chapitre 6 Exploration de la cellule 117
Comme toutes les membranes cellulaires, la membrane vacuolaire transporte les ions de manière sélective, ce qui explique
que la composition de la solution contenue dans la vacuole
diffère de celle du cytosol.
Les vacuoles remplissent diverses fonctions dans différents
types de cellules. Nous avons déjà parlé des vacuoles digestives, formées lors de la phagocytose (voir la figure 6.13a). Beaucoup de Protistes d’eau douce expulsent l’excès d’eau de leur
unique cellule pour maintenir une concentration appropriée
de sels et d’autres molécules grâce à des vacuoles pulsatiles
(voir la figure 7.16, p. 149). Chez les Végétaux et les Eumycètes,
certaines vacuoles procèdent à l’hydrolyse enzymatique, une
fonction remplie par les lysosomes dans les cellules animales.
(Certains biologistes considèrent d’ailleurs ces vacuoles hydrolytiques comme un type de lysosome.) Chez les Végétaux, les
plus petites vacuoles peuvent emmagasiner d’importants composés organiques, comme les réserves de protéines accumulées
dans les cellules nutritives des graines produites par une
plante. Les vacuoles protègent certaines plantes contre les
herbivores ou les champignons en stockant des composés
désagréables au goût ou des substances toxiques. Par ailleurs,
certaines vacuoles végétales contiennent des pigments (comme
les pigments rouges et bleus qui attirent les insectes pollinisateurs vers les pétales des fleurs).
Les cellules végétales matures contiennent généralement
une grande vacuole centrale (figure 6.14) qui se développe
par la coalescence de vacuoles plus petites. Dans une cellule
végétale, la solution contenue dans la vacuole centrale, la sève
cellulaire, est le principal dépôt d’ions inorganiques, comme
les ions potassium et chlorure, et de substances organiques
telles que les protéines ou les polysaccharides. La vacuole
centrale joue aussi un rôle primordial dans la croissance de la
cellule végétale, laquelle grossit à mesure que la vacuole
absorbe de l’eau, et ce avec un investissement minimal en
nouveau cytoplasme. Le rapport entre la surface membranaire
et le volume cytoplasmique reste élevé, même dans une cellule
végétale de grande dimension, pour deux raisons : la cellule tend
à se dilater sous l’effet de la pression intravacuolaire et le
cytosol se résume à une fine couche entre la vacuole centrale
et la membrane plasmique.
m Figure 6.13 Les lysosomes. Les lysosomes digèrent (hydrolysent) les matières absorbées par la cellule et
recyclent les déchets intracellulaires. (a) En haut Les lysosomes de ce globule blanc de rat sont très sombres, parce que
le colorant utilisé réagit avec l’un des produits de la digestion qu’ils contiennent (MET). Les macrophages ingèrent les
agresseurs bactériens ou viraux et les détruisent dans leurs lysosomes. En bas Ce schéma illustre un lysosome fusionnant
avec une vacuole digestive durant le processus de phagocytose. (b) En haut Dans le cytoplasme de cette cellule hépatique de rat, on peut voir une vésicule contenant deux organites défectueux ; la vésicule fusionnera avec un lysosome
au cours du processus d’autophagie (MET). En bas Ce diagramme illustre la fusion. Ce type de vésicule est doté d’une
double membrane d’origine inconnue. La membrane externe fusionne avec le lysosome et la membrane interne est
détruite avec les organites défectueux.
Noyau
Lysosome
1 Rm
(8 000 w)
(a)
1 Rm
(23 000 w)
Vésicule contenant
deux organites défectueux
Reste de
mitochondrie
Membrane plasmique
Enzymes
digestives
Vésicule
Mitochondrie
Lysosome
Peroxysome
Lysosome
Digestion
Vacuole digestive
Digestion
Reste de
peroxysome
Phagocytose : lysosome en train d’effectuer son travail de digestion
(b) Autophagie : lysosome dégradant un organite défectueux
Lysosome
contenant des enzymes
hydrolytiques actives
1
Lysosome fusionnant
avec une vésicule contenant
un organite défectueux
1
Enzymes
hydrolytiques digérant
les restes de l’organite
2
Enzymes
hydrolytiques digérant
des morceaux d’organite
3
Vacuole digestive
fusionnant avec un
lysosome
2
Comme toutes les membranes cellulaires, la membrane vacuolaire transporte les ions de manière sélective, ce qui explique
que la composition de la solution contenue dans la vacuole
diffère de celle du cytosol.
Les vacuoles remplissent diverses fonctions dans différents
types de cellules. Nous avons déjà parlé des vacuoles digestives, formées lors de la phagocytose (voir la figure 6.13a). Beaucoup de Protistes d’eau douce expulsent l’excès d’eau de leur
unique cellule pour maintenir une concentration appropriée
de sels et d’autres molécules grâce à des vacuoles pulsatiles
(voir la figure 7.16, p. 149). Chez les Végétaux et les Eumycètes,
certaines vacuoles procèdent à l’hydrolyse enzymatique, une
fonction remplie par les lysosomes dans les cellules animales.
(Certains biologistes considèrent d’ailleurs ces vacuoles hydrolytiques comme un type de lysosome.) Chez les Végétaux, les
plus petites vacuoles peuvent emmagasiner d’importants composés organiques, comme les réserves de protéines accumulées
dans les cellules nutritives des graines produites par une
plante. Les vacuoles protègent certaines plantes contre les
herbivores ou les champignons en stockant des composés
désagréables au goût ou des substances toxiques. Par ailleurs,
certaines vacuoles végétales contiennent des pigments (comme
les pigments rouges et bleus qui attirent les insectes pollinisateurs vers les pétales des fleurs).
Les cellules végétales matures contiennent généralement
une grande vacuole centrale (figure 6.14) qui se développe
par la coalescence de vacuoles plus petites. Dans une cellule
végétale, la solution contenue dans la vacuole centrale, la sève
cellulaire, est le principal dépôt d’ions inorganiques, comme
les ions potassium et chlorure, et de substances organiques
telles que les protéines ou les polysaccharides. La vacuole
centrale joue aussi un rôle primordial dans la croissance de la
cellule végétale, laquelle grossit à mesure que la vacuole
absorbe de l’eau, et ce avec un investissement minimal en
nouveau cytoplasme. Le rapport entre la surface membranaire
et le volume cytoplasmique reste élevé, même dans une cellule
végétale de grande dimension, pour deux raisons : la cellule tend
à se dilater sous l’effet de la pression intravacuolaire et le
cytosol se résume à une fine couche entre la vacuole centrale
et la membrane plasmique.
m Figure 6.13 Les lysosomes. Les lysosomes digèrent (hydrolysent) les matières absorbées par la cellule et
recyclent les déchets intracellulaires. (a) En haut Les lysosomes de ce globule blanc de rat sont très sombres, parce que
le colorant utilisé réagit avec l’un des produits de la digestion qu’ils contiennent (MET). Les macrophages ingèrent les
agresseurs bactériens ou viraux et les détruisent dans leurs lysosomes. En bas Ce schéma illustre un lysosome fusionnant
avec une vacuole digestive durant le processus de phagocytose. (b) En haut Dans le cytoplasme de cette cellule hépatique de rat, on peut voir une vésicule contenant deux organites défectueux ; la vésicule fusionnera avec un lysosome
au cours du processus d’autophagie (MET). En bas Ce diagramme illustre la fusion. Ce type de vésicule est doté d’une
double membrane d’origine inconnue. La membrane externe fusionne avec le lysosome et la membrane interne est
détruite avec les organites défectueux.
Noyau
Lysosome
1 Rm
(8 000 w)
(a)
1 Rm
(23 000 w)
Vésicule contenant
deux organites défectueux
Reste de
mitochondrie
Membrane plasmique
Enzymes
digestives
Vésicule
Mitochondrie
Lysosome
Peroxysome
Lysosome
Digestion
Vacuole digestive
Digestion
Reste de
peroxysome
Phagocytose : lysosome en train d’effectuer son travail de digestion
(b) Autophagie : lysosome dégradant un organite défectueux
Lysosome
contenant des enzymes
hydrolytiques actives
1
Lysosome fusionnant
avec une vésicule contenant
un organite défectueux
1
Enzymes
hydrolytiques digérant
les restes de l’organite
2
Enzymes
hydrolytiques digérant
des morceaux d’organite
3
Vacuole digestive
fusionnant avec un
lysosome
2