Voyage au cœur de la cellule : un univers microscopique

Sans eux, rien ne peut être qualifié en tant que vivant. Nous sommes vivants, car elles nous constituent. Aussi intéressantes que compliquées, les cellules sont la base de tout être qui suit les caractéristiques du vivant, soit l’échange avec son milieu, la reproduction, le développement et la croissance, la réaction aux stimuli et l’adaptation au milieu. D’ailleurs, c’est exactement d’elles qu’il serait question dans ce texte divisé en trois paragraphes abordant trois dimensions différentes de ce thème. Premièrement, vous lirez sur leurs constituants ; deuxièmement, il y aura aussi de l’information sur la production de l’énergie chez les cellules végétales et animales ; et troisièmement, vous apprendrez sur la spécialisation cellulaire.

Les constituants des cellules végétales et animales

Premièrement, les deux types de cellules ont une membrane cellulaire, c’est comme une enveloppe qui définit le contour de la cellule et la sépare de son environnement. Elle laisse entrer les nutriments et l’oxygène nécessaires à la survie de la cellule et elle permet aussi la sortie de certaines substances.

Il y a aussi le cytoplasme que les deux types contiennent. C’est la partie interne de la cellule. Elle contient du cytosol, un cytosquelette qui permet le mouvement et la déformation de la cellule en renfermant tous les autres constituants. Elle permet la distribution de nutriments et d’oxygène dans toute la cellule.

Ensuite, vient le cerveau de la cellule : le noyau. C’est un organite généralement présent une seule fois dans toute la cellule. Il est entouré de deux membranes qui aident à garder les gènes et l’ADN dans son intérieur la plupart du temps. Ce type s’appelle eucaryote.

Des fois l’ADN peut être situé dans le cytoplasme. C’est ce qu’on appelle une cellule procaryote. Il dirige et contrôle toute la cellule.

Par la suite arrive la mitochondrie, qui peut se retrouver plusieurs fois dans une cellule et est l’endroit où la respiration cellulaire se produit. Sa taille est variable, elle peut être petite ou grande.

Finalement, le dernier constituant similaire dans les deux types de cellules est la vacuole. C’est un compartiment dans lequel sont stockés les déchets et les nutriments que la cellule n’utilise pas maintenant.

Les cellules animales en contiennent plusieurs petites qui servent pour le transport de substances entre organites, tandis que les cellules végétales en ont souvent juste une seule grande qui contient surtout de l’eau et des nutriments.

La paroi cellulosique est un autre constituant de la cellule végétale que celle animale n’a pas. En général, c’est une autre membrane qui renforce la protection de la cellule et la rend plus rigide. Elle a aussi un autre organite unique à elle : le chloroplaste. Il contient de la chlorophylle qui donne aux plantes leur couleur verte. C’est grâce à la chlorophylle que la photosynthèse peut prendre place.

La production de l’énergie aux cellules végétales et animales

Deuxièmement, les cellules végétales sont différentes de celles animales, car elles produisent de l’énergie d’une manière différente de celles animales. Elles en créent par photosynthèse et peuvent aussi en créer par respiration cellulaire, mais ce procédé n’est pas unique à la cellule végétale, la cellule animale utilise celle-ci aussi.

La photosynthèse est réalisée dans les chloroplastes que seule la cellule végétale contient. Ils captent la lumière du soleil par la chlorophylle située dans leur intérieur et l’absorbent. Les stomates sur les feuilles d’arbre, eux, prélèvent du dioxyde de carbone de l’air, qui va se retrouver à son tour aussi dans les chloroplastes. Ensuite, l’eau que les racines contiennent va ensuite rencontrer les autres éléments. Lorsque tous les éléments nécessaires sont présents, les rayons du soleil fournissent l’énergie nécessaire à la cellule pour transformer le dioxyde de carbone et l’eau en molécules plus complexes, soit du glucose. Le glucose est un type de sucre nécessaire à la survie d’un organisme. Après tout, ce procédé chimique, la cellule rejette du dioxygène, car elle n’avait pas besoin de celui-ci, elle avait besoin du carbone que le dioxyde de carbone contenait.

La respiration cellulaire est réalisée dans les mitochondries.

Elle est à peu près l’inverse de la photosynthèse : à la place de créer du glucose, elle prend des réserves de la cellule avec du dioxygène, puis le retransforme en carbone, eau et énergie.

Mais d’où les cellules animales cherchent le glucose?

La réponse est simple : il en accumule en mangeant des plantes ou d’autres animaux.

La photosynthèse est développée par les plantes pour compenser le fait qu’elles n’ont pas de bouches pour se nourrir.

Au contraire de la photosynthèse, la respiration cellulaire peut se produire autant le jour que la nuit.

La spécialisation cellulaire

Troisièmement, il existe un type de cellule appelé cellule souche. C’est une cellule ni végétale ni animale, spécialisée à rien. Bien qu’elle ne soit spécifiée à rien, elle est beaucoup utilisée en médecine régénérative pour sauver des vies et réparer des tissus et en thérapie pour des maladies dégénératives. Son noyau ou cytoplasme contient son ADN, qui peut la rendre utile et lui attribuer différents rôles.

Il y a des types de cellules souches : embryonnaires et adultes. La différence entre les deux est que les cellules souches adultes sont spécialisées dans certains tissus, mais pas tous, tandis que celles embryonnaires peuvent devenir spécialisées dans n’importe quel type cellulaire.

Par exemple, elle peut exprimer sélectivement certains gènes pour remplir des rôles précis.

Elle pourrait devenir un neurone, une cellule musculaire, un globule rouge, un mélanocyte, une cellule ciliée, etc.

  • Un neurone a le rôle de transmettre les signaux nerveux.
  • Une cellule musculaire est capable de se contracter. Elles sont les constituants de tout organe et tissu.
  • Un globule rouge transporte l’oxygène vers tous les organes et tissus du corps et participe à l’élimination du dioxyde de carbone.
  • Un mélanocyte s’occupe de la production de mélanine.
  • Une cellule ciliée contrôle les mouvements ou la réception de signaux.

Cette transformation est contrôlée par des signaux environnementaux et moléculaires.

L’apparence de cellules change aussi quand elle change de type.

Par exemple, les globules rouges sont riches en hémoglobine pour le transport d’oxygène, tandis que les neurones sont allongés pour transmettre l’information.

Seulement chez les plantes, parfois il est possible qu’une cellule spécialisée retourne à sa forme de base, mais ce changement est impossible pour les cellules animales.

La spécialisation permet une organisation complexe en tissus et organes, essentielle à la vie des organismes pluricellulaires. Elle a aussi permis l’apparition d’organismes complexes pluricellulaires avec des fonctions diversifiées.

Finalement, les cellules constituent les éléments de base de la vie, participant de manière cruciale à l’ensemble des processus biologiques. La complexité et la diversité qu’ils présentent sont le reflet de l’ingéniosité de la nature. La compréhension des cellules ne nous offre pas seulement une meilleure appréciation des mécanismes de la vie, elle pave également la voie pour des progrès dans le domaine médical et scientifique. En approfondissant notre compréhension de ce monde à l’échelle microscopique, nous avons la possibilité de dénicher de nouvelles réponses aux enjeux de la santé et du bien-être.

 

Chloé Al Barrack, élève de deuxième secondaire, école d’éducation internationale de Laval

 

Sources:

Images : https://pixabay.com/fr/illustrations/cellules-r%c3%a9seau-la-communication-9509300/

https://pixabay.com/fr/photos/microscope-m%c3%a9dical-laboratoire-4415778/

https://pixabay.com/fr/illustrations/bact%c3%a9ries-maladie-virus-infection-163711/

https://pixabay.com/fr/illustrations/cellules-nerveuses-neurones-2213009/

Sites: https://www.iplusinteractif.com/books/655/1165/390252?userRole=student

https://www.iplusinteractif.com/books/620/1116/378509?userRole=student

https://parlonssciences.ca/ressources-pedagogiques/documents-dinformation/la-lumiere-et-les-plantes#:~:text=La%20qualit%C3%A9%20de%20la%20lumi%C3%A8re,lumi%C3%A8res%20DEL%20rouges%20et%20bleues.

La photosynthèse et la respiration cellulaire | Secondaire | Alloprof

https://www.assistancescolaire.com/eleve/2nde/svt/reviser-le-cours/2_svt_01#:~:text=III.,expression%20diff%C3%A9rente%20de%20leur%20ADN&text=Les%20cellules%20d’un%20organisme%20pluricellulaire%20poss%C3%A8dent%20les%20m%C3%AAmes%20g%C3%A8nes,du%20fonctionnement%20de%20ces%20organismes.&text=G%C3%A8ne%20:%20portion%20d’ADN%2C,par%20sa%20s%C3%A9quence%20en%20nucl%C3%A9otides.&text=All%C3%A8le%20:%20version%20d’un%20g%C3%A8ne,s%C3%A9quences%20qui%20diff%C3%A8rent%20entre%20elles.

La spécialisation cellulaire – Seconde SVT

L’essentiel en 3 minutes sur la cellule spécialisation cellulaire. | SECONDE | SVT | #cellulaire

La Gazette de l’ÉÉIL