Retour à Thème 1 : Une longue histoire de la matière

Chapitre 1 : une structure complexe, la cellule vivante


Fibroblaste – Heiti Paves / heitipaves

A. L’élaboration progressive de la théorie cellulaire

Les premières observations de cellules, réalisées au 17ème siècle, ont été possibles grâce à l’invention du microscope. Les améliorations de cet appareil ont ensuite permis à des scientifiques du 19ème siècle d’observer que tous les êtres vivants étaient constitués de cellules. Des travaux ultérieurs ont démontré que la vie n’apparaît pas spontanément mais qu’une cellule provient nécessairement d’une cellule préexistante.

Observation d’animalcules du sperme par Leeuwenhoek (1674).
Observation d’animalcules du sperme par Leeuwenhoek (1674) (lelivrescolaire)

La théorie cellulaire a ainsi pu émerger par une collaboration entre scientifiques. Elle postule que :

– tous les êtres vivants sont constitués d’une (ou plusieurs) cellule(s) ;

– la cellule est la plus petite unité structurale et fonctionnelle du vivant ;

– toute cellule provient d’une autre cellule.

Frise chronologique de la théorie cellulaire

B. Une nouvelle description de la cellule

Le développement de microscopes de plus en plus performants (en particulier les microscopes électroniques) a permis d’explorer en détail la cellule et son fonctionnement. Dès les années 1940, la résolution des microscopes électroniques a révélé de nouveaux compartiments cytoplasmiques (comme les différents organites que sont le noyau, les chloroplastes, les mitochondries) et des détails de la membrane plasmique par exemple. Ces progrès ont permis une étude des cellules jusqu’à l’échelle moléculaire.

C. La membrane plasmique, limite extérieure des cellules

Toutes les cellules ont une enveloppe extérieure appelée membrane plasmique qui sépare donc le milieu extracellulaire du milieu intracellulaire constitué par le cytoplasme.

Les membranes sont majoritairement constituées de lipides (majoritairement des phospholipides et du cholestérol) organisés en bicouche (= double couche). L’organisation en bicouche des lipides s’explique par leur propriété amphiphile : elles possèdent en effet une partie hydrophile orientée vers l’extérieur de la membrane et une partie hydrophobe ou lipophile (orientée vers l’intérieur de la membrane). Des protéines sont également intégrées dans la membrane : elles peuvent être uniquement extra-membranaires, ou traversées intégralement la membrane. Si les lipides jouent essentiellement un rôle de frontière, les protéines peuvent avoir différentes fonctions pour les cellules (récepteurs, transporteurs de substances ….).