La cellule est l’élément de base de tout être vivant. Le corps humain est constitué d’environ 10 000 000 000 000 cellules. Ces petits éléments d’une dizaine de micromètres sont les constituants de tous nos organes et tissus.
La cellule remplit toutes les fonctions de l’organisme et a la capacité extraordinaire de se reproduire en toute autonomie.
Comment fonctionne-t-elle et quel est son rôle dans le monde du vivant ?
Qu’est-ce qu’une cellule ?
La cellule est l’élément fondamental de tout organisme vivant. Il existe des organismes ne possédant qu’une seule cellule, c’est le cas des bactéries. Ils sont appelés unicellulaires. Les organismes possédant plusieurs cellules sont appelés pluricellulaires.
La cellule contient l’information génétique, c’est à dire l’ADN propre à chaque être vivant et sa capacité à se répliquer permet aux organismes de grandir et de se multiplier.
Sa fonction principale est de produire de nouvelles protéines, essentielles à la régulation et au maintien de l’activité cellulaire.
On distingue deux types de cellules :
- Les cellules eucaryotes qui possèdent un noyau contenant l’information génétique.
- Les cellules procaryotes qui sont dépourvues de noyau, leur matériel génétique est donc libre dans la cellule (bactéries et archées).
Sa structure : elle est entourée d’une membrane plasmique qui permet et contrôle les échanges entre l’intérieur et l’extérieur de la cellule. Elle est composée :
- D’un noyau qui contient l’ADN (hormis pour la cellule procaryote).
- D’un cytoplasme (milieu aqueux compris entre le noyau et la membrane) dans lequel se trouvent divers composés organiques.
- De ribosomes qui synthétisent les molécules de protéines à partir des acides aminés.
- De mitochondries qui assurent la production d’énergie métabolique de la cellule. Chez les plantes, il s’agit de chloroplastes, qui assurent la photosynthèse.
- De l’appareil de Golgi qui est le lieu de la transformation finale des protéines nouvellement synthétisées.
- Du réticulum endoplasmique qui assure la biosynthèse et le transport de molécules.
- De lysosomes qui sont des enzymes digestives et dégradent les éléments cellulaires inutilisés ou abîmés, les virus, les particules alimentaires, etc.
- De peroxysomes qui éliminent les peroxydes (oxydants) nocifs pour la cellule.
La communication intercellulaire
Pour communiquer entre elles, les cellules utilisent deux moyens de communication.
Lorsqu’elles sont proches, la communication se fait directement par contact, on l’appelle juxtacrine.
Les informations sont transmises à l’aide de jonctions cellulaires :
- les jonctions serrées se forment à l’aide de deux membranes collées, soutenues par des protéines.
- Les jonctions d’ancrage permettent aux cellules de s’accrocher entre elles, notamment pour former les tissus.
- Les jonctions communicantes sont formées par des protéines membranaires qui, lorsqu’elles s’associent, forment un connexon. Les connexons sont des canaux intercellulaires qui traversent les membranes plasmiques des deux cellules.
Lorsqu’elles sont éloignées, la communication se fait via des messagers selon deux modes :
- le mode paracrine qui est la communication avec les cellules voisines ;
- le mode endocrine pour les messages à distance.
Il existe aussi le mode autocrine qui est la communication intracellulaire.
Les messagers sont de nature chimique diverse :
- les hormones qui sont véhiculées par le sang depuis la glande qui les libère jusqu’à l’organe où elles exercent leurs effets.
- Les neuromédiateurs qui sont libérés à l’extrémité d’un nerf et transmettent une information à une structure qui peut être un nerf ou un muscle.
- Les cytokines véhiculent leur message par l’ensemble des différents modes et sont synthétisées uniquement pour répondre à un message.
- Les molécules d’adhésion qui agissent en établissant des liens passifs.
La division cellulaire
La division cellulaire est le processus par lequel une cellule unique (cellule mère) donne naissance à des cellules filles.
Il faut savoir que près de vingt milliards de ces cellules meurent chaque jour, c’est donc près de 20 millions de cellules qui se divisent en deux cellules filles chaque seconde !
Il existe deux types de division cellulaire : la mitose et la méiose.
- La mitose : La cellule mère se divise pour donner naissance à deux cellules filles génétiquement identiques à la cellule mère. Ce processus est précédé de l’interphase où la cellule procède à la duplication de son ADN à l’identique. Ce cycle cellulaire concerne l’ensemble des cellules, à l’exception des gamètes (spermatozoïdes chez les hommes et ovules chez les femmes).
- La méiose : cette division cellulaire est exclusivement réservée à la reproduction sexuée. Les chromosomes se dupliquent puis vont s’enjamber et croiser l’information pour donner des chromosomes totalement uniques. La cellule va ensuite se scinder en deux, puis de nouveau en deux pour former quatre cellules. Les cellules sexuelles (les gamètes) ne délivrent que la moitié de l’information génétique (un spermatozoïde en comprend une moitié et l’ovule une autre). Ainsi, l’information génétique transmise lors de la fécondation est unique et composée de 25 % de celle du père et 25 % de celle de la mère.