Introduction à la cytologie


I Définition
La cytologie se définie comme la science des lois qui régissent les phénomènes communs aux diverses unités élémentaire d'organisation de la matière à l'état vivant.
Nous savons aujourd'hui que ces unités élémentaire sont représentées par des cellules qui constituent l'unités morphologique et fonctionnelle des êtres vivants
II Morphologie et structure d une cellule
II.A. Définition
La cellule est la plus petite unité capable de manifester les propriétés d'un être vivant, c'est la plus petite portion qui est en mesure de synthétiser l'ensemble ou presque de ses constituants en utilisant les éléments du milieux extracellulaire, mais aussi de croître et de se multiplier.
II.B. Morphologie et structure de la cellule
Les innombrables cellules d'un organisme humain présentent une unité architecturale caractérisée par un ensemble ordonné de macromolécules reparties en deux compartiments.
• Le noyau
• Le cytoplasme
II.B.a. Le noyau
Arrondie ou ovalaire contient dans le nucléoplasme un ou deux nucléoles et des chromosomes plus ou moins spirales (ADN)
La membrane nucléaire observée en microscope optique n'indique pas la limite externe du noyau et cela est du a l'accolement de hétérochromatine à l'enveloppe nucléaire, par l'intermédiaire de filaments de lamine.
1 Enveloppe nucléaire
Possède deux membranes:
• Une membrane externe en relation avec le cytoplasme
• Une membrane interne sépare de la chromatine par la lamina
• Un espace périnucléaire sépare ces deux membranes
2 Des pores
Ouverture dans l'enveloppe, offrent aux substances exogènes ou endogènes une possibilité de transit.
3 Chromatine
Substance fortement colorable par des colorants basiques, elle est constituée de filaments d'ADN super spiralés qui constituent les mottes de chromatine ou d'hétérochromatine.
4 Le nucléole
Avec sa matrice un réseau de mailles anastomosées contenant des fibrilles et des grains d'ARNr.
II.B.b. Le cytoplasme
L'organisation du cytoplasme est beaucoup plus complexe que celle du noyau.
Le cytoplasme est limité par une membrane plasmique, et regroupe deux entités différentes:
1 La membrane plasmique
La membrane plasmique est une enveloppe de 8.5nm limite le cytoplasme et le noyau.
Elle contrôle les échanges entre le milieux extra et intra-cellulaire tout en maintenant un gradient de concentration io équilibré entre les deux milieux.
L'ensemble des propriété de la membrane permet à chaque cellule d'avoir une activité sociale en coordination parfaite avec les différentes collectivités cellulaires au d'un organisme.
2 Le morphoplasme
Désigne l'ensemble des organites cellulaires suivants :
1 Le réticulum endoplasmique
Peut être subdiviser en deux sous-compartiments:
1 Le réticulum endoplasmique granulaire
Il s'agit d'un ensemble de cavités anastomosées occupant la presque totalité de la cellule.
Sa membrane externe et recouverte de polysome et de ribosomes. Son rôle est la synthèse des protéines.
2 Le réticulum endoplasmique lisse
Dépourvu de polysomes, il ne participe pas à la synthèse protéique.
Ils intervient dans le transport intracellulaire de molécules et sa membrane d'enveloppe intervient dans la synthèse de certain lipide.
2 La mitochondrie
Eléments de petite dimension (1µm en moyenne) est limité par deux membranes: • une membrane externe, périphérique lisse.
• une membrane interne, dont les crêtes augmente la surface.
La mitochondrie est un petit atelier mobile assurant la respiration cellulaire (consommation d'oxygène, production de CO2), et la synthèse de molécule riches en énergie (centrale énergétique de la cellule)
Nous verrons que les mitochondries possèdent plusieurs molécules d'ADN circulaire qui constituent leur génome propre différents du génome nucléaire.
Elles jouent un rôle majeur dans le processus de mort cellulaire programmée ou apoptose.
3 Appareil de golgi
Désigne l'ensemble des dictyosomes de la cellule.
Chaque dictyosome regroupe des saccules empilés, des vésicules de petites dimensions et des vacuoles disposées sur l'une de ses faces lorsqu'il est actif.
L'appareil de golgi est le lieu de synthèse et/ou de modification des glucides et des glycoprotéines.
4 Le lysosome
Organite limité par une membrane, constitue une vésicule contenant des enzymes lytiques en relation étroite avec les phénomènes d'endocytoses et de phagocytose.
5 Le centre cellulaire
Se localise souvent près du noyau.
Un ou deux centrioles le constituent, chacun affectant l'aspect d'un cylindre dont la paroi légèrement opaque contenant 9 triples tubules parallèles, équidistants.
6 Des microtubules
Isolés ou groupés en faisceaux, dispersés ou localisés, ils parcourent le cytoplasme.
7 Le hyaloplasme
Le hyaloplasme (plasma transparent), solution aqueuse de Ph 7, homogène, transparent sans structure, contient un réseau microtrabéculaire correspondant ou cytosol, c'est à dire au dernier surnageant obtenu après ultracentrifugation différentielle.
Il est organisé et contient outre des enclaves et des inclusions (inconstantes), un cytosquelette.
Le cytosquelette comprend le micro filaments d'actine, de myosine, les filaments intermédiaires et les microtubules.


II.C. Les propriétés fondamentales des cellules
II.C.a. Organisation
Les cellules sont éminemment complexes et organisées en unité :
• Unité de plan : Chaque cellule est recouverte par une membrane et possède un noyau et un cytoplasme
• Unité de fonction : Chaque cellule effectue son propre métabolisme
• Unité de composition : Les cellules sont organisées en macromolécules spécifiques qui expliquent les problèmes de diversités de la structure et la fonction des cellules • Problème de l'heridité.
• Problème de la diversification des espèces.
II.C.b. Génétique
Les cellules possèdent un programme génétique et les moyens permettent son utilisation :
Les organisme sont construits selon une information codée par un ensemble de germes ; le programme génétique de l'homme contient assez d'information pour remplir des millions de textes.
II.C.c. Énergétique
Les cellules acquièrent et utilisent l'énergie :
Pour la plus part des cellules humaines, l'énergie arrive à la cellule sous forme de glucose pour être dégradée et stockée sous forme d'ATP dans les mitochondrie pour être utilisée ultérieurement.
II.C.d. Chimiques
Les cellules effectuants une grande variété de réaction chimique :
Les cellules fonctionnent comme des usines chimiques miniatures elle sont capable d effectuer des centaine de transformation chimique qui nécessitent des enzymes.
II.C.e. Méca
Les cellules mettent en œuvre de nombreuses activités méca :
Les cellules sont le siège d une intense activité qui nécessite des matériaux (ARNr, ARNt, ADN, ribosomes, lysosomes, vacuoles, gènes)
II.C.f. Réponse aux stimulus
Les cellules sont capable de répondre à des stimulus :
La plus part des cellules sont couvertent de récepteurs qui réagissent aux substances de l'environnement (hormones, facteurs de croissance, matériaux extracellulaires)
II.C.g. Autorégulation

Les cellules sont capable d'une autorégulation :
Il existe dans la cellule un mécanisme de régulation interne.
Ce dernier devient particulièrement lorsqu'il fait défaut.

Par exemple, l'incapacité pour une cellule de corriger une erreur quand elle duplique son ADN peut conduire à une mutation qui affaiblit la cellule, ou à une défaillance, dans le contrôle de sa croissance pouvant la transformer en cellule cancéreuse.