CELLULES FONGIQUES: CARACTÉRISTIQUES, ORGANITES ET FONCTIONS - LA BIOLOGIE - 2025

Les cellules fongiques sont le type cellulaire qui forme la structure des champignons, qu'ils soient unicellulaires ou filamenteux. Les champignons sont un groupe d'organismes qui, bien qu'ils aient des caractéristiques communes avec les plantes, appartiennent à un règne distinct; le royaume Fungi. C'est parce qu'ils ont certaines caractéristiques qui ne leur permettent pas d'être regroupés avec d'autres êtres vivants.

Ces différences sont principalement dues aux caractéristiques des cellules qui les composent. Les cellules fongiques ont des organites qui ne se trouvent pas dans d'autres, comme le corps de Wöroning, en plus du fait qu'elles peuvent être mutinucléées, binucléées et même anucléées.

Les champignons sont constitués de cellules aux caractéristiques particulières. Source: pixabay.com

Dans les champignons filamenteux, ces cellules constituent les hyphes, qui forment ensemble le mycélium, qui à son tour constitue le corps fructifère du champignon. L'étude de ce type de cellules est très intéressante et il reste encore beaucoup de choses à élucider à leur sujet.

caractéristiques

Les cellules fongiques ont de nombreux aspects en commun avec toutes les autres cellules eucaryotes. Cependant, ils ont aussi leurs propres caractéristiques.

Ce sont des eucaryotes

Le matériel génétique de ce type de cellule est situé dans une structure appelée noyau cellulaire et est délimité par une membrane. De même, il est emballé formant une structure appelée chromosomes.

Forme

Les cellules fongiques sont caractérisées par leur forme allongée et tubulaire, avec des bords arrondis.

Ils ont une paroi cellulaire

Comme les cellules végétales, les cellules fongiques sont entourées d'une structure rigide connue sous le nom de paroi cellulaire, qui aide à protéger la cellule, à lui donner un soutien et une forme définie. Cette paroi cellulaire est constituée d'un glucide appelé chitine.

Maquillage des hyphes

Dans les champignons filamenteux, les cellules forment ensemble des structures plus grandes appelées hyphes, qui constituent le corps de ces champignons. À leur tour, les hyphes peuvent avoir un nombre variable de noyaux. Ils sont non nucléés (1 noyau), binucléés (2 noyaux), multinucléés (plusieurs noyaux) ou anucléés (pas de noyau).

Ils peuvent être divisés

Les cellules dans les hyphes peuvent être trouvées divisées par une structure connue sous le nom de septum.

Les septa, en quelque sorte, séparent les cellules, mais pas complètement. Ils sont incomplets, ce qui signifie qu'ils ont des pores à travers lesquels les cellules peuvent communiquer entre elles.

Ces pores permettent à un noyau de passer d'une cellule à une autre, permettant aux hyphes avec plus d'un noyau d'exister.

Ils ont une mitose fermée

Le processus de mitose que subissent les cellules fongiques diffère du reste des cellules eucaryotes en ce que la membrane nucléaire est maintenue, elle ne se désintègre pas comme cela serait courant.

Au sein du noyau, la séparation des chromosomes a lieu. Plus tard, la membrane nucléaire est étranglée, formant deux noyaux.

De même, la mitose présente également d'autres variantes: en métaphase les chromosomes ne sont pas situés dans le plan équatorial de la cellule et la séparation des chromosomes pendant l'anaphase se produit sans synchronie.

Structure

Comme toutes les cellules eucaryotes, les cellules fongiques ont une structure de base: membrane nucléaire, cytoplasme et noyau. Cependant, il présente une certaine similitude avec les cellules végétales, car en dehors de ces trois structures, il possède également une paroi cellulaire, qui est rigide et se compose principalement d'un polysaccharide appelé chitine.

La membrane cellulaire

La membrane cellulaire de tous les organismes eucaryotes est de forme similaire. Bien sûr, les champignons ne font pas exception. Sa structure est expliquée par le modèle de mosaïque fluide, proposé par Singer et Nicholson en 1972.

Selon ce modèle, la membrane cellulaire est une double couche de glycérophospholipides qui se caractérisent par une extrémité hydrophile (liée à l'eau) et une extrémité hydrophobe (qui repousse l'eau). En ce sens, les zones hydrophobes sont orientées vers l'intérieur de la membrane, tandis que les zones hydrophiles sont vers l'extérieur.

Certains types de protéines se trouvent à la surface de la membrane cellulaire. Il existe des protéines périphériques, qui se caractérisent en ce qu'elles traversent toute la membrane dans son extension, en contact à la fois avec l'espace intracellulaire et avec l'espace extracellulaire. Généralement, ces protéines fonctionnent comme des canaux ioniques qui permettent le passage de certaines substances dans la cellule.

De même, il existe les protéines dites périphériques, qui ne sont en contact qu'avec l'une des faces de la membrane, ne la traversent pas.

En plus des protéines intégrales et périphériques, il existe à la surface de la membrane cellulaire d'autres composés tels que les glycolipides et les glycoprotéines. Ceux-ci fonctionnent comme des récepteurs qui reconnaissent d'autres composés.

De plus, les membranes cellulaires des champignons contiennent un pourcentage important de stérols et de sphingolipides, ainsi que d'ergostérol.

Parmi les fonctions de la membrane cellulaire dans les cellules fongiques, on peut citer:

• Protège la cellule et ses composants contre les agents externes.
• C'est un régulateur dans les processus de transport vers l'intérieur et l'extérieur de la cellule.
• Permet la reconnaissance cellulaire
• C'est une barrière semi-perméable empêchant le passage de molécules pouvant causer des dommages à la cellule

Membrane cellulaire

Parmi les êtres vivants qui ont une paroi cellulaire se trouvent les champignons, les bactéries et les plantes.

La paroi cellulaire des champignons est située à l'extérieur de la membrane cellulaire et est une structure rigide qui aide à donner à la cellule une forme définie. Contrairement à ce que beaucoup peuvent penser, la paroi cellulaire des champignons est très différente de la paroi cellulaire présente dans les cellules végétales.

Il est essentiellement composé de protéines et de polysaccharides. Les premiers sont associés aux polysaccharides, formant ce que l'on appelle les glycoprotéines, tandis que les polysaccharides présents dans la paroi cellulaire sont le galactomannane, le glycane et la chitine.

Schéma de la paroi cellulaire des cellules fongiques. Source: Maya et Rike

De même, la paroi cellulaire est caractérisée par sa croissance constante.

Les glycoprotéines

Ils représentent un pourcentage important de la composition de la paroi cellulaire. Parmi les fonctions qu'ils remplissent, on peut citer: ils contribuent au maintien de la forme de la cellule, ils interviennent dans les processus de transport vers et depuis la cellule, et ils contribuent à la protection de la cellule contre les agents étrangers.

Galactomannane

Ce sont des composés chimiques dont la structure chimique est constituée de deux monosaccharides; une molécule de mannose, à laquelle sont attachées des branches de galactose. On le trouve principalement dans la paroi cellulaire des champignons appartenant au genre Aspergillus, appelés moisissures.

Glucane

Ce sont de très gros polysaccharides constitués de l'union de nombreuses molécules de glucose. Les glycanes englobent une grande variété de polysaccharides, dont certains sont bien connus, tels que le glycogène, la cellulose ou l'amidon. Il représente entre 50 et 60% du poids sec de la paroi cellulaire.

Surtout, les glucanes sont les composants structurels les plus importants de la paroi cellulaire. D'autres composants du mur sont ancrés ou attachés à eux.

Chitine

C'est un polysaccharide bien connu et abondant dans la nature qui fait partie des parois cellulaires des champignons, ainsi que l'exosquelette de certains arthropodes tels que les arachnides et les crustacés.

Il est constitué de l'union de molécules de N-acétylglucosamine. Il peut être trouvé sous deux formes: la ß-chitine et l'α-chitine. Ce dernier est ce qui est présent dans les cellules fongiques.

Ses propriétés comprennent: il n'est pas soluble dans l'eau, mais plutôt dans les acides concentrés tels que les alcools fluorés; il a une faible réactivité et un poids moléculaire élevé.

Cytoplasme cellulaire

Le cytoplasme des cellules fongiques ressemble étroitement au cytoplasme d'autres cellules eucaryotes: les animaux et les plantes.

Il occupe l'espace entre la membrane cytoplasmique et le noyau cellulaire. Il a une texture colloïdale et les différents organites qui aident la cellule à remplir ses différentes fonctions s'y retrouvent dispersés.

Organelles

Mitochondries

C'est un organite essentiel dans la cellule, car le processus de respiration cellulaire s'y déroule, ce qui lui fournit le pourcentage d'énergie le plus élevé. Ils sont généralement allongés, mesurant jusqu'à 15 nanomètres.

De même, ils sont constitués de deux membranes, une externe et une interne. La membrane interne se plie et se plie, formant des invaginations appelées crêtes mitochondriales.

Appareil de Golgi

Ce n'est pas comme l'appareil de Golgi dans d'autres cellules eucaryotes. Il est composé d'un ensemble de citernes. Sa fonction est liée à la croissance cellulaire, ainsi qu'à la nutrition.

Réticule endoplasmique

C'est un ensemble membraneux qui dans certaines parties est recouvert de ribosomes (réticulum endoplasmique rugueux) et dans d'autres non (réticulum endoplasmique lisse).

Le réticulum endoplasmique est un organite lié à la synthèse de biomolécules telles que les lipides et les protéines. De même, certaines vésicules de transport intracellulaire se forment également ici.

Schéma d'une cellule fongique. (1) Mur de l'hyphe. (2) Septo. (3) Mitochondrie. (4) Vacuole. (5) Cristal d'ergostérol. (6) Ribosome. (7) Noyau. (8) Réticulum endoplasmique. (9) Corps lipidique. (10) Membrane plasma. (11) vésicules. (12) Appareil de Golgi. Source: AHiggins12

Microcorps

Ce sont des sortes de vésicules qui contiennent principalement des enzymes. Ceux-ci comprennent les peroxisomes, les hydrogénosomes, les lysosomes et les corps de Wöroning.

• Peroxisomes: Ce sont des vésicules qui sont souvent de forme ronde et jusqu'à 1 nanomètre de diamètre. Ils stockent des enzymes telles que les peroxydases à l'intérieur. Sa fonction principale est la ß-oxydation des acides gras insaturés.
• Hydrogénosomes: organites en forme de vésicule mesurant en moyenne 1 nanomètre de diamètre. Sa fonction est de produire de l'hydrogène moléculaire et de l'énergie sous forme de molécules d'ATP.
• Lysosomes: ce sont des vésicules plus grosses que les précédentes et ont une fonction digestive. Ils contiennent des enzymes qui contribuent à la dégradation de certains composés ingérés par la cellule. Certaines des enzymes qu'ils contiennent sont: la catalase, la peroxydase, la protéase et la phosphatase, entre autres.
• Corps Wöroning: ce sont des organites cristallins qui ne sont présents que dans les champignons filamenteux. Sa forme est variable et peut être rectangulaire ou rhomboïdale. Ils sont associés aux septa entre chaque cellule et leur fonction est de les boucher si nécessaire.

Ribosomes

Ce sont des organites constitués de protéines et d'ARN. Ils peuvent être trouvés librement dans le cytoplasme ou à la surface du réticulum endoplasmique. Les ribosomes sont l'un des organites cytoplasmiques les plus importants, car ils sont chargés de réaliser la synthèse et l'élaboration des protéines.

Vacuoles

C'est un organite typique des cellules végétales et fongiques délimitées par une membrane similaire à la membrane plasmique. Le contenu des vacuoles est très varié, pouvant être de l'eau, des sels, des sucres et des protéines, ainsi que l'un ou l'autre électrolyte. Parmi les fonctions qu'ils remplissent au sein de la cellule figurent: le stockage, la régulation du pH et la digestion.

Noyau cellulaire

C'est l'une des structures les plus importantes de la cellule fongique, car elle contient tout le matériel génétique du champignon, délimité par une membrane nucléaire. Cette membrane a de petits pores à travers lesquels la communication entre le cytoplasme et l'intérieur du noyau est possible.

Dans le noyau, le matériel génétique est contenu, qui est emballé pour former les chromosomes. Ceux-ci sont petits et granuleux et rarement filamenteux. Selon l'espèce de champignon, la cellule aura un nombre spécifique de chromosomes, bien que toujours situés entre 6 et 20 chromosomes.

La membrane nucléaire a la particularité de persister pendant le processus de division cellulaire ou de mitose. Il présente un nucléole qui, dans la plupart des cas, a une position centrale et est assez proéminent.

De même, selon le moment du cycle de vie du champignon, le noyau peut être haploïde (avec la moitié de la charge génétique de l'espèce) ou diploïde (avec la charge génétique complète de l'espèce).

Enfin, selon le type de champignon, le nombre de noyaux variera. Dans les champignons unicellulaires tels que le type levure, il n'y a qu'un seul noyau. Contrairement à cela, les champignons filamenteux, tels que les basidiomycètes ou les ascomycètes, ont un nombre variable de noyaux, pour chaque hyphe.

C'est ainsi qu'il existe des hyphes monocaryotes, qui ont un seul noyau, des hyphes dicaryotes, avec deux noyaux, et des hyphes polycaryotes, qui ont plus de deux noyaux.

Références

1. Alexopoulos, C., Mims, W. et Blackwell, m. (mille neuf cent quatre vingt seize). Mycologie d’introduction. John Wiley & Sons, Inc. New York.
2. Curtis, H., Barnes, S., Schneck, A. et Massarini, A. (2008). La biologie. Éditorial Médica Panamericana. 7e édition.
3. Maresca B. et Kobayashi GS. (1989). Examens microbiologiques 53: 186.
4. Mármol Z., Páez, G., Rincón, M., Araujo, K., Aiello, C., Chandler, C. et Gutiérrez, E. (2011). Polymères respectueux de la chitine et du chitosane. Un examen de vos candidatures. Magazine technocientifique de l'URU. une.
5. Pontón, J. (2008). La paroi cellulaire des champignons et le mécanisme d'action de l'anidulafungine. Journal ibéro-américain de mycologie. 25. 78-82.