Physiologie cellulaire - Cell physiology

La physiologie cellulaire est l'étude biologique des activités qui se déroulent dans une cellule pour la maintenir en vie. Le terme physiologie fait référence aux fonctions normales d'un organisme vivant . Les cellules animales , les cellules végétales et les cellules de micro - organismes présentent des similitudes dans leurs fonctions même si leur structure varie.

Caractéristiques générales

Il existe deux types de cellules : les procaryotes et les eucaryotes .

Les procaryotes ont été les premiers des deux à se développer et n'ont pas de noyau autonome . Leurs mécanismes sont plus simples que les eucaryotes évolués plus tard , qui contiennent un noyau qui enveloppe l' ADN de la cellule et certains organites .

Procaryotes

Structure cellulaire procaryote typique

Les procaryotes ont un ADN situé dans une zone appelée nucléoïde, qui n'est pas séparée des autres parties de la cellule par une membrane . Il existe deux domaines de procaryotes : les bactéries et les archées . Les procaryotes ont moins d'organites que les eucaryotes. Les deux ont des membranes plasmiques et des ribosomes (structures qui synthétisent des protéines et flottent librement dans le cytoplasme ). Deux caractéristiques uniques des procaryotes sont les fimbriae (projections en forme de doigts sur la surface d'une cellule) et les flagelles (structures filiformes qui facilitent le mouvement).

Eucaryotes

Structure typique des cellules animales eucaryotes

Les eucaryotes ont un noyau où l'ADN est contenu. Ils sont généralement plus gros que les procaryotes et contiennent beaucoup plus d'organites. Le noyau, caractéristique d'un eucaryote qui le distingue d'un procaryote, contient une enveloppe nucléaire , un nucléole et de la chromatine . Dans le cytoplasme, le réticulum endoplasmique (RE) synthétise les membranes et effectue d'autres activités métaboliques . Il existe deux types, le RE rugueux (contenant des ribosomes) et le RE lisse (sans ribosomes). L' appareil de Golgi se compose de plusieurs sacs membraneux, responsables de la fabrication et de l'expédition de matériaux tels que les protéines . Les lysosomes sont des structures qui utilisent des enzymes pour décomposer des substances par phagocytose , un processus qui comprend l' endocytose et l' exocytose . Dans les mitochondries , des processus métaboliques tels que la respiration cellulaire se produisent. Le cytosquelette est constitué de fibres qui soutiennent la structure de la cellule et aident la cellule à se déplacer.

Processus physiologiques

Les cellules peuvent transporter des substances à travers la membrane cellulaire de différentes manières . Les deux voies principales sont le transport passif et le transport actif . Le transport passif est plus direct et ne nécessite pas l'utilisation de l'énergie de la cellule. Il repose sur une zone qui maintient un gradient de concentration élevé à faible. Le transport actif utilise l' adénosine triphosphate (ATP) pour transporter une substance qui se déplace contre son gradient de concentration.

Mouvement des protéines

La voie pour que les protéines se déplacent dans les cellules commence au RE. Les lipides et les protéines sont synthétisés dans le RE, et des glucides sont ajoutés pour fabriquer des glycoprotéines . Les glycoprotéines subissent une synthèse supplémentaire dans l'appareil de Golgi, devenant des glycolipides . Les glycoprotéines et les glycolipides sont transportés dans des vésicules jusqu'à la membrane plasmique . La cellule libère des protéines sécrétoires appelées exocytose .

Transport d'ions

Transport d'ions : direction du flux Na/K

Les ions traversent les membranes cellulaires par des canaux, des pompes ou des transporteurs. Dans les canaux, ils descendent un gradient électrochimique pour produire des signaux électriques. Les pompes maintiennent les gradients électrochimiques. Le principal type de pompe est la pompe Na/K. Il déplace 3 ions sodium hors d'une cellule et 2 ions potassium dans une cellule. Le processus convertit une molécule d'ATP en adénosine diphosphate (ADP) et en phosphate. Dans un transporteur, les ions utilisent plus d'un gradient pour produire des signaux électriques.

Endocytose dans les cellules animales

Endocytose dans les cellules animales

L'endocytose est une forme de transport actif où une cellule absorbe des molécules , en utilisant la membrane plasmique, et les emballe dans des vésicules.

Phagocytose

Dans la phagocytose, une cellule entoure des particules dont des particules alimentaires à travers une extension des pseudopodes , qui sont situés sur la membrane plasmique. Les pseudopodes emballent ensuite les particules dans une vacuole alimentaire . Le lysosome, qui contient des enzymes hydrolytiques , fusionne alors avec la vacuole alimentaire. Les enzymes hydrolytiques, également appelées enzymes digestives, digèrent ensuite les particules dans la vacuole alimentaire.

Pinocytose

Dans la pinocytose, une cellule absorbe (« avale ») du liquide extracellulaire dans des vésicules, qui se forment lorsque la membrane plasmique entoure le liquide. La cellule peut absorber n'importe quelle molécule ou soluté par ce processus.

L'endocytose médiée par le récepteur

L'endocytose à médiation par les récepteurs est une forme de pinocytose où une cellule absorbe des molécules ou des solutés spécifiques. Les protéines avec des sites récepteurs sont situées sur la membrane plasmique, se liant à des solutés spécifiques. Les protéines réceptrices qui sont attachées aux solutés spécifiques vont à l'intérieur des fosses revêtues, formant une vésicule. Les vésicules entourent alors les récepteurs qui sont attachés aux solutés spécifiques, libérant leurs molécules. Les protéines réceptrices sont recyclées vers la membrane plasmique par la même vésicule.

Les références

Liens externes