Composant important d'une cellule typique (expliqué avec le diagramme)

Certains des composants les plus importants d'une cellule typique sont les suivants:

Au microscope optique ordinaire, seuls quelques organites cellulaires tels que les mitochondries, le complexe de Golgi, les chloroplastes et le noyau sont visibles.

Cependant, au microscope électronique, plusieurs autres organites cytoplasmiques tels que le réticulum endoplasmique, les ribosomes, les lysosomes, la membrane nucléaire, la membrane plasmique, etc.

Membrane plasma:

La limite la plus externe de la cellule animale s'appelle la «membrane plasmique». Il est invisible au microscope optique, mais au microscope électronique, il semble se composer de deux couches denses appelées la couche dense externe et la couche dense interne. Ces deux couches ont une épaisseur d'environ 20A ° et sont séparées l'une de l'autre par une zone moins dense d'environ 35A ° d'épaisseur.

De cette manière, l'épaisseur totale de la membrane plasmatique est d'environ 75 ° C. Avant l’avancée du microscope électronique, on pensait que la membrane plasmique était très tendue au-dessus de la cellule. Mais nous savons maintenant qu’une seule membrane plasmique peut contenir jusqu’à 3000 microvillosités. Une autre particularité de la structure de la membrane est qu’elle reste connectée au réticulum endoplasmique.

La membrane plasmique est de composition lipo-protéique.

Les fonctions:

1. Donne une identité à la cellule.

2. Protège les organites cellulaires.

3. Aide à la digestion par phagocytose et pinocytose.

4. Étant perméable à l'eau, l'eau peut la traverser.

5. Aide au transport des ions.

6. Aide à la formation des organites cytoplasmiques.

Mitochondries :

Le terme mitochondrie a été utilisé pour la première fois par Benda (1902) pour désigner le filamenteux et les granules du cytoplasme cellulaire. La plupart des connaissances relatives à la structure fine des mitochondries sont dues aux études de Palade (1952, 55, 56) et de Sjostrand (1955). Grâce à ces études, les mitochondries sont maintenant définies comme les structures à double paroi d'organites cellulaires dans lesquelles se trouvent les structures membraneuses appelées crêtes.

La chambre externe de la mitochondrie est composée de deux couches denses et d'une couche moins dense d'une épaisseur totale de 140 à 180 A °, tandis que les mesures des couches denses externe et interne varient de 35 à 60 A à l'épaisseur. en fonction de l'état physiologique de la cellule. La couche la moins dense a une épaisseur de 40 à 70 A °.

David E. Green (1964) a observé dans un microscope électronique à très fort grossissement que l’intérieur de la membrane interne et l’extérieur de la membrane externe étaient recouverts de très petites particules. Ils mesurent environ 90-100A de diamètre.

Les particules sur la membrane externe diffèrent de celles sur la membrane interne. Les premiers apparaissent généralement comme lisses. La particule à l'intérieur de la membrane interne a la configuration la plus complexe. Dans certaines cellules, mais pas toutes, on voit que cette particule a une base, une tige et une tête sphérique.

Les mitochondries représentent les centres de production d'énergie de la cellule. Ils peuvent provoquer une oxydation des intermédiaires du métabolisme des glucides, des lipides et des acides aminés en présence d’oxygène libérant de l’énergie. L'énergie libérée est emprisonnée sous forme d'adénosine triphosphate (ATP).

Complexe de Golgi:

Le complexe de Golgi a probablement déjà été observé pour la première fois en 1867 par La Vallete St George, mais tout mérite à Camillo Golgi (1898) qui l’a décrit comme un appareil interne réticulé et qui a été baptisé appareil de Golgi. On l'appelle différemment élément de Golgi, complexe de Golgi, complexe de Dalton, etc. Chaque complexe de Golgi est composé de nombreuses lamelles, tubules, vésicules et vacuoles.

Les membranes du complexe de Golgi sont des lipoprotéines et sont supposées provenir des membranes du réticulum endoplasmique. Le complexe de Golgi a pour fonction de stocker les protéines et les enzymes synthétisées par les ribosomes et transportés par le réticulum endoplasmique.

De plus, le complexe de Golgi a la fonction de secrétaire la plus importante. Il sécrète de nombreux granules de secrétaire et lysosomes. Dans les cellules végétales, le complexe de Golgi est appelé dictyosome et sécrète les matériaux nécessaires à la formation de la paroi cellulaire lors de la division cellulaire.

Lysosomes:

Les lysosomes (Gr. Lyso; digestif + soma; corps) sont également disséminés dans le cytoplasme. En centrifugeant doucement, les lysosomes peuvent être séparés des autres organites cellulaires. Ils sont généralement sphériques mais peuvent être de forme irrégulière, recouverts d'une membrane de lipoprotéine. La structure interne est toujours variable.

Les lysosomes contiennent des enzymes d'hydrolyse, telles que la phosphatase acide, la ribonucléase acide, la désoxyribonucléase acide et les cathépines. Mais ils n'ont pas d'enzymes oxydantes. Cette propriété les distingue des mitochondries. Les lysosomes sont de nature polymorphe et sont communément appelés «sacs à suicide» et sont responsables des modifications post-mortem des cellules.

Réticulum endoplasmique :

Le terme «microsome» a été introduit dans la cytologie moderne par Claude (1943) pour représenter l'un des composants cellulaires submicroscopiques isolés par centrifugation. On sait maintenant que ce sont les parties cassées du réticulum endoplasmique après les études de Kollman (1953).

Porter (1945) a été le premier homme à décrire leur structure au microscope électronique dans des cellules en culture. Il les a décrits comme un réticulum ressemblant à un sac. Ce sont des sacs liés à la membrane sous forme de double membrane ou de citernes.

Sjostrand (1953) a introduit le terme cisternae pour décrire des parties du réticulum endoplasmique en bâtonnets longs ou allongés, mesurant 50 à 200 A °. Wiess (1953) a décrit les vésicules du réticulum endoplasmique qui a généralement un diamètre de 25 à 500 ° C, tandis que Bradfield (1913) est tombé sur un autre type de réticulum endoplasmique, appelé tubules, mesurant de 50 à 100 ° C. diamètre.

Sur la base de la présence ou de l'absence de particules de ribosome ou de RNP, le réticulum endoplasmique (RE) se distingue en deux variétés. Le réticulum endoplasmique à paroi rugueuse et le réticulum endoplasmique à paroi lisse.

Réticulum endoplasmique à paroi rugueuse. Le réticulum endoplasmique à paroi rugueuse (RER) est la variété qui porte les ribosomes à la surface externe des citernes. La distribution des ribosomes peut être de type circulaire, en spirale ou en rosette.

Ces particules peuvent être amenées à quitter la surface des citernes sans endommager la structure des citernes ni la capacité de s'associer à nouveau avec les particules. Habituellement, le réticulum endoplasmique à paroi rugueuse est richement distribué dans les cellules qui participent à la synthèse de la protéine.

Réticulum endoplasmique à paroi lisse. L’autre grande division du système doit en partie son identité à l’absence de particules et est donc communément appelée forme granulaire à surface lisse. Comme le RER, le SER présente une morphologie caractéristique qui est tubulaire plutôt que de citernes. Les tubules ont un diamètre proche de 50-100 nm. Comme le font les études de Fawcett (1960), le SER est richement distribué dans les cellules qui participent à la synthèse des stéroïdes.

La continuité entre les SER d'un type de cellule particulier prossess un motif caractéristique de la structure. Ainsi, il est typique que les cellules de foie de rat montrent des groupes de huit ou dix profils minces en réseau parallèle.

Plastides :

Les plastides sont présents uniquement dans les cellules végétales (pas dans les cellules animales). Ce sont des structures à double membrane relativement plus grandes que les mitochondries. Certains des plastides sont incolores et stockent de l'amidon (Leucoplastes). D'autres contiennent divers pigments et communiquent différentes couleurs (rouge, brun, jaune, etc.) à différentes parties de la plante.

Celles-ci sont collectivement appelées lustres chromo. Ceux qui contiennent un pigment vert-chlorophylle s'appellent des chloroplastes. Celles-ci contiennent plusieurs enzymes dans leur matrice nécessaires à la photosynthèse. Les chloroplastes capturent l'énergie lumineuse du soleil et la convertissent en énergie chimique utilisée dans la biosynthèse du glucose à partir de CO 2 et de H 2 O.

Ribosomes :

De nombreuses petites structures sphériques connues sous le nom de ribosomes restent attachées à la membrane du réticulum endoplasmique et forment un type de ER granulaire ou rugueux. Les ribosomes sont originaires du nucléole et consistent principalement en acides ribonucléiques (ARN) et en protéines.

Chaque ribosome est composé de deux unités structurelles, une petite sous-unité appelée sous-unité 40S et une plus grande sous-unité appelée sous-unités 60S. Les ribosomes restent attachés aux membranes du réticulum endoplasmique par les sous-unités 60S. Les sous-unités 40S se trouvent sur la plus grande sous-unité et forment une structure semblable à une casquette.

Les ribosomes sont constitués de 3 types d'ARN connus sous le nom d'ARN ribosomal ou ARN, à savoir les ARNr 5S, 18S et 28S. Les ARNr 28S et 5S sont présents dans la grande sous-unité (60S), tandis que l'ARNr 18S est présent dans la plus petite sous-unité ribosomale. Les ribosomes sont également présents librement dans le cytoplasme. Ils sont les sites de synthèse des protéines.

Peroxysomes :

Celles-ci sont également délimitées par une seule membrane. Ceux-ci contiennent des enzymes permettant de décomposer le peroxyde d'hydrogène en eau et en oxygène. Ce sont des organites protectrices de la cellule.

Cilla et Flagelles:

Les cellules de nombreux organismes unicellulaires et l'épithélium cilié d'organismes multicellulaires consistent en quelques projections cytoplasmiques ressemblant à des cheveux à l'extérieur de la surface de la cellule. Celles-ci sont appelées cilia ou flagelles. Ils aident à la locomotion de la cellule.

Les cils et les flagelles sont constitués de neuf fibrilles externes entourant les deux grandes fibrilles centrales. Chaque fibrille externe est constituée de deux microtubules. Les deux microtubules de chaque paire périphérique ou doublet restent morphologiquement distincts. Les fibrilles centrales sont séparées mais restent enveloppées dans une gaine centrale commune. Les cils et les flagelles participent à la locomotion, à l'alimentation, au nettoyage, etc.

Vacuoles:

Ces structures sont des «bulles» remplies de liquide présentes dans le cytoplasme. Les vacuoles sont délimitées par une membrane, appelée tonoplaste, structurellement similaire à, sinon identique, à une membrane cellulaire. À l'intérieur des vacuoles, on trouve des matières alimentaires ou des déchets.

Les vacuoles sont bien visibles dans les cellules végétales, mais on en trouve moins dans les cellules animales. Les vacuoles sont absentes dans les cellules en division active. Dans une jeune cellule végétale, il existe de nombreuses vacuoles mais, lorsqu'une cellule mûrit, elles s'unissent pour former une seule grande vacuole centrale.

Guilliermond (1941) était d'avis que les vacuoles sont colloïdales et ont une forte capacité d'imprégnation. Les vacuoles apparaissent de novo, c'est-à-dire qu'elles se forment spontanément à partir de vacuoles préexistantes. Dans de nombreux protozoaires, des vacuoles se forment au bas de l'oesophage. Dans ces vacuoles, des matières alimentaires, telles que des bactéries, sont collectées. Quelques vacuoles formées en buvant des cellules. Ce type de vacuoles est appelé phagosome.

Les vacuoles alimentaires formées par l'évagination des particules alimentaires entourant la membrane cellulaire avec un peu de solide sont appelées phagosomes. Dans les cellules animales, les vacuoles sont formées par une membrane lipoprotéique qui aide au stockage et au transport des matériaux et au maintien de la pression interne de la cellule.

Les vacuoles ne sont pas une partie vivante du protoplasme mais un lieu de stockage de matériaux de réserve et de déchets.

Cristaux et gouttelettes d'huile :

Dans certaines cellules végétales, la nourriture ou les déchets sont retrouvés sous forme de cristaux. Les gouttelettes d'huile se trouvent dans les cellules végétales et animales, qui se présentent sous la forme de minuscules sphères blanches scintillantes. Celles-ci servent de réserve de carburant riche en énergie.

Noyau:

C'est la partie la plus vitale de la cellule qui est invariablement présente dans toutes les cellules des animaux et des plantes supérieurs. Normalement, un noyau est présent dans une cellule, mais plusieurs peuvent être présents dans certaines cellules. Structurellement, il est enveloppé par une membrane nucléaire poreuse qui le sépare du cytoplasme environnant.

Il a la perméabilité caractéristique. Lors de la division cellulaire, il se rompt et peu de temps après la mitose, il est reconstitué. L'intérieur du noyau est rempli de sève nucléaire ou de caryolymphe. Dans la sève nucléaire, d'autres constituants nucléaires sont enracinés.

La chromatine est la substance positive Fulgent dans le noyau entre phases qui, lors de la division, devient les chromosomes définis. En bref, il représente la substance du chromosome. Les chromates de sexe sont les corps hétérochromatiques spécifiques, généralement trouvés près de la périphérie du noyau.

Dans le noyau, on trouve généralement un corps de chromatine sexuelle, mais on peut également en observer plus d'un. Le nucléole est un corps relativement gros, généralement sphérique. Il a une concentration élevée en ARN et constitue donc une structure importante impliquée dans la synthèse des protéines. Son nombre dans un noyau très différent de cellules et dépend soit de l’espèce, soit des ensembles de chromosomes.

Le noyau coordonne de nombreuses activités cellulaires. Les molécules d'ADN sont la source d'instructions codées, qui passent à la molécule d'ARN qui agit alors comme un messager, sortant du noyau vers l'une des différentes structures du cytoplasme. Il contrôle également la reproduction cellulaire. Ici aussi, l'ADN est la source d'instructions codées.

Le cytosol, hyaloplasme ou substance terrestre:

Le matériel qui reste en suspension dans des conditions suffisantes pour sédimenter même les ribosomes est appelé biochimiste la fraction soluble ou cytosol. Cette fraction contient généralement une partie des matières perdues dans les organites au cours de l'homogénéisation et de la centrifugation.

Cependant, il contient également d'autres molécules, y compris certaines enzymes, qui ne sont pas connues pour faire partie des structures intracellulaires identifiables au microscope. On pense généralement que ces molécules proviennent de l’hyaloplasme (également appelé substance fondamentale, matrice cellulaire ou sève cellulaire), défini à l’origine par les microscopistes comme étant le milieu apparemment moins structuré qui occupe l’espace situé entre les organites visibles.

La plupart des chercheurs continuent de penser qu’il existe dans le cytoplasme une «phase soluble», une solution contenant des ions inorganiques et de petites molécules, des matériaux en transit d’une région cellulaire à une autre et des enzymes dissoutes ou en suspension fonctionnant comme des molécules individuelles ou peut-être comme des éléments de molécules. petits groupes de molécules plutôt que comme composants de grands organites reconnaissables au microscope.

Cependant, il y a un débat animé sur des propositions selon lesquelles de nombreux composants que l'on croyait suspendus dans cette solution sont en fait liés, peut-être vaguement, dans des arrangements structurés qui ne survivent pas à la perturbation induite par le fractionnement cellulaire.