Le noyau
Le noyau est un organite entouré d’une membrane que l’on trouve dans la plupart des cellules eucaryotes. Le noyau est le plus grand organite de la cellule et contient la majeure partie de l’information génétique de la cellule (les mitochondries contiennent également de l’ADN, appelé ADN mitochondrial, mais il ne représente qu’un faible pourcentage du contenu global en ADN de la cellule). L’information génétique, qui contient les informations relatives à la structure et au fonctionnement de l’organisme, se trouve codée dans l’ADN sous la forme de gènes. Un gène est un court segment d’ADN qui contient des informations permettant de coder une molécule d’ARN ou un brin de protéine. Dans le noyau, l’ADN est organisé en longs brins linéaires qui sont attachés à différentes protéines. Ces protéines aident l’ADN à s’enrouler pour mieux se stocker dans le noyau. Pensez à la façon dont une corde s’enroule si vous tournez une extrémité tout en tenant l’autre. Ces longs brins d’ADN et de protéines enroulés s’appellent des chromosomes. Chaque chromosome contient de nombreux gènes. La fonction du noyau est de maintenir l’intégrité de ces gènes et de contrôler les activités de la cellule en régulant l’expression des gènes. L’expression génique est le processus par lequel l’information contenue dans un gène est « décodée » par diverses molécules cellulaires pour produire un produit génique fonctionnel, comme une molécule de protéine ou une molécule d’ARN.
Le degré d’enroulement de l’ADN détermine si les brins de chromosomes sont courts et épais ou longs et fins. Entre les divisions cellulaires, l’ADN des chromosomes est plus faiblement enroulé et forme des brins longs et fins appelés chromatine. Avant que la cellule ne se divise, la chromatine s’enroule plus étroitement et forme des chromosomes. Seuls les chromosomes se colorent assez clairement pour être vus au microscope. Le mot chromosome vient du grec chroma (couleur), et soma(corps), en raison de sa capacité à être fortement coloré par les colorants.
L’enveloppe nucléaire
L’enveloppe nucléaire est une double membrane du noyau qui renferme le matériel génétique. Elle sépare le contenu du noyau du cytoplasme. L’enveloppe nucléaire est constituée de deux bicouches lipidiques, une membrane interne et une membrane externe. La membrane externe est en continuité avec le réticulum endoplasmique rugueux. De nombreux trous minuscules appelés pores nucléaires se trouvent dans l’enveloppe nucléaire. Ces pores nucléaires aident à réguler l’échange de matériaux (tels que l’ARN et les protéines) entre le noyau et le cytoplasme.
Le Nucléole
Le noyau de nombreuses cellules contient également un organite non lié à la membrane appelé anucléole, représenté sur la figure ci-dessous. Le nucléole est principalement impliqué dans l’assemblage des ribosomes. Les ribosomes sont des organites composés de protéines et d’ARN ribosomal (ARNr), et ils construisent les protéines cellulaires dans le cytoplasme. La fonction de l’ARNr est de fournir un moyen de décoder les messages génétiques contenus dans un autre type d’ARN (appelé ARNm), en acides aminés. Après avoir été fabriqués dans le nucléole, les ribosomes sont exportés vers le cytoplasme, où ils dirigent la synthèse des protéines.
Le noyau de la cellule eucaryote. Sont visibles sur ce schéma les doubles membranes striées de ribosomes de l’enveloppe nucléaire, l’ADN (sous forme de chromatine) et le nucléole. À l’intérieur du noyau cellulaire se trouve un liquide visqueux appelé nucléoplasme, semblable au cytoplasme que l’on trouve à l’extérieur du noyau. La chromatine (qui est normalement invisible), est visible sur cette figure uniquement pour montrer qu’elle est répartie dans tout le noyau.