1.3 - Une structure complexe : la cellule vivante
Dans le monde, la matière s’organise en
structure d’ordre supérieur à l’échelle moléculaire. Un
exemple est ici proposé : la structure cellulaire
1/La
microscopie et
la théorie cellulaire
Hooke, Schleiden et Schwann : de la découverte de
la cellule à la théorie cellulaire.
Prendre des notes
!
Analyser et
interpréter des documents historiques relatifs à la théorie
cellulaire.
Réalisez une frise chronologique sur la théorie
cellulaire à partir des documents suivants :
https://www.universalis.fr/encyclopedie/theorie-cellulaire/
https://fr.wikipedia.org/wiki/Th%C3%A9orie_cellulaire
http://www.spirit-science.fr/doc_humain/ADNmoleculaire.html
https://www.podcastscience.fm/dossiers/2014/01/23/lhistoire-des-microscopes/
http://micromonde.free.fr/histoire/
cellule
À l'instar de son contemporain
Henri Dutrochet, François-Vincent Raspail (1794-1878), un chimiste,
botaniste et homme politique français, contribue à la formation de
la théorie cellulaire en se faisant l'avocat d'un réductionnisme
physico-chimique appliqué aux êtres vivants, il défend l'idée
d'une unité de structure des végétaux et des animaux. S'appuyant
sur les nombreuses observations de leurs collègues, le botaniste
Matthias Schleiden (1804-1881) et le zoologiste Theodor Schwann
(1810-1882), docteur en médecine et biologiste allemand, établissent
la théorie cellulaire, selon laquelle tous les organismes sont
formés de cellules et de produits cellulaires. Les Recherches
microscopiques sur la conformité de structure et de croissance des
animaux et des plantes (Mikroskopische Untersuchungen über die
Übereinstimmung in der Struktur und dem Wachstum der Tiere und
Pflanzen) publiées en 1839 par Theodor Schwann constituent
l'acte de naissance de la théorie cellulaire. A la suite des travaux
du cytologiste polonais Robert Remak (1815-1865), Rudolf Virchow
(1821-1902), médecin allemand, formule le second axiome de la
théorie cellulaire selon
lequel toute cellule provient d'une autre
cellule préexistante par division de son noyau : « Omnis
cellula e cellula ».
« Un jour que je dînais avec M. Schleiden,
cet illustre botaniste me signala le rôle important que le noyau
joue dans le développement des cellules végétales.
Je me rappelai tout de suite avoir vu un organe
pareil dans les cellules de la corde dorsale et je saisis à
l’instant même l’extrême importance qu’aurait une découverte,
si je parvenais à montrer que, dans les cellules de la corde
dorsale, ce noyau joue le même rôle que le noyau des plantes dans
le développement des cellules végétales.
[…] Ces idées se présentant à mon esprit,
j’invitai M. Schleiden à m’accompagner à l’amphithéâtre
d’anatomie où je lui montrai les noyaux des cellules de la corde
dorsale. Il leur reconnut une ressemblance parfaite avec les noyaux
des plantes.
[...] J’ai trouvé, à l’aide du microscope,
que ces formes si variées des parties élémentaires des tissus de
l’animal ne sont que des cellules transformées, que l’uniformité
de la texture se retrouve donc aussi dans le règne animal, que, par
conséquent, l’origine cellulaire est commune à tout ce qui vit. »
Discours de Theodor Schwann (1878).
Théorie cellulaire
Tous les êtres vivants sont constitués
d'une ou plusieurs cellules (ce qui définit les êtres vivants et
exclut les virus de cette catégorie).
Toute cellule provient d'une autre
cellule par division cellulaire.
La cellule est une unité vivante et
l'unité de base du vivant, c'est-à-dire qu'une cellule est une
entité plus ou moins autonome capable de réaliser certaines
fonctions nécessaires et suffisantes à sa vie ; il est
possible par exemple de cultiver des cellules in vitro en leur
apportant les nutriments et le milieu convenable.
Il y a individualité cellulaire grâce à
la membrane plasmique qui règle les échanges entre la cellule et
son environnement.
La cellule renferme sous forme d'ADN
l'information nécessaire à son fonctionnement et à sa
reproduction. L'ADN peut être sous forme libre (procaryotes) ou
stocké (eucaryotes) dans une structure particulière : les
chromosomes réunis dans le noyau.
Ces cinq points peuvent être résumés comme
suit : la cellule est l'unité structurale, l'unité
fonctionnelle et l'unité reproductrice.
La
découverte de l’unité cellulaire est liée à l’invention du
microscope. L’observation de structures semblables dans de très
nombreux organismes a conduit à énoncer le concept général de
cellule et à construire la théorie cellulaire. Plus récemment,
l’invention du microscope électronique a permis l’exploration de
l’intérieur de la cellule et la compréhension du lien entre
échelle moléculaire et cellulaire.
