2. O RGANISATION CELLULAIRE
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© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
sécrétion de protéines et de polysaccharides, ainsi
qu’aux synthèses de lipides membranaires. Un
grand nombre de structures vésiculaires de taille
et de morphologie variées sont également rencontrées dans ces cellules : il s’agit des lysosomes, des
peroxysomes et des endosomes, impliqués dans
des processus de digestion intracellulaire ou de
métabolisme oxydatif non générateur d’énergie.
Un compartiment spécifique du monde végétal est
représenté par la (ou les) vacuole(s), dont les fonctions sont également multiples.
Le hyaloplasme (ou cytosol), milieu dans lequel
baignent les organites précédemment cités, est
hautement structuré par un système de microtubules et de microfilaments, appelé cytosquelette,
qui n’a pas d’équivalent chez les Procaryotes et
représente une différence fondamentale entre les
deux groupes. Celui-ci a une double fonction : il
est responsable de l’architecture cellulaire d’une
part, et des mouvements intracellulaires (affectant
les organites ou les chromosomes, lors de la division) ou cellulaires (déplacement des cellules isolées), d’autre part. En rapport à la fois avec ces
divers mouvements de grande ampleur et avec la
richesse en structures membranaires internes qui
les caractérise, on doit signaler l’existence, chez les
Eucaryotes, des processus spécifiques d’endocytose et d’exocytose . Ces processus, qui impliquent
l’intervention de vésicules, permettent des
échanges de matière dans les deux sens entre l’intérieur et l’extérieur de la cellule. La capacité d’endocytose, et plus spécialement de phagocytose
d’objets de grande taille, est sans doute fondamentalement à l’origine des cellules eucaryotiques
modernes, dans le cadre de la théorie de l’origine
endosymbiotique des mitochondries et des
plastes (voir chapitre 16).
L’organisation du matériel génétique et les
modalités de la division cellulaire chez les
Eucaryotes sont fondamentalement différentes de
celles des Procaryotes. Les premiers, dont l’information génétique est en moyenne 100 à 1 000 fois
plus importante (en taille globale, mais pas en
nombre de gènes) que celle des Procaryotes, possèdent des chromosomes linéaires, souvent en
grand nombre, visibles seulement à des stades précis du cycle cellulaire. Après duplication conforme
de l’information génétique qu’ils contiennent, la
division cellulaire permet leur séparation en deux
lots identiques et leur répartition dans deux cellules-filles grâce à un système d’une grande complexité ; il s’agit de l’appareil mitotique, une des
composantes du cytosquelette, qui n’a pas d’équivalent chez les Bactéries.
La très grande majorité des Eucaryotes (on
connaît quelques exceptions chez les Protistes)
pratique le mode de reproduction sexuée, qui est
caractérisé par l’existence d’un cycle de vie dans
lequel existe une alternance de deux phases distinctes dites haploïde et diploïde. Ces phases sont
séparées par deux événements compensateurs du
point de vue du nombre de chromosomes et de la
quantité d’information génétique nucléaire des
cellules correspondantes : la fécondation et la
méiose. Sans entrer dans les détails, on rappelle
qu’un tel mode de reproduction favorise considérablement le brassage de l’information génétique,
facteur certain d’évolution et d’accroissement de la
complexité des organismes. La plupart des êtres
pluricellulaires se développent à partir d’un œuf
(zygote) diploïde ; ils présentent à l’état définitif
(dit adulte, chez les Animaux) une différenciation
plus ou moins marquée en cellules et tissus structuralement et physiologiquement adaptés à des
fonctions précises (chapitre 14).
Les cellules eucaryotiques, qui ont la capacité à
former des édifices pluricellulaires ordonnés, possèdent de nombreux mécanismes moléculaires de
reconnaissance de leur surface, ainsi que divers
dispositifs d’accrochage intercellulaire n’ayant évidemment pas cours chez les Procaryotes.
Les capacités métaboliques des Eucaryotes,
c’est-à-dire leur aptitude générale à utiliser les
sources de matière et à extraire l’énergie du
milieu, sont beaucoup moins diversifiées que
celles rencontrées dans l’ensemble des
Procaryotes ; la respiration et la photosynthèse
sont en effet les deux seuls «types métaboliques »
retenus par la très grande majorité d’entre eux. La
complexité structurale croissante de ces organismes au cours de l’évolution semble s’être faite
au détriment de la diversité physiologique, réservée aux Procaryotes ; seuls quelques rares
Protistes présentent des métabolismes atypiques
par rapport à cette norme. Le sens d’une telle corrélation inverse, dans le cadre de deux stratégies
évolutives bien différentes, n’est pas clair.
3.1.2. C ELLULES ANIMALES. O RGANISMES ANIMAUX
L’organisation typique des cellules animales,
telle que la décrit la microscopie optique, est illustrée dans la figure 2.8. La cellule hépatique de
Vertébré (d’un diamètre voisin de 20 µ m) peut être
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© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
sécrétion de protéines et de polysaccharides, ainsi
qu’aux synthèses de lipides membranaires. Un
grand nombre de structures vésiculaires de taille
et de morphologie variées sont également rencontrées dans ces cellules : il s’agit des lysosomes, des
peroxysomes et des endosomes, impliqués dans
des processus de digestion intracellulaire ou de
métabolisme oxydatif non générateur d’énergie.
Un compartiment spécifique du monde végétal est
représenté par la (ou les) vacuole(s), dont les fonctions sont également multiples.
Le hyaloplasme (ou cytosol), milieu dans lequel
baignent les organites précédemment cités, est
hautement structuré par un système de microtubules et de microfilaments, appelé cytosquelette,
qui n’a pas d’équivalent chez les Procaryotes et
représente une différence fondamentale entre les
deux groupes. Celui-ci a une double fonction : il
est responsable de l’architecture cellulaire d’une
part, et des mouvements intracellulaires (affectant
les organites ou les chromosomes, lors de la division) ou cellulaires (déplacement des cellules isolées), d’autre part. En rapport à la fois avec ces
divers mouvements de grande ampleur et avec la
richesse en structures membranaires internes qui
les caractérise, on doit signaler l’existence, chez les
Eucaryotes, des processus spécifiques d’endocytose et d’exocytose . Ces processus, qui impliquent
l’intervention de vésicules, permettent des
échanges de matière dans les deux sens entre l’intérieur et l’extérieur de la cellule. La capacité d’endocytose, et plus spécialement de phagocytose
d’objets de grande taille, est sans doute fondamentalement à l’origine des cellules eucaryotiques
modernes, dans le cadre de la théorie de l’origine
endosymbiotique des mitochondries et des
plastes (voir chapitre 16).
L’organisation du matériel génétique et les
modalités de la division cellulaire chez les
Eucaryotes sont fondamentalement différentes de
celles des Procaryotes. Les premiers, dont l’information génétique est en moyenne 100 à 1 000 fois
plus importante (en taille globale, mais pas en
nombre de gènes) que celle des Procaryotes, possèdent des chromosomes linéaires, souvent en
grand nombre, visibles seulement à des stades précis du cycle cellulaire. Après duplication conforme
de l’information génétique qu’ils contiennent, la
division cellulaire permet leur séparation en deux
lots identiques et leur répartition dans deux cellules-filles grâce à un système d’une grande complexité ; il s’agit de l’appareil mitotique, une des
composantes du cytosquelette, qui n’a pas d’équivalent chez les Bactéries.
La très grande majorité des Eucaryotes (on
connaît quelques exceptions chez les Protistes)
pratique le mode de reproduction sexuée, qui est
caractérisé par l’existence d’un cycle de vie dans
lequel existe une alternance de deux phases distinctes dites haploïde et diploïde. Ces phases sont
séparées par deux événements compensateurs du
point de vue du nombre de chromosomes et de la
quantité d’information génétique nucléaire des
cellules correspondantes : la fécondation et la
méiose. Sans entrer dans les détails, on rappelle
qu’un tel mode de reproduction favorise considérablement le brassage de l’information génétique,
facteur certain d’évolution et d’accroissement de la
complexité des organismes. La plupart des êtres
pluricellulaires se développent à partir d’un œuf
(zygote) diploïde ; ils présentent à l’état définitif
(dit adulte, chez les Animaux) une différenciation
plus ou moins marquée en cellules et tissus structuralement et physiologiquement adaptés à des
fonctions précises (chapitre 14).
Les cellules eucaryotiques, qui ont la capacité à
former des édifices pluricellulaires ordonnés, possèdent de nombreux mécanismes moléculaires de
reconnaissance de leur surface, ainsi que divers
dispositifs d’accrochage intercellulaire n’ayant évidemment pas cours chez les Procaryotes.
Les capacités métaboliques des Eucaryotes,
c’est-à-dire leur aptitude générale à utiliser les
sources de matière et à extraire l’énergie du
milieu, sont beaucoup moins diversifiées que
celles rencontrées dans l’ensemble des
Procaryotes ; la respiration et la photosynthèse
sont en effet les deux seuls «types métaboliques »
retenus par la très grande majorité d’entre eux. La
complexité structurale croissante de ces organismes au cours de l’évolution semble s’être faite
au détriment de la diversité physiologique, réservée aux Procaryotes ; seuls quelques rares
Protistes présentent des métabolismes atypiques
par rapport à cette norme. Le sens d’une telle corrélation inverse, dans le cadre de deux stratégies
évolutives bien différentes, n’est pas clair.
3.1.2. C ELLULES ANIMALES. O RGANISMES ANIMAUX
L’organisation typique des cellules animales,
telle que la décrit la microscopie optique, est illustrée dans la figure 2.8. La cellule hépatique de
Vertébré (d’un diamètre voisin de 20 µ m) peut être