Structure et Fonction des Organites Cellulaires

Les principaux organites de la cellule eucaryote

Le noyau et le nucléole

Le nucléole est une région centrale considérée comme un organite. Sa principale fonction est la production et l'assemblage des composants ribosomiques. Le noyau de la cellule est un organite membranaire présent dans les cellules eucaryotes. Il contient la plupart du matériel génétique des cellules, organisé en plusieurs molécules d'ADN linéaires de grande longueur formant des complexes avec une variété de protéines, comme les histones, pour former les chromosomes. L'ensemble des gènes de ces chromosomes constitue le génome nucléaire. La fonction du noyau est de maintenir l'intégrité de ces gènes et de contrôler les activités cellulaires par la régulation de l'expression génique. Ainsi, il est dit que le noyau est le centre de contrôle de la cellule.

Synthèse des protéines et transport cellulaire

Les ribosomes sont des complexes supramoléculaires responsables de la synthèse des protéines à partir des informations génétiques qui se présentent sous la forme d'ARN messager (ARNm) transcrit depuis l'ADN. La vésicule biliaire (en biologie cellulaire) est un organite qui consiste en un petit compartiment clos, séparé du cytoplasme par une bicouche lipidique. Les vésicules membranaires, comme celles de transport ou de déchets, stockent, transportent ou digèrent les produits cellulaires.

Le réticulum endoplasmique rugueux (RER), aussi appelé réticulum endoplasmique granulaire ou ergastoplasme, est un organite responsable de la synthèse et du transport des protéines en général. L'appareil de Golgi est un organite présent dans toutes les cellules eucaryotes, à l'exception des globules rouges et des cellules de la peau. Il appartient au système endomembranaire du cytoplasme de la cellule. Il se compose d'environ 4 à 8 dictyosomes, qui sont des sacs membranaires aplatis et empilés les uns sur les autres, dont le rôle est de compléter la fabrication de certaines protéines.

Le cytosquelette et le soutien structurel

Le cytosquelette est un réseau protéique tridimensionnel qui offre un soutien interne aux cellules, ancrant les structures internes de celles-ci ; il est impliqué dans les phénomènes de mouvement et de division cellulaire. Dans les cellules eucaryotes, il est constitué de microfilaments, de filaments intermédiaires et de microtubules, alors que chez les procaryotes, il est principalement formé par des protéines structurelles comme FtsZ et MreB.

Métabolisme énergétique et détoxification

Le réticulum endoplasmique lisse est un groupe de tubules et de membranes cellulaires impliqués dans le transport et la synthèse des triglycérides, des phospholipides et des stéroïdes. Il possède également des enzymes détoxifiantes qui métabolisent l'alcool et d'autres substances chimiques. Les mitochondries sont des organites membraneux présents dans la plupart des cellules eucaryotes. Leur taille varie de 0,5 à 10 micromètres (µm) de diamètre. Les mitochondries sont parfois décrites comme les « centrales énergétiques » des cellules, car elles produisent la majeure partie de l'adénosine triphosphate (ATP) utilisé comme source d'énergie chimique. En plus de fournir de l'énergie à la cellule, les mitochondries sont impliquées dans d'autres processus tels que la signalisation cellulaire, la différenciation cellulaire, la mort cellulaire programmée, ainsi que le contrôle du cycle et de la croissance cellulaire.

Digestion cellulaire et peroxysomes

Les peroxysomes sont des organites cytoplasmiques très courants, se présentant comme des vésicules contenant des oxydases et de la catalase. Ces enzymes assurent des fonctions de détoxification cellulaire. Comme tous les organites, les peroxysomes ne se trouvent que dans les cellules eucaryotes. Ils jouent un rôle essentiel dans le métabolisme lipidique, en particulier dans le raccourcissement des acides gras à longue chaîne pour une oxydation complète dans les mitochondries, et dans l'oxydation de la chaîne latérale du cholestérol nécessaire à la synthèse des acides biliaires.

Le cytoplasme est la partie du protoplasme située dans une cellule eucaryote entre le noyau et la membrane plasmique. Il se compose d'une émulsion colloïdale fine au caractère granuleux, le cytosol (ou hyaloplasme), et d'une variété d'organites cellulaires qui jouent différentes fonctions. Son rôle est d'accueillir les organites cellulaires et de contribuer à leur circulation. Les lysosomes sont des organites relativement importants formés par le réticulum endoplasmique rugueux (RER) puis emballés par l'appareil de Golgi. Ils contiennent des enzymes hydrolytiques et protéolytiques utilisées pour digérer la matière d'origine externe (hétérophagie) ou interne (autophagie) qui leur parvient. C'est ce qu'on appelle la digestion cellulaire.

Les centrioles et la réplication

Les centrioles sont une paire de structures en forme de cylindres creux faisant partie du cytosquelette. Les centrioles sont des organites impliqués dans la réplication cellulaire ; une paire de centrioles forme un diplosome, présent uniquement dans les cellules animales. Les centrioles sont deux structures cylindriques entourées par une matière protéique dense appelée matériel péricentriolaire (ou COMT, centre organisateur des microtubules) qui permet la polymérisation des microtubules à partir de dimères de tubuline. Les centrioles sont positionnés perpendiculairement l'un par rapport à l'autre.