2020/2021 Page 1 Les eucaryotes
I. Introduction : C'est avec l'avènement du microscope que l'on se rendit compte que la cellule est l'unité de base de la matière vivante. C'est à Robert Hooke en 1665 que l'on doit la première observation d'une cellule d'une mince tranche de liège. Il propose le mot «cellule»
(du latin cellula: petite chambre) pour désigner les minuscules cavités géométriques qu’il découvre. Il s’agit en fait de cellules végétales mortes.
Le concept de cellule a été énoncé en 1838 par Schwann et Schleiden respectivement anatomistes végétal et animal), selon laquelle tout être vivant complexe est constitué de cellules, qui représentent l’unité de base structurale et fonctionnelle de la vie. La théorie cellulaire venait de naître et prenait dès lors son essor.
II. Classification du monde vivant :
Le monde vivant est divisé en 3 domaines (Eucaryotes, Bactéries et Archéobactéries) qui sont fondamentalement différents sur la base de leur structure interne et de leur organisation générale. C’est la classification la plus communément admise.
Les cellules procaryotes : Un procaryote est un organisme unicellulaire dont la structure est dépourvue de noyau et ne possède que très rarement des organites. Les micro- organismes procaryotes sont les bactéries et les archées.
Les cellules eucaryotes : elle possède un noyau (cellules animale et végétales), elles comprennent également les unicellulaire (amibes, levure) et les multicellulaires.
Les Eucarya regroupent eux-mêmes : o Les animaux
o Les plantes o Les champignons o Les protistes
Les virus échappent à ces organisations et forment ainsi un groupe : les acaryas. Ils utilisent des cellules hôte pour se reproduire (cellules eucaryotes ex : virus du sida, grippe), ou bactéries (bactériophages).
Il existe des entités infectieuses fondamentalement différentes de toutes celles
classiquement décrites : Protistes, Bactéries, Virus, etc. Il s’agit du Prion.Pendant longtemps, les maladies liées à ces agents ont été attribuées à des « Virus lents », mais on n’a jamais pu isoler de virions ou de matériel génétique de taille suffisante, propre à ces entités infectieuses.
Il s’agit de simples protéines, hautement nocives, et qui ont la propriété remarquable de s’auto-amplifier : ex : la vache folle).
2020/2021 Page 2 Figue 1 :Arbre phylogénétique de la vie
III. LUCA (Last Universal Common Ancestor)
Les 3 branches maitresses se rejoignent en un noeud qui représente en fait le dernier ancêtre commun à tous les êtres vivants, à partir duquel ont divergés les 3 grandes lignées. Les scientifiques l'ont appelé LUCA (acronyme anglais pour Last Universal Common Ancestor) (LUCA a été baptisé par le Français Patrick Forterre en 1996). Cette cellule ancestrale aurait existé entre 3,6 – 4,1 milliard d'années avant que sa lignée ne se sépare pour donner naissance aux trois domaines du vivant : les bactéries, les archées et enfin les eucaryotes, auxquels nous appartenons.
LUCA est une entité théorique, un modèle permettant de comprendre les phénomènes liés à l'origine de la vie et à l'évolution des êtres vivants. Comme tout concept de dernier ancêtre commun, LUCA ne correspond pas à une entité réelle Le problème de la phylogénie à la racine du vivant est ainsi la question de savoir si les eucaryotes et les archées descendent de l'une des deux cellules filles de LUCA, et les bactéries de l'autre, ou si c'est une autre combinaison.
2020/2021 Page 3 VI. 1. Les eucaryotes
Ils sont unicellulaires ou multicellulaires, leur matériel génétique est enfermé dans un noyau délimité par une membrane ; ils possèdent des mitochondries ; la multiplication cellulaire a lieu par mitose ; l'ADN est divisé en chromosomes et ils présentent une reproduction de type sexuée.
III.2. Structure générale de la cellule eucaryote (voir figure)
Les Eucaryotes ont des cellules de taille relativement grande (10-100 μm) dont l’organisation est rendue complexe par la présence de nombreuses structures membranaires internes, appelées organites. La cellule eucaryotique est constituée de :
1- La membrane cytoplasmique : la membrane plasmique qui sépare la cellule de l’environnement et permet les échanges avec le milieu Extracellulaire.
2- Le cytoplasme : Il comprend plusieurs organites cellulaires : hautement structuré par un système de microtubules et de microfilaments, appelé cytosquelette, qui n’a pas d’équivalent chez les Procaryotes et représente une différence fondamentale entre les eucaryotes et les procaryotes. Le cytoplasme est composé d’un protoplasme désignant les organites cellulaires (le système endomembranaire) et le cytosol ou hyaloplasme dans lequel baignent ces organites.
3-Le cytosquelette : est un ensemble de filaments et de microtubules dont leur rôle est de maintenir la forme et le mouvement de la cellule et permettre les échanges intracellulaires.
4- L’appareil de Golgi : c’est un réseau de petits canaux, il élabore et transporte les molécules nécessaires au fonctionnement de la cellule. Il est l’intermédiaire entre le réticulum plasmique et la membrane plasmique. Il joue un rôle majeur dans la régulation du transport des vésicules (processus d’exocytose) et dans la modification des protéines par glycosylation (réaction enzymatique permettant de lier de façon covalente un glucide à une chaîne peptidique ou protéine) ou par sulfatation (réaction de transfert de sulfate).
L’appareil de Golgi est composé de deux faces : l’une cis: face d’entrée des protéines sécrétées par le réticulum et l’autre trans : face de sortie des vésicules.
5-Le reticulum endoplasmique : Cet organite comprend deux régions selon l’état fonctionnel et la présence de ribosomes :
- Le REL (lisse) : Le réticulum endoplasmique lisse : il est caractérisé partl’ absence des ribosomes, le réticulum endoplasmique est donc lisse (REL). Sa fonction est de produire les lipides de la cellule (les phospholipides et le cholestérol).
- Le RER (rugueux) : sa surface est recouverte de ribosomes.
6-Le noyau :il est délimité par une double membrane nucléaire, c’est le siège du patrimoine génétique contenu dans l’ADN.
7-Le nucléole : c’est le siège de la synthèse des ribosomes (le lieu où se produit la transcription des ARN ribosomiques (ARNr).
8-La mithochondrie : son rôle est primordial, puisque c’est dans les mitochondries que l’énergie fournie par les molécules organiques (les nutriments que nous avons assimilés lors de la digestion) est récupérée sous forme d’ATP, la source seule d’énergie pour la cellule eucaryote, par le processus de phosphorylation oxydative.
9-Les ribosomes : Ce sont de petites granules impliquées dans la synthèse des protéines.
10-Lysosome et peroxysome : c’est des structures vacuolaires dont le rôle est la dégradation des déchets cellulaires grâce à trois types d’enzymes (les lipases, les protéases et les osidases).
11-Le centriole : c’est des petites structures tubulaires situées généralement du noyau, elles coordonnent la formation et la distribution des microtubules.
Le système endomembranaire est présent uniquement dans les cellules eucaryotes. Les différents compartiments du système endomembranaire sont : le réticulum endoplasmique, l’appareil de Golgi, les lysosomes, les phagosomes- endosomes et la vacuole
2020/2021 Page 4 Végétale.
IV. Les différents types de cellules eucaryotiques :
a) La cellule animale: Les cellules animales possèdent en outre plusieurs caractéristiques liées au fait qu’elles appartiennent à des organismes pluricellulaires, où elles sont organisées en tissus, eux-mêmes assemblés en organes et appareils. Ces derniers assurent des fonctions physiologiques précises : digestion, respiration, locomotion, excrétion…
B) La cellule végétale :
Les cellules des Végétaux diffèrent des cellules animales par une taille plus grande (50 à 250 μm), et une forme généralement anguleuse et géométrique. Tous les organites précédemment cités dans la cellule animale (exception faite des lysosomes et des centrioles) y sont identifiables. Elle présente par ailleurs diverses structures originales; deux d’entre elles sont communes à toutes les cellules végétales: la paroi cellulosique et les vacuoles. Les chloroplastes, en revanche, ne sont spécifiques que des cellules chlorophylliennes, photosynthétiques et autotrophes.
Il est important de bien distinguer les différences entre une cellule animale et végétale.
En effet, la cellule animale n’a pas de paroi rigide alors que celle d’une cellule végétale est rigide. De plus, dans la cellule végétale, il y a des vacuoles ainsi que des chloroplastes.
Les différences sont minimes mais fondamentales.
-Les champignons
Leurs cellules possèdent une organisation typiquement végétale, elles sont pourvues d’une paroi épaisse faisant office de squelette externe et d’une vacuole centrale occupant un volume important. Cependant, comme les cellules animales, elles ne contiennent pas de plastes et ne peuvent pas réaliser la photosynthèse ; leur mode de vie est hétérotrophe. Les Champignons sont des organismes osmotrophes.
Les Champignons se distinguent enfin des végétaux verts par les modalités de leur division nucléaire: appareil mitotique différent et persistance de l’enveloppe nucléaire tout au long de la mitose.
-Les protistes : Les protistes sont les protozoaires et les algues unicellulaires. Entre les divisions, une limite membranaire isole les chromosomes du noyau. Cette organisation les fait appartenir aux Eucaryotes. Les organismes de ces deux règnes peuvent être :
- Autotrophes : ils synthétisent leur nourriture à partir de constituants inorganiques à l'aide de l'énergie solaire ou chimique.
- Hétérotrophes : ils obtiennent leur nourriture à partir des corps d'autres organismes ; - Les deux à la fois.
2020/2021 Page 5 Figure 1 : Ultrastructure de la cellule eucaryote (cellule animales et cellule végétale)
