Biologie pour les majors I

Les cellules appartiennent à l’une des deux grandes catégories suivantes : les procaryotes et les eucaryotes. Les organismes unicellulaires des domaines Bactéries et Archées sont classés comme procaryotes (pro = avant ; caryon- = noyau). Les cellules animales, les cellules végétales, les champignons et les protistes sont des eucaryotes (eu = vrai).

Composants des cellules procaryotes

Toutes les cellules partagent quatre composants communs : (1) une membrane plasmique, une enveloppe extérieure qui sépare l’intérieur de la cellule de son environnement ; (2) le cytoplasme, constitué d’une région gélatineuse à l’intérieur de la cellule dans laquelle se trouvent d’autres composants cellulaires ; (3) l’ADN, le matériel génétique de la cellule ; et (4) les ribosomes, des particules qui synthétisent les protéines. Cependant, les procaryotes diffèrent des cellules eucaryotes de plusieurs façons.

Figure 1. Cette figure montre la structure généralisée d’une cellule procaryote.

Une cellule procaryote est un organisme simple et unicellulaire (unicellulaire) dépourvu de noyau, ou de tout autre organite lié à une membrane. Nous verrons bientôt qu’il en va tout autrement chez les eucaryotes. L’ADN procaryote se trouve dans la partie centrale de la cellule : une région foncée appelée nucléoïde (Figure 1).

Contrairement aux Archées et aux eucaryotes, les bactéries ont une paroi cellulaire faite de peptidoglycane, composée de sucres et d’acides aminés, et beaucoup ont une capsule polysaccharidique (Figure 1). La paroi cellulaire agit comme une couche supplémentaire de protection, aide la cellule à conserver sa forme et empêche la déshydratation. La capsule permet à la cellule de se fixer à des surfaces dans son environnement. Certains procaryotes possèdent des flagelles, des pili ou des fimbriae. Les flagelles servent à la locomotion, tandis que la plupart des pili sont utilisés pour échanger du matériel génétique lors d’un type de reproduction appelé conjugaison.

Cellules eucaryotes

Dans la nature, la relation entre la forme et la fonction est apparente à tous les niveaux, y compris au niveau de la cellule, et cela deviendra clair lorsque nous explorerons les cellules eucaryotes. Le principe « la forme suit la fonction » se retrouve dans de nombreux contextes. Il signifie qu’en général, on peut déduire la fonction d’une structure en regardant sa forme, car les deux sont appariées. Par exemple, les oiseaux et les poissons ont des corps fuselés qui leur permettent de se déplacer rapidement dans le milieu dans lequel ils vivent, que ce soit l’air ou l’eau.

Une cellule eucaryote est une cellule qui possède un noyau lié à une membrane et d’autres compartiments ou sacs liés à une membrane, appelés organites, qui ont des fonctions spécialisées. Le mot « eucaryote » signifie « véritable noyau » ou « vrai noyau », faisant allusion à la présence du noyau lié à la membrane dans ces cellules. Le mot « organelle » signifie « petit organe » et, comme nous l’avons appris précédemment, les organites ont des fonctions cellulaires spécialisées, tout comme les organes de votre corps ont des fonctions spécialisées.

Taille des cellules

Avec un diamètre de 0,1 à 5,0 µm, les cellules procaryotes sont nettement plus petites que les cellules eucaryotes, dont le diamètre varie de 10 à 100 µm (figure 2). La petite taille des procaryotes permet aux ions et aux molécules organiques qui y pénètrent de se propager rapidement vers d’autres parties de la cellule. De même, tout déchet produit à l’intérieur d’une cellule procaryote peut rapidement en sortir. Cependant, les cellules eucaryotes de plus grande taille ont évolué vers des adaptations structurelles différentes pour améliorer le transport cellulaire. En effet, la grande taille de ces cellules ne serait pas possible sans ces adaptations. En général, la taille des cellules est limitée parce que le volume augmente beaucoup plus rapidement que la surface de la cellule. À mesure qu’une cellule devient plus grande, il lui est de plus en plus difficile d’acquérir suffisamment de matériaux pour soutenir les processus à l’intérieur de la cellule, car la taille relative de la surface à travers laquelle les matériaux doivent être transportés diminue.

Figure 2. Cette figure montre les tailles relatives de différents types de cellules et de composants cellulaires. Un humain adulte est représenté à titre de comparaison.

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