Structure et ultrastructure des cellules

Le plus important en quelques mots

Dans ce résumé, tu verras ce qui différencie la structure de l'ultrastructure d'une cellule. Tu apprendras aussi à identifier et à décrire le rôle principal des différents composants cellulaires (organites) de la cellule eucaryote.

Définition

La cellule est l'unité fonctionnelle et structurale de base des êtres vivants. Elle est par conséquent capable de vivre de manière autonome et constitue ainsi la plus petite unité du vivant ! L'organisation biologique distingue deux types de cellules : les cellules procaryotes, qui se retrouvent, par exemple, chez bactéries, et les cellules eucaryotes qui constituent l'être humain.

La structure de la cellule eucaryote

La structure de la cellule eucaryote est observable au microscope optique et comprend trois composants :

la membrane plasmique (1.), qui délimite l'intérieur (cytoplasme) et l'extérieur (milieu extracellulaire) de la cellule ;
le cytoplasme (2.), qui est la partie interne de la cellule contenant les organites cellulaires ;
le noyau (3.), délimité par l'enveloppe nucléaire et qui contient le matériel génétique (ADN).

1. Membrane plasmique

2. Cytoplasme

3. Noyau

Biologie et physiopathologie humaines; Systèmes biologiques; 1re ST2S; Structure et ultrastructure des cellules

Note 1 : Contrairement aux cellules eucaryotes, les cellules procaryotes sont dépourvues de noyau. Ainsi, le matériel génétique (ADN) est libre dans le cytoplasme de la cellule. Bien que toutes les cellules eucaryotes partagent une même organisation cellulaire, leur structure peut tout de même varier selon leur fonction : les globules rouges, par exemple, sont dépourvus de noyau !

La diversité des cellules eucaryotes

Le nombre de cellules composant le corps humain est énorme. Bien que toutes les cellules du corps possèdent une même structure de base, il existe une grande variété de types de cellules. Cette diversité cellulaire s'explique par le fait que la structure d'une cellule est adaptée au rôle que celle-ci joue dans l'organisme :

Type de cellule	Structure et spécificité	Rôle
Érythrocyte ou hématie (globule rouge)	Cellule mobile, ronde et biconcave 7,5 micromètres de diamètre	Transporte des gaz respiratoires (O₂ et CO₂) dans l'organisme
Leucocyte (globule blanc)	Cellule mobile, ronde 8 à 15 micromètres de diamètre	Intervient dans la défense immunitaire
Cellule caliciforme	En forme de calice Quelques micromètres de haut	Sécrète du mucus
Cellule intestinale	Cylindrique avec des prolongements = microvillosités 30 micromètres dont 3,5 micromètres de microvillosités	Absorbe des nutriments
Cellule ciliée des voies respiratoires	Cylindrique avec des microvillosités et des cils 45 micromètres dont 5 à 7 micromètres de microvillosités	Capte les particules de la lumière des voies respiratoires et déplace le mucus vers le larynx grâce au battement des cils
Cellule musculaire striée	Fusiforme (plus longue que large) et allongée Quelques centimètres de long	Permet la contraction musculaire
Spermatozoïde	Cellule mobile, allongée avec un flagelle 55 micromètres de long	Intervient dans la reproduction
Neurone	Étoilée et allongée Quelques micromètres à plus d'un mètre de long	Reçoit et transmet l'influx nerveux (message)

Exemple

Lors la digestion, les nutriments sont absorbés au niveau de l'intestin grêle. L'absorption des nutriments est le mécanisme de transport d'une substance vers le milieu intérieur de l'organisme. Ici, les nutriments passent de la lumière intestinale vers le sang ou la lymphe. Ainsi, la structure des cellules épithéliales de l'intestin grêle est optimisée afin d'assurer avec le maximum d'efficacité l'absorption des nutriments : les cellules intestinales sont dotées de microvillosités, qui sont des replis de la membrane plasmique qui permettent par conséquent d'augmenter la surface d'échange avec le milieu extracellulaire, et donc l'efficacité de l'absorption !

L'ultrastructure de la cellule eucaryote

Le microscope électronique possède un pouvoir de résolution plus élevé que celui du microscope optique. Il permet ainsi d'obtenir une vision beaucoup plus précise de la structure et de l'intérieur d'une cellule (observation de composants cellulaires plus petits (organites)). La structure d'une cellule visible au microscope électronique s'appelle l'ultrastructure et comprend :

1. Membrane plasmique

2. Noyau

3. Appareil de Golgi

4. Centrosome

5. Réticulum endoplasmique granuleux

6. Ribosomes

7. Lysosome

8. Réticulum endoplasmique lisse

9. Cytosquelette

10. Mitochondrie

Biologie et physiopathologie humaines; Systèmes biologiques; 1re ST2S; Structure et ultrastructure des cellules

Les organites cellulaires et leur rôle dans la cellule eucaryote

Un organite est une structure intracellulaire différenciée et limitée par une membrane. Dans la cellule, chaque organite possède une organisation et un rôle qui lui est propre :

Organite	Rôle principal
Membrane plasmique	Délimite la cellule et permet les échanges entre le milieu intra- et extracellulaire
Noyau	Détient l'information génétique (ADN) et est délimité par l'enveloppe nucléaire
Appareil de Golgi	Tient le rôle de centre de tri des protéines et des lipides produits par le réticulum endoplasmique (lisse et granuleux) : fabrication, affinage, tri et expédition (sous forme de vésicules)
Centrosome	Joue un rôle dans la division cellulaire
Ribosomes	Joue un rôle dans la synthèse des protéines
Réticulum endoplasmique granuleux	Joue un rôle dans la synthèse des protéines
Lysosome	Joue un rôle dans la digestion de déchets cellulaires et d'éléments étrangers
Réticulum endoplasmique lisse	Joue un rôle dans la synthèse des lipides
Cytosquelette	Structure la forme de la cellule et joue un rôle dans la mobilité, le soutien et les mouvements intracellulaires
Mitochondrie	Joue un rôle dans la production d'énergie utilisable par la cellule (ATP)

Note 2 : Les cellules contiennent, selon leur spécialisation et leur fonction, plus ou moins d'organites !