La Cellule





 

Une cellule est formée d'un grand nombre d'organelles ayant chacun des fonctions spécifiques. On décrit classiquement :

  1. Le noyau
  2. La membrane cytoplasmique
  3. Les mitochondries
  4. Le centrosome et les microtubules
  5. Les ribosomes et le réticulum endoplasmique
  6. Les lysosomes
  7. Les vacuoles
  8. Le cytoplasme

 

LE NOYAU

Le noyau dans sa phase de repos est formé de 4 éléments :



La chromatine :

Elle se présente sous des aspects variables suivant la lignée et l'age de la cellule. Plus la cellule est jeune et plus la chromatine est fine. Elle correspond à une chromatine très active (proche de la mitose). A l'inverse, plus la cellule avance dans son processus de différenciation et plus la chromatine est mottée. Ces condensations chromatiniennes sont toujours essentiellement périphériques, accolées à la membrane nucléaire et aux nucléoles.

 

Le Nucléoplasme :

La quantité de nucléoplasme dans le noyau est très variable d'une cellule à l'autre. De plus il diminue lorsque la cellule vieillit, ce qui entraine la diminution de la taille du noyau. Dans certains cas pathologiques il peut totalement disparaître, c'est la picnose du noyau, ou au contraire augmenter ce qui provoque un oedème nucléaire.

Le Nucléole :

Il est formé en grande partie par des agrégats de particules d'ARN. Il est généralement bien visible sur frottis coloré au May-Grunwald Giemsa. L'intensité de sa coloration bleue dépend de la quantité d'ARN qu'il contient. Il est parfois incolore, révélé par un liseré de chromatine condensée à son bord.

La membrane nucléaire :

L'enveloppe nucléaire est interrompue par des ouvertures circulaires ou "pores nucléaires" qui font communiquer le cytoplasme et le nucléoplasme. Leur nombre est très variable, mais d'une manière générale, il diminue en même temps que la cellule poursuit sa maturation.

Noyau au microscope électronique [20 000x] (Editions Masson)







LA MEMBRANE CYTOPLASMIQUE

Toutes les membranes biologiques, y compris la membrane plasmique et les membranes internes des cellules eucaryotes sont formées d'une double couche de molécules lipidiques dans laquelle diverses protéines membranaires sont encastrées.

Les trois principaux types de lipides dans les membranes cellulaires sont :

Tous trois sont amphiphiles, c'est-à-dire qu'ils possèdent une extrémité hydrophile (polaire) et deux queues hydrocarbonées hydrophobes.

Les modes d'association des protéines membranaires avec la double couche lipidique sont multiples :

Beaucoup la traversent de part en part (protéines transmembranaires) soit sous forme d'une seule hélice alpha , soit dans une conformation plus repliée dans laquelle le polypeptide traverse la double couche plusieurs fois.

D'autres protéines ne sont exposées à l'eau que d'un côté de la double couche soit du coté Interne (hydroplasme), soit du coté Externe (milieu extra-cellulaire).

Elles sont probablement fixées à la membrane par l'intermédiaire de chaînes d'acide gras liées de manière covalente ou par des interactions non covalentes avec des protéines transmembranaires.

Les molécules protéiques interviennent dans diverses fonctions :

Transport de molécules (canal ouvert ou pompe dont la plus importante est la pompe Na+ K+ qui maintient le potentiel de membrane).

Enzymes : (ATP synthétases, phosphatase alcaline).

Liens structuraux entre cytosquelette de la cellule et la matrice extra-cellulaire

Récepteurs activés par des ligands informatifs extra-cellulaires qui induisent des signaux intra-cellulaires (dits signaux de transduction) de deux façons possibles. Soit ils modifient l'activité d'une enzyme liée à la membrane plasmique, soit ils modifient la perméabilité des canaux ioniques et par ce moyen changent le potentiel de membrane, la concentration intra-cellulaire de l'ion transporté ou les deux.

 


LES MITOCHONDRIES

Les mitochondries ont une forme de batonnet. Leur nombre dans les cellules sanguines est variable. Toutefois, dans un type cellulaire donné, le nombre est relativement constant. Sa paroi est constituée par deux membranes de même épaisseur. Les mitochondries ne sont pas visibles sur frottis. On ne peut les observer qu'en microscopie éléctronique à transmission.


Mitochondrie au Microscope Electronique
[125 000 x] (Editions Masson)



LE CENTROSOME et les microtubules

Le centrosome est constitué du corps de Golgi et des centrioles. Il a une disposition spécifique dans la cellule. C'est la partie la plus résistante de la cellule, créant une légère dépression du noyau qui s'y accroche naturellement.

 

Le corps de Golgi est formé de dictyosomes plus ou moins reliés entre eux, de manière à former une sphère creuse dans laquelle se positionnent les centrioles. Lors de son activité, les dictyosomes du corps de Golgi se séparent, et de leurs bords se détachent des vésicules contenant des produits élaborés (Gamma-globulines, granulations, lysosomesÖ). Le corps de Golgi est le lieu où se regroupent les molécules pour s'unir en produits finis. Il contient donc un grand nombre d'enzymes, en particulier la phosphatase acide. Sur frottis, il apparaît comme une masse de cytoplasme clair à côté du noyau.

Corps de Golgi
Corps de Golgi éclaté


Les centrioles sont toujours au nombre de deux dans la cellule (exception faite des mégacaryoblastes dont le nombre de centrioles correspond au nombre d'unités nucléaires - donc en relation avec la ploidie). Ils apparaissent comme deux petits cylindres et sont disposés perpendiculaires l'un de l'autre. Ils sont composés de neuf groupes de trois tubules, entourés par deux hélices d'où partent les microtubules. Les centrioles ont un rôle dans la mitose et dans les mouvements des cellules. Ils se multiplient par auto-reproduction à la fin de la mitose.

Centriole vu du dessus
Centriole en 3D
Centriole au Microscope Electronique
[50 000 x] (Editions Masson)

Les microtubules sont de longueurs variables. Ils sont formés de 13 filaments eux-mêmes constitués de petites sphères identiques.

Au cours de la mitose, les microtubules forment les fibres du fuseau.

 

LES RIBOSOMES ET LE RETICULUM ENDOPLASMIQUE

Les ribosomes

sont présents dans toutes les cellules. Ils sont constitués d'ARN et de protéines. On les trouve dans le noyau, les nucléoles et surtout le cytoplasme. Ils jouent un rôle fondamental dans la synthèse des protéines. Dans le cytoplasme, ils sont le plus souvent par petits groupes de 3 à 10 unités. Ils sont alors reliés entre eux par un filament qui représente l'ARN messager.
Au microscope, la quantité de ribosomes détermine la basophilie de la cellule, c'est-à-dire la couleur plus ou moins bleue après coloration au May-Grunwald Giemsa.

Le réticulum endoplasmique :

C'est un système de canalicules et de sacs aplatis. Il peut-être lisse ou granuleux (recouvert de ribosomes). A l'intérieur de ces sacs s'accumulent les produits élaborés par les ribosomes.

Sur frottis, le réticulum endoplasmique lisse est invisible tandis que le réticulum endoplasmique granuleux donne un aspect feuilleté s'il est présent en quantité suffisante.

Ribosomes au Microscope Electronique
[150 000 x] (Editions Masson)
Réticulum Endoplasmique au Microscope Electronique
[60 000 x] (Editions Masson)

 

 

LES LYSOSOMES

Ce sont des granulations contenant plus de 20 enzymes protéolytiques. Ils deviennent actifs après une rupture de leur membrane des lysosomes qui a lieu le plus souvent dans une vacuole de phagocytose.

Sur frottis, pour caractériser les lysosomes, on utilise les réactions des Estérases, de la phosphatase acide ou des peroxydases.

Les granulations leucocytaires sont des lysosomes particuliers dont le contenu est caractéristique d'une série cellulaire : granulations neutrophiles, éosinophiles, basophilesÖ(décritent dans la granulopoièse)



LES VACUOLES

Il existe des vacuoles lipidiques, ou contractiles et des corps multi-vésiculaires provenant de la pinocytose. Toutes ces vacuoles, lorsqu'elles sont assez grandes, se présentent comme des espaces vides (après fixation par l'alcool qui dissout les graisses).


LE CYTOPLASME

Le cytoplasme ou hyaloplasme est optiquement vide et trés finement granuleux en contraste de phase. La partie non particulaire du cytoplasme s'appelle le "cytosol". En fait, il contient des fibres qui facilitent le maintient de la forme et de la mobilité cellulaire, et fournissent des point d'ancrage pour d'autres structures : c'est le cytosquelette (microtubules et microfilaments). Dans le cytoplasme les vésicules de transport entrent en collision avec les microfilaments du cytosquelette. Pour se déplacer à vitesse utile, de telles particules sont transportées par des moteurs protéiques qui utilisent l'énergie libérée pour propulser les particules le long des microtubles ou des filaments d'actine. On peut imaginer que certains microfilaments spécialisés orientent spécifiquement certaines vésicules dans certaines directions comme sur des autoroutes.

Le cytosol peut également contenir des "inclusions ou granules d'inclusion" qui ne sont pas rattachées à la membrane. Certaines cellules contiennent aussi des granules cytosoliques de glycogène qui constituent une réserve d'énergie. Le cytoplasme des adipocytes contient de grosses inclusions de lipide "réserve d'acide gras". Il contient toujours un très grand nombre d'enzymes qui participent au métabolisme cellulaire.

Etant donné sa forte concentration en protéines, il ressemble à un gel visqueux dans lequel s'entrelacent les fibres du cytosquelette.