Une cellule, c'est quoi?

La vie sur la planète Terre est extrêmement diversifiée en taille et en forme ; à partir d’une bactérie microscopique à la majestueuse baleine bleue. La vie est également cellulaire. Cela signifie qu’en dépit de la diversité existante, toute vie est composée de cellules. C’est en particulier la principale raison pour laquelle il est dit “la pierre angulaire de la vie est la cellule”. Bien que le terme de “cellule” soit généralement bien connu, il existe tout de même de nombreux écarts dans la compréhension générale du terme. Qu’est-ce que c’est exactement une cellule? Est-ce que toutes les cellules sont identiques? Quelles sont les composantes d’une cellule?

L'Institut national du cancer de l'Institut national américain de la santé (INS) définit une cellule comme “la plus petite unité qui peut vivre par elle-même, qui construit un organisme vivant et les tissus du corps” [1]. Il existe des billions de différents types de cellules, or, elles sont divisées en deux groupes principaux : procaryotes et eucaryotes - qui ceux-ci sont également divisés en plusieurs sous-groupes. La différence majeure entre ces deux groupes est la présence d’un noyau.

Arbre phylogénétique de différents organismes [2].

Procaryotes

La définition de “procaryote” est à l’intérieur du mot elle-même : pro = avant, caryon = noyau. Un procaryote est un micro-organisme unicellulaire possédant le matériel génétique dans le cytoplasme [3]. Même s’ils sont unicellulaires, ils sont aptes à réagir au stimuUnli, à se reproduire, à grossir, à s’adapter et à maintenir l’homéostasie comme tout autre organisme multicellulaire (ex : humains). Ils peuvent être encore être classés comme :

Bactérie

Les bactéries sont trouvées partout, que ce soit du sol aux océans, et même en arctique - quelques-uns d’entre eux vivent même dans d’autres organismes comme les humains! [4]. Elles sont très importantes dans certains processus comme recycler les nutriments dans l’environnement ou même aider les animaux à digérer la nourriture. Bien que certaines bactéries peuvent endommager les récoltes ou causer des maladies, la plupart des bactéries sont inoffensives et même utiles. En réalité, les humains ont dix fois plus de bactéries que les cellules humaines et sont ingénieusement utilisés pour produire de la nourriture, de l’énergie, de l’eau propre et des médicaments [5-7].

Archéé

Les archées ou Archaea sont très similaires à la bactérie, mais diffèrent dans la composition de la paroi cellulaire [8]. Les archées ont été trouvées dans des environnements extrêmes comme les pressions d’air, les concentrations salines ou les températures. Il y a moins d’applications de ces organismes même si elles ont été étudiées plus récemment en raison de la stabilité de leurs enzymes [9]. L’utilisation la plus récente d’archées est pour la dégradation ou la suppression de contaminants dans le sol, les sédiments ou l’eau [10].

Eucaryotes

Le mot “eucaryote” est également défini à l’intérieur du mot : eu = vrai ; caryon = noyaux. Par contre, contrairement aux procaryotes, les eucaryotes joignent leurs gènes au noyau. Ils sont également plus spécialisés et se regroupent habituellement pour former des tissus et des organes dans des organismes multicellulaires [3]. Les cellules eucaryotes peuvent être divisées en :

Cellules animales

Il existe plusieurs types de cellules animales, chacune désignée pour servir des fonctions spécifiques [11]. Elles sont catégorisées comme cellules de la peau, cellules musculaires, cellules sanguines, cellules adipeuses, cellules nerveuses, cellules sexuelles et cellules souches. Une fois réunis, ces cellules vont former divers organismes, passant de l’insecte à l’humain.

Cellules végétales

Contrairement aux cellules animales, les cellules végétales ont une paroi cellulaire entourant la membrane cellulaire. De plus, chaque cellule permet à la plante de performer différentes fonctions comme transporter de l’eau et des nutriments, fournir un support structural, échanger des gaz et se reproduire[12]. Voici quelques exemples : les cellules mérismatiques, les cellules de parenchyme, les cellules de collenchyme, les cellules de sclérenchyme et les cellules reproductrices.

Cellules fongiques

Les cellules fongiques donnent naissance à de nombreux organismes comme les levures, les rouilles, les charbons, les moisissures et les champignons [13].

Protistes

Tout comme les cellules eucaryotes, les protistes possèdent un noyau. En revanche, la majorité d’entre eux sont unicellulaires avec seulement quelques types étant des organismes multicellulaires primitifs [14]. Les protistes peuvent être divisés en trois sous-groupes, dépendant si la structure cellulaire est similaire à l’animal, à la plante ou aux cellules fongiques.

Comme mentionné, il existe des billions de différents types de cellules qui diffèrent en leur composition moléculaire et leurs activités. Restez à l’affût de la publication de la semaine prochaine ou nous creuserons davantage dans les similitudes et les différences des deux groupes principaux : les cellules procaryotes et eucaryotes et comment leur structure moléculaire performant leurs fonctions.

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Written by : Renard

Edited by : María and Natasha

Traduit par: Emmanuelle

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Références (en anglais):

1. NCI Dictionary of Cancer Terms (2022). Available at: https://www.cancer.gov/publications/dictionaries/cancer-terms/def/cell (Accessed: 7 December 2022).

2. Whitman, W. (2009) “The Modern Concept of the Prokaryote”, Journal of Bacteriology, 191 (7), p. 2000-2005. Available at: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2655495/pdf/0962-08.pdf

3. Structure and types of cells (2022). Encyclopedia Britannica. Available at: https://www.britannica.com/summary/cell-biology (Accessed: 7 December 2022).

4. Bacteria | Cell, Evolution, & Classification (2022). Encyclopedia Britannica. Available at: https://www.britannica.com/science/bacteria (Accessed: 7 December 2022).

5. Bacteria - The importance of bacteria to humans (2022). Encyclopedia Britannica. Available at: https://www.britannica.com/science/bacteria/The-importance-of-bacteria-to-humans (Accessed: 7 December 2022).

6. Bacteria - Bacteria in industry (2022). Encyclopedia Britannica. Available at: https://www.britannica.com/science/bacteria/Bacteria-in-industry (Accessed: 7 December 2022).

7. Bacteria - Bacteria in medicine (2022). Encyclopedia Britannica. Available at: https://www.britannica.com/science/bacteria/Bacteria-in-medicine (Accessed: 7 December 2022).

8. Archaea | What is microbiology? (2022). Microbiology Society. Available at: https://microbiologysociety.org/why-microbiology-matters/what-is-microbiology/archaea.html (Accessed: 7 December 2022).

9. Pfeifer, K. et al. (2021) “Archaea Biotechnology”, Biotechnology Advances, 47, p. 107668. Available at: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0734975020301701#bb2045

10. Krzmarzick, M. et al. (2018) “Diversity and Niche of Archaea in Bioremediation”, Archaea, 2018, p. 17. Available at: https://www.hindawi.com/journals/archaea/2018/3194108/

11. Animal Cell (2022). Biology Online. Available at: https://www.biologyonline.com/dictionary/animal-cell (Accessed: 7 December 2022).

12. Moss | Definition, Characteristics, Species, Types, & Facts (2022). Available at: https://www.britannica.com/plant/moss-plant (Accessed: 7 December 2022).

13. Fungus | Definition, Characteristics, Types, & Facts (2022). Available at: https://www.britannica.com/science/fungus (Accessed: 7 December 2022).

14. Protists (2022) Biology Online. Available at: https://www.biologyonline.com/dictionary/protist (Accessed: 7 December 2022).