Le mot cellule désigne en général un élément constitutif et généralement assez clos d'un ensemble ou corps.

Une cellule peut ainsi être :

• l'alvéole des rayons de cire construits par les abeilles ou des structures de carton construites par les guêpes ;
• la chambre d'un religieux ;
• le local où l'on enferme des détenus à l'intérieur d'une prison ;
• une case dans une feuille de calcul d'un tableur ;
• en biologie, l'unité de base de tous les êtres vivants, principal sujet d'étude de la biologie cellulaire.

• Cellule, une commune française du Puy-de-Dôme

Table of contents

1 Généralités 1.1 La structure procayote 1.2 La structure eucaryote 1.3 Les archaebactéries 2 Historique 3 Voir aussi

Généralités

Il existe 3 lignées et 220 types de cellules (dont nous reparlerons plus loin) qui les rendent différentes entre elles. Toutes celles que nous connaissons (mis à part quelques types spéciaux de cellules) contiennent cependant certains composants communs :

• l'ADN, l'information génétique qui joue le rôle d'un plan pour les autres composants
• les protéines, le moteur de la cellule
• les membranes cytoplasmiques, qui isolent la cellule de son environnement, agissent comme un filtre ou un système de communication avec l'extérieur, et compartimentent les cellules les plus complexes

• la reproduction cellulaire, par division de la cellule
• le métabolisme cellulaire, utilisant de la matière brute et de l'énergie pour produire des composants de la cellule, et rejetant des produits dérivés
• la synthèse des protéines, par la transcription de l'ADN en ARN puis par la traduction par les ribosomes de l'ARN en protéine.

Organisation d'une cellule eucaryote typique.

1. Nucléole	8. Réticulum endoplasmique lisse
2. Noyau	9. Mitochondrie
3. Ribosome	10. Vacuole
4. Vésicule	11. Cytoplasme
5. Réticulum endoplasmique rugueux (RER)	12. Lysosome
6. Appareil de Golgi	13. Centrioles
7. Microtubule

On estime qu'il y a 50 000 milliards de cellules dans le corps humain, subdivisés en 220 types différents, propres à autant de tissus. En effet, chaque type de cellule est propre au tissu dont il fait partie. Cette parenté est indiquée par les protéines qui couvrent la cellule.

Il existe deux organisations fondamentales de cellules : les procaryotes et les eucaryotes. Ces dernières sont les cellules plus évoluées et dont le noyau est entouré d'une membrane nucléaire. Les procaryotes sont les cellules plus primitives, possédant un noyau non-isolé par une membrane (les bactéries, par exemple). Ce dernier terme regroupe en réalité deux lignées : les eubactéries et les archaebactéries. On peut deux donc dire qu'il y a en tout trois lignées : eucaryotes, eubactéries et archabactéries. Il est généralement admis que ces trois lignées ont des ancètres communs, ce qui permet de définir LUCA (Last Universal Cellular Ancestor). Les racines de l'arbre du vivant pourraient être constituées de deux branches, l'une menant aux procaryotes, l'autre menant aux archaebactéries, puis aux eucaryotes. D'autres auteurs soutiennent que les eucaryotes proviennent des procaryotes et archéa.

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	Procaryotes	Eucaryotes
organismes typiques	bactéries	protistes, champignons, plantes, animaux
taille typique	~ 1-10 µm	~ 10-100 µm
type de noyau	nucléoïde; pas de véritable noyau	vrai noyau avec double membrane
ADN	circulaire	molécules linéaires (chromosomes) avec des protéines histone
ARN/synthèse des protéines	couplé au cytoplasme	synthèse d'ARN dans le noyau synthèse de protéines dans le cytoplasme
ribosomes	50S+30S	60S+40S
structure cytoplasmatique	très peu de structures	très structuré par des membranes intra celllulaires et un cytosquelette
mouvement de la cellule	flagelle fait de flagelline	flagelle et cils fait de tubuline
métabolisme	anaérobie ou aérobie	aérobie
mitochondries	aucune	de une à plusieurs douzaines
chloroplastes	aucun	dans les algues et les plantes
organisation	habituellement des cellules isolées	cellules isolées, colonies, organismes évolués avec des cellules spécalisées
division de la cellule	division simple	Mitose (division du noyau) Méiose (division cytoplasmique)

La structure procayote

• Le cytoplasme des procaryotes (le liquide formant la majeure partie du volume de la cellule) est diffus et granulaire, à cause de la présence de ribosomes (usines à protéines) flottant dans la cellule.
• La membrane plasmique (une bicouche lipidique) isole l'intérieur de la cellule de son environnement, et sert de filtre et de porte de communication.
• Il y a souvent (pas les mycoplasmes par exemple) une paroi cellulaire. Elle est formée de peptidoglycane chez les eubactéries, et joue le rôle de barrière supplémentaire contre les forces extérieures. Elle empêche également la cellule d'éclater sous la pression osmotique dans un environnement hypotonique.
• L'ADN des procaryotes se compose d'une molécule circulaire. Bien que sans véritable noyau, l'ADN est toutefois condensé en un nucléoïde.

• Certains procaryotes ont un flagelle leur permettant de se déplacer activement, plutôt que de dériver passivement.

Les archaebactéries

Les archaebactéries sont considérées comme similaires à certains des premiers organismes qui existèrent sur Terre. Selon la théorie commune, elles sont les ancêtres des procaryotes. En engloutissant certains procaryotes, elles ont pu acquérir de nouvelles fonctions, et gagner en complexité (cf Théorie endosymbiotique). Chez les eucaryotes, les mitochondries et les chloroplastes, par exemple, ne sont que des bactéries adaptées. Aujourd'hui, les archaebactéries ne peuvent survivre que dans des environnements extrêmes, geysers, fumeurs noirs. Elles peuvent résister à des pressions et des températures extrêmes, et avoir un métabolisme basé sur le méthane ou de soufre.

Historique

• 1665 : Robert Hooke découvre des cellules dans du liège, puis dans des plantes vivantes, en utilisant les premiers microscopes.
• 1839 : Theodor Schwann découvre que les plantes et les animaux sont tous faits de cellules, concluant que la cellule est l'unité commune de structure et de développement, ce qui fonda la théorie cellulaire. Il donna son nom aux cellules de Schwann.
• La croyance selon laquelle des formes de vie peuvent apparaître spontanément (génération spontanée) fut réfutée par Louis Pasteur (1822-1895).
• Rudolph Virchow affirma que les cellules naissent du résultat de la division cellulaire ("omnis cellula ex cellula").