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Anatomie et physiologie de la cellule

Mis à jour le 16/8/2019

1. Structure de la cellule

  • 2 types de cellules :
    • Eucaryote : avec noyau
    • Procaryote : sans noyau
  • Structure de la cellule eucaryote :
    • Membrane plasmique
    • Noyau
    • Cytoplasme
      • Hyaloplasme :
        • Cytosol
        • Cystosquelette
      • Organites cytoplasmiques :
        • Mitochondries
        • Réticulum endoplasmique
        • Appareil de Golgi
        • Ribosomes
        • Lysosomes
        • Peroxysomes
Cellule eucaryote
  • Structure de la cellule procaryote :
    • Membrane plasmique
    • Cytoplasme
      • Cytosol
      • Organites cytoplasmiques :
        • Ribosomes
Cellule eucaryote

2. Membrane plasmique

2.1 Anatomie

  • La membrane plasmique est une paroi qui entroure la cellule et sépare son contenu (intracellulaire) du mileu extérieur (extracellulaire)
  • La membrane plasmique possède plusieurs composants :
    • Lipides : double couche de lipides qui constitue la membrane plasmique
      • Phospholipides
      • Cholestérol
      • Glycolipides
    • Glucides :
      • Résidus glucidiques : dans la double couche de lipides, sans contact avec le cytoplasme
      • Glycocalix : couche de polysaccharides sur la surface externe de la cellule
    • Protéines :
      • Protéines : dans ou à la surface la double couche de lipides
  • La membrane plasmique comporte différents éléments spécialisés :
    • Microvillosités : expansions extérieures cylindriques qui, en augmentant la surface de la membrane, accroissent les capacités d'échanges entre la cellule et le milieu extérieur
    • Jonctions :
      • Jonctions serrées : imperméables pour empêcher l'infiltration de molécules
      • Jonctions ouvertes : permet le passage de substances chimiques entre les cellules
      • Jonctions d'ancrage (desmosome) : permet de lier les cellules entre elles
Membrane plasmique

2.2 Fonctions

  • Transport :
    • Transports passifs : sans dépense d'énergie
      • Diffusion simple : transfert de solutés (molécules) de faibles poids moléculaire selon un gradient de concentration entre deux compartiments : du milieu le plus concentré vers le milieu le moins concentré
      • Diffusion facilitée : transfert de solutés (molécules) qui se fixent à des molécules à transporter selon un gradient de concentration entre deux compartiments : du milieu le plus concentré vers le milieu le moins concentré
      • Osmose : transfert de solvant (eau) selon un gradient de concentration entre deux compartiments : du milieu hypotonique vers le milieu hypertonique
    • Transports actifs : avec dépense d'énergie
      • Transport actif : transfert de solutés (molécules) entre deux compartiments à l'encontre du gradient de concentration nécessitant un transporteur membranaire : du milieu le moins concentré vers le milieu le plus concentré

3. Cytoplasme

  • Le cytoplasme est composé de 2 éléments :
    • Hyaloplasme :
      • Cytosol
      • Cystosquelette
    • Organites cytoplasmiques :
      • Mitochondries
      • Réticulum endoplasmique
      • Appareil de Golgi
      • Ribosomes
      • Lysosomes
      • Peroxysomes

3.1 Hyaloplasme

  • Le hyaloplasme est composé de 2 éléments :
    • Cytosol : liquide translucide et visqueux dans lequel baignent les organites cytoplasmiques
    • Cystosquelette : filaments de protéines qui renforcent la structure interne de la cellule :
      • Microfilaments d'actine : 5 nm de diamètre
      • Filaments intermédiaires de compositions variées selon les types cellulaires : 10 nm de diamètre
      • Microtubules de tubuline : 25 nm de diamètre

3.1 Mitochondries

  • Les mitochondries sont des organites cytoplasmiques clylindriques allongés, délimités par une paroi constituée de deux membranes, dont la membrane interne forme des crêtes
  • Les mitochondries produisent l'énergie métabolique nécessaire à la cellule, sous forme d'ATP (Adénosine TriPhosphate)
Mitochondrie

3.2 Réticulum endoplasmique

  • Le réticulum endoplasmique est un réseau de membranes internes interconnectées issus des membranes nucléaires, formant des tubules et des sacs :
    • Réticulum endoplasmique granuleux (présence de ribosomes sur la face externe)
    • Réticulum endoplasmique lisse
  • Le réticulum endoplasmique synthétise des protéines et des lipides, c’est un système de communication intracellulaire :
  • Réticulum endoplasmique granuleux :
    • Synthèse des protéines transmembranaires
    • Synthèse des protéines des organites cytoplasmiques
  • Réticulum endoplasmique lisse :
    • Synthèse des phospholipides
    • Stockage du calcium
    • Formation des vésicules qui communiquent avec l'appareil de Golgi
Réticulum endoplasmique

3.3 Appareil de Golgi

  • L’appareil de Golgi est un ensemble de petits sacs aplatis présentant des renflements aux extrémités et limités par une membrane plasmique
  • L'appareil de Golgi a 3 fonctions principales :
    • Maturation des protéines synthétisées dans le réticulum endoplasmique
    • Modification des protéines par addition de divers groupements (phosphates, sulfates, ...) ou par coupure de certains fragments de ces protéines
    • Triage puis sécrétion des protéines dans des vésicules spécifiques
Appareil de Golgi

3.4 Ribosomes

  • Les ribosomes sont des granulations composées de protéines et d’ARNm (Acide RiboNucléique Messager), libres ou attachés au réticulum endoplasmique granuleux
  • Les ribosomes participent à la synthèse des protéines :
    • Traduction du code génétique (triplets de nucléotides) portés sur les ARNm (Acides RiboNucléiques Messagers) en protéine
    • Utilise de l'ARNt (Acide RiboNucléique de Transfert) chargés d'acides aminés, qui permet d'assurer la correspondance entre entre l'ARNm et les acides aminés dont la succession constituera la protéine

3.5 Lysosomes

  • Les lysosomes sont des vésicules contenant diverses enzymes
  • Les lysosomes ont pour fonction la digestion des déchets intracellulaire

3.6 Peroxysomes

  • Les peroxysomes sont des vésicules contenant des oxydases et des catalases
  • Les peroxysomes ont pour fonction la détoxification de la cellule, en dégradant le peroxyde d'hydrogène

4. Noyau

  • Le noyau est le centre génétique de la cellule, sa forme sphérique ou ovaloïde varie avec l’âge et la nature de la cellule
  • Le noyau est composé de 3 éléments :
    • Enveloppe nucléaire
    • Nucléoles
    • Chromatine
Noyau

4.1 Enveloppe nucléaire

  • L'enveloppe nucléaire est composée de 2 membranes qui fusionnent pour former des pores nucléaires :
    • Membrane nucléaire interne
    • Membrane nucléaire externe
    • Espace périnucléaire : espace formé par les 2 membranes nucléaires qui communique avec le réticulum endoplasmique

4.2 Nucléoles

  • Les nucléoles sont des corps sphériques contenus dans le noyau
  • Les nucléoles produisent de l'ARNr (Acide RiboNucléique Ribosomal) qui s'associe à des protéines pour former les sous-unités des ribosomes

4.3 Chromatine

  • La chromatine est une substance constituée de protéines basiques et d'ADN (Acide DésoxyriboNucléique) présente dans le noyau cellulaire, qui se rassemble en chromosomes au moment de la division cellulaire
Rédaction
Morgan PITTE
Infirmier Cadre de santé
Illustration
  • Pitte, M. (2019). Appareil de Golgi.
  • Pitte, M. (2019). Membrane plasmique.
  • Pitte, M. (2019). Mitochondrie.
  • Pitte, M. (2019). Noyau.
  • Pitte, M. (2019). Réticulum endoplasmique.
  • Pitte, M. (2019). Structure d'une cellule eucaryote.
  • Pitte, M. (2019). Structure d'une cellule procaryote.
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