Si quelqu'un vous demandait « Quelle est la tâche principale de presque toutes les cellules vivantes? » et a demandé une réponse dans les cinq secondes, que diriez-vous? « Continuer les gènes à la prochaine génération » est une réponse raisonnable, mais c'est vraiment plus un attribut des cellules qu'une fonction qu'elles remplissent. « Diviser en deux cellules égales » est également une réponse défendable, mais c'est quelque chose que les cellules font par définition à la toute fin de leur vie, pas pendant leur vie.
le primaire le travail des cellules est vraiment de fabriquer des choses, principalement des protéines. En utilisant les instructions du même ADN (acide désoxyribonucléique) qui porte le code génétique de l'organisme entier, des structures appelées ribosomes fabriquent des protéines individuelles. Certaines protéines s'incorporent dans les cellules, les tissus et les organes. D'autres sont destinés à devenir des enzymes.
Chez les eucaryotes (plantes, champignons et animaux), bon nombre de ces ribosomes sont attachés à un élément membranaire « semblable à une autoroute » appelé le
réticulum endoplasmique. Cela se décline en deux types, « lisse » et « rugueux ». Les cellules du foie, des ovaires et des testicules ont une forte densité de réticulum endoplasmique lisse(RE lisse, ou simplement SER), alors que les organes qui sécrètent beaucoup de protéines, comme le pancréas, ont des cellules riches en réticulum endoplasmique rugueux (urgence rugueuse, ou simplement RER).La cellule, expliquée
Avant d'explorer ce que fait un composant particulier d'une cellule, il convient d'examiner ce que sont les cellules dans leur ensemble et en quoi elles diffèrent entre les types d'organismes.
Les cellules sont appelées les éléments constitutifs de la vie car ce sont les plus petites choses individuelles qui incluent les principales propriétés associées aux êtres vivants en général. Même les cellules les plus simples ont quatre caractéristiques physiques: une membrane cellulaire pour protéger et maintenir ensemble la cellule; cytoplasme pour constituer l'essentiel de sa masse et offrir une matrice dans laquelle des réactions peuvent se produire, ribosomes fabriquer des protéines; et matériel génétique sous forme d'ADN.
Alors que les organismes du domaine Procaryote ont souvent des cellules qui ne contiennent essentiellement que ces composants, et se composent également d'une seule cellule, d'organismes dans l'autre domaine, eucaryote, ont des cellules plus complexes et diversifiées. Les cellules eucaryotes, comme on les appelle, ont divers organites tels que mitochondries, chloroplastes, corps de Golgi et le réticulum endoplasmique; ils isolent également leur ADN à l'intérieur d'un noyau, qui possède également une membrane et peut lui-même être considéré comme un organite.
Les organites eucaryotes en détail
Procaryotes existent depuis environ 3,5 milliards d'années, ce qui signifie qu'ils sont apparus "seulement" environ un milliard d'années après la formation complète de la Terre elle-même. On pense que les eucaryotes ont suivi au cours du prochain milliard d'années, et les preuves suggèrent qu'ils ont obtenu leur commencer grâce à une rencontre la plupart du temps fortuite entre une grande bactérie anaérobie et une bactérie aérobie beaucoup plus petite.
- Dans cette théorie des endosymbiotes, les grosses bactéries "mangèrent" la plus petite, les deux survivantes. Le résultat était une grande bactérie aérobie avec des bactéries transformées en organites appelées mitochondries désormais responsable de la fourniture de la plupart des besoins énergétiques de ces cellules.
Le noyau contient de l'ADN séparé en un certain nombre de chromosomes, le nombre total variant d'une espèce à l'autre (les humains en ont 46). Au cours du processus de mitose, la membrane nucléaire s'est dissoute, des chromosomes déjà dupliqués par paires sont séparés, et le noyau et la cellule se divisent en structures filles l'un après l'autre L'autre.
Les corps de Golgi sont des structures ressemblant à de petites piles de crêpes enfermées dans une membrane. Ils participent au traitement des protéines et d'autres molécules nouvellement synthétisées et peuvent transporter ces substances entre le réticulum endoplasmique et d'autres organites, comme de minuscules taxis.
Caractéristiques de base du réticulum endoplasmique
Environ la moitié de la surface totale de la membrane d'une cellule animale typique (y compris la membrane cellulaire externe) se compose de l'organite connu sous le nom de réticulum endoplasmique. Il se compose de plusieurs couches de la même membrane plasmique double, ou bicouche phospholipidique, qui forme les limites de tous les organites et de la cellule dans son ensemble.
Alors que, comme indiqué, le réticulum endoplasmique est divisé en RE lisse et RE rugueux, cette distinction fait en réalité référence à différents compartiments à l'intérieur des compartiments du même organite. Ainsi, la définition ER brute standard et la définition ER lisse sont légèrement trompeuses. Ils suggèrent que chacun est complètement séparé de l'autre, micro-anatomiquement parlant, alors qu'en fait ils font partie du même réseau membraneux plus large.
Les deux types de réticulum endoplasmique fonctionnent pour traiter et déplacer les produits de l'anabolisme, dans un cas des protéines et dans l'autre des lipides (et certaines hormones stéroïdes). Parfois, des portions du réticulum endoplasmique peuvent être suivies depuis la membrane nucléaire à l'intérieur de la cellule jusqu'à la membrane cellulaire sur la bordure cellulaire distante.
Fonction et apparence ER lisses
Au microscope, vous visualisez une cellule avec un réticulum endoplasmique lisse et étendu. Que verriez-vous et comment le décririez-vous ?
Smooth ER tire son nom, comme tant de choses en anatomie et en microanatomie, non pas de la sensation ou du goût qu'il aurait réellement, mais de son apparence. Parce que le RE lisse n'a pas une densité élevée de ribosomes (qui apparaissent sombres en microscopie) incrustés dans ses membranes, il ressemble à ce qu'il est: un minuscule réseau de tubes interconnectés. L'ER de tous types est en son cœur une sorte de système de métro creux à travers le cytoplasme « gluant », permettant aux choses de se déplacer plus rapidement dans toute la cellule.
Les fonctions: Smooth ER a un certain nombre de fonctions importantes. Il synthétise des glucides, des lipides et des hormones stéroïdes (dont la testostérone dans les testicules). Il aide à la détoxification des produits chimiques ingérés, des médicaments sur ordonnance aux poisons domestiques. Il sert de dépôt de stockage d'ions calcium dans les cellules musculaires, où un type spécialisé de RE lisse appelé le réticulum sarcoplasmique emmagasine les ions calcium nécessaires pour initier les contractions des cellules musculaires.
Fonction et apparence du RE brut
Rough ER tire son nom de son aspect caractéristique, qui ressemble à un ruban alambiqué "parsemé" de points sombres, à certains endroits très rapprochés et à d'autres plus espacés. Les "points" sont les ribosomes, ou les "usines à protéines" de tous les êtres vivants. Les ribosomes eux-mêmes sont constitués de protéines et d'un type particulier d'acide nucléique.
Les « sacs » aplatis qui composent le RE rugueux sont attachés à la membrane nucléaire, de sorte que la densité de ce type de RE dans la cellule est la plus élevée plus près du centre, où le noyau a tendance à se trouver. Comme dans tous les organites, la membrane entourant les nombreux replis du RE rugueux est une double membrane plasmique; les ribosomes sont attachés à la partie externe de cette membrane, c'est-à-dire la face tournée vers le cytoplasme cellulaire.
Les fonctions: Avec les ribosomes eux-mêmes, le RE rugueux participe à l'acheminement des acides aminés et des polypeptides vers le site de traduction, ou synthèse protéique, sur le ribosome. Une fois qu'une protéine est entièrement synthétisée et libérée par le ribosome dans le RE brut, un certain nombre de choses peuvent se produire. La protéine peut être "marquée" avec une "étiquette" chimique sur la membrane interne du RE avant même d'entrer dans le lumen, ou l'espace, à l'intérieur. Il peut à la place être traité dans la lumière elle-même.
Certaines parties du RE brut se composent de ce qu'on appelle unités de repliement des protéines, qui font exactement comme leur nom l'indique. Lorsque les protéines sont fabriquées pour la première fois, elles existent sous la forme d'un brin, d'une chaîne d'acides aminés. Mais la forme ultime d'une protéine comprend beaucoup de flexion et de pliage et souvent des liaisons entre les acides aminés dans différentes parties de la chaîne maintenant tordue.