Structure et Fonction de la Cellule : Un Aperçu Complet

Structure Cellulaire

Organites Essentiels

Centrioles

Les centrioles sont des structures intra-cytoplasmiques composées de neuf triplets de microtubules inclinés, entourés de protéines. Une paire de centrioles disposés perpendiculairement forme le centrosome. Ce dernier organise les microtubules de la cellule et joue un rôle crucial lors de la division cellulaire.

Cils et Flagelles

Les cils et les flagelles sont des extensions cytoplasmiques délimitées par une membrane. Ils permettent le déplacement des cellules ou la création de courants autour d'elles. Les cils sont courts et nombreux, tandis que les flagelles sont longs et peu nombreux, voire uniques.

Mitochondries

De forme ovale, les mitochondries sont délimitées par une double membrane. La membrane interne présente de nombreux replis appelés crêtes mitochondriales.

Le Noyau

Chaque cellule du corps humain possède un noyau, à l'exception des globules rouges matures. Certaines cellules, comme celles du muscle squelettique, contiennent plusieurs noyaux. Le noyau dirige les activités de la cellule et est séparé du cytoplasme par une double membrane appelée enveloppe nucléaire.

Chromosomes

Les chromosomes permettent d'établir le caryotype, véritable carte d'identité chromosomique d'un individu. Le caryotype est spécifique à chaque espèce. Les chromosomes métaphasiques, composés de deux chromatides et condensés au maximum, sont disposés par paires d'homologues.

La Cellule Végétale

Les cellules végétales sont eucaryotes. Contrairement aux cellules animales, elles possèdent :

1. Une paroi cellulaire de cellulose qui leur confère forme et structure.
2. De grandes vacuoles centrales.
3. Des chloroplastes pour la photosynthèse.

Elles ne possèdent pas de centrioles.

La Membrane et les Échanges avec le Milieu Extérieur

Nos cellules baignent dans un liquide interstitiel dérivé du sang. Pour survivre et fonctionner, chaque cellule doit extraire de ce liquide les éléments nécessaires et rejeter les déchets moléculaires issus de son activité. Les échanges transmembranaires se font par différents mécanismes :

Diffusion

Les petites molécules diffusent passivement selon leur gradient de concentration, c'est-à-dire de la zone la plus concentrée vers la zone la moins concentrée, jusqu'à atteindre l'équilibre.

Osmose

L'osmose est un type particulier de diffusion qui concerne l'eau. Elle se produit à travers les pores de la membrane. Imaginons deux solutions de sucre séparées par une membrane semi-perméable dont les pores sont trop petits pour laisser passer les molécules de sucre.

• Si la solution de sucre est deux fois plus concentrée d'un côté que de l'autre,
• après un certain temps, la concentration en sucre deviendra équivalente des deux côtés, non pas parce que le sucre a traversé la membrane, mais parce que la pression osmotique a déplacé l'eau de la solution la moins concentrée vers la plus concentrée.

Transport Actif

Le transport actif est le transport de substances contre leur gradient de concentration, c'est-à-dire de la concentration la plus faible vers la plus élevée. Ce processus nécessite de l'énergie.

Fonctionnement Cellulaire

Les granules de sécrétion produits par l'appareil de Golgi quittent généralement la cellule par exocytose.

Métabolisme Cellulaire

Les cellules sont de véritables « usines chimiques ». Tous les processus cellulaires impliquent des réactions chimiques. Le métabolisme est l'ensemble de ces réactions. Il comprend deux processus :

Catabolisme

Le catabolisme correspond aux réactions de dégradation des macromolécules en éléments simples (ex. : dégradation du glycogène en glucose). Il libère de l'énergie. Exemple : la respiration cellulaire qui a lieu dans les mitochondries.

Anabolisme

L'anabolisme correspond aux réactions de synthèse : des éléments simples (acides gras, glucose, etc.) sont utilisés pour former des molécules plus complexes grâce à l'énergie fournie par le catabolisme. Exemple : la synthèse des protéines.