CELLULE ANIMALE: PARTIES, FONCTIONS, ORGANITES [AVEC IMAGES] - LA BIOLOGIE - 2024

La cellule animale est le type de cellule eucaryote dont sont composés tous les animaux de la biosphère, à la fois les plus petits que nous ne pouvons pas voir et les protozoaires, car ils sont microscopiques, comme les baleines et les éléphants, qui sont des mammifères colossaux.

Le fait que les cellules animales soient des cellules eucaryotes implique qu'elles ont des organites intracellulaires qui sont séparées du reste des composants cytosoliques grâce à la présence de membranes lipidiques et, en outre, cela implique que leur matériel génétique est enfermé dans une structure spécialisée appelée coeur.

Schéma d'une cellule animale et de ses parties (Source: Alejandro Porto via Wikimedia Commons) Les cellules animales présentent une grande diversité d'organelles immergées à l'intérieur de la cellule. Certaines de ces structures sont également présentes dans son homologue: la cellule végétale. Cependant, certains sont uniques aux animaux, comme les centrioles.

Cette classe de cellules est très diversifiée en termes de forme et de fonction, ce qui est facilement évident lors de l'observation et du détail de tout tissu animal au microscope. On estime qu'il existe en moyenne 200 types différents de cellules animales.

Caractéristiques de la cellule animale

- Tout comme pour les cellules végétales et pour les bactéries et autres organismes cellulaires, les cellules animales représentent pour les animaux les principaux blocs structuraux qui composent leur corps.

- Ce sont des cellules eucaryotes, c'est-à-dire que leur matériel héréditaire est entouré d'une membrane à l'intérieur du cytosol.

- Ce sont des cellules hétérotrophes, ce qui signifie qu'elles doivent obtenir de l'énergie pour remplir leurs fonctions de l'environnement qui les entoure.

- Elles diffèrent des cellules végétales et de nombreuses bactéries, en ce qu'elles ne possèdent pas de paroi cellulaire rigide qui les protège des conditions environnementales très fluctuantes.

- Comme certaines plantes «inférieures», les cellules animales ont des structures appelées « centrosomes », composées d'une paire de « centrioles », qui participent à la division cellulaire et à l'organisation des microtubules cytosquelettiques.

Voici une animation d'une cellule animale humaine, où vous pouvez facilement voir le noyau:

Organelles de la cellule animale et leurs fonctions

Si le lecteur observait une cellule animale au microscope, il est probable qu'au premier coup d'œil, la présence d'une structure qui délimite une quantité de volume du milieu environnant attirerait son attention.

Au sein de ce que contient cette structure, il est possible d'apprécier une sorte de liquide dans lequel est suspendue une sphère d'aspect plus dense et plus opaque. Ce sont donc la membrane plasmique, le cytosol et le noyau cellulaire qui sont peut-être les structures les plus évidentes.

Grossissement au microscope 430 fois. Vous pouvez voir le noyau avec le matériel génétique et divers organites, tels que le réticulum endoplasmique. Jlipuma1 Il sera nécessaire d'augmenter le grossissement de l'objectif du microscope et de porter une attention particulière à ce qui est observé afin de vérifier la présence de nombreux autres organites noyés dans le cytosol de la cellule en question.

Si vous deviez faire une liste des différents organites qui composent le cytosol d'une cellule animale "moyenne" telle que la cellule hypothétique que le lecteur regarde au microscope, cela ressemblerait à ceci:

- Plasma et membrane organellaire

- Cytosol et cytosquelette

- Coeur

- Nucléole

- Réticulum endoplasmique

- Complexe de Golgi

- Lysosomes

- Peroxysomes

- Centrosomes

- Mitochondries

- Cils et flagelles

Cellule ou membrane plasmique

La membrane plasmique est indiquée en bas à droite

Les membranes sont, sans aucun doute, l'une des structures les plus importantes, non seulement pour l'existence de cellules animales, mais aussi pour les cellules végétales, les bactéries et les archées.

La membrane plasmique exerce la fonction transcendantale de séparation du contenu cellulaire de l'environnement qui l'entoure, servant, à son tour, de barrière de perméabilité sélective, puisqu'elle a associé des protéines spécifiques qui assurent le passage des substances d'un côté de la cellule à l'autre. lui-même.

Membranes organellaires

Les membranes qui entourent les organites internes (membranes organellaires) permettent la séparation des différents compartiments qui composent les cellules, y compris le noyau, ce qui permet en quelque sorte «l'optimisation» des ressources et la répartition des tâches internes.

Composition et structure

Structure de la membrane plasmique. Le milieu extracellulaire est indiqué et la partie inférieure est le milieu intracellulaire

Toutes les membranes biologiques, y compris celles des cellules animales, sont constituées de bicouches lipidiques organisées de telle sorte que les acides gras des molécules lipidiques se font face au «centre» de la bicouche, tandis que les têtes les polaires "regardent" vers le milieu aqueux qui les entoure (intra- et extracellulairement parlant).

Les caractéristiques structurales et moléculaires des lipides qui composent les membranes des cellules animales dépendent largement du type de cellule en question, ainsi que du type d'organite.

La membrane plasmique d'une cellule animale et les membranes qui entourent ses organites sont associées à des protéines qui remplissent différentes fonctions. Celles-ci peuvent être intégrales (celles qui traversent la membrane et lui sont fortement associées) ou périphériques (qui sont associées à l'une des deux faces de la membrane et ne la traversent pas).

Cytosol et cytosquelette

Le cytosol est le milieu semi-gélatineux dans lequel tous les composants internes d'une cellule sont noyés de manière organisée. Sa composition est relativement stable et se caractérise par la présence d'eau et de tous les nutriments et molécules de signalisation dont la cellule animale a besoin pour survivre.

Le cytosquelette, quant à lui, est un réseau complexe de filaments protéiques qui est distribué et s'étend dans tout le cytosol.

Une partie de sa fonction est de donner à chaque cellule sa forme caractéristique, d'organiser ses composants internes dans une région spécifique du cytosol et de permettre à la cellule d'effectuer des mouvements coordonnés. Il participe également à de nombreux processus de signalisation et de communication intracellulaires, vitaux pour toutes les cellules.

Filaments de cytosol

Cytosquelette: réseau de protéines filamenteuses. Alice Avelino Ce cadre architectural à l'intérieur des cellules est composé de trois types de protéines filamenteuses appelées filaments intermédiaires, microtubules et filaments d'actine; chacun avec des propriétés et des fonctions spécifiques.

Les filaments intermédiaires du cytosol peuvent être de plusieurs types: filaments de kératine, filaments de vimentine et liés à la vimentine et aux neurofilaments. Au cœur, ils sont connus sous le nom de lamelles nucléaires.

Les microtubules sont constitués d'une protéine appelée tubuline et chez les animaux, ils sont formés à partir de structures appelées centrosomes; tandis que les filaments d'actine sont constitués de la protéine pour laquelle ils ont été nommés et sont des structures minces et flexibles.

Centrosomes

Ce sont les principaux centres d'organisation des microtubules. Ils sont situés à la périphérie du noyau lorsque la cellule se divise et sont constitués de centrioles réunis à angle droit, dont chacun est composé de neuf triplets de microtubules disposés cylindriquement.

Coeur

Le noyau cellulaire (Source: BruceBlaus. Lors de l'utilisation de cette image dans des sources externes, elle peut être citée comme suit: Personnel de Blausen.com (2014). «Galerie médicale de Blausen Medical 2014». WikiJournal of Medicine 1 (2). DOI: 10.15347 / wjm / 2014.010. ISSN 2002-4436. via Wikimedia Commons) Il s'agit de l'organite qui différencie les cellules procaryotes des eucaryotes. Sa fonction principale est de contenir le matériel génétique (ADN) à l'intérieur, contrôlant ainsi essentiellement toutes les fonctions cellulaires.

Des processus complexes se déroulent à l'intérieur, tels que la réplication de l'ADN pendant la division cellulaire, la transcription génique et une partie importante du traitement des ARN messagers résultants, qui sont exportés vers le cytosol pour être traduits en protéines ou pour exercer leurs fonctions de régulation..

Le noyau est entouré d'une double membrane appelée enveloppe nucléaire, qui, comme la membrane plasmique, représente une barrière de perméabilité sélective, car elle empêche le libre passage des molécules de part et d'autre.

La communication du noyau avec le reste du cytosol et de ses composants se produit par le biais de structures de l'enveloppe nucléaire appelées complexes de pores nucléaires, capables de reconnaître des signaux ou des marqueurs spécifiques dans les molécules importées ou exportées via leur à l'intérieur.

Entre les deux membranes de l'enveloppe nucléaire, il y a un espace qui a été appelé espace périnucléaire et il est important de noter que la partie externe de l'enveloppe nucléaire se poursuit avec la membrane du réticulum endoplasmique, reliant l'espace périnucléaire à la lumière de ce dernier organite..

L'intérieur du noyau est étonnamment organisé, ce qui est possible grâce à l'existence de protéines qui fonctionnent comme un "nucléosquelette", qui lui fournissent un certain support structurel. De plus, les chromosomes dans lesquels l'ADN nucléaire est organisé sont situés dans des régions spécifiques de l'organite.

Nucléole

Nucléole ou nucléole au sommet

Le nucléole se trouve à l'intérieur du noyau et est le site où se produisent la transcription et le traitement des ARN ribosomiques, ainsi que l'assemblage des ribosomes, qui sont les structures responsables de la traduction des ARN messagers en séquences protéiques.

Ce n'est pas un organite nucléaire, c'est-à-dire qu'il n'est pas entouré d'une membrane, il est simplement composé des régions des chromosomes où les gènes ribosomiques sont codés et par la machinerie protéique en charge de leur transcription et de leur traitement enzymatique (ARN polymérases, principalement).

Réticulum endoplasmique

C'est une sorte de "réseau" de sacs ou de citernes et de tubules entourés d'une membrane qui se prolonge avec la membrane externe de l'enveloppe nucléaire. Certains auteurs considèrent qu'il s'agit du plus gros organite de la plupart des cellules, car dans certains cas, il peut représenter jusqu'à 10% de la cellule.

Si on le regarde au microscope, on peut voir qu'il y a un réticulum endoplasmique rugueux et un autre avec un aspect lisse. Alors que le réticulum endoplasmique rugueux a des centaines de ribosomes incorporés dans sa surface externe (qui sont responsables de la traduction des protéines membranaires), la partie lisse est liée au métabolisme des lipides.

Le réticulum endoplasmique lisse et rugueux (Source: OpenStax via Wikimedia Commons) La fonction de cet organite a à voir avec le traitement et la distribution des protéines cellulaires, en particulier celles qui sont associées aux membranes lipidiques, en d'autres termes, il participe à la première station de la voie sécrétoire.

C'est également l'un des principaux sites de glycosylation des protéines, qui est l'addition de groupements glucidiques à des régions spécifiques de la chaîne peptidique d'une protéine.

Complexe de Golgi

Le complexe ou appareil de Golgi est un autre organite spécialisé dans le traitement et la distribution des protéines du réticulum endoplasmique vers leurs destinations finales, qui peuvent être des lysosomes, des vésicules sécrétoires ou la membrane plasmique.

À l'intérieur, la synthèse des glycolipides et la glycosylation des protéines ont également lieu.

Il s'agit donc d'un complexe constitué de "sacs" aplatis ou de citernes recouverts d'une membrane, qui sont associés à un grand nombre de vésicules de transport qui se détachent d'elles-mêmes.

Il a une polarité, c'est pourquoi une face cis (orientée vers le réticulum endoplasmique) et une face trans (où sortent les vésicules) sont reconnues.

Les lysosomes

Le lysosome dégrade les matériaux qui entrent dans la cellule et recycle les matériaux intracellulaires. Étape 1 - Matériel qui pénètre dans la vacuole alimentaire à travers la membrane plasmique. Étape 2-Un lysosome dans une enzyme hydrolytique active apparaît lorsque la vacuole alimentaire s'éloigne de la membrane plasmique. Étape 3-Fusion du lysosome avec la vacuole alimentaire et les enzymes hydrolytiques. Étape 4 - Les enzymes hydrolytiques digèrent les particules alimentaires. Jordan hawes Ce sont des organites entourées d'une membrane et sont en charge de la dégradation de différents types de grosses molécules organiques comme les protéines, les lipides, les glucides et les acides nucléiques, pour lesquels ils disposent d'enzymes hydrolases spécialisées.

Ils agissent comme le système de «purification» de la cellule et sont le centre de recyclage des composants obsolètes, y compris les organites cytosoliques défectueux ou inutiles.

Ils ont l'apparence de vacuoles sphériques et leur contenu est relativement dense, mais leur forme et leur taille varient d'une cellule à l'autre.

Les peroxysomes

Représentation graphique d'un peroxysome.

Source: Rock 'n Roll Ces petits organites fonctionnent dans de nombreuses réactions du métabolisme énergétique des animaux; Ils contiennent jusqu'à 50 types d'enzymes différents et sont impliqués dans:

- Production de peroxyde d'hydrogène et élimination des radicaux libres

- La dégradation des acides gras, acides aminés et autres acides organiques

- La biosynthèse des lipides (en particulier le cholestérol et le dolichol)

- La synthèse des acides biliaires dérivés du cholestérol

- La synthèse de plasmalogènes (essentiels pour le cœur et le cerveau), etc.

Mitochondries

Mitochondries

Les mitochondries sont les principaux organites producteurs d'énergie sous forme d'ATP dans les cellules animales à métabolisme aérobie. Ils sont morphologiquement similaires à une bactérie et ont leur propre génome, ils se multiplient donc indépendamment de la cellule.

Ces organites ont une fonction «intégrative» dans le métabolisme intermédiaire des différentes voies métaboliques, notamment en ce qui concerne la phosphorylation oxydative, l'oxydation des acides gras, le cycle de Krebs, le cycle de l'urée, la cétogenèse et la gluconéogenèse.

Cils et flagelles

De nombreuses cellules animales ont des cils ou des flagelles qui leur donnent la capacité de se déplacer, par exemple le sperme, les parasites flagellés tels que les trypanosomatides ou les cellules ciliées présentes dans les épithéliums respiratoires.

Les cils et flagelles sont essentiellement composés d'arrangements plus ou moins stables de microtubules et se projettent du cytosol vers la membrane plasmique.

Les cils sont plus courts, semblables aux poils, tandis que les flagelles, comme leur nom pourrait l'indiquer, sont plus longs et plus fins, spécialisés dans le mouvement cellulaire.

Exemples de cellules animales

Il existe de nombreux exemples de cellules animales dans la nature, parmi lesquels:

- Les neurones, un exemple de gros neurone est l'axone du calmar géant, qui peut mesurer jusqu'à 1 mètre de long et 1 millimètre de large.

Cellule nerveuse (Source: Utilisateur: Dhp1080 via Wikimedia Commons)

- Les œufs que nous consommons, par exemple, sont un bon exemple des plus grosses cellules, surtout si l'on considère un œuf d'autruche.

- Les cellules de la peau, qui composent les différentes couches du derme.

- Tous les animaux unicellulaires, tels que les protozoaires flagellés qui causent de nombreuses maladies chez l'homme.

- Les spermatozoïdes des animaux à reproduction sexuée, qui ont une tête et une queue et ont des mouvements dirigés.

- Les globules rouges, qui sont des cellules sans noyau, ou le reste des cellules sanguines, comme les globules blancs. Dans l'image suivante, vous pouvez voir des globules rouges sur une diapositive:

Types de cellules animales

Chez les animaux, il existe une grande diversité cellulaire. Ensuite, nous mentionnerons les types les plus pertinents:

Cellules sanguines

Dans le sang, nous trouvons deux types de cellules spécialisées. Les globules rouges ou érythrocytes sont responsables du transport de l'oxygène vers les différents organes du corps. L'une des caractéristiques les plus importantes des globules rouges est que, à maturité, le noyau cellulaire disparaît.

À l'intérieur des globules rouges se trouve l'hémoglobine, une molécule capable de lier l'oxygène et de le transporter. Les érythrocytes ont la forme d'un disque. Ils sont ronds et plats. Sa membrane cellulaire est suffisamment flexible pour permettre à ces cellules de traverser des vaisseaux sanguins étroits.

Le deuxième type de cellule est constitué de globules blancs ou de leucocytes. Sa fonction est complètement différente. Ils sont impliqués dans la défense contre les infections, les maladies et les germes. Ils sont un élément important du système immunitaire.

Cellules musculaires

Les muscles sont constitués de trois types de cellules: squelettiques, lisses et cardiaques. Ces cellules permettent le mouvement chez les animaux. Comme son nom l'indique, le muscle squelettique est attaché aux os et contribue à leurs mouvements. Les cellules de ces structures sont caractérisées en ce qu'elles sont longues comme une fibre et en ayant plus d'un noyau (polynucléé).

Ils sont constitués de deux types de protéines: l'actine et la myosine. Les deux peuvent être visualisés au microscope sous forme de "bandes". En raison de ces caractéristiques, elles sont également appelées cellules musculaires striées.

Les mitochondries sont un organite important dans les cellules musculaires et se trouvent dans des proportions élevées. Environ dans les centaines.

De son côté, le muscle lisse constitue les parois des organes. Par rapport aux cellules musculaires squelettiques, elles sont plus petites et ont un seul noyau.

Enfin, les cellules cardiaques se trouvent dans le cœur. Ceux-ci sont responsables des battements. Ils ont un ou plusieurs noyaux et leur structure est ramifiée.

Cellules épithéliales

Les cellules épithéliales recouvrent les surfaces externes du corps et les surfaces des organes. Ces cellules sont plates et de forme généralement irrégulière. Les structures typiques chez les animaux, telles que les griffes, les cheveux et les ongles, sont constituées d'amas de cellules épithéliales. Ils sont classés en trois types: squameux, colonnaires et cubiques.

- Le premier type, le squameux, protège le corps de l'entrée de germes, créant plusieurs couches sur la peau. Ils sont également présents dans les vaisseaux sanguins et dans l'œsophage.

- La colonne est présente dans l'estomac, les intestins, le pharynx et le larynx.

- Le cube se trouve dans la glande thyroïde et dans les reins.

Cellules nerveuses

Les cellules nerveuses ou neurones sont l'unité fondamentale du système nerveux. Sa fonction est la transmission de l'impulsion nerveuse. Ces cellules ont la particularité de communiquer entre elles. On distingue trois types de neurones: les neurones sensoriels, d'association et moteurs.

Les neurones sont généralement constitués de dendrites, des structures qui donnent à ce type de cellule une apparence arborescente. Le corps cellulaire est la zone du neurone où se trouvent les organites cellulaires.

Les axones sont les processus qui s'étendent dans tout le corps. Ils peuvent atteindre des longueurs assez importantes: des centimètres aux mètres. L'ensemble des axones de divers neurones constitue les nerfs.

Différences entre les cellules animales et les cellules végétales

Il existe certains aspects clés qui différencient une cellule animale d'une plante. Les principales différences sont liées à la présence de parois cellulaires, de vacuoles, de chloroplastes et de centrioles.

Membrane cellulaire

Structure de la paroi cellulaire

L'une des différences les plus notables entre les deux cellules eucaryotes est la présence d'une paroi cellulaire chez les plantes, une structure absente chez les animaux. Le composant principal de la paroi cellulaire est la cellulose.

Cependant, la paroi cellulaire n'est pas unique aux plantes. On le trouve également dans les champignons et les bactéries, bien que la composition chimique varie entre les groupes.

En revanche, les cellules animales sont délimitées par une membrane cellulaire. Cette caractéristique rend les cellules animales beaucoup plus flexibles que les cellules végétales. En fait, les cellules animales peuvent prendre différentes formes, tandis que les cellules des plantes sont rigides.

Vacuoles

Les vacuoles sont une sorte de sacs remplis d'eau, de sels, de débris ou de pigments. Dans les cellules animales, les vacuoles sont généralement assez nombreuses et petites.

Dans les cellules végétales, il n'y a qu'une seule grande vacuole. Ce "sac" détermine la turgescence cellulaire. Lorsqu'elle est remplie d'eau, la plante a l'air dodue. Lorsque la vacuole se vide, la plante perd de sa rigidité et se flétrit.

Les chloroplastes

Les chloroplastes sont des organites membraneuses présentes uniquement dans les plantes. Les chloroplastes contiennent un pigment appelé chlorophylle. Cette molécule capte la lumière et est responsable de la couleur verte des plantes.

Un processus végétal clé se produit dans les chloroplastes: la photosynthèse. Grâce à cet organite, la plante peut absorber la lumière du soleil et, par des réactions biochimiques, la transformer en molécules organiques qui servent de nourriture à la plante.

Les animaux n'ont pas cet organite. Pour l'alimentation, ils ont besoin d'une source externe de carbone trouvée dans les aliments. Par conséquent, les plantes sont autotrophes et les animaux hétérotrophes. Comme les mitochondries, l'origine des chloroplastes serait endosymbiotique.

Centrioles

Les centrioles sont absents des cellules végétales. Ces structures sont en forme de tonneau et sont impliquées dans les processus de division cellulaire. Les microtubules sont nés des centrioles, responsables de la distribution des chromosomes dans les cellules filles.

Références

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