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3 : Le niveau cellulaire de l'organisation

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    Les biologistes cellulaires et du développement étudient comment la division continue d'une seule cellule entraîne une telle complexité et une telle différenciation. Considérez la différence entre une cellule structurelle de la peau et une cellule nerveuse. Une cellule structurelle de la peau peut avoir la forme d'une plaque plate (squameuse) et ne vivre que peu de temps avant d'être éliminée et remplacée. Bien regroupées en rangées et en feuilles, les cellules squameuses de la peau constituent une barrière protectrice pour les cellules et les tissus qui se trouvent en dessous. Une cellule nerveuse, quant à elle, peut avoir la forme d'une étoile, déclencher de longs processus pouvant atteindre un mètre de long et vivre toute la vie de l'organisme. Grâce à leurs longs appendices sinueux, les cellules nerveuses peuvent communiquer entre elles et avec d'autres types de cellules du corps et envoyer des signaux rapides qui informent l'organisme sur son environnement et lui permettent d'interagir avec cet environnement. Ces différences illustrent un thème très important qui est constant à tous les niveaux organisationnels de la biologie : la forme d'une structure est parfaitement adaptée à l'exécution des fonctions particulières assignées à cette structure.

    • 3.0 : Prélude au niveau cellulaire de l'organisation
      Vous êtes passé d'un seul ovule fécondé à un organisme complexe contenant des milliards de cellules que vous voyez lorsque vous vous regardez dans un miroir. Au cours de ce processus de développement, les premières cellules indifférenciées se différencient et se spécialisent dans leur structure et leur fonction. Ces différents types de cellules forment des tissus spécialisés qui agissent de concert pour remplir toutes les fonctions nécessaires à l'organisme vivant.
    • 3.1 : La membrane cellulaire
      Malgré les différences de structure et de fonction, toutes les cellules vivantes des organismes multicellulaires sont entourées d'une membrane cellulaire. Comme la couche externe de votre peau sépare votre corps de son environnement, la membrane cellulaire (également appelée membrane plasmique) sépare le contenu interne d'une cellule de son environnement extérieur. Cette membrane cellulaire constitue une barrière protectrice autour de la cellule et régule les matériaux qui peuvent entrer ou sortir.
    • 3.2 : Le cytoplasme et les organites cellulaires
      Maintenant que vous avez appris que la membrane cellulaire entoure toutes les cellules, vous pouvez plonger à l'intérieur d'une cellule humaine prototypique pour en savoir plus sur ses composants internes et leurs fonctions. Toutes les cellules vivantes des organismes multicellulaires contiennent un compartiment cytoplasmique interne et un noyau au sein du cytoplasme. Le cytosol, substance gélatineuse présente dans la cellule, fournit le milieu fluide nécessaire aux réactions biochimiques. Les cellules eucaryotes, y compris toutes les cellules animales, contiennent également divers organites.
    • 3.3 : Le noyau et la réplication de l'ADN
      Le noyau est l'organite le plus gros et le plus proéminent d'une cellule (Figure 3.3.1). Le noyau est généralement considéré comme le centre de contrôle de la cellule car il contient toutes les instructions génétiques nécessaires à la fabrication des protéines. Il est intéressant de noter que certaines cellules du corps, telles que les cellules musculaires, contiennent plus d'un noyau, connu sous le nom de noyau multinucléé. D'autres cellules, comme les globules rouges de mammifères, ne contiennent aucun noyau.
    • 3.4 : Synthèse des protéines
      La plupart des composants structuraux de la cellule sont constitués, au moins en partie, par des protéines et pratiquement toutes les fonctions qu'une cellule exerce sont complétées à l'aide de protéines. L'une des classes de protéines les plus importantes est celle des enzymes, qui aident à accélérer les réactions biochimiques nécessaires qui se produisent à l'intérieur de la cellule. Certaines de ces réactions biochimiques critiques incluent la construction de molécules plus grosses à partir de composants plus petits et la décomposition de molécules plus grosses en composants plus petits.
    • 3.5 : Croissance et division cellulaires
      Les cellules du corps se remplacent au cours de la vie d'une personne. Par exemple, les cellules qui tapissent le tractus gastro-intestinal doivent être fréquemment remplacées lorsqu'elles sont constamment « usées » par le mouvement des aliments dans l'intestin. Mais qu'est-ce qui déclenche la division d'une cellule et comment se prépare-t-elle à une division cellulaire complète ? Le cycle cellulaire est la séquence des événements de la vie de la cellule depuis le moment où elle est créée à la fin d'un cycle précédent de division cellulaire jusqu'à ce qu'elle se divise elle-même, générant deux
    • 3.6 : Différenciation cellulaire
      Comment un organisme complexe tel qu'un être humain évolue-t-il à partir d'une seule cellule, un œuf fécondé, pour devenir la vaste gamme de types de cellules tels que les cellules nerveuses, les cellules musculaires et les cellules épithéliales qui caractérisent l'adulte ? Tout au long du développement et de l'âge adulte, le processus de différenciation cellulaire amène les cellules à adopter leur morphologie et leur physiologie finales. La différenciation est le processus par lequel les cellules non spécialisées se spécialisent pour exercer des fonctions distinctes.