La cellule eucaryote est le type de cellule qui compose les animaux, les plantes, les champignons et les humains. Avec les cellules procaryotes, qui forment d'autres organismes tels que les bactéries et les archées, ces cellules sont les unités de base avec lesquelles les êtres vivants se forment..
Les cellules eucaryotes sont comme des êtres vivants microscopiques, c'est-à-dire si petits que nous ne pouvons pas les voir uniquement avec nos yeux, mais nous devons utiliser un appareil qui nous aide à les agrandir pour mieux les voir..
Comme ce sont des êtres vivants, nous disons que chaque cellule eucaryote, ainsi qu'un animal, un champignon, une plante ou nous-mêmes, peuvent se nourrir, grandir, se reproduire, traiter des informations, répondre à des stimuli externes ou internes de l'environnement et réaliser des activités chimiques. réactions.
Ce sont les caractéristiques qui définissent, en général, chaque être vivant sur Terre et c'est que les cellules, qu'elles soient eucaryotes ou procaryotes, sont les plus petites unités de base de chaque être vivant..
Les êtres vivants constitués de cellules eucaryotes sont connus sous le nom de organismes eucaryotes, et ils peuvent être constitués d'une ou plusieurs cellules:
La plupart des animaux, plantes et champignons que nous connaissons sont constitués de plus d'une cellule, mais il existe de nombreux eucaryotes unicellulaires qui sont très abondants et importants à bien des points de vue, comme les levures unicellulaires, unicellulaires champignons, parasites, zooplancton ou phytoplancton.
Certaines caractéristiques spéciales des cellules eucaryotes comprennent:
- Ils sont formés ou délimités par une membrane qui permet l'échange de certaines substances entre l'intérieur de la cellule et l'environnement extracellulaire..
- Selon le type de cellule et l'organisme en question, les cellules eucaryotes peuvent mesurer jusqu'à 100 microns.
- À l'intérieur, il existe généralement différentes structures délimitées par des membranes, formant une sorte de compartiments relativement imperméables à l'environnement qui les entoure. Dans chaque compartiment, des processus chimiques spéciaux sont effectués qui permettent à la cellule d'être une entité vivante.
- Toutes les caractéristiques des cellules eucaryotes sont déterminées par les informations stockées dans une molécule appelée acide désoxyribonucléique (ADN), qui est enfermée dans un compartiment membraneux appelé noyau..
- Ce sont des cellules qui ont besoin d'énergie et pour cela elles ont besoin de nutriments qu'elles peuvent ou non obtenir de l'environnement où elles se trouvent..
- Certaines cellules sont mobiles, car elles ont des cils, des flagelles ou des pseudopodes, mais d'autres sont complètement immobiles.
- Dans les organismes multicellulaires, les cellules eucaryotes ont la capacité d'interagir les unes avec les autres pour former des tissus, s'associant étroitement les unes aux autres, échangeant des nutriments, des informations et différents types de messages chimiques importants (communication).
Toutes les cellules eucaryotes, qu'elles appartiennent à un animal, à un champignon ou à une plante, ont une organisation interne assez complexe, dont dépendent leurs fonctions..
Ils ont, entre autres, un noyau membraneux et une grande variété d'organites internes qui sont également délimités ou séparés par des membranes, voyons ce qu'ils sont:
Le noyau est l'organite intracellulaire le plus important et le plus caractéristique d'une cellule eucaryote. C'est là que le matériel génétique (acides nucléiques) est contenu en étroite association avec des protéines appelées «histones», qui forment des chromosomes eucaryotes..
Ces protéines histones aident à compacter tout l'ADN d'un organisme (sauf mitochondrial) à l'intérieur du noyau et, en plus, jouent un rôle très important dans l'expression des gènes dans chaque cellule..
Le noyau est délimité par l'enveloppe nucléaire, qui consiste en une paire de membranes concentriques qui séparent les composants nucléaires du reste du cytosol et qui a des fonctions importantes du point de vue de l'expression des gènes et de l'interaction de l'environnement intracellulaire..
Le cytosol d'une cellule eucaryote possède également d'autres organites membraneuses très importantes, responsables de générer l'énergie qui peut être utilisée par la cellule: les mitochondries.
Grâce à ces organites, les organismes vivants ont la capacité de vivre en présence d'oxygène.
Les mitochondries sont des structures «en forme de bâtonnet», semblables à une bactérie (voir la théorie endosymbiotique); Ils ont leur propre génome, ils se répliquent donc presque indépendamment de la cellule qui les abrite, et ils ont deux membranes, l'une interne fortement pliée et l'autre externe, face au cytosol..
Un échange constant de métabolites et d'informations se produit entre les mitochondries, le cytosol et certains des organites membraneux des cellules eucaryotes, qui sont essentiels au fonctionnement de la cellule..
Le réticulum endoplasmique est une autre structure membraneuse interne des cellules eucaryotes. Il s'agit d'une sorte de «labyrinthe» dont les espaces sont interconnectés et entourés d'une membrane, qui est une continuation de la membrane qui forme l'enveloppe nucléaire qui renferme le matériel génétique dans le noyau..
Deux régions se distinguent dans cet organite, l'une "lisse" et l'autre "rugueuse". Celui d'aspect rugueux a des ribosomes associés et est le site principal de la synthèse des protéines et des substances exportées par la cellule. La région lisse, quant à elle, est dédiée à la synthèse de lipides et d'autres substances, et au stockage de certaines molécules.
Le complexe de Golgi est défini comme un «empilement de sacs aplatis» recouverts par une membrane. C'est l'un des sites où se produit la modification des protéines synthétisées dans le réticulum endoplasmique et il participe également à sa distribution dans d'autres régions de la cellule et à l'étranger.
D'autres organites internes typiques des eucaryotes sont ceux qui participent à la digestion et au traitement des déchets et des espèces réactives toxiques pour la fonction cellulaire..
Bien qu'elles ne soient pas présentes dans toutes les cellules et puissent remplir des fonctions différentes selon les espèces, les cellules eucaryotes possèdent normalement des lysosomes et des peroxisomes..
Dans certains micro-organismes parasites, il existe des peroxisomes modifiés et spécialisés pour le catabolisme du glucose, c'est pourquoi ils sont connus sous le nom de glycosomes..
Les cellules végétales et certaines cellules animales ont une vacuole, qui est un gros organite extrêmement important pour la croissance et le développement des plantes. La vacuole dans les cellules végétales occupe généralement plus de 80% du volume cellulaire, contient de l'eau et également un système endomembranaire connu sous le nom de tonoplaste.
Certains organismes unicellulaires formés par des cellules eucaryotes animales ont des vacuoles contractiles qu'ils utilisent, entre autres, pour propulser leur mouvement dans un milieu aqueux..
Un aspect important qui différencie les cellules eucaryotes des procaryotes est la présence d'un réseau de protéines filamenteuses internes qui forment une sorte d'échafaudage interne dans le cytosol.
Cet "échafaudage" contribue non seulement à la stabilité mécanique des cellules, mais a également des fonctions importantes pour la communication intracellulaire, le transport interne et les mouvements cellulaires, etc..
Comme pour les bactéries, de nombreuses cellules eucaryotes, animales et végétales, ont des structures externes composées de microtubules et qui fonctionnent surtout dans la locomotion et le mouvement..
Les flagelles sont des structures jusqu'à 1 mm de long, tandis que les cils peuvent mesurer de 2 à 10 microns de longueur. Ces structures sont abondantes dans les micro-organismes et dans les petits organismes multicellulaires..
Chez les animaux et les plantes, il existe également des cellules avec des cils et des flagelles. C'est le cas des flagelles des spermatozoïdes et des cils qui tapissent les surfaces cellulaires qui composent l'épithélium interne de certains organes..
Les cellules eucaryotes peuvent se reproduire à la fois sexuellement et asexuellement. Sexuellement, les organismes eucaryotes se reproduisent par la fusion de deux cellules (les gamètes) de deux organismes différents, qui ont la moitié de la charge génétique de chaque «parent».
Le résultat de la reproduction sexuée eucaryote est une nouvelle cellule - le zygote - qui contient la moitié de l'information génétique d'un individu et la moitié d'un autre; d'après ce que nous comprenons, c'est un type de reproduction qui génère beaucoup de variations génétiques. La reproduction sexuée se produit par méiose.
D'autre part, un grand nombre d'eucaryotes se reproduisent de manière asexuée par divisions mitotiques. Dans ces divisions, chaque cellule fait une copie pratiquement identique d'elle-même, puis se divise, formant deux cellules égales..
Les eucaryotes peuvent être hétérotrophes ou autotrophes. On dit généralement que les animaux et les champignons sont constitués de cellules eucaryotes hétérotrophes, c'est-à-dire qu'ils ne peuvent pas «fabriquer» leur propre nourriture..
Les animaux doivent obtenir l'énergie et les nutriments organiques dont ils ont besoin de la consommation d'autres organismes tels que les plantes ou d'autres animaux, et les champignons font de même, mais généralement de la consommation de matière organique en décomposition..
Les plantes, quant à elles, sont constituées de cellules eucaryotes autotrophes, ce qui signifie qu'elles sont capables de produire leur nourriture à partir de sources inorganiques, telles que la lumière du soleil..
La plupart des animaux et des champignons ont besoin d'oxygène et d'eau pour survivre, et les plantes sont responsables de la production de cet oxygène; ces derniers, à leur tour, ont besoin d'eau et de dioxyde de carbone.
Comme tout être vivant, les organismes eucaryotes unicellulaires et multicellulaires se rapportent à leur environnement de différentes manières, soit avec des organismes de la même espèce, soit avec des organismes d'espèces différentes..
Ces relations, que l'on peut appeler des «relations écologiques» interspécifiques et intraspécifiques, peuvent être bénéfiques, nuisibles ou neutres.
En outre, il est important de souligner que les cellules des organismes eucaryotes multicellulaires sont en relation étroite les unes avec les autres, car pour former les tissus, les organes et les systèmes corporels qui constituent les animaux et les plantes multicellulaires, elles doivent constamment échanger des informations et communiquer..
Les plantes et les algues sont constituées de cellules végétales. Ces cellules, en plus des mitochondries, possèdent des organites (plastes) spécialisés dans la photosynthèse: les chloroplastes.
Ces organites contiennent de nombreuses invaginations et processus membranaires internes, riches en pigments et enzymes spécifiques, qui donnent à ces cellules la capacité de "produire leur propre nourriture", convertissant l'énergie dérivée des rayons du soleil en énergie chimique et en nutriments..
Les cellules végétales ont, sur leur membrane plasmique, une paroi cellulaire constituée d'un polymère organique appelé cellulose. C'est une structure rigide qui confère à ces cellules une certaine résistance à différents types de forces..
Tous les animaux que nous connaissons dans la biosphère sont constitués de cellules animales. Ces cellules n'ont pas de paroi cellulaire ni de chloroplastes, contrairement aux cellules végétales..
Sa taille et sa forme varient considérablement selon le type de cellule et le type d'organisme, d'organe ou de tissu auquel elle appartient..
Ils diffèrent également des cellules végétales par la présence d '«organites» appelés centrosomes, qui contiennent des centrioles; les deux structures sont responsables de la synthèse et de l'organisation des microtubules lors de la division cellulaire.
De même, la plupart des cellules animales sont entourées d'une couche «muqueuse» ou «gélatineuse» appelée glycocalyx, qui est très importante pour elles et est formée par les sucres présents dans la membrane plasmique..
Les cellules fongiques sont celles qui forment tous les organismes appartenant au règne des champignons, c'est-à-dire les champignons, unicellulaires ou multicellulaires..
Elles diffèrent des cellules animales en ce qu'elles ont une paroi cellulaire, mais elle n'est pas en cellulose mais en un autre polymère organique: la chitine. Ils n'ont pas de chloroplastes ou d'autres plastes comme les plantes, mais ils ont les organites typiques d'une cellule animale.
Les cellules eucaryotes présentes dans la nature ne forment pas seulement des organismes grands et complexes tels que les animaux, les champignons et les plantes avec lesquels nous sommes familiers au quotidien. Il existe, en plus de ces organismes, des êtres eucaryotes unicellulaires, c'est-à-dire constitués d'une seule cellule.
Ces organismes peuvent être constitués de cellules végétales (telles que le phytoplancton), de cellules animales (telles que le zooplancton, les amibes et certains parasites protozoaires) ou de cellules fongiques (telles que la levure et d'autres champignons unicellulaires).
La principale différence entre les cellules procaryotes et eucaryotes est la présence d'un noyau membraneux à l'intérieur de ces dernières.
En fait, le mot «eucaryote» dérive des racines grecques UE, qui signifie "vrai" et Karyon, qui signifie "noyau"; c'est-à-dire que le terme définit les cellules avec un "vrai noyau".
La présence de ce noyau dans le cytosol des cellules eucaryotes permet un contrôle plus délicat de l'expression des gènes contenus dans le matériel génétique qu'il contient et, en même temps, une plus grande complexité dans les fonctions cellulaires générales.
Les cellules eucaryotes sont généralement considérées plus grandes que les cellules procaryotes. Comme nous l'avons déjà mentionné, les premiers peuvent mesurer entre 10 et 100 microns, tandis que les seconds ont une taille moyenne entre 0,1 et 1 micron..
Cette plus grande taille implique non seulement une différence de volume, mais aussi de complexité, car c'est ce qui permet le développement des structures membraneuses ou organites qui caractérisent les cellules eucaryotes et qui les rend considérablement plus complexes que les cellules procaryotes..
D'autre part, les cellules eucaryotes peuvent s'associer les unes aux autres pour former des organismes multicellulaires composés de tissus et d'organes, tandis que les organismes procaryotes sont strictement unicellulaires..
Selon le type de cellule ou le type d'organisme eucaryote en question, la reproduction peut être sexuée ou asexuée. En d'autres termes, les cellules eucaryotes peuvent se reproduire ou se multiplier soit par mitose, soit par méiose..
Il est important de se rappeler que la reproduction asexuée contribue à la multiplication rapide d'une cellule, générant un «clone» d'elle-même, tandis que la reproduction sexuée permet non seulement la multiplication en nombre de cellules, mais produit également des cellules génétiquement différentes..
La reproduction sexuée est cependant un attribut très particulier des organismes formés par des cellules eucaryotes et ne correspond à aucun des types de reproduction d'organismes procaryotes, qui ne se multiplient que de manière asexuée..
La reproduction sexuée représente, pour les organismes eucaryotes, une source très importante de variation génétique, qui a des implications importantes dans la grande diversité observée dans ce type d'organismes.
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