Biologie cellulaire
Cytoplasme

Citation

« Les êtres vivants sont des machines chimiques. La croissance et la multiplication de tous les organismes exigent que soient accomplies des milliers de réactions chimiques grâce à quoi sont élaborés les constituants essentiels des cellules. »

Jacques Monod

Documentation web

Sommaire

Les cellules eucaryotes, limitées par une membrane plasmique, contiennent :

  • un noyau,
  • un cytoplasme composé par :
    • le hyaloplasme,
    • le morphoplasme (organites)


Le cytoplasme est le matériel biologique contenu entre la membrane plasmique (membrane cellulaire) et l’enveloppe nucléaire
.

Le protoplasme contient le cytoplasme et le noyau.

Hyaloplasme

Constituants de la cellule
Constituants d'une cellule eucaryote
(Figure : © vetopsy.fr d'après OpenStax)

Le hyaloplasme est composé essentiellement par :

1. le cytosol, solution aqueuse transparente (dernier surnageant après ultracentrifugation différentielle qui élimine les organites), sans forme ni structure stable, mais qui peut changer de viscosité :

La cellule peut ainsi s'adapter aux nécessités métaboliques et fonctionnelles (comme dans les mouvements cellulaires par exemple).

Le hyaloplasme contient 85 % d'eau, des protéines le plus souvent enzymatiques, des acides aminés, du glucose, des ions, les ARNm et ARNt, toutes les molécules susceptibles de fournir de l'énergie, les matériaux nécessaires aux diverses fonctions cellulaires.

2. le cytosquelette composé de microfilaments d'actine, de filaments intermédiaires et de microtubules.

Dans le cytosol peuvent se trouver des inclusions (réserves qui ne se trouvent pas dans toutes les cellules) :

  • des granules de glycogène (en abondance dans le foie - réserve de glucose pour l'ensemble de l'organisme - et les muscles -  réserve locale d'énergie -),
  • des gouttelettes lipidiques, vacuoles volumineuses, sphériques, sans membrane, qui stockent les acides gras sous forme de triglycérides (très nombreuses dans les cellules adipeuses ou adipocytes).
Constituants de la cellule
Constituants de la cellule
(Figure : © vetopsy.fr d'après BruceBlaus)

On peut retrouver d'autres inclusions comme les granules de mélanine dans les cellules cutanées et les poils ou même des cristaux.

Morphoplasme
(organites)

le morphoplasme est l'ensemble des organites cellulaires (organelle en anglais) présent dans le cytoplasme :

  • le réticulum endoplasmique lisse et rugueux ou granulaire - lorsque des ribosomes (synthèse des protéines) sont accrochés à sa membrane -, centre de biosynthèses cellulaires protéiques et lipidiques (synthèse et stockage des protéines, activités enzymatiques spécifiques, synthèse et migration des phospholipides) ;
  • l’appareil de Golgi (ensembles des dictyosomes : saccules empilés, vésicules fixées ou non sur sa membrane), dont le rôle est multiple : modifications post-traductionnelles des protéines (N- et 0-glycosylation, sulfatation, phosphorylation), " vésiculation ", maturation, ciblage de la destination finale des protéines , synthèse (glycolipides, protéoglycanes) ;
  • les mitochondries à deux membranes (source d'ATP, énergie cellulaire),
  • les lysosomes à contenu acide pour la digestion cellulaire,
  • les endosomes, délimités par une membrane, dans lesquels les vésicules d'endocytose fusionnent pour relarguer leur contenu ;
  • les peroxysomes à rôle multiple (catabolisme de lsongues chaînes et détoxification cellulaires).

Biologie cellulaire et moléculaireMembrane plasmiqueNoyauCytoplasme
Réticulum endoplasmiqueAppareil de GolgiMitochondries
Endosomes LysosomesPeroxysomesProtéasomes
CytosqueletteMicrofilaments d'actineFilaments intermédiairesMicrotubules
Matrice extracellulaireReproduction cellulaireBiochimieTransport membranaire
Moteurs moléculairesVoies de signalisation

Bibliographie
  • Marieb E. N. - Anatomie et physiologie humaines - De Boeck Université, Saint-Laurent, 1054 p., 1993
  • Maillet M. - Biologie cellulaire - Abrégés de Masson, 512 p, 2002
  • Lodish et coll - Biologie moléculaire de la cellule - De Boeck Supérieur, Saint-Laurent, 1207 p., 2014