La cellule : structure et fonction

La cellule : structure et fonction

Les cellules procaryotes ne possèdent pas de noyau mais un filament unique d'acide nucléique 
qui n'est pas entouré par une membrane. Ces cellules contiennent peu d'organites. Une paroi 
cellulaire rigide ou semi rigide entoure la  membrane cellulaire (plasmatique) et donne sa 
forme à la cellule. Les bactéries sont des organismes procaryotes unicellulaires. 
Les cellules  eucaryotes  possèdent un noyau contenant  plusieurs chromosomes.  Elles 
présentent également plusieurs  sortes  d'organites spécialisés.  Comme les  cellules 
procaryotes, les cellules eucaryotes sont délimitées par une membrane cellulaire (plasmique). 
Toutes les cellules humaines étant des cellules eucaryotes, ce chapitre traitera essentiellement 
de ce type de cellules et de leurs fonctions. Les protozoaires, les champignons, les algues, les 
végétaux, les animaux vertébrés et invertébrés, sont des organismes eucaryotes...



Les structures cellulaires 


Toutes les cellules possèdent les structures suivantes : 

• La membrane cellulaire (plasmique). Les cellules procaryotes er eucaryotes sont 
délimitées par la membrane plasmique. La perméabilité de la membrane plasmique est 
sélective, c'est-à-dire que certains composés peuvent traverser et d'autres pas. L'eau, 
l'alcool et les gaz peuvent franchir facilement cette membrane, alors que les  ions, les 
grosses protéines et les glucides ne le peuvent pas. Le passage de substances à travers 
la membrane plasmique met en jeu les mécanismes suivants : 

Diffusion 
Osmose 
Transport 
facilité 
Endocytose 
-Phagocytose 
-Pinocytose 
Exocytose 

Mouvement spontané de substances d'une région ou leur concentration 
est élevée vers une région où leur concentration est plus faible. 
Diffusion simple de l'eau à travers une membrane semi perméable. 
Réalisé par des protéines  membranaires spécialisées  permettant le 
passage de molécules spécifiques. 
Processus permettant l'entrée du matériel dans la cellule. 
La membrane 'englobe' une substance ou un corps étranger. 
La membrane 'englobe'  de petites gouttelettes d'eau. 
Excrétion de substances hors de la cellule, par des vésicules. 

• Le cytoplasme. Le cytoplasme est la  matrice fluide à l'intérieur de la cellule. Il est 
constitué essentiellement d'eau et de substances dissoutes comme l'O2,le CO2,les 
déchets cellulaires (l'urée)  , le  glucose et l'ATP. 

• Les ribosomes. Les ribosomes sont les sites de production des protéines de la cellule. 
Ils sont le support de la traduction, c'est-à-dire de la synthèse des protéines selon le 
code de l'ARNm produit à partir de l'ADN dans le noyau. 

• La  paroi cellulaire (que  l'on  trouve  chez  certaines  cellules  procaryotes  et 
eucaryotes).Parmi les cellules eucaryotes, seules les cellules végétales possèdent une 
paroi cellulaire qui  leur  confère  leur  forme. Il existe également des bactéries qui 
possèdent une paroi cellulaire. 

• Les chromosomes. Les chromosomes contiennent l'ADN  de  la  cellule. Ils sont 
localisés dans le  noyau des cellules eucaryotes. Chaque espèce possède un nombre 
distinct de chromosomes. 



• Un organite est une structure subcellulaire spécialisée dans une fonction particulière. 



Les cellules eucaryotes comprennent les organites suivants : 

Organite. 
Noyau. 
Nucléole. 
Ribosomes. 
Réticulum 
endoplasmique. 


Structure et fonction


Contient des chromosomes et le nucléole. Stocke le matériel génétique et contrôle toutes les activités cellulaires. Masse d'ARN localisée dans le noyau. Centre d'assemblage de l'ARN pour élaborer les ribosomes ou d'autres structures. Particules granuleuses d'ARN et de protéines,  impliquées  dans  la synthèse des protéines. 
Réseau membranaire en relation avec  la  membrane plasmique et la membrane nucléaire. 
Rugueux (RER).  Des ribosomes  sont  attachés  au  RER. Rôle dans  la  synthèse  des 
protéines utilisées en dehors de a cellule. 
Lisse (REL) Appareil de 
Golgi. 
Mitochondries. 
Lysosomes. 
Vésicules de 
sécrétion 
Microtubules. 
Microfilaments. 
Centrioles. 
Pas de ribosomes. Rôle dans  la  synthèse des stéroïdes,  le  transport intercellulaire et la détoxification. 
Systèmes de saccules aplatis et de vésicules. 'Emballage' des protéines produites par le RER. 
Organites ovoïdes dont les repliements, appelés crêtes, participent à la 
production d'ATP par phosphorylation oxydative via le cycle de Krebs. 
Vésicules contenant  les  enzymes  de dégradation des structures 
cellulaires vieillissantes ou de particules ingérées 
Vésicules membranaires de stockage des protéines de sécrétion 
Longues fibres protéiques impliquées dans la forme et le mouvement. 
Deux courts cylindres composés de microtubules, à proximité du noyau 
en division. Impliqués dans  le  mouvement des chromosomes de  la 
division cellulaire. 
Réplication, transcription, traduction et mutation. 

• La réplication est le processus par lequel une copie d'ADN identique à l'original est 
formée avant la division cellulaire. 

• La transcription est la production d'ARN à partir d'une matrice de l'ADN. 

• L'ARN m quitte ensuite le noyau et s'associe aux ribosomes dans le cytoplasme pour 
synthétiser une protéine lors d'un processus appelé la traduction. 

• Une mutation est une erreur de réplication qui n'est pas réparée. Certaines mutations 
surviennent spontanément, alors que de nombreuses autres sont induites par différents 
agents dits  mutagènes. Il  existe des mutations qui  ne sont ni  visibles,  ni graves. 
Certaines peuvent être dangereuses ou létales,  d'autres encore peuvent être un 



 bénéfice  pour  l'organisme.  Les  mutations jouent  un rôle  important  dans  la 
diversification du patrimoine génétique. 
Mitose et méiose. 
La mitose est le processus normal de la division cellulaire (figure 3,1). 
Elle se produit lorsque l'organisme a besoin de plus de cellules pour sa croissance, pour des 
réparations ou pour le remplacement de cellules. 
La mitose produit deux cellules filles identiques qui ont le même contenu chromosomique que 
la cellule mère. 


Important 


Vous devez faire la différence entre : 

• Mitose : division cellulaire même nombre de chromosomes. 

• Méiose : division  cellulaire  qui  aboutit  à  une  cellule  fille  dont  le  contenu 
chromosomique est réduit de moitié par rapport à celui de la cellule mère. Impliquée 
uniquement dans la production de gamètes. 

La méiose est le processus de formation des gamètes (cellules sexuelles). Elle ressemble à la 
mitose par bien des points, mais aboutit à la  formation de 4 cellules filles contenant chacune 
la  moitié du contenu chromosomique de la cellule mère (Figure3, 1). Dans l'espèce humaine, 
les cellules somatiques (du corps) ont toutes 46 chromosomes, soit 23 paires de chromosomes 
(diploïdie). A l'issue de la  méiose, les gamètes possèdent 2 chromosomes (haploïdie), soit 2 
fois moins de chromosomes. 


La communication cellulaire


La communication entre les cellules adjacentes ou éloignées les unes des autres est nécessaire 
au fonctionnement normal de l'organisme. Cette communication se fait selon des processus 
différents. Des messages chimiques, comme les  hormones, secrétées dans le  sang, ou des 
neurotransmetteurs, libérés  par  les  cellules  nerveuses, peuvent activer  ou inhiber  le 
fonctionnement de certaines cellules. Un contact physique entre deux cellules peut provoquer 
une inhibition de contact qui aboutit souvent à un arrêt de la  mitose. Dans le  cas du cancer, 
les cellules ne répondent plus à l'inhibition de contact et se divisent de façon anarchique