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Le besoin de respiration de la cellule
La respiration cellulaire ne peut être comparée à la fonction respiratoire telle qu’elle est vue au niveau des poumons. Il s’agit, pour les cellules aérobies, d’utiliser l’oxygène pour oxyder les composés riches en énergie, et particulièrement les sucres, afin d’obtenir une production d’énergie permettant de servir les autres fonctions de survie de la cellule. La suite des réactions enzymatiques, plus complexes, qui aboutissent à l’oxydation complète des aliments par l’oxygène apporté par la fonction respiratoire des poumons, est appelée respiration cellulaire.
L’organite intracytoplasmique, dans lequel est réalisée cette fonction productrice d’énergie, est la mitochondrie. Celle ci jouit d’une relative indépendance vis à vis du noyau, est capable de synthétiser des protides et contient les enzymes de la chaîne respiratoire, ceux du cycle de Kreps (suite de réactions chimiques permettant la dégradation des sucres) et ceux de l’hélice de Linen (mode de dégradation des graisses).
La fabrication de substances autres que celles destinées au maintien de la cellule
Les sécrétions glandulaires : L’élaboration de substances destinées à d’autres fonctions que celles de maintien ou de développement de la cellule est le fait d’un certain nombre de cellules spécialisées. Ainsi, au niveau des cellules glandulaires, on trouve des cellules de type glandulaire à l’intérieur de tissus organisés dont toutes les cellules ont la même fonction. Le produit de leur sécrétion est déversé soit dans le courant circulatoire (glandes endocrines), soit dans le tube digestif, donc vers l’extérieur (glandes exocrines). On trouve également ces cellules glandulaires dans certains tissus ou organes où leur présence est indispensable à un bon fonctionnement : type de glandes endocrines (hypophyse, thyroïdien, parathyroïde, glandes sexuelles, etc.) ; type de glandes exocrines (le foie, le pancréas étant une glande mixte, à la fois endon et exocrine).
Les organites de la sécrétion glandulaire
Il existe, dans l’organisme humain, de très nombreuses hormones et particulièrement des hormones protéiques (telles les hormones hypophysaires), des hormones glycérophtaliques (le mucus) et des hormones stéroïdiennes (hormones sexuelles, hormones des surrénales). Leur synthèse nécessite, comme pour celle des protéines de structure, l’existence d’une information d’origine nucléaire, de réserves de corps utilisables à la synthèse et, enfin, d’un lieu de synthèse. Ce dernier est généralement situé au niveau du ribosome.
Après la synthèse, le produit de sécrétion passe par des stades de stockage, tels le réticulum endoplasmique ou l’appareil de Golgi. Enfin, les grains de sécrétion subissent un phénomène d’exocytose, en fonction de la nécessité. il s’agit là du schéma de fabrication des hormones protidiques ; dans le cas de glycéroprotides, l’appareil de Golgi semble très important pour la synthèse ; pour les hormones stéroïdiennes, il semble que ce soient les mitochondries et le réticulum endoplasmique.
Les activités particulières de la cellule
Certaines cellules spécialisées de l’organisme humain jouent un rôle permettant en particulier l’expressivité et se traduisant extérieurement par la possibilité de mouvements et de commande de mouvements.
Les fibres musculaires : Elles sont de 2 sortes : les fibres musculaires, dites striées ou squelettiques, qui permettent les mouvements des segments de membres ; les fibres musculaires lisses, qui se trouvent au niveau des divers organes et pour lesquelles une activité de contraction est nécessaire. Quant au muscle cardiaque, il a une structure originale.
Ces myofibrilles sont soit épaisses, soit fines. On trouve, successivement, une bande claire assez large, une bande sombre, une bande claire moins épaisse, une nouvelle bande sombre, enfin une bande claire identique à la première citée. Cette périodicité, reproduite sur toute la hauteur de la cellule, est appelée sarcomère.
L’effort musculaire, action énergétique : La possibilité de cette contraction simultanée, sur toute la longueur de la cellule musculaire striée et dans toutes les cellules musculaires d’un même muscle, implique l’existence de composés riches en énergie, c’est à dire des dérivés sucrés et une bonne respiration cellulaire, rendue effective par l’existence de mitochondries capables, avec l’apport d’oxygène du sang, d’obtenir, à partir des sucres présents, des composés riches en énergie (ATP) qui permettront la contraction des myofibrilles. La cellule rejette alors un déchet essentiel, le gaz carbonique, alors que, simultanément, il y a production de chaleur.
Les cellules nerveuses
La vie de relation nécessite des cellules motrices. Celles ci sont situées dans la moelle épinière. Leur aspect est différent des corps cellulaires situés à l’intérieur du cerveau ou dans les ganglions nerveux, et des cellules non motrices de la moelle. Leur caractéristique essentielle est la possibilité de transmission d’un influx nerveux, phénomène électrique parfaitement démontrable.
L’étude microscopique : Dans une cellule nerveuse à commande musculaire, on relève 2 parties distinctes.
Le point de départ : Le corps cellulaire contient le noyau ainsi que les organites habituels ; il a généralement un aspect étoilé.
Le câble de commande : C’est un prolongement qui peut être très long, que l’on appelle l’axone. Ainsi un nerf est il fait de l’association d’un grand nombre d’axones réunis entre eux.
L’étude physiologique : Si l’on place des électrodes adaptées suivant leur taille le long du trajet de l’axone, on peut constater, au repos, l’existence d’accidents électriques réguliers que l’on appelle potentiel d’action. Lors de mouvements spontanés, peut survenir un accident électrique beaucoup plus important dont la traduction sera la contraction musculaire. Enfin, l’excitation électrique expérimentale de l’axone provoque également un accident électrique et une éventuelle contraction musculaire à l’extrémité du trajet nerveux considéré. On peut également, par cette méthode, mesurer la vitesse de propagation de l’influx le long de la fibre nerveuse, qui peut varier selon les types de muscles et de commandes nerveuses.