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    Physiologie cellulaire: un aperçu de la structure, de la fonction et du comportement

    En tant qu'unités de base de la vie, les cellules remplissent des fonctions importantes chez les procaryotes et les eucaryotes. La physiologie cellulaire se concentre sur les structures et processus internes à l'intérieur des organismes vivants.

    De la division à la communication, ce domaine étudie comment les cellules vivent, travaillent et meurent.
    Présentation du comportement cellulaire

    Une partie de la physiologie cellulaire est l'étude du comportement des cellules. Il existe un lien important entre la structure, la fonction et le comportement des cellules. Par exemple, les organites chez les eucaryotes ont des rôles spécifiques qui aident la cellule à fonctionner et à se comporter correctement.

    Lorsque vous comprenez la physiologie et la biologie cellulaire, la façon dont une cellule se comporte est logique. Un comportement coordonné
    est important pour les organismes multicellulaires car il existe de nombreuses cellules qui doivent travailler ensemble. Un bon comportement cellulaire crée des tissus fonctionnels et un organisme sain.

    Cependant, lorsque le comportement cellulaire tourne mal, il peut entraîner des maladies telles que le cancer. Par exemple, si la division cellulaire est hors de contrôle, les cellules peuvent se multiplier et former des tumeurs.
    Présentation des comportements cellulaires de base

    Bien que les cellules puissent différer, il existe des comportements de base que beaucoup d'entre elles partagent. Ils comprennent:

  • Division et croissance cellulaire. Les cellules doivent croître et se diviser avec le temps. La mitose et la méiose sont les deux types de division cellulaire les plus courants. La mitose produit deux cellules filles identiques, tandis que la méiose fait quatre cellules filles différentes avec la moitié de l'ADN.
  • Métabolisme cellulaire. Tous les êtres vivants ont besoin d'énergie ou de carburant pour vivre, et le métabolisme les y aide. La plupart des cellules utilisent la respiration cellulaire ou la photosynthèse, qui sont une série de processus chimiques.
  • Communication cellulaire. Les cellules vivantes ont souvent besoin de communiquer et de diffuser des informations à travers un organisme. Ils peuvent utiliser des récepteurs ou des ligands, des jonctions lacunaires ou des plasmodesmes pour communiquer.
  • Transport cellulaire. Le transport cellulaire déplace les matériaux à travers une membrane cellulaire. Cela peut être un transport actif ou passif.
  • Motilité cellulaire. La motilité permet aux cellules de se déplacer d'un endroit à un autre. Ils peuvent nager, ramper, glisser ou utiliser d'autres méthodes.


    Qu'est-ce que le transport actif et passif?

    Il est important de comprendre la physiologie cellulaire et le transport membranaire. Les organismes doivent transporter des substances dans et hors de leurs cellules et à travers la bicouche lipidique de la membrane plasmique.

    Le transport passif et le transport actif sont deux types courants de transport cellulaire. Il existe des différences essentielles entre le transport actif et passif.
    Transport passif

    Le transport passif n'utilise pas d'énergie pour déplacer des substances. Une méthode que les cellules utilisent est la diffusion
    , et vous pouvez la diviser en diffusion
    simple ou facilitée
    . Les substances peuvent se déplacer des zones de forte concentration vers les zones de faible concentration. L'osmose est un exemple de diffusion simple impliquant de l'eau.

    La diffusion simple implique des molécules descendant le gradient de concentration à travers la membrane plasmique. Ces molécules sont petites et non polaires. La diffusion facilitée est similaire mais implique des canaux de transport membranaire. Les grosses molécules polaires dépendent d'une diffusion facilitée.
    Transport actif

    Le transport actif a besoin d'énergie pour déplacer les substances. Les molécules peuvent se déplacer contre le gradient de concentration des zones de faible concentration aux zones de concentration élevée grâce à des sources d'énergie comme l'ATP. Les protéines porteuses aident les cellules au cours de ce processus et les cellules peuvent utiliser une pompe à protons ou un canal ionique.

    Endocytose
    et exocytosis
    sont des exemples de transport actif dans les cellules. Ils aident à déplacer de grosses molécules à l'intérieur des vésicules. Pendant l'endocytose, la cellule capture une molécule et la déplace à l'intérieur. Pendant l'exocytose, la cellule déplace une molécule vers l'extérieur de sa membrane.
    Comment les cellules communiquent-elles?

    Les cellules peuvent recevoir, interpréter et répondre aux signaux. Ce type de communication les aide à répondre à leur environnement et à diffuser des informations au sein d'un organisme multicellulaire. La signalisation guide le comportement des cellules en permettant aux cellules de répondre à des signaux spécifiques de leur environnement ou d'autres cellules.

    La transduction du signal est un autre terme pour la signalisation cellulaire et fait référence à la transmission d'informations. Une cascade de transduction de signal est une voie ou une série de réactions chimiques qui se produisent à l'intérieur de la cellule après le démarrage d'un stimulus. La signalisation peut contrôler la croissance cellulaire, le mouvement, le métabolisme et plus encore. Cependant, une mauvaise communication cellulaire peut provoquer des maladies comme le cancer.

    Il est important de comprendre les bases de la communication cellulaire. Le processus général commence lorsque la cellule détecte un signal chimique. Cela déclenche une réaction chimique qui aide finalement la cellule à y répondre. Il y a une réponse finale qui mène au résultat souhaité.

    Par exemple, une cellule reçoit un signal du corps disant qu'elle a besoin de plus de division cellulaire. Il passe par une cascade de signalisation qui se termine par l'expression de gènes qui entraîneront la division cellulaire, et la cellule commence à se diviser.
    Réception d'un signal

    La plupart des signaux dans une cellule sont chimiques. Les cellules ont des protéines appelées récepteurs
    et des molécules appelées ligands
    qui les aident pendant la signalisation.

    Par exemple, une cellule peut libérer une protéine dans l'espace extracellulaire pour alerter d'autres cellules . La protéine peut flotter vers une deuxième cellule, qui la capte car la cellule a le bon récepteur pour elle. Ensuite, la deuxième cellule reçoit le signal et peut y répondre.

    Vous pouvez trouver des jonctions lacunaires dans les cellules animales et des plasmodesmes dans les cellules végétales, qui sont des canaux qui aident les cellules à communiquer. Ces canaux connectent les cellules voisines. Ils permettent à de petites molécules de les traverser pour que les signaux puissent voyager.
    Interprétation du signal

    Une fois que les cellules ont reçu des signaux, elles peuvent les interpréter. Cela se produit par un changement conformationnel ou des réactions biochimiques. Les cascades de transduction du signal peuvent déplacer les informations à travers la cellule. La phosphorylation peut activer ou désactiver les protéines en ajoutant un groupe phosphate.

    Certaines cascades de transduction de signal comprennent des messagers intracellulaires ou des seconds messagers, tels que Ca 2+, cAMP, NO et cGMP. Celles-ci ont tendance à être des molécules non protéiques, comme les ions calcium, qui peuvent être abondantes dans la cellule.

    Par exemple, certaines cellules ont des protéines qui peuvent se lier aux ions calcium, ce qui peut changer la forme et l'activité des protéines .
    Répondre à un signal

    Les cellules peuvent répondre aux signaux de différentes manières. Par exemple, ils peuvent modifier l'expression des gènes qui peuvent changer le comportement de la cellule.

    Ils peuvent également envoyer des signaux de rétroaction pour confirmer qu'ils ont reçu le signal d'origine et répondu. En fin de compte, la signalisation peut affecter la fonction cellulaire.
    Comment les cellules se déplacent-elles?

    La motilité cellulaire est importante car elle aide les organismes à se déplacer d'un endroit à un autre. Cela peut être nécessaire pour acheter de la nourriture ou échapper au danger. Souvent, la cellule doit se déplacer en réponse aux changements environnementaux. Les cellules peuvent ramper, nager, glisser ou utiliser d'autres méthodes.

    Les flagelles
    et cils
    peuvent aider une cellule à se déplacer. Le rôle des flagelles ou des structures en whiplike est de propulser une cellule. Le rôle des cils ou des structures en forme de cheveux est de se déplacer d'avant en arrière selon un schéma rythmique. Les spermatozoïdes ont des flagelles, tandis que les cellules qui tapissent les voies respiratoires ont des cils.
    La chimiotaxie dans les organismes

    La signalisation cellulaire peut entraîner des mouvements cellulaires dans les organismes. Ce mouvement peut se rapprocher ou s'éloigner des signaux, et il peut jouer un rôle dans la maladie. La chimiotaxie
    est le mouvement cellulaire vers ou à partir d'une concentration chimique plus élevée, et c'est une partie importante de la réponse cellulaire.

    Par exemple, la chimiotaxie permet aux cellules cancéreuses de se déplacer vers une zone de la corps qui favorise plus de croissance.
    Contractions cellulaires

    Les cellules peuvent se contracter et ce type de mouvement se produit dans les cellules musculaires. Le processus commence par un signal du système nerveux.

    Ensuite, les cellules répondent en déclenchant des réactions chimiques. Les réactions affectent les fibres musculaires et provoquent des contractions.

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