Endoplasme - Endoplasm

Montré est une micrographie d'une amibe ; le noyau rose plus foncé est central à la cellule eucaryote, avec la majorité du reste du corps de la cellule appartenant à l'endoplasme. Bien que non visible, l'ectoplasme réside directement à l'intérieur de la membrane plasmique.

L'endoplasme fait généralement référence à la partie interne (souvent granulée) dense du cytoplasme d'une cellule . Ceci est opposé à l' ectoplasme qui est la couche externe (non granulée) du cytoplasme , qui est généralement aqueuse et immédiatement adjacente à la membrane plasmique. Ces deux termes sont principalement utilisés pour décrire le cytoplasme de l' amibe , une cellule protozoaire, eucaryote. Le noyau est séparé de l'endoplasme par l'enveloppe nucléaire. Les différentes constitutions/viscosités de l'endoplasme et de l'ectoplasme contribuent à la locomotion de l'amibe par la formation d'un pseudopode. Cependant, d'autres types de cellules ont un cytoplasme divisé en endo- et ectoplasme. L'endoplasme, ainsi que ses granules, contient de l'eau, des acides nucléiques, des acides aminés, des glucides, des ions inorganiques, des lipides, des enzymes et d'autres composés moléculaires. C'est le site de la plupart des processus cellulaires car il abrite les organites qui composent le système endomembranaire , ainsi que ceux qui sont isolés. L'endoplasme est nécessaire à la plupart des activités métaboliques, y compris la division cellulaire .

L'endoplasme, comme le cytoplasme, est loin d'être statique. Il est dans un état constant de flux par transport intracellulaire , car les vésicules font la navette entre les organites et vers/depuis la membrane plasmique. Les matériaux sont régulièrement à la fois dégradés et synthétisés dans l'endoplasme en fonction des besoins de la cellule et/ou de l'organisme. Certains composants du cytosquelette traversent l'endoplasme bien que la plupart soient concentrés dans l'ectoplasme - vers les bords des cellules, plus près de la membrane plasmique. Les granules de l'endoplasme sont en suspension dans le cytosol.

Granulés

Il s'agit d'un péricaryon d'une cellule nerveuse, affiché ici en raison des granules cytoplasmiques évidents. Les granules, qui apparaissent presque noirs en raison de leur haute densité électronique, occupent une grande partie de l'endoplasme. Ils sont suspendus dans le cytosol - le composant fluide du cytoplasme.

Le terme granule fait référence à une petite particule dans l'endoplasme, généralement les vésicules de sécrétion . Le granule est la caractéristique déterminante de l'endoplasme, car ils ne sont généralement pas présents dans l'ectoplasme. Ces ramifications du système endomembranaire sont entourées d'une bicouche phospholipidique et peuvent fusionner avec d'autres organites ainsi qu'avec la membrane plasmique. Leur membrane n'est que semi-perméable et leur permet d'abriter des substances qui pourraient être nocives pour la cellule si elles pouvaient circuler librement dans le cytosol. Ces granules donnent à la cellule une grande quantité de régulation et de contrôle sur la grande variété d'activités métaboliques qui se déroulent dans l'endoplasme. Il existe de nombreux types différents, caractérisés par la substance que contient la vésicule. Ces granules/vésicules peuvent contenir des enzymes, des neurotransmetteurs, des hormones et des déchets. Typiquement, le contenu est destiné à une autre cellule/tissu. Ces vésicules agissent comme une forme de stockage et libèrent leur contenu en cas de besoin, souvent incitées par une voie de signalisation. Une fois signalées à se déplacer, les vésicules peuvent voyager le long des aspects du cytosquelette via des protéines motrices pour atteindre leur destination finale.

Composant cytosolique de l'endoplasme

Le cytosol constitue la partie semi-fluide de l'endoplasme, dans laquelle les matériaux sont en suspension. C'est un gel aqueux concentré avec des molécules si entassées et emballées ensemble dans la base d'eau que son comportement ressemble plus à un gel qu'à un liquide. Il est à base d'eau mais contient à la fois de petites et de grandes molécules, ce qui lui donne de la densité. Il a plusieurs fonctions, notamment le soutien physique de la cellule, la prévention de l'effondrement, ainsi que la dégradation des nutriments, le transport de petites molécules et le confinement des ribosomes responsables de la synthèse des protéines.

Le cytosol contient principalement de l'eau, mais contient également un mélange complexe de grosses molécules hydrophiles, de petites molécules et protéines et d'ions dissous. Le contenu du cytosol change en fonction des besoins de la cellule. A ne pas confondre avec le cytoplasme, le cytosol n'est que la matrice de gel de la cellule qui n'inclut pas la plupart des macromolécules essentielles à la fonction cellulaire.

Locomotion de l'amibe via des modifications endoplasmiques

Bien que la locomotion des amibes soit assistée par des appendices tels que les flagelles et les cils, la principale source de mouvement dans ces cellules est la locomotion pseudopodiale. Ce processus tire parti des différentes consistances de l'endoplasme et de l'ectoplasme pour créer un pseudopode. Pseudopode , ou « faux pied » est le terme qui désigne l'extension de la membrane plasmique d'une cellule dans ce qui semble être un appendice qui tire la cellule vers l'avant. Le processus derrière cela implique le gel de l'ectoplasme et la partie sol , plus fluide, de l'endoplasme. Pour créer le pseudopode, le gel de l'ectoplasme commence à se convertir en sol qui, avec l'endoplasme, pousse une partie de la membrane plasmique dans un appendice. Une fois que le pseudopode est étendu, le sol à l'intérieur commence à se reconvertir périphériquement en gel, se reconvertissant en ectoplasme à mesure que le corps cellulaire en retard s'écoule dans le pseudopode faisant avancer la cellule. Bien que la recherche ait montré que certains aspects du cytosquelette (en particulier les microfilaments ) contribuent à la formation des pseudopodes, le mécanisme exact est inconnu. La recherche sur l'amibe à coque Difflugia a démontré que les microfilaments sont à la fois parallèles et perpendiculaires à l'axe de contraction de la membrane plasmique pour aider à l'extension de la membrane plasmique dans un appendice.

Processus au sein de l'endoplasme

Cette image montre les 3 processus principaux de la respiration cellulaire - la voie à partir de laquelle la cellule obtient de l'énergie sous forme d'ATP. Ces processus comprennent la glycolyse, le cycle de l'acide citrique et la chaîne de transport d'électrons.

Respiration cellulaire

Les mitochondries sont vitales pour l'efficacité des eucaryotes. Ces organites décomposent les sucres simples comme le glucose pour créer une multitude de molécules d'ATP ( adénosine triphosphate ). L'ATP fournit l'énergie nécessaire à la synthèse des protéines, qui consomme environ 75 % de l'énergie de la cellule, ainsi que d'autres processus cellulaires tels que les voies de signalisation. Présent dans l'endoplasme d'une cellule, le nombre de mitochondries varie en fonction des besoins métaboliques de la cellule . Les cellules qui doivent fabriquer une grande quantité de protéines ou décomposer beaucoup de matière nécessitent une grande quantité de mitochondries. Le glucose est décomposé par trois processus séquentiels : la glycolyse , le cycle de l'acide citrique et la chaîne de transport d'électrons .

Synthèse des protéines

La synthèse des protéines commence au niveau du ribosome , à la fois libre et lié au réticulum endoplasmique rugueux . Chaque ribosome est composé de 2 sous-unités et est responsable de la traduction des codes génétiques de l' ARNm en protéines en créant des chaînes d' acides aminés appelées peptides . Les protéines ne sont généralement pas prêtes pour leur cible finale après avoir quitté le ribosome. Les ribosomes attachés au réticulum endoplasmique libèrent leurs chaînes protéiques dans la lumière du réticulum endoplasmique, qui est le début du système endomembranaire. Dans le RE, les protéines sont repliées et modifiées par l'ajout de molécules telles que les glucides, puis sont envoyées à l'appareil de Golgi , où elles sont encore modifiées et emballées pour être envoyées à leur destination finale. Les vésicules sont responsables du transport entre les composants du système endomembranaire et la membrane plasmique.

Autres activités métaboliques

En plus de ces 2 processus principaux, de nombreuses autres activités se déroulent dans l'endoplasme. Les lysosomes dégradent les déchets et les toxines grâce aux enzymes qu'ils contiennent. Le réticulum endoplasmique lisse produit des hormones et des lipides, dégrade les toxines et contrôle les niveaux cellulaires de calcium. Bien que la majeure partie du contrôle de la division cellulaire soit présente dans le noyau, les centrosomes présents dans l'endoplasme aident à la formation du fuseau. L'endoplasme est le siège de nombreuses activités nécessaires à la cellule pour maintenir l' homéostasie .

Les références