Fondements de la biologie cellulaire et moléculaire

Les molécules organiques

Les molécules organiques sont toutes celles formées principalement par des atomes de carbone liés par des liaisons covalentes.

Niveaux d'organisation biologique

• Matériaux : Ensembles de cellules spécialisées très similaires, qui exercent la même fonction et ont la même origine.
• Organismes : Unités structurales et fonctionnelles de la vie supérieure. Ils sont constitués de plusieurs tissus différents et réalisent des actions concrètes.
• Systèmes : Ensembles d'organes semblables effectuant des actions indépendantes (ex: système nerveux, osseux, musculaire ou endocrinien).
• Dispositifs : Ensembles d'organes très différents dont les actions sont coordonnées pour former une fonction.

Cellules procaryotes et eucaryotes

Cellule procaryote : Cellule dont le matériel génétique n'est pas défini ou délimité lors de la reproduction cellulaire.

• Dans les cellules procaryotes, le matériel génétique (ADN) est libre dans le cytoplasme sans aucune structure qui le délimite ; il est diffus.

Les cellules eucaryotes : Généralement plus grandes et plus complexes que les cellules procaryotes, elles sont caractérisées par un noyau délimité par une double membrane nucléaire qui le sépare du reste du cytoplasme et contiennent plus d'ADN.

Composants cellulaires

La membrane plasmique : Cette structure entoure la cellule et agit comme une barrière permettant à la cellule d'intégrer les éléments nutritifs et l'eau, et d'éliminer les déchets métaboliques.

Le cytoplasme : Colloïde situé à l'intérieur de la membrane plasmique, contenant de l'eau, des sels, des molécules organiques (protéines, sucres) et tous les organites cellulaires.

Ribosomes : Organites formés par la combinaison de protéines et d'ARN. Situés dans le cytoplasme, ils assurent la traduction du message génétique contenu dans l'ADN pour la synthèse des protéines nécessaires à la cellule.

Cytosquelette : Structure de support interne des cellules animales. Il est construit comme un cadre avec trois types de protéines fibrillaires.

Appareil de Golgi : Impliqué dans la modification et l'emballage des protéines produites par les ribosomes du RER.

Le réticulum endoplasmique (RE) : Système à double membrane qui traverse la cellule et est contigu à l'enveloppe nucléaire. Il se compose de tubules et de réservoirs.

• Le RER (Réticulum Endoplasmique Rugueux) : Joue un rôle important dans la synthèse protéique. Les ribosomes attachés synthétisent des protéines destinées à être sécrétées ou intégrées à la membrane cellulaire et aux organites. Ces protéines sont pliées, glycosylées, puis transportées à l'appareil de Golgi pour leur tri final.

Lysosomes : Leur fonction principale est la destruction des corps étrangers entrant dans la cellule et la dégradation des organites cellulaires.

Peroxysomes : Organites responsables de réactions métaboliques produisant du peroxyde d'hydrogène.

Chloroplastes : Organites des cellules végétales contenant la chlorophylle et les enzymes nécessaires à la photosynthèse. Ce sont des organites allongés, composés d'une double membrane et contenant de l'ADN.

Noyau : Contient la majorité du matériel génétique (ADN) de la cellule. De l'ADN supplémentaire est situé dans les mitochondries et les chloroplastes. L'ADN, associé à des protéines, forme la chromatine qui constitue les chromosomes. Le contrôle génétique de la cellule s'effectue par la production d'ARN dans le noyau.