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Cellule (biologie)

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Dessin de la structure de li??ge tel qu'il ??tait au microscope ?? Robert Hooke de Micrographia qui est ?? l'origine du terme ??cellule?? est utilis?? pour d??crire l'unit?? la plus petite d'un organisme vivant
Des cellules en culture, color??es pour k??ratine (rouge) et l'ADN (vert)

La cellule est l'unit?? structurale et fonctionnelle de l'ensemble connu vivant organismes . Ce est la plus petite unit?? d'un organisme qui est class?? comme vivant, et est parfois appel?? le bloc de construction de la vie. Certains organismes, comme la plupart des bact??ries , sont unicellulaire (compose d'une seule cellule). D'autres organismes, comme les humains , sont multicellulaire. (Les ??tres humains ont environ 100 milliards, soit 10 14 cellules; une taille typique de cellule est 10 um; une masse cellulaire typique est une nanogramme.) La plus grande cellule connue est une autruche oeuf. En 1837, avant la th??orie cellulaire d??finitif a ??t?? ??labor??, un tch??que Jan Evangelista Purkinje observ?? de petites granules "" tout en regardant le tissu v??g??tal ?? travers un microscope. Le la th??orie cellulaire, d'abord d??velopp?? en 1839 par Matthias Jakob Schleiden et Theodor Schwann, indique que tous les organismes se composent d'une ou plusieurs cellules. Toutes les cellules proviennent de cellules pr??existantes. Les fonctions vitales de l'organisme se produisent dans les cellules, et toutes les cellules contiennent l' information g??n??tique n??cessaire pour la r??gulation des fonctions cellulaires et pour transmettre des informations ?? la prochaine g??n??ration de cellules.

La cellule de mot vient du latin cellula, sens, une petite pi??ce. Le nom descriptif de la structure biologique vivant plus petit a ??t?? choisi par Robert Hooke dans un livre qu'il a publi?? en 1665 quand il a compar?? la cellules de li??ge il vit ?? travers son microscope pour les petites salles moines vivaient.

Principes g??n??raux

Chaque cellule est au moins quelque peu autonome et auto-entretenu: il peut prendre en nutriments , convertir ces nutriments en ??nergie, exercer des fonctions sp??cialis??es, et de se reproduire si n??cessaire. Chaque cellule stocke son propre ensemble d'instructions pour la r??alisation de chacune de ces activit??s.

Souris cellules cultiv??es dans une bo??te de culture. Ces cellules se d??veloppent dans les grandes touffes, mais chaque cellule individuelle est d'environ 10 microm??tres ?? travers

Toutes les cellules ont plusieurs capacit??s diff??rentes:

  • Reproduction par la division cellulaire: ( fission binaire / mitose ou m??iose).
  • Utilisation de enzymes et d'autres prot??ines cod??es par de l'ADN g??nes et fait via messagers interm??diaires d'ARN et ribosomes.
  • M??tabolisme, y compris en prenant des mati??res premi??res, la construction de composants de la cellule, la conversion d'??nergie , des mol??cules et la lib??ration sous-produits. Le fonctionnement d'une cellule d??pend de sa capacit?? ?? extraire et ?? utiliser l'??nergie chimique stock??e dans les mol??cules organiques. Cette ??nergie est lib??r??e et ensuite utilis?? dans voies m??taboliques.
  • R??ponse ?? externe et interne stimuli tels que les changements de temp??rature, pH ou des niveaux de nutriments.
  • contenu de la cellule sont contenus dans un membrane de surface cellulaire qui est faite ?? partir d'un bicouche lipidique avec des prot??ines noy?? dans la masse.

Certains cellules procaryotes contenir importants compartiments membranaires internes, mais eucaryotes cellules avoir un ensemble sp??cialis?? de compartiments membranaires internes. Mat??riel est d??plac?? entre ces compartiments par r??glement?? trafic et transport de petites sph??res de mati??re li??e ?? la membrane appel??es v??sicules.

Anatomie de cellules

Il existe deux types de cellules: les eucaryotes et procaryotes. Les cellules procaryotes sont g??n??ralement ind??pendante, tandis que les cellules eucaryotes sont souvent trouv??s dans les organismes multicellulaires.

Les cellules procaryotes

Sch??ma d'un typique cellule procaryote

Les procaryotes diff??rent des eucaryotes car il leur manque une membrane nucl??aire et un noyau de la cellule. Procaryotes manquent ??galement de la plupart des organites intracellulaires et des structures que l'on voit dans les cellules eucaryotes. Il existe deux types de procaryotes, les bact??ries et arch??es, mais ceux-ci sont similaires dans l'ensemble des structures de leurs cellules. La plupart des fonctions des organites tels que les mitochondries, les chloroplastes, et l'appareil de Golgi, sont prises en charge par la membrane plasmique de la cellule procaryote. Les cellules procaryotes ont trois r??gions architecturaux: appendices appel??s flagelles et - pili prot??ines fix??es ?? la surface des cellules; une enveloppe cellulaire - constitu?? d'une capsule, d'un la paroi cellulaire, et un membrane de plasma; et un r??gion cytoplasmique qui contient le g??nome de la cellule (ADN) et les ribosomes et diverses sortes d'inclusions. Autres diff??rences:

  • La membrane de plasma (une bicouche phospholipidique) s??pare l'int??rieur de la cellule ?? partir de son environnement et sert de filtre et de la communication balise.
  • La plupart ont une procaryotes paroi cellulaire (quelques exceptions sont Mycoplasma (bact??ries) et Thermoplasma (arch??es)). Ce mur se compose de peptidoglycane dans des bact??ries, et agit comme une barri??re suppl??mentaire contre les forces ext??rieures. Elle emp??che ??galement la cellule de "explosion" ( cytolyse) de pression osmotique contre un environnement hypotonique. Une paroi cellulaire est ??galement pr??sent dans certaines plantes comme des eucaryotes (cellulose) et les champignons , mais il a une composition chimique diff??rente.
  • Un chromosome procaryote est g??n??ralement une mol??cule circulaire (une exception est celle de la bact??rie Borrelia burgdorferi, ce qui provoque la maladie de Lyme ). M??me en l'absence d'un v??ritable noyau, le ADN est condens?? dans un nucl??o??de. Les procaryotes peuvent transporter des ??l??ments d'ADN extrachromosomiques appel??s des plasmides, qui sont g??n??ralement circulaire. Les plasmides peuvent porter des fonctions suppl??mentaires, telles que la r??sistance aux antibiotiques.

Les cellules eucaryotes

Sch??ma d'un typique animale ( eucaryote ) cellule, montrant des composants sous-cellulaires.
Organites:
(1) nucl??ole
(2) noyau
(3) ribosome
(4) v??sicule
(5) r??ticulum endoplasmique rugueux (ER)
(6) Appareil de Golgi
(7) Cytosquelette
(8) r??ticulum endoplasmique lisse
(9) les mitochondries
(10) vacuole
(11) cytoplasme
(12) lysosome
(13) centrioles sein centrosome

Eucaryotes sont des cellules d'environ 10 fois la taille typique d'un procaryote et peut ??tre jusqu'?? 1000 fois plus importante en volume. La diff??rence majeure entre les procaryotes et les eucaryotes est que les cellules eucaryotes contiennent compartiments membranaires dans lesquelles les activit??s m??taboliques sp??cifiques ont lieu. Le plus important d'entre eux est la pr??sence d'un noyau de la cellule, un compartiment d??limit?? ?? la membrane qui abrite l'ADN de la cellule eucaryote. Ce est ce noyau qui donne l'eucaryote son nom, qui signifie ??vrai noyau." Autres diff??rences:

  • La membrane plasmique ressemble ?? celle des procaryotes en fonction, avec des diff??rences mineures dans la configuration. Les parois cellulaires peuvent ou non ??tre pr??sent.
  • L'ADN eucaryotique est organis?? en une ou plusieurs mol??cules lin??aires, appel??e les chromosomes, qui sont associ??es ?? histones. Tout l'ADN chromosomique est stock?? dans le noyau de la cellule, s??par??s du cytoplasme par une membrane. Certains eucaryote organites tels que les mitochondries contiennent ??galement des ADN.
  • Eucaryotes peuvent se d??placer ?? l'aide des cils ou des flagelles. Les flagelles sont plus complexes que celles des procaryotes.
Tableau 1: Comparaison des caract??ristiques des cellules procaryotes et eucaryotes
Procaryotes Eucaryotes
Organismes typiques bact??ries , arch??es protistes, champignons , plantes , animaux
Taille typique ~ 1-10 um ~ 10-100 um ( spermatozo??des, en dehors de la queue, sont plus petites)
Type de noyau r??gion nucl??o??de; pas de v??ritable noyau v??ritable noyau avec double membrane
ADN circulaire (habituellement) (mol??cules lin??aires chromosomes) avec histone prot??ines
ARN / synth??se des prot??ines coupl?? ?? cytoplasme Synth??se d'ARN ?? l'int??rieur du noyau
la synth??se des prot??ines dans le cytoplasme
Ribosomes 50S + 30S 60S + 40S
La structure cytoplasmique tr??s peu de structures tr??s structur?? et par une endomembranes cytosquelette
Le mouvement des cellules flagelles en flagelline flagelles et cils contenant microtubules; lamellipodes et filopodia contenant actine
Les mitochondries aucun une ?? plusieurs milliers (bien que certains mitochondries de manque)
Chloroplastes aucun en algues et des plantes
Organisation cellules g??n??ralement simples des cellules individuelles, les colonies, les organismes multicellulaires plus ??lev??s avec des cellules sp??cialis??es
La division cellulaire Fission binaire (simple division) Mitose (fission ou en herbe)
M??iose
Tableau 2: Comparaison des structures entre les cellules animales et v??g??tales
Cellule animale typique Cellule v??g??tale typique
Organites
  • Noyau
    • Nucl??ole (?? moins de noyau)
  • Rugueux r??ticulum endoplasmique (RE)
  • RE lisse
  • Ribosomes
  • Cytosquelette
  • Appareil de Golgi
  • Cytoplasme
  • Les mitochondries
  • V??sicules
  • Lysosomes
  • Centrosome
    • Centrioles
  • Vacuoles
  • Noyau
    • Nucl??ole (?? moins de noyau)
  • RE rugueux
  • RE lisse
  • Ribosomes
  • Cytosquelette
  • appareil de Golgi ( dictiosomes)
  • Cytoplasme
  • Les mitochondries
  • V??sicules
  • Chloroplaste et autres plastes
  • Vacuole centrale (grande)
    • Tonoplaste (membrane en vacuole centrale)
  • Peroxysomes (par exemple, Glyoxysome)
  • Vacuoles
Structures suppl??mentaires
  • Membrane plasma
  • Flagelle
  • Cilium
  • Membrane plasma
  • Flagelle (uniquement dans les gam??tes)
  • la paroi cellulaire
  • Plasmodesmes

Composants subcellulaires

Les cellules des eucaryotes (?? gauche) et les procaryotes (?? droite).

Toutes les cellules, que ce soit procaryote ou eucaryote , un membrane qui enveloppe la cellule, s??pare l'int??rieur de son environnement, ce qui r??gule se d??place dans et ?? l'ext??rieur (?? perm??abilit?? s??lective), et maintient le le potentiel ??lectrique de la cellule. A l'int??rieur de la membrane, un sal?? cytoplasme occupe la majeure partie du volume de la cellule. Toutes les cellules poss??dent ADN , le mat??riel h??r??ditaire de g??nes, et ARN, contenant les informations n??cessaires pour construire diverses prot??ines telles que enzymes, la machinerie principale de la cellule. Il existe ??galement d'autres types de des biomol??cules dans les cellules. Cet article r??pertorie ces composants primaires de la cellule, puis d??crire bri??vement leur fonction.

membrane cellulaire: limite d??finissant est un cellulaire

Le cytoplasme d'une cellule est entour??e d'une membrane cellulaire ou de la membrane plasmique. La membrane plasmique des plantes et des procaryotes est le plus souvent recouvert d'une la paroi cellulaire. Cette membrane sert ?? s??parer et prot??ger une cellule de son environnement et se compose la plupart du temps ?? partir d'un double couche de lipides ( mol??cules hydrophobe gras comme) et hydrophiles phosphore mol??cules. Par cons??quent, la couche est appel??e bicouche phospholipidique. Il peut aussi ??tre appel?? une membrane mosa??que fluide. Incorpor?? dans cette membrane est une vari??t?? de prot??ines qui agissent comme des mol??cules canaux et les pompes diff??rentes mol??cules qui se d??placent dans et hors de la cellule. La membrane est dite ??semi-perm??able??, en ce qu 'il peut soit laisser une substance ( mol??cule ou ion ) traversent librement, passent ?? travers une mesure limit??e ou pas du tout traverser. membranes de surface cellulaire contiennent ??galement prot??ines r??ceptrices qui permettent aux cellules pour d??tecter des mol??cules de signalisation externes tels que des hormones .

Cytosquelette: ??chafaudage est un cellulaire

Le cytosquelette agit d'organiser et de maintenir la forme de la cellule; ancre organelles en place; aide au cours endocytose, l'absorption des mat??riaux externes par une cellule, et la cytocin??se, la s??paration des cellules filles apr??s la division cellulaire; et d??place les parties de la cellule dans les processus de croissance et de la mobilit??. Le cytosquelette eucaryote est compos?? de microfilaments, filaments interm??diaires et microtubules. Il ya un grand nombre de prot??ines qui leur sont associ??s, chacun contr??lant la structure d'une cellule en dirigeant, le groupage, et l'alignement des filaments. Le cytosquelette procaryote est moins bien ??tudi??, mais est impliqu?? dans le maintien de la forme des cellules, la polarit?? et la cytokin??se.

Mat??riel g??n??tique

Deux types diff??rents de mat??riel g??n??tique existent: l'acide d??soxyribonucl??ique (ADN) et l'acide ribonucl??ique (ARN). La plupart des organismes utilisent l'ADN pour leur m??morisation d'informations ?? long terme, mais certains virus (par exemple, r??trovirus) ont ARN comme mat??riel g??n??tique. L'information biologique contenue dans un organisme est cod?? dans sa s??quence d'ADN ou d'ARN. ARN est ??galement utilis?? pour le transport de l'information (par exemple, ARNm) et fonctions enzymatiques (par exemple, ARN ribosomal) dans les organismes qui utilisent l'ADN pour le code g??n??tique lui-m??me. ARN de transfert (ARNt) mol??cules sont utilis??es pour ajouter des acides amin??s sp??cifiques pendant le processus de prot??ines traduction.

Mat??riel g??n??tique procaryotique est organis?? d'une mani??re simple mol??cule d'ADN circulaire (la bact??rien chromosome) dans le r??gion nucl??o??de du cytoplasme. Mat??riel g??n??tique eucaryote est divis?? en diff??rentes mol??cules lin??aires, appel??es chromosomes ?? l'int??rieur d'un noyau discr??te, g??n??ralement avec le mat??riel g??n??tique suppl??mentaire dans certains organites comme les mitochondries et chloroplastes (voir la th??orie endosymbiotique).

Une cellule humaine poss??de du mat??riel g??n??tique dans le noyau (le g??nome nucl??aire) et dans les mitochondries (le g??nome mitochondrial). Chez l'homme le g??nome nucl??aire est divis?? en 23 paires de mol??cules d'ADN lin??aires appel??s chromosomes. Le g??nome mitochondrial est une mol??cule d'ADN circulaire distincte de l'ADN nucl??aire. Bien que le ADN mitochondrial est tr??s faible par rapport aux chromosomes nucl??aires, il code pour 13 prot??ines impliqu??es dans la production d'??nergie mitochondriale ainsi que ARNt sp??cifiques.

Le mat??riel g??n??tique ??tranger (le plus souvent de l'ADN) peut ??galement ??tre introduit artificiellement dans la cellule par un processus appel?? transfection. Cela peut ??tre transitoire, si l'ADN ne est pas ins??r??e dans la cellule de g??nome, ou stable, si elle est. Certains virus ins??rer ??galement leur mat??riel g??n??tique dans le g??nome.

Organites

Le corps humain contient beaucoup de diff??rents organes tels que le coeur, les poumons et les reins, chaque organe exer??ant une fonction diff??rente. Les cellules ont ??galement un ensemble de "petits organes," appel?? organites, qui sont adapt??s et / ou sp??cialis?? pour mettre en oeuvre une ou plusieurs fonctions vitales.

Il existe plusieurs types d'organites ?? l'int??rieur d'une cellule animale. Certains (comme le noyau et appareil de Golgi) sont typiquement solitaire, tandis que d'autres (tels que les mitochondries , peroxysomes et lysosomes) peut ??tre nombreuses (des centaines de milliers). Le cytosol est le liquide g??latineux qui remplit la cellule et entoure les organites.

Mitochondries et les chloroplastes (les producteurs d'??lectricit??)
Les mitochondries sont des organites de l'auto-r??plication qui se produisent dans diff??rents chiffres, les formes et tailles dans le cytoplasme de toutes les cellules eucaryotes. Les mitochondries jouent un r??le essentiel dans la production d'??nergie dans la cellule eucaryote. Les mitochondries produisent l'??nergie de la cellule par le proc??d?? de phosphorylation oxydative, en utilisant l'oxyg??ne pour lib??rer l'??nergie stock??e en nutriments cellulaires (g??n??ralement concernant glucose ) pour g??n??rer l'ATP . Les mitochondries multiplier par division en deux.
Organites qui sont modifi??s chloroplastes sont largement appel??s plastes, et sont impliqu??es dans le stockage d'??nergie dans le processus de photosynth??se , qui utilise l'??nergie solaire pour g??n??rer des hydrates de carbone et de l'oxyg??ne ?? partir de dioxyde de carbone et eau.
Les mitochondries et les chloroplastes contiennent chacun leur propre g??nome, qui est s??par?? et distinct du g??nome nucl??aire d'une cellule. Ces deux organites contiennent cet ADN dans des plasmides circulaires, un peu comme des cellules procaryotes, en soutenant fermement la th??orie ??volutionniste de endosymbiose; puisque ces organites contenir leurs propres g??nomes et ont d'autres similitudes avec les procaryotes, ils sont consid??r??s comme ayant d??velopp?? ?? travers une relation symbiotique apr??s avoir ??t?? englouti par une cellule primitive.
Ribosomes
Le ribosome est un grand complexe de ARN et de prot??ines mol??cules. Ce est l?? que les prot??ines sont produites. Les ribosomes se trouvent soit foating librement ou ??tant li??s ?? une membrane (le r??ticulum endoplasmique rugueux chez les eucaryotes, ou de la membrane cellulaire chez les procaryotes).
Noyau cellulaire (le centre d'information d'une cellule)
Le noyau de la cellule est le plus remarquable organite trouv?? dans un eucaryote cellule. Il abrite la cellule de chromosomes, et est l'endroit o?? la quasi-totalit?? de l'ADN et la r??plication ARN synth??se ( transcription) se produisent. Le noyau est de forme sph??rique et s??par?? du cytoplasme par une double membrane appel??e enveloppe nucl??aire. L'enveloppe nucl??aire isole et prot??ge l'ADN d'une cellule ?? partir de diverses mol??cules qui pourraient endommager accidentellement sa structure ou interf??rer avec son traitement. Pendant le traitement, l'ADN est transcrite ou copi?? dans un sp??ciale ARN, appel??e ARNm. Cet ARNm est ensuite transport?? sur le noyau, o?? elle est convertie en une mol??cule de prot??ine sp??cifique. Le nucl??ole est une r??gion sp??cialis??e dans le noyau o?? les sous-unit??s du ribosome sont assembl??s. Chez les procaryotes, le traitement de l'ADN a lieu dans le cytoplasme.
Sch??ma d'un noyau de la cellule
R??ticulum endoplasmique (eucaryotes seulement)
Le reticulum endoplasmique (RE) est le r??seau de transport pour les mol??cules cibl??es pour certaines modifications et des destinations sp??cifiques, par rapport aux mol??cules qui flottent librement dans le cytoplasme. L'ER a deux formes: le RE rugueux, qui a ribosomes sur sa surface et s??cr??te des prot??ines dans le cytoplasme, et le RE lisse, ce qui leur manque. RE lisse joue un r??le dans la s??questration de calcium et de la lib??ration.
appareil de Golgi (eucaryotes seulement)
La fonction principale de l'appareil de Golgi est de traiter et emballer le des macromol??cules telles que des prot??ines et des lipides qui sont synth??tis??es par la cellule. Il est particuli??rement important dans le traitement des prot??ines pour s??cr??tion. L'appareil de Golgi forme une partie de la endomembranaire syst??me de cellules eucaryotes. Les v??sicules qui p??n??trent dans l'appareil de Golgi sont trait??es dans une direction cis ?? trans, ce qui signifie qu'ils fusionnent sur le c??t?? de l'appareil cis et apr??s le traitement de pincement sur le c??t?? de la (trans) oppos??e pour former une v??sicule nouveau dans la cellule animale.
Sch??ma d'un syst??me endomembranaire
Lysosomes et Peroxysomes (eucaryotes seulement)
Lysosomes contient des enzymes digestives (acide hydrolases). Ils dig??rent exc??s ou us??s organelles, des particules alimentaires et englouti des virus ou des bact??ries . Peroxysomes ont enzymes qui d??barrassent la cellule de toxiques peroxydes. La cellule ne pouvait pas loger ces enzymes destructrices si elles ne figuraient pas dans un syst??me membranaire. Ces organites sont souvent appel??s un ??sac de suicide?? en raison de leur capacit?? ?? faire exploser et d??truire la cellule.
Centrosome (l'organisateur du cytosquelette)
Le produit le centrosome microtubules d'une cellule - un ??l??ment cl?? de la cytosquelette. Il dirige le transport ?? travers la ER et de la L'appareil de Golgi. Centrosomes sont compos??s de deux centrioles, qui s??parent cours la division cellulaire et de l'aide ?? la formation de la fuseau mitotique. Un seul centrosome est pr??sent dans les cellules animales . Ils sont ??galement pr??sents dans certaines cellules de champignons et d'algues.
Vacuoles
Vacuoles stocker la nourriture et les d??chets. Certains vacuoles stocker l'eau suppl??mentaire. Ils sont souvent d??crits comme espace rempli de liquide et sont entour??s par une membrane. Certaines cellules, notamment Amoeba, ont vacuoles contractiles, qui sont capables de pomper l'eau hors de la cellule se il ya trop d'eau.

Structures en dehors de la paroi cellulaire

Capsule

Il est pr??sent seulement dans certaines bact??ries en dehors de la paroi cellulaire. Il est de nature g??latineuse. La capsule peut ??tre polysaccharide comme dans les pneumocoques, les m??ningocoques ou polypeptide que Bacillus anthracis ou l'acide hyaluronique comme dans streptocoques. Capsules pas color??es par coloration ordinaire et peuvent d??tect?? par coloration sp??ciale. La capsule est antig??nique. La capsule a une fonction antiphagocytaire il d??termine la virulence de nombreuses bact??ries. Il joue ??galement un r??le dans la fixation de l'organisme pour les membranes muqueuses.

Flagelles

Flagelles sont l'organe de la mobilit??. Elles r??sultent de cytoplasme et extruder ?? travers la paroi cellulaire. Ils sont longs et ??pais fil comme des annexes, de nature prot??ique, form??e de la prot??ine flagelline (antig??nique). Ils ne peuvent pas ??tre color??es par coloration de Gram. Ils ont une coloration sp??ciale. Selon leur disposition, ils peuvent ??tre monotrichate, amphitrichate, lophotrichate, peritrichate.

Fimbriae (pili)

Ils sont les cheveux courts et minces comme des filaments, form?? de prot??ine appel??e piline (antig??nique). Fimbriae sont responsables attachement des bact??ries aux r??cepteurs sp??cifiques de cellule humaine (d'adh??rence). Il ya des types particuliers de pili appel?? (sexe pili) impliqu??s dans le processus de la conjonction.

fonctions cellulaires

La croissance cellulaire et le m??tabolisme

Entre divisions cellulaires successives, les cellules se d??veloppent ?? travers le fonctionnement du m??tabolisme cellulaire.

Le m??tabolisme cellulaire est le processus par lequel les cellules individuelles traitent mol??cules nutritives. M??tabolisme a deux divisions distinctes: catabolisme, dans lequel la cellule se d??compose mol??cules complexes ?? produire de l'??nergie et de pouvoir r??ducteur, et anabolisme, dans lequel la cellule utilise l'??nergie et r??duire la puissance de construire des mol??cules complexes et effectuer d'autres fonctions biologiques. Les sucres complexes consomm??s par l'organisme peuvent ??tre d??compos??s en une mol??cule de sucre chimiquement moins complexe appel?? glucose . Une fois dans la cellule, le glucose se d??compose de faire l'ad??nosine triphosphate ( ATP ), une forme d'??nergie, par deux voies diff??rentes.

La premi??re voie, glycolyse, ne n??cessite pas d'oxyg??ne et est d??nomm?? m??tabolisme ana??robie. Chaque r??action est con??u pour produire des ions d'hydrog??ne qui peuvent ensuite ??tre utilis??s pour faire des paquets d'??nergie (ATP). Chez les procaryotes, la glycolyse est la seule m??thode utilis??e pour convertir l'??nergie.

La deuxi??me voie, appel?? le cycle de Krebs, ou cycle de l'acide citrique, se produit ?? l'int??rieur de la mitochondrie et est capable de g??n??rer suffisamment d'ATP pour ex??cuter toutes les fonctions cellulaires.

Un aper??u de la synth??se des prot??ines.
Dans le noyau de la cellule (bleu clair), g??nes (ADN, bleu fonc??) sont transcrit en ARN. Cet ARN est ensuite soumis ?? modification et le contr??le post-transcriptionnel, r??sultant en une maturit?? ARNm (rouge), qui est alors transport?? hors du noyau et dans la cytoplasme (p??che), o?? il subit traduction en une prot??ine. ARNm est traduit par ribosomes (violets) qui correspondent aux trois bases des codons de l'ARNm des trois bases anti-codons de la appropri??e ARNt. Des prot??ines nouvellement synth??tis??es (noir) sont souvent en outre modifi??s, par exemple par liaison ?? une mol??cule effectrice (orange), pour devenir pleinement active.

Cr??ation de nouvelles cellules

La division cellulaire implique une cellule unique (appel?? cellule m??re) se divisant en deux cellules filles. Ceci conduit ?? la croissance de les organismes multicellulaires (la croissance de tissulaire) et ?? la procr??ation ( reproduction v??g??tative) dans organismes unicellulaires.

Les cellules procaryotes se divisent par fission binaire. eucaryotes cellules subissent g??n??ralement un processus de division nucl??aire, appel?? mitose, suivie par la division de la cellule, appel??e cytokin??se. Un cellule diplo??de peut ??galement subir m??iose pour produire des cellules haplo??des, g??n??ralement quatre. Les cellules haplo??des servent gam??tes dans les organismes multicellulaires, fusion pour former de nouvelles cellules diplo??des.

r??plication de l'ADN, ou le processus de duplication du g??nome d'une cellule, est n??cessaire chaque fois qu'une cellule se divise. R??plication, comme toutes les activit??s cellulaires, n??cessite des prot??ines sp??cialis??es pour effectuer le travail.

La synth??se des prot??ines

Les cellules sont capables de synth??tiser de nouvelles prot??ines, qui sont essentiels pour la modulation et la maintenance des activit??s cellulaires. Ce proc??d?? implique la formation de nouvelles mol??cules de prot??ines provenant acides amin??s blocs de construction bas??es sur les informations cod??es dans l'ADN / ARN. La synth??se des prot??ines consiste g??n??ralement en deux grandes ??tapes: transcription et traduction.

La transcription est le processus par lequel l'information g??n??tique dans l'ADN est utilis??e pour produire un brin d'ARN compl??mentaire. Ce brin d'ARN est ensuite trait??e pour donner L'ARN messager (ARNm), qui est libre de migrer ?? travers la cellule. des mol??cules d'ARNm se lient ?? des complexes prot??ine-ARN appel??s ribosomes se trouve dans la cytosol, o?? ils sont convertis en s??quences polypeptidiques. Le ribosome m??die la formation d'une s??quence polypeptidique bas??e sur la s??quence d'ARNm. La s??quence de l'ARNm est directement li??e ?? la s??quence polypeptidique de liaison ?? ARN de transfert (ARNt) mol??cules d'adaptateurs dans les poches de liaison au sein du ribosome. Le nouveau polypeptide se replie ensuite dans une mol??cule de prot??ine tridimensionnelle fonctionnelle.

Le mouvement des cellules ou la motilit??

Les cellules peuvent se d??placer au cours de nombreux processus tels que: la cicatrisation des plaies, la r??ponse immunitaire et la m??tastase du cancer. Pour la cicatrisation des plaies de se produire, des globules blancs et des cellules qui ing??rent les bact??ries se d??placent vers le site de la plaie pour tuer les micro-organismes qui causent des infections. A les m??mes fibroblastes de temps (cellules du tissu conjonctif) se d??placent l?? pour remodeler les structures endommag??es. Dans le cas du d??veloppement d'une tumeur, des cellules provenant d'une tumeur primaire se ??loignent et se ??tendent ?? d'autres parties du corps. La motilit?? cellulaire implique de nombreux r??cepteurs, r??ticulation, regroupement, la reliure, l'adh??rence, le moteur et d'autres prot??ines. Le processus est divis?? en trois ??tapes - saillie du bord d'attaque de la cellule, l'adh??rence du bord d'attaque et deadhesion au corps et ?? l'arri??re cellulaire et du cytosquelette contraction de tirer la cellule avant. Chacune de ces ??tapes est entra??n?? par des forces physiques g??n??r??es par des segments uniques du cytosquelette.

Origines de cellules

L'origine des cellules a ?? voir avec l'origine de la vie, qui a commenc?? le histoire de la vie sur Terre. La naissance de la cellule a marqu?? le passage de la chimie pr??biotique ?? la vie biologique.

Origine de la premi??re cellule

Pour plus d'information, Hypoth??se du monde ?? ARN
Pour plus d'information, Dernier anc??tre universel

Le unit?? de s??lection dans les organismes et les populations d'organismes modernes ne est pas clair, avec la s??lection naturelle ??tant propos?? de travailler au niveau des g??nes, des cellules, des organismes, des groupes d'organismes et m??me des esp??ces. Aucun de ces mod??les sont mutuellement exclusive et la s??lection peut agir sur plusieurs niveaux en m??me temps. Cependant, dans un Th??orie du g??ne ??go??ste, la vie est consid??r?? en termes de r??plicateurs qui est les ADN des mol??cules dans l'organisme. Si librement flottantes mol??cules d'ADN qui codent pour enzymes ne sont pas enferm??s dans les cellules, les enzymes qui b??n??ficient d'un r??plicateur donn?? (par exemple, par la production de nucl??otides) peuvent le faire de mani??re moins efficace, et peuvent en fait b??n??ficier r??plicateurs concurrence. Si la mol??cule d'ADN compl??te d'un r??plicateur est enferm?? dans une cellule, les enzymes cod??es ?? partir de la mol??cule seront conserv??es ?? proximit?? de la mol??cule d'ADN lui-m??me. Le r??plicateur b??n??ficiera directement de ses enzymes cod??es.

Biochimique, sph??ro??des cellulaires comme form??s par prot??ino??des sont observ??es par chauffage d' acides amin??s avec l'acide phosphorique comme catalyseur . Ils portent un grand nombre des fonctionnalit??s de base fournies par les membranes cellulaires. Protocellules base-prot??ino??de renfermant des mol??cules d'ARN peuvent avoir ??t?? les premi??res formes de vie sur Terre cellulaires. Certains amphiphiles ont tendance ?? former spontan??ment des membranes dans l'eau. Une membrane sph??rique ferm??e contient de l'eau et est un pr??curseur hypoth??tique ?? la membrane cellulaire moderne compos?? de prot??ines et des phospholipides membranes bicouches.

Origine des cellules eucaryotes

Cellule eucaryote semble avoir ??volu?? ?? partir d'un communaut?? symbiotique de cellules procaryotes. Il est presque certain que les organelles d'ADN portant comme les mitochondries et la chloroplastes sont ce qui reste de l'ancienne oxyg??ne respiration symbiotique prot??obact??ries et cyanobact??ries, respectivement, o?? le reste de la cellule semble ??tre d??riv?? d'un ancestral cellules procaryotes arch??en - une th??orie appel??e la th??orie endosymbiotique.

Il ya encore un d??bat consid??rable quant ?? savoir si organites comme le Hydrog??nosome pr??c??d?? l'origine des mitochondries , ou vice-versa: voir le hypoth??se d'hydrog??ne ?? l'origine des cellules eucaryotes.

Sexe, comme la chor??graphie st??r??otyp??e de la m??iose et syngamie qui persiste dans presque tous les eucaryotes existantes, peut avoir jou?? un r??le dans la transition des procaryotes aux eucaryotes. Un 'origine du sexe comme la vaccination ??th??orie sugg??re que le g??nome eucaryote d??sactualis?? de g??nomes de parasites prokaryan dans de nombreuses s??ries de transfert lat??ral de g??nes. Sex-as-syngamie (fusion sexe) est survenu lorsque les h??tes infect??s ont commenc?? ?? ??changer des g??nomes nucl??aris??s contenant co??volu??, symbiotes transmis verticalement celle v??hicul??e protection contre l'infection horizontale par symbiotes plus virulentes.

Histoire

  • 1632 - 1723: Antonie van Leeuwenhoek se apprend ?? moudre lentilles, construit un microscope et attire des protozoaires, tels que Vorticella de l'eau de pluie, et les bact??ries de sa propre bouche.
  • 1665: Robert Hooke d??couvre cellules dans le li??ge, puis dans le tissu v??g??tal vivant en utilisant un microscope t??t.
  • 1839: Theodor Schwann et Matthias Jakob Schleiden ??lucider le principe que les plantes et les animaux sont faits de cellules, concluant que les cellules sont une unit?? commune de la structure et le d??veloppement, et fondant ainsi la th??orie cellulaire.
  • La croyance que les formes de vie sont en mesure de se produire spontan??ment ( generatio spontanea) est contredite par Louis Pasteur (1822 - 1895) (bien Francesco Redi avait r??alis?? une exp??rience en 1668 qui a sugg??r?? la m??me conclusion).
  • 1855: Rudolph Virchow indique que les cellules apparaissent toujours ?? partir de divisions cellulaires (omnis cellula ex cellula).
  • 1931: Ernst Ruska construit le premier Microscope ??lectronique ?? transmission (MET) au Universit?? de Berlin. En 1935, il a construit un EM avec deux fois la r??solution d'un microscope optique, r??v??lant organites pr??c??demment insolubles.
  • 1953: Watson et Crick ont fait leur premi??re annonce sur le double structure h??lico??dale de l'ADN le 28 F??vrier.
  • 1981: Lynn Margulis publi?? dans Cell Evolution Symbiose d??taillant le la th??orie endosymbiotique.
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