La notion de cellule

1. La découverte de la cellule

En 1665, le savant anglais Robert Hooke observe au microscope une fine tranche de liège (l'écorce d'un arbre). Il voit de petites cases vides qui lui rappellent les chambres d'un monastère, appelées « cellules » : c'est lui qui donne ce nom. Au XIXe siècle, les biologistes Schleiden (pour les plantes) et Schwann (pour les animaux) montrent que tous les êtres vivants sont formés de cellules. C'est la théorie cellulaire.

La cellule est la plus petite unité vivante : c'est l'élément de base de tout être vivant, comme la brique est l'élément de base d'un mur. Elle se nourrit, respire, grandit et peut se diviser pour donner deux cellules.

2. Le microscope : un outil pour voir l'invisible

La plupart des cellules mesurent quelques centièmes de millimètre : elles sont invisibles à l'œil nu. On les observe au microscope optique, qui grossit l'objet grâce à deux groupes de lentilles : l'oculaire (où l'on place l'œil) et l'objectif (près de la préparation).

Le grossissement total du microscope est :

G = grossissement de l'oculaire × grossissement de l'objectif

Pour exprimer la taille des cellules, on utilise le micromètre (µ m) : 1 mm = 1 000 µ m.

3. Les éléments communs à toutes les cellules

Une cellule animale comme une cellule végétale contient trois éléments essentiels :

• la membrane cellulaire (ou membrane plasmique) : une enveloppe très fine qui entoure la cellule et contrôle les échanges avec l'extérieur (entrée de l'eau, des aliments, du dioxygène ; sortie des déchets) ;
• le cytoplasme : une substance gélatineuse qui remplit la cellule, où se déroulent de nombreuses réactions de la vie ;
• le noyau : une petite masse arrondie, souvent au centre, qui dirige le fonctionnement de la cellule et contient l'information nécessaire à sa division. C'est la tache sombre vue par Hawa et Ousmane.

4. Cellule animale et cellule végétale

Les cellules de la joue d'Ousmane sont des cellules animales. Elles sont limitées seulement par une membrane, elles ont une forme irrégulière et souple.

Les cellules de l'oignon sont des cellules végétales. Elles possèdent en plus :

• une paroi rigide (en cellulose) autour de la membrane, qui donne à la cellule une forme régulière, comme une brique : c'est pour cela qu'Hawa a vu « un mur » ;
• une grande vacuole, une poche remplie d'eau et de substances dissoutes, qui occupe souvent la plus grande partie de la cellule ;
• des chloroplastes, petits grains verts contenant la chlorophylle, dans les cellules des parties vertes de la plante (feuilles, jeunes tiges). C'est là que la plante fabrique sa matière grâce à la lumière. Les cellules de l'oignon n'en ont pas, car l'écaille de l'oignon pousse sous terre, à l'abri de la lumière.

5. Êtres unicellulaires et pluricellulaires

Certains êtres vivants sont formés d'une seule cellule : ce sont des êtres unicellulaires. Cette cellule unique réalise toutes les fonctions de la vie. Exemples : les bactéries, l'amibe (que tu étudieras en fin de chapitre), la levure qui fait lever la pâte du pain.

La plupart des êtres que tu connais sont pluricellulaires : ils sont formés d'un très grand nombre de cellules. Le corps humain en contient des milliers de milliards. Chez eux, les cellules se spécialisent : cellules de la peau, des muscles, du sang, des os chez l'animal ; cellules des racines, des feuilles chez la plante. Des cellules semblables qui remplissent la même fonction forment un tissu, et plusieurs tissus forment un organe (cœur, feuille).

6. Calculer avec le microscope