cellule eukaryotique

Biologiste

2022

Nous expliquons ce qu'est une cellule eucaryote, les types qui existent, leurs parties et leurs fonctions. Aussi, ses différences avec une cellule procaryote.

Les cellules eucaryotes sont caractérisées par un noyau bien défini.

Qu'est-ce qu'une cellule eucaryote ?

C'est ce qu'on appelle une cellule eucaryote (du mot grec eucaryote, liaison de UE "Vrai" et caryon "Noyau, noyau") à toutes les cellules dans le cytoplasme desquelles se trouve une membrane qui délimite le noyau cellulaire, qui contient la plupart de leur matériel génétique (ADN). En cela, il diffère de cellule procaryote, beaucoup plus primitif et dont le matériel génétique est dispersé dans le cytoplasme. De plus, contrairement aux procaryotes, les cellules eucaryotes possèdent des organites ou organites, des structures subcellulaires spécialisées identifiables à l'intérieur et délimitées par des membranes (par exemple, les cellules mitochondries et chloroplastes).

L'émergence des cellules eucaryotes a été une étape importante dans l'évolution de la vie, jetant les bases d'une bien plus grande diversité biologique, y compris l'émergence de cellules spécialisée au sein d'organisations multicellulaires. Cela a donné lieu à la royaumes: protistes, champignons, les plantes, Oui les animaux. Les êtres vivants constitués de cellules eucaryotes sont appelés eucaryotes.

Bien que la communauté scientifique ne doute pas de la pertinence de l'apparition des cellules eucaryotes, il n'a pas encore été possible de donner une explication très claire de leur émergence. La théorie la plus acceptée évoque la possible symbiogenèse entre deux procaryotes, c'est-à-dire un processus de symbiose entre un bactérie et une archée qui, coexistant de manière très étroite, aurait composé le même organisme au fil des générations, si dépendantes qu'elles devinrent l'une de l'autre. Cette théorie sur l'émergence de cellules eucaryotes a été soulevée par la biologiste évolutionniste américaine Lynn Margulis en 1967, et est connue sous le nom de « Théorie endosymbiotique » ou « Théorie de l'endosymbiose en série ».

Types de cellules eucaryotes

Il existe différents types de cellules eucaryotes, mais fondamentalement quatre sont reconnues, chacune avec des structures et des processus différents :

  • Cellules végétales. Ils ont une paroi cellulaire (composée de cellulose et protéine) qui couvre votre membrane plasmatique et leur confère rigidité, protection et résistance. De plus, les cellules végétales ont des chloroplastes, c'est-à-dire des organites qui contiennent la chlorophylle nécessaire pour mener à bien le processus de photosynthèse; et une grande vacuole centrale, qui maintient la forme des cellules et contrôle la mouvement des molécules dans le cytoplasme.
  • Cellules animales. Ils n'ont pas de chloroplastes (puisqu'ils ne font pas de photosynthèse) ni de paroi cellulaire. Mais, contrairement aux cellules végétales, elles possèdent des centrioles (organites qui participent à la division cellulaire) et des vacuoles plus petites mais plus abondantes, appelées vésicules. En raison de l'absence de paroi cellulaire, les cellules animales peuvent prendre un grand nombre de formes variables et même engloutir d'autres cellules.
  • Cellules de champignons. Elles ressemblent à des cellules animales, bien qu'elles en diffèrent par la présence d'une paroi cellulaire composée de chitine (que les cellules animales n'ont pas). Une autre caractéristique distinctive est que les cellules fongiques ont moins de spécialisation cellulaire que les cellules animales. Bien que ce ne soit pas le plus fréquent, il existe des champignons unicellulaires, tels que Levure.
  • Cellules protistes. Les cellules eucaryotes font souvent partie de Organismes multicellulaires. Cependant, il existe des protistes qui sont de simples organismes eucaryotes unicellulaires ou multicellulaires qui ne forment pas de tissus. Bien que les eucaryotes unicellulaires soient des êtres plus simples que les animaux et les plantes, le fait d'être constitué d'une seule cellule qui doit assurer toutes les fonctions de l'organisme fait que la cellule a une organisation complexe. De plus, ils peuvent atteindre des tailles macroscopiques. Quelques exemples de ce type d'organismes sont l'euglena et la paramécie.

Fonctions des cellules eucaryotes

Les cellules eucaryotes ont deux fonctions principales : se nourrir et se reproduire.

Les cellules eucaryotes, comme les procaryotes, remplissent des fonctions essentielles :

  • Nutrition. Il comprend l'incorporation de nutriments à l'intérieur de la cellule et leur transformation en d'autres substances, qui sont utilisées pour former et remplacer les structures cellulaires et également pour obtenir le énergie nécessaire à l'accomplissement de toutes ses fonctions. Selon leur nutrition, les cellules peuvent être autotrophes (ils font leur propre aliments a partir de matière inorganique par des processus tels que la photosynthèse) ou hétérotrophes (ils doivent incorporer le materielle organique car ils ne sont pas capables de le fabriquer). La somme de toutes les activités chimiques de la cellule est son métabolisme.
  • Augmenter. Elle implique une augmentation de la taille des cellules individuelles d'un organisme, du nombre de cellules ou des deux. La croissance peut être uniforme dans diverses parties d'un organisme ou elle peut être plus importante dans certaines parties que dans d'autres, ce qui fait que les proportions du corps changent au fur et à mesure de la croissance.
  • Réponse aux stimuli. Les cellules interagissent avec l'environnement qui les entoure, recevant différents stimuli (tels que des variations de Température, humidité ou l'acidité) et en élaborant les réponses correspondantes à chacune d'elles (comme la contraction ou la translation). Cette capacité à réagir aux stimuli environnementaux est connue sous le nom d'irritabilité.
  • la reproduction. C'est le processus de formation de nouvelles cellules (ou cellules filles) à partir d'une cellule initiale (ou cellule souche). Il existe deux types de processus de reproduction cellulaire : mitose Oui méiose. Par mitose, une cellule souche donne naissance à deux cellules filles identiques, c'est-à-dire avec la même quantité de matériel génétique et des informations héréditaires identiques. D'autre part, par méiose, une cellule souche donne naissance à quatre cellules filles génétiquement différentes les unes des autres et qui possèdent également la moitié du matériel génétique de la cellule initiale. La mitose intervient dans les processus de croissance et de réparation des tissus, et dans la reproduction des êtres vivants qui se reproduisent de manière asexuée. La méiose a un autre objectif : elle ne se produit que pour donner naissance à des gamètes.
  • Adaptation. La capacité des cellules à évoluer sur plusieurs générations et à s'adapter à leur environnement leur permet de survivre dans un monde en mutation. Les adaptations sont des caractéristiques héritées qui augmentent la capacité d'un organisme à survivre dans un environnement particulier. Les adaptations peuvent être structurelles, physiologiques, biochimiques, comportementales ou une combinaison des quatre. Tous les organismes biologiquement performants sont un ensemble complexe d'adaptations coordonnées qui se sont produites au cours de processus évolutifs.

Les fonctions du métabolisme, de la croissance, de la réponse aux stimuli, de la reproduction et de l'adaptation sont assurées par toutes les cellules appartenant à la fois aux organismes procaryotes et eucaryotes. Cependant, ce ne sont pas les seules fonctions cellulaires : il existe d'autres fonctions selon chaque type de cellule et le tissu ou l'organisme auquel elles appartiennent. Par example, neurones (qui font partie du tissu nerveux) sont capables de communiquer par des impulsions électriques.

Parties d'une cellule eucaryote

Le noyau cellulaire est un organite central, délimité par une double membrane poreuse.

Les principaux composants des cellules eucaryotes sont :

  • Cellule ou membrane plasmique. C'est une double barrière composée de lipides Oui protéine qui délimite la cellule, pour l'isoler du milieu qui l'entoure. La membrane plasmique a une perméabilité sélective : elle ne permet que l'entrée de substances nécessaire au cytoplasme et aussi à l'expulsion des déchets métaboliques. Cette structure est présente dans toutes les cellules eucaryotes et même chez les procaryotes.
  • Membrane cellulaire. C'est une structure rigide qui se trouve à l'extérieur de la membrane plasmique et donne à la cellule forme, soutien et protection. La paroi cellulaire n'est présente que dans le cellules végétales et chez les champignons, bien que sa composition varie entre les deux types cellulaires : chez les plantes, il est composé de cellulose et de protéines, tandis que chez les champignons, il est composé de chitine. Bien que cette structure protège la cellule, elle empêche sa croissance et la limite à des structures fixes.
  • Noyau cellulaire. C'est un organite central, limité par une double membrane poreuse qui permet l'échange de matière entre le cytoplasme et son intérieur. Le noyau abrite le matériel génétique (ADN) de la cellule, qui est organisé en chromosomes. De plus, à l'intérieur du noyau, il existe une région spécialisée appelée nucléole, où l'ARN ribosomique est transcrit, qui fera plus tard partie des ribosomes. Le noyau est présent dans toutes les cellules eucaryotes.
  • Ribosomes. Ce sont des structures formées par ARN et les protéines, dans lesquelles la synthèse des protéines a lieu. Les ribosomes se trouvent dans tous les types de cellules, même les procaryotes (bien qu'ils soient mineurs). Certains ribosomes sont libres dans le cytoplasme et d'autres sont attachés au réticulum endoplasmique rugueux.
  • Cytoplasme. C'est le milieu aqueux dans lequel se trouvent les différents organites de la cellule. Le cytoplasme est constitué du cytosol, la partie aqueuse dépourvue d'organites qui contient les substances dissoutes, et du cytosquelette, un réseau de filaments qui donne forme à la cellule.

Outre la présence du noyau, l'une des caractéristiques distinctives de la cellule eucaryote est la présence d'organites ou de compartiments subcellulaires entourés d'une membrane, qui ont des fonctions spécialisées. Certains sont:

  • Lysosomes. Ce sont des vésicules remplies de enzymes digestif, présent exclusivement dans les cellules animales. Les processus de digestion cellulaire sont effectués dans les lysosomes, catalysés par les enzymes qu'ils contiennent.
  • Mitochondries. Ce sont les organites où le processus de respiration cellulaire. Ils sont entourés d'une double membrane, qui permet à la cellule d'obtenir l'énergie dont elle a besoin pour remplir ses fonctions. Les mitochondries sont présentes dans tous les types de cellules eucaryotes et leur nombre varie en fonction de leurs besoins : les cellules ayant des besoins énergétiques élevés ont tendance à avoir un plus grand nombre de mitochondries.
  • Chloroplastes Ce sont les organites dans lesquels se déroule la photosynthèse et ils présentent un système complexe de membranes. Le composant fondamental de ces organites est la chlorophylle, un pigment vert qui participe au processus de photosynthèse et lui permet de capter les lumière solaire. Les chloroplastes sont uniques aux cellules photosynthétiques, ils sont donc présents dans toutes les plantes et algues, dont Couleur Le vert caractéristique est donné par la présence de chlorophylle.
  • Vacuole. Ils sont un type de grande vésicule biliaire qui stocke L'eau, sels minéraux et autres substances, et qui ne se trouvent que dans les cellules végétales. La vacuole maintient la forme cellulaire et fournit un support à la cellule, en plus de participer au mouvement intracellulaire des substances. Les cellules animales ont des vacuoles mais elles sont plus petites et en plus grande quantité.
  • Centrioles. Ce sont des structures tubulaires que l'on trouve exclusivement dans les cellules animales. Ils participent à la séparation de chromosomes au cours du processus de division cellulaire.
  • Réticule endoplasmique. C'est un système membranaire qui continue avec le noyau cellulaire et s'étend dans toute la cellule. Sa fonction est liée à la synthèse de composés destinés principalement à l'extérieur de la cellule. El retículo endoplasmático se divide en rugoso y liso, según la presencia o no de ribosomas sobre su superficie: el retículo rugoso contiene ribosomas y se encarga principalmente de la síntesis de proteínas para exportar, mientras que el retículo liso se relaciona principalmente con las vías metabólicas des lipides.
  • Appareil de Golgi. C'est un organite constitué d'un ensemble de disques et de sacs aplatis appelés citernes. La fonction de l'appareil de Golgi est liée à la modification et à l'emballage de protéines et d'autres biomolécules (sous forme de glucides et de lipides) pour la sécrétion ou le transport.

Différence entre cellule eucaryote et cellule procaryote

Les cellules procaryotes sont plus simples et plus petites que les cellules eucaryotes.

Les principales différences entre ces deux types de cellules sont :

  • Présence centrale. La différence la plus importante est que chez les procaryotes, le matériel génétique est dispersé dans le cytoplasme dans une région appelée nucléoïde, plutôt que dans le noyau, comme c'est le cas chez les eucaryotes.
  • type d'ADN. Les procaryotes ont une seule molécule d'ADN circulaire, qui n'est pas associée à des protéines, c'est pourquoi elle est souvent appelée « ADN circulaire nu ». Pour sa part, le matériel génétique des eucaryotes a une forme linéaire et est associé à des protéines, formant la chromatine (ou les chromosomes, lorsque la cellule est sur le point d'entrer en division cellulaire). Chaque espèce d'organisme eucaryote possède un nombre caractéristique de chromosomes.
  • Taille. Les cellules eucaryotes sont considérablement plus grandes (10 à 100 µm) que les cellules procaryotes courantes (0,2 à 2,0 µm).
  • Constitution. La plupart des organismes eucaryotes sont multicellulaires, tandis que tous les procaryotes sont unicellulaires. Cependant, il convient de rappeler qu'il existe certains organismes eucaryotes unicellulaires, tels que les paramécies et les Levure.
  • La reproduction. Les procaryotes se reproduisent de manière asexuée (par fission binaire), tandis que les eucaryotes ont à la fois reproduction sexuée (par méiose, donnant naissance à des gamètes ou à des cellules sexuelles) comme asexué (pour mitose).
  • Les organites cellulaires. Les cellules eucaryotes présentent des organites avec des membranes et des fonctions spécifiques, telles que mitochondries, lysosomes ou chloroplastes.
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