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3.2 : Comparaison des cellules procaryotes et eucaryotes

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    Les cellules appartiennent à l'une des deux grandes catégories suivantes : procaryotes et eucaryotes. Les organismes principalement unicellulaires des domaines Bactéries et Archées sont classés comme procaryotes (pro - = avant ; - caryon - = noyau). Les cellules animales, végétales, champignons et protistes sont des eucaryotes (eu - = vrai).

    Composants des cellules procaryotes

    Toutes les cellules partagent quatre composants communs : 1) une membrane plasmique, une enveloppe extérieure qui sépare l'intérieur de la cellule de son environnement environnant ; 2) un cytoplasme, constitué d'une région semblable à de la gelée à l'intérieur de la cellule dans laquelle se trouvent d'autres composants cellulaires ; 3) l'ADN, le matériel génétique de la cellule ; et 4) ribosomes, particules qui synthétisent des protéines. Cependant, les procaryotes diffèrent des cellules eucaryotes de plusieurs manières.

    Une cellule procaryote est un organisme unicellulaire simple (unicellulaire) dépourvu de noyau ou de tout autre organite lié à la membrane. Nous verrons bientôt que cela est très différent chez les eucaryotes. L'ADN procaryote se trouve dans la partie centrale de la cellule : une région sombre appelée nucléoïde (Figure\(\PageIndex{1}\)).

    Dans cette illustration, la cellule procaryote a une forme ovale. Le chromosome circulaire est concentré dans une région appelée nucléoïde. Le liquide à l'intérieur de la cellule s'appelle le cytoplasme. Les ribosomes, représentés par de petits cercles, flottent dans le cytoplasme. Le cytoplasme est enfermé dans une membrane plasmique, elle-même enveloppée par une paroi cellulaire. Une capsule entoure la paroi cellulaire. La bactérie représentée possède un flagelle qui fait saillie à partir d'une extrémité étroite. Les pili sont de petites protubérances qui s'étendent de la capsule dans toutes les directions.
    Figure\(\PageIndex{1}\) : Cette figure montre la structure généralisée d'une cellule procaryote.

    Contrairement aux archées et aux eucaryotes, les bactéries possèdent une paroi cellulaire constituée de peptidoglycane, composée de sucres et d'acides aminés, et nombre d'entre elles possèdent une capsule de polysaccharide (Figure\(\PageIndex{1}\)). La paroi cellulaire agit comme une couche de protection supplémentaire, aide la cellule à conserver sa forme et prévient la déshydratation. La capsule permet à la cellule de se fixer aux surfaces de son environnement. Certains procaryotes ont des flagelles, des pili ou des fimbriae. Les flagelles sont utilisés pour la locomotion, tandis que la plupart des pili sont utilisés pour échanger du matériel génétique au cours d'un type de reproduction appelé conjugaison.

    Cellules eucaryotes

    Dans la nature, la relation entre la forme et la fonction est apparente à tous les niveaux, y compris au niveau de la cellule, et cela deviendra clair au fur et à mesure que nous explorerons les cellules eucaryotes. Le principe « la forme suit la fonction » se retrouve dans de nombreux contextes. Par exemple, les oiseaux et les poissons ont un corps profilé qui leur permet de se déplacer rapidement dans le milieu dans lequel ils vivent, que ce soit l'air ou l'eau. Cela signifie qu'en général, on peut déduire la fonction d'une structure en examinant sa forme, car les deux sont appariées.

    Une cellule eucaryote est une cellule qui possède un noyau lié à la membrane et d'autres compartiments ou sacs liés à la membrane, appelés organites, qui ont des fonctions spécialisées. Le mot eucaryote signifie « véritable noyau » ou « véritable noyau », faisant allusion à la présence du noyau lié à la membrane dans ces cellules. Le mot « organite » signifie « petit organe » et, comme nous l'avons déjà mentionné, les organites ont des fonctions cellulaires spécialisées, tout comme les organes de votre corps ont des fonctions spécialisées.

    Taille de la cellule

    Avec un diamètre de 0,1 à 5,0 µm, les cellules procaryotes sont significativement plus petites que les cellules eucaryotes, dont le diamètre varie de 10 à 100 µm (Figure\(\PageIndex{2}\)). La petite taille des procaryotes permet aux ions et aux molécules organiques qui y pénètrent de se propager rapidement à d'autres parties de la cellule. De même, tous les déchets produits dans une cellule procaryote peuvent être évacués rapidement. Cependant, les cellules eucaryotes de plus grande taille ont développé différentes adaptations structurales pour améliorer le transport cellulaire. En effet, la grande taille de ces cellules ne serait pas possible sans ces adaptations. En général, la taille des cellules est limitée car le volume augmente beaucoup plus rapidement que la surface cellulaire. À mesure qu'une cellule s'agrandit, il devient de plus en plus difficile pour elle d'acquérir suffisamment de matériaux pour soutenir les processus à l'intérieur de la cellule, car la taille relative de la surface à travers laquelle les matériaux doivent être transportés diminue.

    Les tailles relatives sur une échelle logarithmique, de 0,1 nm à 1 m, sont indiquées. Les objets sont présentés du plus petit au plus grand. Le plus petit objet représenté, un atome, mesure environ 1 nm. Les autres objets les plus importants présentés sont les lipides et les protéines ; ces molécules se situent entre 1 et 10 nm. Les bactéries mesurent environ 100 nm et les mitochondries, environ 1 µm. Les cellules végétales et animales mesurent entre 10 et 100 µm. Un œuf humain mesure entre 100 µm et 1 mm. Un œuf de grenouille mesure environ 1 mm. Un œuf de poule et un œuf d'autruche mesurent tous deux entre 10 et 100 mm, mais un œuf d'autruche est plus gros. À titre de comparaison, un être humain mesure environ 1 m de haut.
    Figure\(\PageIndex{2}\) : Cette figure montre les tailles relatives de différents types de cellules et de composants cellulaires. Un humain adulte est présenté à titre de comparaison.

    Résumé de la section

    Les procaryotes sont principalement des organismes unicellulaires des domaines des bactéries et des archées. Tous les procaryotes possèdent des membranes plasmiques, un cytoplasme, des ribosomes, une paroi cellulaire, de l'ADN et ne possèdent pas d'organites liés à la membrane. Beaucoup ont également des capsules de polysaccharides. Le diamètre des cellules procaryotes varie de 0,1 à 5,0 µm.

    Comme une cellule procaryote, une cellule eucaryote possède une membrane plasmique, un cytoplasme et des ribosomes, mais une cellule eucaryote est généralement plus grande qu'une cellule procaryote, possède un véritable noyau (c'est-à-dire que son ADN est entouré d'une membrane) et possède d'autres organites liés à la membrane qui permettent de compartimenter les fonctions. Les cellules eucaryotes ont tendance à être de 10 à 100 fois plus grandes que les cellules procaryotes.

    Lexique

    cellule eucaryote
    une cellule qui possède un noyau lié à la membrane et plusieurs autres compartiments ou sacs liés à la membrane
    organelle
    un compartiment ou un sac lié à une membrane à l'intérieur d'une cellule
    cellule procaryote
    organisme unicellulaire dépourvu de noyau ou de tout autre organite lié à la membrane

    Contributeurs et attributions