNm (ARN messager) sous forme de polysomes. Ils assurent la synthèse des protéines sous forme de REG ou polysomes uniquement.
D) L’appareil de Golgi
Il est constitué d’empilements de saccules aplatis et creux au niveau desquels sont assurés la maturation et le tri des protéines produites au niveau du REG. À leurs extrémités bourgeonnent des vésicules, ou grains de sécrétion, qui se détachent et transportent ensuite les protéines vers les autres compartiments cellulaires, vers la membrane plasmique ou vers l’extérieur de la cellule. Certaines de ces vésicules forment les lysosomes, riches en enzymes digestives capables de dégrader les déchets cellulaires et les corps étrangers.
Électronographie de l’appareil de Golgi
E) Le centrosome
Il est formé de 2 centrioles, perpendiculaires l’un par rapport à l’autre. Chaque centriole est un petit tube creux dont la paroi est constituée de 9 triplets de microtubules. Les centrioles interviennent lors de la division cellulaire ainsi que dans la formation et le fonctionnement des cils et des flagelles.
#schéma
Récapitulatif de l’organisation d’une cellule
À savoir
La proportion de chaque organite dépend de sa fonction et peut varier au cours de la vie de la cellule. Ainsi, par exemple, une cellule musculaire contient de nombreuses mitochondries nécessaires à la production d’énergie dont a besoin la cellule pour se contracter.