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Introduction à la Cellule

• Les cellules sont les unités fondamentales de tous les organismes vivants.
• Un dysfonctionnement cellulaire peut entraîner des pathologies.
• La connaissance des types de cellules est cruciale pour analyser les résultats des tests, comprendre l'origine des maladies et contribuer au diagnostic et au suivi.

Niveaux d'Organisation du Corps

• Les cellules s'assemblent pour former des tissus.
• Les tissus s'unissent pour former des organes.
• Plusieurs organes s'organisent pour former un système.
• Un ensemble de systèmes assure le fonctionnement d'un organisme vivant.
• Les niveaux d'organisation, par ordre croissant de complexité, vont des atomes et des molécules à l'organisme entier.
• Les 7 niveaux d'organisation comprennent: atome, molécule, cellule, tissu, organe, système et organisme.
• Le système circulatoire est un exemple d'organisation avec le cœur, les vaisseaux sanguins (artères, veines, capillaires).

Historique de la Découverte

• 1665: Robert Hooke observe des cellules dans du liège avec les premiers microscopes.
• 1677: Antoine van Leeuwenhoek découvre accidentellement les protozoaires en cherchant des aiguilles minuscules dans le poivre.
• 1839: Theodor Schwann conclut que plantes et animaux sont faits de cellules, établissant la théorie cellulaire et donnant son nom aux cellules de Schwann.
• 1858: Rudolph Virchow affirme que les cellules proviennent de la division cellulaire.

Définition

• Une cellule est la plus petite unité capable de se nourrir, croître, se développer et de fonctionner de manière autonome.

Cellules Procaryotes et Eucaryotes

• Il existe deux grands types de cellules: procaryotes et eucaryotes.
• Les cellules procaryotes comprennent les eubactéries (bactéries "vraies") et les archéobactéries (archées).
• Les archées vivent dans des environnements extrêmes comme températures élevées, milieux acides ou salés, ou températures très basses.
• Les méthanogènes produisent du méthane, les halophiles croissent dans le sel marin et les thermophiles dans la chaleur et l'acidité.
• Les cellules eucaryotes comportent un noyau.

Caractéristiques Distinguant Procaryotes et Eucaryotes

• Les procaryotes n'ont pas de noyau.
• Leur ADN est circulaire ou linéaire, situé dans le cytoplasme.
• La réplication, la transcription et la traduction de l'ADN se déroulent directement dans le cytoplasme des procaryotes.
• Les procaryotes n'ont pas de compartimentation cytoplasmique.
• La membrane des procaryotes est recouverte d'une couche de peptidoglycane formant la paroi cellulaire.
• Les eucaryotes ont un noyau, l'organite le plus volumineux, délimité par une double membrane appelée enveloppe nucléaire.
• La réplication et la transcription de l'ADN se déroulent dans le noyau eucaryote.
• La traduction se fait dans le cytoplasme des eucaryotes.
• Les eucaryotes contiennent des organites comme le noyau, le réticulum endoplasmique, l'appareil de Golgi, des ribosomes et des lysosomes.
• Ces organites nagent dans le cytosol (fluide).
• Les membranes plasmiques des eucaryotes ne sont pas doublées d'une paroi chez les animaux, mais doublées pour les végétaux (paroi pecto-cellulosique) et pour les champignons (paroi polysaccharidique).

Structure des Procaryotes

• Les procaryotes sont identifiés aux bactéries, organismes monocellulaires souvent associés en chaînette.
• La taille des procaryotes varie de 1 µm à 10 µm.
• La cellule bactérienne contient un cytoplasme homogène ou granuleux.
• Les procaryotes ont des structures constantes (essentielles) présentes chez toutes les espèces et des structures inconstantes (facultatives) présentes seulement chez quelques espèces.

Structures Constantes Essentielles des Procaryotes

• Génome: une seule molécule d'ADN circulaire attachée au mésosome.
• Ribosomes: formés d'ARN et de protéines, de taille 70S (unités 50S et 30S).
• Granules cytoplasmiques: lieu de stockage des polysaccharides (glycogène, lipides et polyphosphates).
• Membrane plasmatique: bicouche lipidique de phospholipides et protéines, sans cholestérols, assurant les fonctions des mitochondries (absentes chez les bactéries).
• Elle est la cible d'antibiotiques polypeptidiques (Bacitracine, Colistin, Polymyxine B).
• Paroi: épaisse de 20 à 80 nm, composée de peptidoglycanes, acide teichoïque, phospholipides et lipopolysaccharides.
• Sa fonction limite extérieurement, détermine sa forme et contrôle les échanges bactériens.
• Une bactérie sans paroi meurt.
• La coloration de Gram distingue bactéries à paroi épaisse (Gram +) riches en peptidoglycane et acide teichoïque, sensibles à la pénicilline, et bactéries à paroi fine (Gram -).

Structures Facultatives des Procaryotes

• Capsule: épaisseur variable de 0,2 µm à plusieurs μm, composée de polysaccharides et parfois de polypeptides.
• Recouvre la paroi, représente la structure la plus externe, protégeant de la phagocytose (ex: Salmonella typhi).
• Flagelles: 1 à 8 flagelles dont la position varie selon les espèces bactériennes, composés de protéines (~20ène) et assurant le déplacement.
• Cils ou Pili: expansions courtes, rigides, composés de protéines (piline), utiles pour l'adhésion aux substrats et le transfert génétique entre bactéries.

Structure des Eucaryotes

• Taille: 10 à 100 µm en général (20 µm en moyenne).
• La cellule eucaryote est compartimentée avec différentes compositions, pH et fonctions.

Cas Particulier des Virus

• Les virus ne sont pas des cellules, mais des entités possédant une information génétique.
• Ils détournent la machinerie d'une cellule hôte afin d'assurer la synthèse de nouvelles particules virales infectieuses (virions).
• Les virus sont composés d'acides nucléiques: ADN (adénovirus) ou ARN (rétrovirus) protégés par une coque appelée capside.
• La capside est constituée d'éléments protéiques (capsomères) disposés de manière géométrique.
• Certains virus possèdent une enveloppe similaire à la membrane plasmique.

Structure des Bactériophages

• Les bactériophages sont des virus naturels ciblant les bactéries.
• Leur utilisation en médecine (phagothérapie) consiste à les isoler, les caractériser, les cultiver, puis les purifier pour traiter les infections bactériennes.