La cellule

1. La découverte de la cellule

Les cellules sont trop petites pour être vues à l'œil nu. Il a fallu inventer le microscope pour les découvrir.

• En 1665, l'Anglais Robert Hooke observe une fine tranche de liège et voit de petites cavités qu'il appelle « cellules » (du latin cellula, petite chambre).
• En 1838 et 1839, les Allemands Schleiden (qui étudie les plantes) et Schwann (qui étudie les animaux) concluent que tous les êtres vivants sont faits de cellules.
• En 1855, Virchow ajoute que toute cellule provient d'une autre cellule, par division.

Ces idées forment la théorie cellulaire. Elle se résume en trois phrases :

1. Tout être vivant est formé d'une ou de plusieurs cellules.
2. La cellule est la plus petite unité capable de vivre seule : c'est l'unité de structure et de fonctionnement du vivant.
3. Toute cellule naît de la division d'une cellule préexistante.

2. Êtres unicellulaires et êtres pluricellulaires

Un être vivant formé d'une seule cellule est dit unicellulaire : les bactéries, la levure, l'amibe, le parasite du paludisme (le plasmodium). Cette cellule unique se nourrit, respire, rejette ses déchets et se reproduit.

Un être vivant formé de nombreuses cellules est dit pluricellulaire : le manguier, le riz, la chèvre, l'être humain. Le corps humain compte plusieurs dizaines de milliers de milliards de cellules. Chez les pluricellulaires, les cellules se spécialisent : cellules musculaires, nerveuses, sanguines, cellules de la feuille… Des cellules semblables qui travaillent ensemble forment un tissu ; plusieurs tissus forment un organe (le cœur, la feuille) ; plusieurs organes forment un appareil (l'appareil digestif).

3. Observer des cellules au microscope

Le microscope optique grossit l'objet grâce à deux systèmes de lentilles : l'oculaire (où l'on met l'œil) et l'objectif (près de l'objet). On pose l'objet, très fin, sur une lame de verre, dans une goutte d'eau ou de colorant, et on le recouvre d'une lamelle.

Le grossissement du microscope est le produit du grossissement de l'oculaire par celui de l'objectif :

G = G_oculaire × G_objectif

Pour mieux voir les structures, on utilise des colorants : le bleu de méthylène colore bien le noyau des cellules de la joue ; l'eau iodée ou le rouge neutre servent pour l'oignon.

4. Ce qu'on voit : les parties communes à toutes les cellules

Que ce soit une cellule d'oignon ou une cellule de la joue, on retrouve toujours :

• une membrane plasmique (ou membrane cellulaire) : fine enveloppe qui limite la cellule et contrôle les échanges avec le milieu extérieur ;
• un cytoplasme : milieu intérieur semi-liquide, où se déroulent les réactions chimiques de la vie ;
• un matériel génétique qui commande le fonctionnement de la cellule. Chez les cellules observées ici, il est enfermé dans un noyau, la tache foncée qui fixe le colorant.

La cellule d'oignon possède en plus une paroi rigide autour de la membrane (ce qui lui donne une forme régulière, souvent rectangulaire) et une grande vacuole. La cellule de la joue, animale, n'a pas de paroi : sa forme est plus irrégulière, arrondie ou aplatie.

Dans la suite du chapitre, tu verras qu'il existe deux grands types de cellules : les cellules procaryotes (sans vrai noyau) et les cellules eucaryotes (avec un noyau).

5. La taille des cellules

Les cellules se mesurent en micromètres (symbole µm) :

1 mm = 1 000 µm et 1 µm = 0,001 mm.

Ordres de grandeur : une bactérie mesure quelques micromètres, un globule rouge environ 7 µm, une cellule de la joue environ 50 µm, une cellule d'épiderme d'oignon plus de 100 µm de long.

Sur une photographie ou un dessin, on calcule la taille réelle ainsi :

taille réelle = taille mesurée sur l'imagegrossissement