NIVEAU D'ORGANISATION CELLULAIRE: TYPES DE CELLULES ET COMPOSANTS - LA BIOLOGIE - 2025

Parler du niveau d'organisation cellulaire, c'est parler de l'organisation structurelle et interne de l'unité de base des organismes vivants: la cellule. Une cellule est capable de réaliser tous les processus caractéristiques d'un être vivant, dont aucune de ses parties isolées n'est capable.

Après les atomes, les molécules et les composés organiques, les cellules représentent l'un des niveaux fondamentaux d'organisation des organismes multicellulaires et le niveau fondamental d'organisation des micro-organismes macro et unicellulaires.

Structure d'une cellule animale (Source: Mel23, via Wikimedia Commons)

Les organismes multicellulaires tels que les animaux et les plantes sont organisés de telle manière que leurs cellules se regroupent pour former des tissus, ces tissus lorsqu'ils sont associés donnent naissance à des organes de différents types et ces organes, à leur tour, constituent ce que nous appelons des systèmes ou des appareils., qui composent tout le corps.

En 1839, le zoologiste Theodor Schwann et le botaniste Matthias Schleiden ont décrit en parallèle des cellules animales et végétales. Ces scientifiques ont été les premiers à proposer la théorie cellulaire: que tous les êtres vivants sont constitués de cellules.

Selon les théories évolutionnistes, tous les organismes vivants proviennent d'un ancêtre commun qui possédait un aperçu de la machinerie universelle de toute vie terrestre et différents événements consécutifs de l'histoire évolutive ont conduit à la diversification des espèces telles que nous les connaissons.

Types de cellules et leurs composants

Les cellules sont de petits «conteneurs» enfermés par une membrane à l'intérieur de laquelle se trouve une solution aqueuse appelée cytosol ou cytoplasme. Ils sont extrêmement diversifiés, non seulement en taille mais aussi en modes de vie, de reproduction, de nutrition, de couverture, de fonctions, etc.

Bien que leurs propriétés de base soient très similaires, il existe deux types de cellules dans la nature: les procaryotes et les eucaryotes. Des exemples d'organismes procaryotes sont les bactéries et les archées, tandis que les cellules eucaryotes constituent l'unité fondamentale des animaux, des plantes et des champignons.

Des cellules procaryotes

Bien que de tailles variables, les cellules procaryotes sont généralement plus petites que les eucaryotes et les procaryotes sont généralement des organismes unicellulaires, c'est-à-dire qu'ils sont unicellulaires.

Les cellules procaryotes ont une membrane plasmique composée d'une double couche de lipides et de protéines, qui agit comme une barrière semi-perméable aux différentes molécules et qui est le seul système membraneux qu'elles possèdent, puisqu'elles ne possèdent pas d'organites internes.

Cellule procaryote moyenne (Source: Mariana Ruiz Villarreal, LadyofHats via Wikimedia Commons)

Certains ont une vacuole à gaz qui leur permet de flotter dans des milieux aqueux. Ils ont des ribosomes qui fonctionnent dans la synthèse des protéines et des corps d'inclusion pour le stockage du carbone et d'autres substances.

Dans une région connue sous le nom de «nucléoïde» se trouve le matériel génétique sous forme d'acide désoxyribonucléique (ADN).

Tous les procaryotes possèdent, en plus de la membrane qui enserre le cytoplasme, une paroi cellulaire qui leur donne leur forme et leur confère une résistance à la lyse osmotique. La paroi cellulaire est généralement constituée d'une molécule appelée peptidoglycane qui permet de distinguer un groupe de bactéries d'un autre.

Autour de ce mur peut être une «capsule» ou un calice, qui aide à adhérer aux surfaces. Ils peuvent avoir des «appendices» tels que des poils, des fimbriae et des flagelles, respectivement pour la fixation, la conjugaison et le mouvement.

Des cellules eucaryotes

Avec peu de différence entre eux, les animaux et les plantes sont constitués de cellules eucaryotes. La particularité de ces cellules est la présence d'un noyau qui renferme le matériel génétique et d'autres organites membranaires noyés dans le cytoplasme.

Structure d'une cellule végétale (Source: Mortadelo2005, via Wikimedia Commons

Ces cellules, plus grosses et plus complexes que les procaryotes, peuvent exister sous forme d'organismes unicellulaires ou multicellulaires (d'organisation encore plus complexe).

Les cellules végétales ont invariablement une paroi cellulaire entourant la membrane plasmique, contrairement aux cellules animales.

Toute cellule eucaryote est constituée de structures spécialisées communes:

-Coeur

-Mitochondrie

-Chloroplastes (transformation de l'énergie lumineuse en énergie chimique dans les cellules végétales)

-Système membraneux interne: réticulum endoplasmique lisse et rugueux et complexe de Golgi

-Cytoplasme

-Cytosquelette

-Lysosomes

-Endosomes (dans les cellules animales et fongiques)

-Péroxisomes

-Glioxisomes (dans les cellules végétales)

-Vacuoles (stockent l'eau et les minéraux dans les cellules végétales)

Organelles communs chez les plantes et les animaux

Coeur

C'est l'endroit où les informations génétiques (héréditaires) d'une cellule sont stockées sous la forme d'ADN enroulé sur les chromosomes. C'est un organite entouré d'une membrane connue sous le nom d'enveloppe nucléaire.

Par le biais de structures dites «pores nucléaires» présentes dans l'enveloppe nucléaire, le noyau échange différentes classes de molécules avec le cytoplasme.

A l'intérieur se trouvent de nombreuses protéines responsables de la «lecture» et de la «transcription» des informations codées dans les gènes contenus dans l'ADN.

Mitochondries

Ils sont l'un des organites les plus importants après le noyau. Ils ressemblent à une cellule procaryote, car ils ont un système à double membrane, leur propre génome et une morphologie similaire à celle d'une bactérie, dont découle la théorie de l'endosymbionte.

Ce sont des organites spécialisées dans la génération d'énergie chimique sous forme d'ATP par phosphorylation oxydative. Ce processus est également connu sous le nom de respiration cellulaire, car les mitochondries consomment de l'oxygène et libèrent du dioxyde de carbone.

Réticulum endoplasmique (lisse et rugueux)

C'est une continuation de la membrane nucléaire externe et se compose d'un système de «sacs» membraneux et de tubes qui sont répartis dans une grande partie du cytoplasme. C'est le site principal de synthèse de nouvelles membranes.

Le réticulum endoplasmique rugueux a des ribosomes attachés qui participent à la traduction et à la synthèse des protéines.

Complexe ou appareil de Golgi

C'est un organite membraneux composé de piles et de sacs aplatis. Il est situé près du noyau et est responsable de la modification, du conditionnement et du transport des protéines et des lipides du réticulum endoplasmique.

Il fait partie de la voie de transport et de communication sécrétoire, grâce à sa capacité à envoyer de petites vésicules avec diverses macromolécules dans différents compartiments.

Cytosol ou cytoplasme

C'est le gel aqueux dans lequel plongent les organites cellulaires entourés par la membrane plasmique. Il est riche en différentes classes de grandes et petites molécules et d'innombrables réactions chimiques s'y produisent qui rendent possible la poursuite de la vie cellulaire.

Cytosquelette

Le cytosquelette est l'ossature structurelle interne composée de protéines filamenteuses d'épaisseurs différentes qui sont responsables de l'organisation interne de la cellule, ainsi que de ses caractéristiques externes, notamment en termes de flexibilité et de déformabilité. C'est particulièrement important dans les processus de division cellulaire.

Lysosomes et peroxisomes

Ce sont des organites entourés d'une seule membrane qui sont dispersés dans tout le cytosol. Les premiers sont riches en enzymes digestives et sont responsables de la dégradation et du «recyclage» de différentes substances d'origine interne ou externe.

Les peroxisomes sont responsables de la «détoxification» des cellules par une série de réactions oxydatives catalysées par des oxydases et des catalases en leur sein. Ils sont responsables de la dégradation des lipides et autres substances toxiques.

Références

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