Biologie de la cellule

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Les cellules d'oignon - 100X grossissement

Une cellule est généralement définie comme une unité ou un compartiment seul, enclos par une frontière ou un mur, qui est d'habitude la partie d'une plus grande structure. Dans les termes biologiques, les cellules sont les unités structurales et fonctionnelles de tous organismes vivants. Les cellules vivantes illustrent de la preuve écrasante de conception intelligente à cause de leurs beaucoup machines moléculaires irréductiblement complexes. Les cellules formidablement sont si compliquées que nous seulement commencons à comprendre leurs fonctionnements internes, et en effet beaucoup de fonctions dans la cellule restent toujours un mystère total.

Quelques organismes, tels que les bactéries, sont unicellulaire, consistant en une cellule seule. Les autres organismes, tels que les humains, sont multicellulaire, ou avoir beaucoup de cellules—un estimé 100.000.000.000.000 cellules! Chaque cellule est un monde stupéfiant à lui-même : il peut recevoir les nutriments, convertir ces nutriments dans l'énergie, exécuter des fonctions spécialisées, et reproduire comme nécessaire. Est encore plus stupéfiant que chaque cellule emmagasine sa propre série d'instructions pour exécuter chacune de ces activités.[1]

Au début du 20e siècle, la cellule a été regardée comme essentiellement une grosse goutte de protoplasme. C'était simplement une collection non-observable de molécules de gélatine, les fonctionnements intérieurs que dont pas encore ont été compris. D'autre part, la technologie du 21e siècle révèle que bien que les plus petites cellules bactériennes sont incroyablement petites, pesant moins que 10-12 picogrammes, la cellule entière est incroyablement intégrée et chaque travaux de partie comme la partie d'une équipe.

Une analogie parfois utilisé, est la comparaison d'une cellule à une ville. Par exemple, les ouvriers peuvent être comparés à la protéine, la centrale électrique aux mitochondries, les routes à l'actin fibres et aux microtubules, les camions au Kinosin et Dynein, les usines aux ribosomes, la bibliothèque à l'acide nucléique, le centre recyclant au lysosome, la police aux centrosomes, et le bureau de poste à l'appareil de Golgi.

Comme la technologie augmente, la science ouvre continuellement des boîtes noires dans l'une déjà ouverte, et comme de plus en plus de ceux-ci sont exposé, la complexité phénoménale du système entier tend des théories évolutionnistes à leur point de crise.

Types de cellules

La comparaison d'une cellule animale typique (eucaryote) et une cellule bactérienne (procaryote).

Les cellules sont identifiées comme un de deux catégories larges : procaryote Ou eucaryote. Ces types ont plusieurs caractéristiques dans commun. Tous organismes multicellulaires ont les cellules eucaryotiques qui prennent rôles infiniment différentes et forment tissus spécialisés. Tous procaryotes sont organismes unicellulaires (les bactéries).

Eucaryotes

Article principal: Eucaryote

Les eucaryotes inclut les mycètes, les animaux, et les plantes de même que quelques organismes unicellulaires (protistes). Les cellules eucaryotiques sont environ 10 fois la taille d'une cellule procaryotique et peut être autant que 1000 fois plus grand dans le volume. La différence commandante et extrêmement significative entre les procaryotes et les eucaryotes est que cellules eucaryotiques contiennent les compartiments membrane-limités dans laquelle activités du métabolisme spécifiques se courent. Le plus important parmi ceux-ci sont la présence d'un noyau, un compartiment membrane-délinéée qui loge l'ADN de la cellule eucaryotique. C'est ce noyau qui donne l'eucaryote—littéralement, le vrai noyau—son nom.

Les organismes eucaryotiques aussi autre ont des structures spécialisées, qui sont appelées organelles, qui sont de petites structures dans les cellules qui exécutent des fonctions dévouées. Comme le nom implique, vous pouvez penser aux organelles comme les petits organes. Il y a une douzaine de types différents des organelles ordinairement a trouvé dans les cellules eucaryotiques.[1]

Types de cellules dans les animaux

Chaque individu commence la vie comme une cellule simple, semée ensemble par la formation du lien affectif du sperme mâle avec l'oeuf femelle. Cette cellule seule contient le code numérique nécessaire pour la formation d'autres cellules d'exécuter les beaucoup de fonctions du corps. Ceux-ci incluent nos papilles gustatives, nos cellules de tissu gras, cellules de peau, les globules et beaucoup plus. A tout prendre, le corps humain consiste en quelques trente trillions des cellules!

Trois catégories fondamentales de cellules forment le corps mammifère: les cellules de ligne de germe, les cellules somatiques, et les cellules de tige. Chacun de l'approximativement 100,000,000,000,000 cellules dans un humain adulte ont sa propre copie, ou ses copies, du génome, la seule exception étant de certaines types de cellules qui manquent des noyaux dans leur entièrement différencié déclarent, tels que les globules rouges. La majorité de ces cellules sont diploïde, ou ont deux copies de chaque chromosome. Ces cellules sont appelées des cellules somatiques. Cette catégorie de cellules inclut la plupart des cellules qui forment notre corps, tel que les cellules de peau et de muscle. Les cellules de ligne de germe sont n'importe quelle ligne de cellules qui engendrent des gamètes—les oeufs et le sperme—et sont continu par les générations. Les cellules de tige, d'autre part, ont la capacité à diviser pour les périodes indéfinies et engendrer des cellules spécialisées.[1]

Procaryotes

Article principal: Procaryote

Les bactéries sont procaryotes, qui diffère d'eucaryotes dans que leur ADN n'est pas organisé dans un noyau. Procaryotes a aussi seulement l'un chromosome, qui est circulaire au lieu de linéaire. Bien que les cellules de procaryotic sont parfois appelées « les cellules simples », ils exécutent la plupart des mêmes procédés du métabolisme comme les cellules d'eucaryotic. Beaucoup de ces réaction n'est pas simplement séquestré organelles d'intérieur. Par exemple, procaryotes et eucaryotes exécutent la photosynthèse et la respiration cellulaire, mais seulement eucaryotes a des chloroplastes et des mitochondries respectivement.

Procaryotes est des organismes unicellulaires qui ne développe ou différencie pas en les formes multicellulaires. Quelques bactéries s'agrégent dans les filaments, ou les masses de cellules, mais chaque cellule dans la colonie est identique et capable d'existence indépendante. Les cellules peuvent être adjacentes à l'un l'autre parce qu'ils n'ont pas séparé après la division cellulaire ou parce qu'ils sont restés enclos dans une gaine ou une vase commune sécrété par les cellules. Typiquement cependant, il n'y a pas de continuité ou la communication entre les cellules. Procaryotes sont capable d'habitant presque chaque endroit sur la terre, de l'océan profond, aux bords de sources thermales, et à à peu près chaque surface de nos corps.[1]

Structures cellulaires

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Toutes cellules sont entourées d'une membrane qu'est composée d'une couche double de phospholipides. Dans cette membrane de plasma est le cytoplasme qui consiste en un liquide a appelé le protoplasme, que contient un ou plus organelles, dépendant du type de cellule. Le protoplasme est composé d'environ 65% eau et contient environ un milliard de molécules dissouses par la cellule. L'eau fournit un environnement favorable pour les milliers de réactions biochimiques qui se courent dans la cellule.

  • Cytoplasme - Le cytoplasme est la masse comme gelée qui compose le plus de partie de la cellule, et est parfois appelé le cytosol. Il entoure le noyau et contient l'organelles. Il contient des nutriments dissous, les aides tombent en panne des déchets, et déplace le matériel autour de la cellule par un procédé appelé coule cytoplasmique.[1]
  • Cyto-armature - Le cyto-armature est un composant de cellule important, complexe et dynamique. Il agit pour organiser et maintenir la forme de la cellule, ancre organelles à sa place, aide pendant l'endocytosis (la compréhension de matériels externes par une cellule), et déplace des parties de la cellule dans les procédés de croissance et de motilité. Il y a un grand nombre de protéines associées avec le cyto-armature, chaque contrôlant une structure de la cellule en dirigant, emballant, et alignant les filaments.[1]
  • Membrane de plasma - Le revêtement extérieur d'une cellule eucaryotique est appelé la membrane de plasma. Cette membrane sert pour séparer et protéger une cellule de son environnement environnant et est surtout faite d'une couche double de protéines et les lipides (les molécules semblables au gras). Enfoncé dans cette membrane sont un assortiment d'autres molécules qui servent des chaînes et des pompes, transférant molécules différents à et de la cellule. Une forme de membrane de plasma est aussi trouvée dans procaryotes, mais dans cet organisme elle s'est d'habitude appelée comme la membrane cytoplasmique.[1]
  • Acide nucléique. - Deux genres différents de matériel génétique existent : l'acide désoxyribonucléique (ADN) et l'acide ribonucléique (ARN). La plupart des organismes sont faits d'ADN, mais quelques-uns des virus a ARN comme leur matériel génétique. L'information biologique contenue dans un organisme est codée dans sa séquence d'ADN ou ARN. Le matériel génétique procaryotique est organisé dans une structure circulaire simple qui repose dans le cytoplasme. Le matériel génétique eucaryotique est plus complexe et est divisé en les unités discrètes qui sont appelés gènes.[1]

Organelles

Main Article: Organelle
  • Noyau - tient ADN génomique dans les eucaryotes. Le noyau est L'organelle le plus apparent a trouvé dans une cellule eucaryotique. Il loge les chromosomes de la cellule et est l'endroit où presque toute réplication d'ADN et la synthèse d'ARN se courent. Le noyau a la forme sphéroïde et est séparé du cytoplasme par une membrane qu'est appelée l'enveloppe nucléaire. L'enveloppe nucléaire isole et protège l'ADN d'une cellule des diverses molécules qui pourrait endommager accidentellement sa structure ou interfère avec son traitement. Pendant le traitement, ADN est transcrit, ou est synthétisé, dans un ARN spécial, mARN appelé. Ce mARN est alors transporté du noyau, où il est traduit dans une molécule de protéine spécifique. Dans les procaryotes, le traitement d'ADN se coure dans le cytoplasme.[1]
  • Mitochondrie - exécute la respiration cellulaire dans les eucaryotes. Les mitochondries sont organelles copiant automatiquement organelles qui ont lieu dans divers nombres, formes, et tailles dans le cytoplasme de toutes cellules eucaryotiques. Les mitochondries contiennent leur propre ADN qu'est séparé et distinct du génome nucléaire d'une cellule. Les mitochondries ont deux systèmes de membrane fonctionnellement distincts séparés par un espace: la membrane extérieure, qui entoure l'organelle entier; et la membrane intérieure, qui est lancée dans les plis ou rayonne cela projette vers l'intérieur. Ces plis vers l'intérieur sont appelés cristae. Le nombre et la forme des cristae dans les mitochondries diffèrent, dépend du tissu et de l'organisme dans lequel ils sont trouvés, et servir pour augmenter le secteur de surface de la membrane.
  • Chloroplaste - convertissent de l'énergie légère du soleil dans ATP par un procédé qu'est appelé la photosynthèse. Comme les mitochondries, ils sont entourés d'une membrane double avec un espace d'intermembrane. Ils ont aussi leur propre ADN et sont impliqués dans le métabolisme d'énergie; et les deux aussi ont des reticulations, ou beaucoup de plis, remplissant leurs espaces intérieurs.[1]
  • Ribosome - traduit mARN dans les polypeptides dans les procaryotes et les eucaryotes. Le ribosome est un grand complexe calme de beaucoup de molécules, y compris ARN et les protéines, et est responsable de traiter les instructions génétiques portées par un mARN. Le procédé de convertir un code de mARN génétique dans la séquence exacte d'acides aminés qui forment une protéine est appelé traduction. La synthèse de protéine est extrêmement importante à toutes cellules, et donc plusieurs ribosomes—parfois les centaines ou même les milliers—peut se trouver à travers une cellule. Les ribosomes flottent librement dans le cytoplasme ou parfois la corvée à un autre organelle a appelé le réticulum endoplasmique. Les ribosomes sont composés d'un grand et une petite sous-unité, chaque avoir une fonction différente pendant la synthèse de protéine.[1]
  • Réticulum endoplasmique - un réseau de transport pour les molécules ciblé pour les certaines modifications et les destinations spécifiques, comme en comparaison des molécules qui flottera librement dans le cytoplasme. Le RE a deux formes : le RE rugueux et le RE lisse. Le RE rugueux est étiqueté comme tel parce qu'il a des ribosomes adhérant à sa surface extérieure, tandis que le RE lisse ne fait pas. La traduction du mARN pour ces protéines qui feront ou reste dans le RE ou est exporté (a fait sortir de la cellule) arrive aux ribosomes attachés à le RE rugueux. Le RE lisse sert de récevoir ces protéines synthétisées dans le RE rugueux.[1]
  • Appareil de Golgi - traite et emballe de diverses macromolécules dans les vésicules. Les protéines projetées pour l'exportation sont passé à l'appareil de Golgi, a appelé parfois un corps de Golgi ou le complexe de Golgi, pour traitant plus, l'emballage, et le transport à un assortiment d'autres emplacements cellulaires.[1]
  • Lysosome - exécute la digestion cellulaire. Lysosomes et peroxisomes se sont souvent référés à comme le système de disposition d'ordures d'une cellule. Les deux organelles sont un peu sphérique, limités par une membrane seule, et riche dans les enzymes digestives, protéines avant lieu naturellement qui pressent des procédés biochimiques. Par exemple, lysosomes peutent contenir plus de trois douzaine d'enzymes pour dégrader de protéines, les acides nucléiques, et les certains sucres qui sont appelés polysaccharides. Toutes ces enzymes travaillent mieux à un pH bas, réduisant le risque que ces enzymes digéreront leur propre cellule s'ils s'échappe d'une manière ou d'une autre du lysosome. Ici nous pouvons voir l'importance derrière le partitionnement de la cellule eucaryotique. La cellule ne pourrait pas loger telles enzymes destructrices s'ils n'ont pas été contenus dans un système de membrane-limite.
  • Vacuole - cavité de stockage.
  • Cil
  • Flagelle

Cellular Processes

Les organismes multicellulaires possèdent des cellules génétiquement personnalisées nombreuses qui exécutent des travaux uniques dans le corps. Montrés sont les globules rouges, les cellules de nerf, l'humain cellule d' oeuf, la cellule de sperme, et la cellule de cône d'oeil.

Galerie

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Références

  1. 1,00, 1,01, 1,02, 1,03, 1,04, 1,05, 1,06, 1,07, 1,08, 1,09, 1,10, 1,11 et 1,12 Auteurs inconnus. « Qu'est-ce que c'est qu'une cellule? » Centre national pour les renseignements biotechnologiques, Bibliothèque national de la médecine , Washington, DC, EEUU, 2004. Recouvré le 12 novembre 2007.

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