cellule....définition.....construction.... historique..et plus

la cellule :

c'est quoi une cellule ??

La cellule vient de cellula, un mot latin qui signifie petite chambre. C’est l’unité de base des êtres vivants, sa taille est de quelques centièmes de millimètres. Elle a un noyau qui renferme la majorité de l’information génétique. Ce noyau est entouré de cytoplasme dans lequel se déroule la plupart des réactions chimiques nécessaires à la vie humaine. Environ cent mille milliards de cellules qui appartiennent  à environ deux cent types différents composent l’être humain..... l'histoire : 1665 : Robert Hooke découvre des cellules mortes dans du liège, ces cellules lui font penser aux cellules d'un monastère, d'où le nom. Puis il observe des cellules dans des plantes vivantes, en utilisant les premiers microscopes. 1839 : Theodor Schwann découvre que les plantes et les animaux sont tous faits de cellules, concluant que la cellule est l'unité commune de structure et de développement, ce qui fonda la théorie cellulaire. Il donna son nom aux cellules de Schwann. La croyance selon laquelle des formes de vie peuvent apparaître spontanément (génération spontanée) est réfutée par Louis Pasteur(1822-1895). 1858 : Rudolf Virchow affirma que les cellules naissent du résultat de la division cellulaire (« omnis cellula ex cellula »), ce qui repose en termes cellulaires la question de l'œuf et de la poule. C'est précisément cette partie qui est attaquée par les tenants ducréationnisme ou de son dernier avatar, le dessein intelligent. le fonctionnement d'une cellule : Comment fonctionne une cellule ?[3]. En fait, si on sait comment elle fonctionne en théorie, les biologistes sont toujours incapables de fabriquer de toute pièce une cellule fonctionnelle. Nous verrons en dernière page qu'on s'en rapproche avec les travaux de Graig Venter mais de façon encore très simplifiée. Pourquoi ? Car il reste beaucoup de questions ouvertes et donc autant d'inconnues qui peuvent jouer un rôle encore insoupçonné et peut-être important dans l'expression de la vie. La recherche continue. La cellule contient une multitude de vestiges ancestraux témoignant de l’évolution d’une entité de base miniaturisée. Au fil de l’évolution la cellule est devenue une entité à ce point complexe qu’elle ne peut plus être décrite aujourd’hui sans faire appel à la fois à la biochimie et à la biologie moléculaire. L’ère du microscope optique est révolue et nous devons aujourd’hui exploiter la technologie nucléaire pour tenter de trouver une explication unificatrice à son existence. Constituants biochimiques Sur le plan biochimique, la cellule est principalement constituée d’oxygène, d’hydrogène, de carbone et d’azote, éléments que l’on retrouve dans la majorité des composants organiques. Elle comprend de 60 à 70% d’eau, 20% de protéines et environ 4% d’acides nucléiques. Les 6% restants sont partagés entre les acides gras (lipides), les hydrates de carbone (polysaccharides) et d’autres constituants à l’état de traces. Toutes les structures solides que l’on trouve dans une cellule sont des combinaisons complexes de ces différentes macromolécules. La quantité d’eau présente dans la cellule est importante car elle représente un environnement propice au développement des réactions chimiques. Avant toute chose, il faut faire la distinction entre la cellule procaryote, sans noyau, et la cellule eucaryote, qui dispose d’un véritable noyau. La première regroupe les algues bleues et vertes, les bactéries, ainsi que les actinomycètes proches des moisissures. Les cellules eucaryotes reprennent toutes les autres cellules. Leur différence de structure est le signe vraisemblable d’un stade d’évolution différent, la cellule simple ou procaryote étant apparue en premier lieu, avant que l’évolution ne façonne la cellule eucaryote. Elles ont évolué chacune à partir d’une forme ancestrale qui est probablement apparue il y a plus de 3 milliards d’années. construction d'une cellule : A) La membrane cellulaire: La cellule, tout comme l’usine, est entourée de murs. Elle est enveloppée d’une membrane qui est formée principalement de trois matériaux: des protéines, des lipides (appelés communément graisses), et des glucides (des sucres.) Ces trois matériaux font en sorte que n’entre pas n’importe quoi dans la cellule. La membrane peut en effet choisir ce qui peut ou non pénétrer à l’intérieur de la cellule: on dit que c’est une membrane sélective. La sélection s’effectue par deux mécanismes: par les pores (petites ouvertures comparables aux fenêtres d’une usine) et aussi par des structures plus complexes: les récepteurs membranaires qu’on pourrait comparer aux portes de réception d’une usine. Dans une usine, les employés, la direction et les marchandises n’entrent pas par la même porte. A chaque porte, il y a un personnel affecté pour contrôler ce qui peut y entrer ou non. C’est le rôle des récepteurs membranaires, "aux portes de la cellule." Etant responsable de tout ce qui peut y entrer ou en sortir, la membrane cellulaire joue un rôle capital dans l’organisme humain. Dans la section portant sur l’insuline, nous verrons comment celle-ci peut affecter le fonctionnement de la membrane cellulaire. B) Le cytoplasme: J’ai comparé à juste titre le cytoplasme aux divers ateliers d’une usine. C’est en effet au niveau du cytoplasme que s’effectue la fabrication qu’on appelle ici la synthèse des divers matériaux que la cellule peut élaborer. Par exemple, il existe des cellules hormonales: c’est dans le cytoplasme de ces cellules que seront synthétisées les hormones. Le cytoplasme est structuré comme une chaîne de montage. Les plans de travail arrivent du noyau et sont distribués aux endroits spécifiques de fabrication par un système de tuyauterie complexe: le réticulum endoplasmique. A certains endroits déterminés se trouvent les tables de travail: les ribosomes, sur lesquels sont synthétisés les divers matériaux. Pour pouvoir fonctionner, notre usine microscopique a besoin d’énergie. Qu’à cela ne tienne, dans le cytoplasme, on retrouve des piles en quantité suffisante et renouvelables: ce sont les mitochondries, qui fournissent l’énergie nécessaire à toute cette mécanique. C) Le noyau: Le noyau est la tête dirigeante de ce que va produire le cytoplasme: c’est dans le noyau que se prennent les décisions. Quelles décisions peut prendre un noyau? Il y en a plusieurs: par exemple, il peut décider quand demander au cytoplasme de commencer à synthétiser une hormone quelconque ou encore quand en arrêter la production. Il peut aussi décider quand commencer la multiplication cellulaire et quand l’arrêter. Toutes ces informations sont contenues dans un long filament qui, en fait, est un code. On l’appelle code génétique, car ce code est copié et transmis à chaque multiplication cellulaire et d’une génération à l’autre chez l’être humain. Des extraits de ce code sont copiés et expédiés au cytoplasme en utilisant le réticulum endoplasmique(la tuyauterie interne des cellules) comme voie de communication. C’est un peu comme les mémos qui sont transmis dans une usine par le bureau de direction, et qui diraient par exemple à l’atelier: "Fabriquez des pianos" ou, quand il y en aurait suffisamment, "cessez de fabriquer des pianos". Le noyau est isolé du cytoplasme par une membrane appelée membrane nucléaire. Cette membrane est percée de pores qui sont de petites ouvertures qui permettent l’échange d’informations entre le noyau et le cytoplasme.Toutes les cellules de l’organisme humain possèdent un noyau, sauf les globules rouges et les plaquettes du système sanguin. flux organisé de matière et d’énergie : Cette structure de base (une membrane organisant les échanges entourant un compartiment, lieu de réactions chimiques spécifiques) va permettre la mise en place et le maintien de flux de matière, d'énergie, d'information... traversant la cellule. Il y a donc une réelle organisation des échanges cellule-extérieur, qui va permettre au « système cellule » (au sens thermodynamique) de maintenir sa structure hautement organisée. Finalement, la cellule ne constitue pas une structure stable et immuable mais plutôt une entité dynamique nécessitant un apport constant de matière et d'énergie pour permettre son fonctionnement et le maintien de sa structure : seule son organisation persiste, ses constituants étant en perpétuel renouvellement. Le potentiel de repos de la cellule détermine la différence de potentiel (-70 mV environ[réf. nécessaire]), avec l'intérieur de la cellule négatif.