Qu'est-ce qu'une cellule?
Les humains sont constitués de milliards de cellules - l'unité de base de la vie sur terre. Dans cet article, nous expliquons certaines des structures trouvées dans les cellules et décrivons quelques-uns des nombreux types de cellules présentes dans notre corps.
Les cellules peuvent être considérées comme de minuscules emballages contenant des usines, des entrepôts, des systèmes de transport et des centrales électriques. Ils fonctionnent seuls, créant leur propre énergie et se répliquant eux-mêmes - la cellule est la plus petite unité de vie qui puisse se reproduire.
Cependant, les cellules communiquent également entre elles et se connectent pour créer un animal solide et bien collé. Les cellules construisent des tissus, qui forment des organes; et les organes travaillent ensemble pour maintenir l'organisme en vie.
Robert Hook a découvert les cellules pour la première fois en 1665. Il leur a donné leur nom parce qu'elles ressemblaient à cella (Latin pour «petites pièces») où les moines vivaient dans des monastères.
À l'intérieur de la cellule
Différents types de cellules peuvent sembler très différents et jouer des rôles très différents dans le corps.
Par exemple, un spermatozoïde ressemble à un têtard, un ovule femelle est sphérique et les cellules nerveuses sont essentiellement des tubes minces.
Malgré leurs différences, ils partagent souvent certaines structures; ceux-ci sont appelés organites (mini-organes). Voici quelques-uns des plus importants:
Un schéma simplifié d'une cellule humaine.
Noyau
Le noyau peut être considéré comme le siège de la cellule. Il y a normalement un noyau par cellule, mais ce n'est pas toujours le cas, les cellules musculaires squelettiques, par exemple, en ont deux. Le noyau contient la majorité de l’ADN de la cellule (une petite quantité est logée dans les mitochondries, voir ci-dessous). Le noyau envoie des messages pour dire à la cellule de se développer, de se diviser ou de mourir.
Le noyau est séparé du reste de la cellule par une membrane appelée enveloppe nucléaire; les pores nucléaires à l'intérieur de la membrane laissent passer de petites molécules et des ions, tandis que les plus grosses molécules ont besoin de protéines de transport pour les aider à passer.
Membrane plasma
Pour s'assurer que chaque cellule reste séparée de sa voisine, elle est enveloppée dans une membrane spéciale connue sous le nom de membrane plasmique. Cette membrane est principalement constituée de phospholipides, qui empêchent les substances à base d'eau de pénétrer dans la cellule. La membrane plasmique contient une gamme de récepteurs, qui effectuent un certain nombre de tâches, notamment:
- Gardiens de porte: certains récepteurs laissent passer certaines molécules et en arrêtent d'autres.
- Marqueurs: ces récepteurs agissent comme des badges nominatifs, informant le système immunitaire qu'ils font partie de l'organisme et non un envahisseur étranger.
- Communicateurs: certains récepteurs aident la cellule à communiquer avec d'autres cellules et avec l'environnement.
- Attaches: certains récepteurs aident à lier la cellule à ses voisins.
Cytoplasme
Le cytoplasme est l'intérieur de la cellule qui entoure le noyau et contient environ 80% d'eau; il comprend les organites et un liquide gélatineux appelé cytosol. Bon nombre des réactions importantes qui ont lieu dans la cellule se produisent dans le cytoplasme.
Lysosomes et peroxisomes
Les lysosomes et les peroxisomes sont essentiellement des sacs d'enzymes. Les lysosomes contiennent des enzymes qui décomposent les grosses molécules, y compris les anciennes parties des cellules et les matières étrangères. Les peroxysomes contiennent des enzymes qui détruisent les matières toxiques, y compris le peroxyde.
Le cytosquelette
Le cytosquelette peut être considéré comme l'échafaudage de la cellule. Cela l'aide à maintenir la forme correcte. Cependant, contrairement à l'échafaudage régulier, le cytosquelette est flexible; il joue un rôle dans la division cellulaire et la motilité cellulaire - la capacité de certaines cellules à se déplacer, comme les spermatozoïdes, par exemple.
Le cytosquelette contribue également à la signalisation cellulaire grâce à son implication dans l'absorption de matériel provenant de l'extérieur de la cellule (endocytose) et est impliqué dans le déplacement des matériaux dans la cellule.
Réticulum endoplasmique
Le réticulum endoplasmique (RE) traite les molécules dans la cellule et aide à les transporter vers leurs destinations finales. En particulier, il synthétise, replie, modifie et transporte les protéines.
Le RE est composé de sacs allongés, appelés citernes, maintenus ensemble par le cytosquelette. Il existe deux types: ER rugueux et ER lisse.
Appareil de Golgi
Une fois que les molécules ont été traitées par l'ER, elles se déplacent vers l'appareil de Golgi. L'appareil de Golgi est parfois considéré comme le bureau de poste de la cellule, où les articles sont emballés et étiquetés. Une fois que les matériaux sortent, ils peuvent être utilisés dans la cellule ou emportés à l'extérieur de la cellule pour être utilisés ailleurs.
Mitochondries
Souvent désignées comme la centrale électrique de la cellule, les mitochondries aident à transformer l'énergie de la nourriture que nous mangeons en énergie que la cellule peut utiliser - l'adénosine triphosphate (ATP). Cependant, les mitochondries ont un certain nombre d'autres emplois, y compris le stockage du calcium et un rôle dans la mort cellulaire (apoptose).
Ribosomes
Dans le noyau, l'ADN est transcrit en ARN (acide ribonucléique), une molécule similaire à l'ADN, qui porte le même message. Les ribosomes lisent l'ARN et le traduisent en protéine en collant ensemble les acides aminés dans l'ordre défini par l'ARN.
Certains ribosomes flottent librement dans le cytoplasme; d'autres sont rattachés à l'urgence.
La division cellulaire
Notre corps remplace constamment les cellules. Les cellules doivent se diviser pour un certain nombre de raisons, y compris la croissance d'un organisme et pour combler les lacunes laissées par les cellules mortes et détruites après une blessure, par exemple.
Il existe deux types de division cellulaire: la mitose et la méiose.
Mitose
La mitose est la façon dont la plupart des cellules du corps se divisent. La cellule «parent» se divise en deux cellules «filles».
Les deux cellules filles ont les mêmes chromosomes l'une que l'autre et le parent. Ils sont appelés diploïdes car ils ont deux copies complètes des chromosomes.
Méiose
La méiose crée des cellules sexuelles, telles que les spermatozoïdes mâles et les ovules femelles. Dans la méiose, une petite partie de chaque chromosome se détache et adhère à un autre chromosome; c'est ce qu'on appelle la recombinaison génétique.
Cela signifie que chacune des nouvelles cellules possède un ensemble unique d'informations génétiques. C'est ce processus qui permet à la diversité génétique de se produire.
Donc, en bref, la mitose nous aide à grandir et la méiose garantit que nous sommes tous uniques.
Types de cellules
Si l'on considère la complexité du corps humain, il n'est pas surprenant qu'il existe des centaines de types de cellules différents. Voici une petite sélection de types de cellules humaines:
Cellules souches
Les cellules souches sont des cellules qui n'ont pas encore choisi ce qu'elles vont devenir. Certains se différencient pour devenir un certain type de cellule, et d'autres se divisent pour produire plus de cellules souches. On les trouve à la fois dans l'embryon et dans certains tissus adultes, comme la moelle osseuse.
Cellules osseuses
Il existe au moins trois types principaux de cellules osseuses:
- Ostéoclastes, qui dissolvent les os.
- Ostéoblastes, qui forment un nouvel os.
- Les ostéocytes, qui sont entourés d'os et aident à communiquer avec d'autres cellules osseuses.
Cellules sanguines
Il existe trois principaux types de cellules sanguines:
- globules rouges, qui transportent l'oxygène dans le corps
- globules blancs, qui font partie du système immunitaire
- plaquettes, qui aident le sang à coaguler pour éviter la perte de sang après une blessure
Cellules musculaires
Aussi appelées myocytes, les cellules musculaires sont de longues cellules tubulaires. Les cellules musculaires sont importantes pour une vaste gamme de fonctions, y compris le mouvement, le soutien et les fonctions internes, telles que le péristaltisme - le mouvement des aliments le long de l'intestin.
Les spermatozoïdes
Ces cellules en forme de têtard sont les plus petites du corps humain.
Ils sont mobiles, ce qui signifie qu'ils peuvent bouger. Ils réalisent ce mouvement en utilisant leur queue (flagelle), qui est remplie de mitochondries énergétiques.
Les spermatozoïdes ne peuvent pas se diviser; ils ne portent qu'une copie de chaque chromosome (haploïde), contrairement à la majorité des cellules, qui en portent deux copies (diploïde).
Ovule femelle
Comparé au spermatozoïde, l'ovule femelle est un géant; c'est la plus grande cellule humaine. L'ovule est également haploïde, de sorte que l'ADN du sperme et de l'ovule peut se combiner pour créer une cellule diploïde.
Cellules adipeuses
Les cellules adipeuses sont également appelées adipocytes et sont le principal constituant du tissu adipeux. Ils contiennent des graisses stockées appelées triglycérides qui peuvent être utilisées comme énergie en cas de besoin. Une fois les triglycérides épuisés, les cellules graisseuses rétrécissent. Les adipocytes produisent également certaines hormones.
Cellules nerveuses
Les cellules nerveuses sont le système de communication du corps. Aussi appelés neurones, ils se composent de deux parties principales: le corps cellulaire et les processus nerveux. Le corps central contient le noyau et d'autres organites, et les processus nerveux (axones ou dendrites) fonctionnent comme de longs doigts, transportant des messages au loin. Certains de ces axones peuvent mesurer plus d'un mètre de long.
En un mot
Les cellules sont aussi fascinantes que variées. Dans un sens, ce sont des villes autonomes qui fonctionnent seules, produisant leur propre énergie et protéines; dans un autre sens, ils font partie de l'immense réseau de cellules qui crée les tissus, les organes et nous.
