Organites Cellulaires : Structure, Fonction et Métabolisme

Structure et Composition du Noyau Cellulaire

Le noyau de base comprend :

• La chromatine (enveloppe nucléaire).
• Le Nucléole.
• Le Nucléoplasme.
• Le fuseau mitotique.

Fonctions du Complexe de Golgi

Le complexe de Golgi est impliqué dans plusieurs processus cellulaires :

• Synthèse et transport des protéines (issues du Réticulum Endoplasmique Rugueux - RER).
• Sécrétion de protéines et de lipides.
• Transformation des produits du Réticulum Endoplasmique (RE).
• Participation à la formation de la paroi des cellules végétales et du glycocalyx des cellules animales.
• Transit des lipides dans les glandes sudoripares.
• Genèse des lysosomes.

Types et Rôles des Lysosomes

Types de Lysosomes

1. Lysosomes primaires : Formation récente (issus du Golgi). Ils contiennent des enzymes hydrolytiques impliquées dans les processus de digestion.
2. Lysosomes secondaires : Formés après la fusion de lysosomes primaires avec des vésicules d'endocytose ou de phagocytose. Ils assurent la digestion cellulaire.

Fonctions Cellulaires Spécifiques

Les enzymes hydrolytiques sont impliquées dans divers processus de digestion cellulaire :

• Phagolysosomes (ou Fagolysosomes) : Organites formés par l'union d'un lysosome primaire avec une vacuole de phagocytose.
• Autophagolysosomes : Lysosomes fusionnant avec des vacuoles pour supprimer les restes cellulaires (autophagie).
• Corps multivésiculaires : Lysosomes contenant différentes vésicules à l'intérieur.

Rôles des Vacuoles

Les vacuoles assurent plusieurs fonctions :

• Maintien de la surface cellulaire et augmentation de la turgescence, permettant l'échange avec le milieu extérieur.
• Stockage de réserves : ions, glucides, acides aminés, protéines, toxines et déchets.

Mitochondries : Structure et Production d'Énergie

Composition et Structure des Mitochondries

La mitochondrie est délimitée par :

• La membrane externe.
• L'espace intermembranaire (ou espace périmitochondrial).
• La membrane interne.
• La Matrice.

Fonction Énergétique Cellulaire

La matrice mitochondriale est le lieu de réactions clés :

• La β-oxydation des acides gras.
• La décarboxylation de l'acide pyruvique.
• Le Cycle de l'acide tricarboxylique (Cycle de Krebs).

Ces réactions, issues de la glycolyse, oxydent complètement l'acétyl-CoA en CO₂, produisant des intermédiaires et des composés réduits.

Synthèse Protéique et Transport d'Électrons

La mitochondrie possède sa propre machinerie de synthèse protéique et son ADN réplicatif.

Dans la membrane interne, le transport des électrons est réalisé par la chaîne respiratoire vers l'oxygène, permettant la synthèse d'ATP par phosphorylation oxydative.

Division Mitochondriale

Les mitochondries se divisent indépendamment des mécanismes cellulaires par :

• Bipartition.
• Étranglement.
• Bourgeonnement.

Chloroplastes : Structure et Photosynthèse

Structure du Chloroplaste

Le chloroplaste est délimité par deux membranes continues (externe et interne) séparées par un espace intermembranaire.

• Stroma : Matrice interne, délimitée par la membrane interne. Il contient l'ADN plastidial, des protéines et des ribosomes 70S.
• Thylakoïdes et Grana : Les thylakoïdes sont des vésicules membranaires disposées parallèlement. Certains sont empilés en groupes appelés grana.

La Photosynthèse

La photosynthèse est le processus où la cellule utilise la lumière comme source d'énergie et le CO₂ comme source de carbone, produisant de l'oxygène.

Les Deux Phases de la Photosynthèse

1. Phase Lumineuse : Se déroule dans la membrane des thylakoïdes. L'énergie lumineuse est convertie en énergie chimique.
2. Phase Obscure : Se déroule dans le stroma. Elle produit la fixation du CO₂ en molécules organiques et leur stockage sous forme de polysaccharides de réserve.

Les chloroplastes proviennent de cellules préexistantes par division binaire.