Éléments de cytologie et d’histologie préparatoires à l’étude du système nerveux et des glandes endocrines








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Éléments de cytologie et d’histologie préparatoires à l’étude du système nerveux et des glandes endocrines.

Ces notes ont été réalisées grâce au concours de plusieurs d'entre vous et je les remercie de leur aide. Elles correspondent à une retranscription du cours oral et suit l'ordre des cours tel qu'ils ont été donnés. Ceci constitue une première base, complémentée par les illustrations qui sont également disponibles auprès de vos délégués. J'insiste pour que vous ayez une démarche personnelle de recherche complémentaire soit dans des "textbook"ou sur internet ou par quelqu'autres moyens (guidance entre autre) afin de "comprendre " plutôt que de "retenir par coeur"!!". Toutes les notions n'ont pu être développées en profondeur et nécessite parfois des compléments d'informations. Je vous adresse mes encouragements et mes meilleurs souhaits de réussite.
Prof. Alain Boom


  1. INTRODUCTION GÉNÉRALE: LA CELLULE : théorie cellulaire types, techniques, organisation générale.


C'est en 1839 que Schleider et Schwann ont développé la théorie cellulaire reposant sur le triple axiome suivant:

  • la cellule est la plus petite entité vivante,

  • tout être vivant est composé de cellules,

  • toute cellule provient d’une autre cellule.


La cellule est la plus petite unité capable de manifester les propriétés du vivant, elle synthétise l'ensemble de ses constituants en utilisant les éléments du milieu extracellulaire, elle croît et se multiplie. La cellule est limitée par la membrane plasmique lipidique organisée en deux feuillets, membrane qui la sépare du monde extérieur et qui "confine" dans cet espace clos une série de facteurs qui pourront dès lors interagir ensemble.

En première approximation on considère deux types de cellules :

  • les cellules eucaryotes : qui contiennent un noyau et des organites,

  • les cellules procaryotes : qui ne contiennent ni noyau, ni organites.

La cellule eucaryote est constituée :

  • d’une membrane : = bicouche de lipides serties de protéines, entourant la cellule.

  • d’un cytoplasme : = espace "aqueux" intracellulaire comprenant des organites,

  • d’un noyau : localisé au centre de la cellule et contenant la source d’information de la cellule,


L’organisme humain, par exemple, compte environ 200 types cellulaires de type eucaryote différents qui varient selon:

  • la taille, la forme,

  • le type de tissus,

  • le type d'organes,

  • leur(s) fonction(s),

  • la capacités de se diviser…


La taille de la plupart des cellules varie entre 5 et 50 m. (1 m = 10-6 m)
Les principales techniques utilisées en biologie cellulaire permettant l'étude de la cellule sont :

  • la microscopie optique (lumière visible ou lumière monochromatique),

  • l'immunohistochimie,

  • la microscopie électronique,

  • la séparation d’éléments cellulaires (centrifugation différentielle),

  • la culture de cellules,

  • le marquages par isotopes radioactifs.


Compartiments cellulaires


  1. La membrane cellulaire.

La membrane cellulaire présente une sélectivité de perméabilité. Elle participe au contrôle des transports entre l’intérieur et l’extérieur de la cellule.


  1. Le cytoplasme.

Le cytoplasme est l’espace aqueux (gel) intracellulaire. Comprend les organites eux-mêmes délimités par une membrane lipidique. D'autres composées sont présents en équilibre « soluble-insoluble » dans le cytoplasme (ex. : le cytosquelette). De plus, il contient des facteurs de communication cellulaire assurant une dynamique de transfert d'information et d'adaptabilité aux conditions changeantes du milieu extracellulaire.


  1. Le cytosquelette

Le cytosquelette est formé à partir de trois types de structures (protéines) :

  • les microtubules (polymérisation de la tubuline)

  • les microfilaments (polymérisation de l'actine)

  • les filaments intermédiaires (de nature variées selon le type cellulaire).

Ces structures formant des réseaux dynamiques (en constant remaniement) et ont, entre autres pour fonction :

  • le maintien de la forme de la cellule (squelette de la cellule)

  • l’ancrage des éléments cellulaires (fuseau mitotique pour les chromosomes),

  • le transport des organites (neurones).

Structure microtubulaires particulières

- Le centriole : consiste en une structure microtubulaire particulière qui joue un rôle dans la division cellulaire (fuseau mitotique). Les microtubules s’organisent en centrosomes et c'est articulé sur les deux centrosomes que le fuseau mitotique s'organise au cours de la division de la cellule.

- Les cils-flagelles : possèdent également une structure microtubulaire et ont pour fonction et la mobilité cellulaire et le "nettoyage" par battement ciliaire de certaines cavités recouvertes de cellules épithéliales arborant sur leurs surface apicale ces cils. Par exemple, dans nos voies respiratoires, les cils forment un tapis roulant permettant d’éliminer des substances. Certains cils plus longs portent le nom de flagelles (spermatozoïde).


  1. Le noyau

Le noyau est localisé au centre de la cellule et est entouré d’une membrane nucléaire. Le noyau est le lieu de résidence de la molécule source de l'information de la cellule (ADN).

L’ADN - Chromatine : Chaque cellule d’un organisme contient l’information complète à la réalisation d’un organisme complet. L’ADN est la molécule porteuse de l’information héréditaire. Le noyau contient dans la cellule en cours d'interphase l'ADN sous forme de ce qu'on nomme la chromatine (= chromosomes décondensés ou "déroulés") : La chromatine apparaît en microscopie électronique sous trois aspects correspondant à un état donné de la molécule d'ADN, soit :

  • l'euchromatine (objet d’une lecture de l’information),

  • l'hétérochromatine (pas complètement décondensé),

  • sous forme de nucléole


L’ADN ne pouvant sortir du noyau de la cellule, l’organisme transcrit d'abord cet ADN en une copie appelée ARN (Transcription). C'est l’ARN qui quitte le noyau qui va permettre, associé au ribosome de fabriquer les protéines (Traduction). Les ribosomes sont de petites structures exportées dans le cytoplasme qui participent à la synthèse des protéines. Les sous-unités des ribosomes sont d'abord produits dans le noyau au niveau du nucléole et sont ensuite transportés dans le cytoplasme. Le nucléole apparaît comme un corps dense en ME et correspond au lieu de la synthèse des molécules d'ARN des ribosomes).

La membrane nucléaire : Elle sépare le noyau du cytoplasme et est en connexion avec le réticulum endoplasmique.


  1. Le réticulum endoplasmique.

Le RE est un espace membranaire ramifié sous forme d’un réseau de « galeries ». C’est le lieu de synthèse de protéines et de lipides. Le RE intervient dans le transport de diverses protéines.

Il en existe deux types :

  • le RE granuleux  (REG): qui synthétise les protéines et est plus proche du noyau et est en continuité avec la membrane du noyau,

  • le RE lisse : qui est plus éloigné du noyau (c’est le lieu de fabrication des lipides)

  • Les ribosomes sont une machinerie qui, à partir de l’ARN, fabrique les protéines. Ces organites sont attachés au réticulum. Les ARN(s) vont être lus et traduits en protéines. Certains ribosomes ne sont pas connectés au réticulum, ce sont des ribosomes dits "libres"



  1. L’appareil de Golgi

L’appareil de Golgi est constitué d' un empilement de saccules. C’est le lieu de maturation des protéines et une « centre de triage » des protéines. Les protéines vont y subir une maturation : ajout de motifs saccharidiques "sucres. Quand ces protéines sont "mûres", elles sont envoyés vers leur lieu de destination.

Les saccules sont indépendantes, elles ne sont pas connectées entre elles.

Il existe deux faces dans cet appareil :

  • la face "cis" : en regard du REG

  • la face "trans" : en regard de la membrane cellulaire et c'est de cette partie de l'appareil de Golgi que se forment des vésicules par bourgeonnement qui vont être adressées spécifiquement vers leurs lieu de destination (cf. chapitre trafic cellulaire)




  1. Mitochondrie

Une mitochondrie est un organite formé d’une double membrane. Elle fournit de l’énergie à la cellule (chaîne de respiration cellulaire = "centrale électrique") par la production d'une molécule riche en liens énergétiques. Cette molécule c'est l’Adénosine Tri Phosphate (= ATP) qui sert dans toutes les réactions énergétiques cellulaires. Au cours de la fécondation c’est l’ovule qui apporte les mitochondries, les mitochondries sont donc exclusivement maternelles. Sur la plan de l'apparition des premières cellules eucaryotes il y environ 1,8 milliard d'années on suppose que les mitochondries correspondraient à une bactérie qui aurait envahit une cellule eucaryote, avant de vivre en symbiose avec celle-ci.


  1. Le Lysosome

Le lysosome est un organite contenant, en milieu acide, une série d’enzymes de dégradation. C’est l’espace de digestion et de dégradation des lipides et des protéines. = estomac de la cellule.

certains globules blancs sont riches en lysosomes (Macrophages), elles absorbent les bactéries par phagocytose.

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