Bienvenue
Aujourd'hui, nous allons explorer l'une des idées les plus importantes en biologie.
Tout être vivant sur Terre : chaque arbre, chaque champignon, chaque baleine, chaque bactérie et chaque personne : est composé de cellules.
Les cellules sont les unités les plus petites de la vie. Certains organismes n'ont que'une cellule. Vous venez de 37 milliards de cellules différentes.
À la fin de cette leçon, vous comprendrez d'où viennent les cellules, comment elles fonctionnent et pourquoi les scientifiques les appellent les briques de la vie.
Que savez-vous déjà ?
Avant de plonger, voyons ce que vous savez déjà.
À l'intérieur d'une cellule
Qu'est-ce qu'il y a à l'intérieur d'une cellule ?
Imaginez une cellule comme une petite usine. Elle a des murs, un centre de contrôle, des machines et du carburant. Chaque partie a une fonction.
Membrane cellulaire : la limite externe de la cellule. Elle contrôle ce qui entre et sort, comme un portail de sécurité.
Cytosol : la fluidité gélee qui remplit la cellule. Toutes les autres parties flottent à l'intérieur.
Noyau : le centre de contrôle. Il contient l'ADN de la cellule : les instructions pour tout ce que la cellule fait.
Organelles : des structures spécialisées à l'intérieur de la cellule qui effectuent des tâches spécifiques. Le mot signifie 'petites organes'.
Chaque cellule a ces parties de base, qu'elle appartienne à un tournesol ou à une requin.
Noyau et au-delà
Le Noyau : Mission Contrôle
Le noyau est l'organelle la plus grande dans la plupart des cellules. Il contient des chromosomes, qui sont des filaments longs de ADN : la molécule qui stocke les instructions génétiques.
Chaque fois que votre corps construit une nouvelle protéine, répare des dommages ou grandit, les instructions viennent de l'ADN à l'intérieur du noyau.
D'autres organelles importantes incluent :
- Ribosomes : des machines miniatures qui construisent des protéines en lisant les instructions de l'ADN
- Réseau endoplasmique (RE) : un réseau de tunnels qui transporte des matériaux à travers la cellule
- Appareil de Golgi : emballe et expédie les protéines là où elles sont nécessaires, comme une poste
Deux types de cellules
Cellules végétales contre cellules animales
Les cellules végétales et animales ont toutes les deux une membrane, un noyau, un cytoplasme et des organelles. Mais les cellules végétales ont trois caractéristiques supplémentaires :
Paroi cellulaire : une couche rigide à l'extérieur de la membrane, faite de cellulose. Cela donne à la plante sa structure. C'est pourquoi un tronc d'arbre est rigide mais votre bras est flexible.
Chloroplastes : des organelles qui captent la lumière du soleil et la convertissent en nourriture grâce à la photosynthèse. Ils contiennent un pigment vert appelé chlorophylle : c'est pourquoi les feuilles sont vertes.
Vide central important : une grande chambre de stockage remplie d'eau et de nutriments. Cela aide la plante à rester rigide. Lorsqu'une plante flétrit, c'est parce que les vacuoles ont perdu de l'eau.
Les cellules animales n'ont pas de paroi cellulaire, de chloroplastes ou d'un grand vide central. Au lieu de cela, les animaux obtiennent leur énergie en mangeant de la nourriture : ils ne la font pas à partir de la lumière du soleil.
Mitochondries et Énergie
Le Pouvoir de la Cellule
Tu as probablement entendu cette phrase auparavant. Mais, qu'est-ce qu'elle signifie vraiment?
Les mitochondries sont des organites qui convertissent la nourriture en énergie utilisable. La molécule d'énergie qu'elles produisent s'appelle l'ATP (adénosine triphosphate).
Imagine l'ATP comme une petite batterie rechargeable. Chaque fois que tes muscles se contractent, tes neurones démarrent ou tes cellules se divisent, elles dépensent de l'ATP pour le faire.
Voici ce qui rend les mitochondries vraiment fascinantes:
- Une cellule peut contenir des centaines ou même des milliers de mitochondries
- Les cellules qui ont besoin plus d'énergie (comme les cellules musculaires et cérébrales) ont plus de mitochondries
- Les mitochondries ont leur propre ADN, séparé de l'ADN dans le noyau
- Les scientifiques pensent que les mitochondries étaient autrefois des bactéries vivant librement qui ont été ingérées par une cellule plus grande il y a des milliards d'années : au lieu d'être digérées, elles sont devenues des partenaires. Cela s'appelle l'endosymbiose.
Ce dernier point signifie que, en profondeur à l'intérieur de tes cellules, il y a des structures qui étaient autrefois des organismes indépendants. Tu es, dans un certain sens, une collaboration.
Comment Nous Voyons les Cellules
Comment Savons-Nous Tout Cela?
Les cellules sont beaucoup trop petites pour être vues à l'œil nu. Une cellule humaine typique mesure environ 10 micromètres de large : soit 0,01 millimètres. On pourrait en placer environ 100 sur le largeur d'un millimètre.
Nous voyons les cellules à l'aide de microscopes :
- Les microscopes à lumière peuvent amplifier jusqu'à environ 1 000 fois : assez pour voir les cellules et certaines plus grandes organites
- Les microscopes électroniques peuvent amplifier jusqu'à 2 000 000 fois : assez pour voir des ribosomes individuels et même la double couche de la membrane cellulaire
La première personne à voir des cellules était Robert Hooke en 1665. Il a regardé une fine tranche de liège à travers un microscope et a vu de petites chambres rectangulaires. Il les a appelées cellules parce qu'elles lui rappelaient les petits appartements (cellules) où vivaient les moines dans un monastère.
Ce que Hooke a vraiment vu, c'étaient les parois cellulaires des cellules végétales mortes : le matériel vivant à l'intérieur avait depuis longtemps séché. Mais le nom a pris.
Que vous a surpris ?
En regardant en arrière
Vous avez couvert beaucoup de terrain aujourd'hui : des membranes cellulaires aux mitochondries, des cellules végétales aux microscopes.
Les cellules sont partout. En ce moment, des milliards d'entre elles travaillent ensemble pour vous maintenir en vie, et chaque une d'elles gère sa propre petite usine.
Votre prise de conscience
Dernier point de réflexion
Chaque être vivant sur cette planète partage la même base de construction de base : la cellule.
Une cellule de bactérie, une cellule de feuille et une cellule de cerveau humain utilisent tous le DNA, ont tous des membranes et fonctionnent tous avec de l'ATP.
Cette conception partagée est l'une des preuves les plus fortes que toutes les formes de vie sur Terre sont connectées : descendantes d'un ancêtre commun il y a des milliards d'années.