Pour tout savoir sur de diabète de type 2

Chaque cellule d'une plante ou d'un animal est une unité de vie.

La cellule est à la vie ce que l'atome est à la matière, son unité ultime.

Pour tout savoir.

 

Pourquoi  un chapitre sur la "Cellule"?

 

Vous êtes diabétiques 2 et vous consultez ce site. Vous venez y chercher des explications, des repères, des conseils mais la majorité d'entre vous n'a aucune culture médicale ni biologique. Je suis cependant convaincu que vous pouvez tout comprendre de votre maladie, découvrir ce diabète 2 dans ses moindres secrets et en déduire des réponses thérapeutiques, si vous faites l'effort d'acquérir des connaissances de base dans ces deux domaines normalement réservés aux médecins. Je vais donc vous prendre par la main pour vous apprendre ce qu'est le vivant, vous faire entrer dans l'intimité de ce monde fascinant de votre corps afin que vous puissiez réfléchir sur son fonctionnement et ainsi mieux prendre en charge votre diabète 2.

 

Ce long chapitre est donc consacré à l'étude de la Cellule. Pourquoi la Cellule? Parce qu'elle est l'unité de tous les êtres vivants sur terre.

 

Notre corps est constitué de cent mille milliards de Cellules (1014). Un nombre impressionnant ! Toutes ces Cellules vivent en bonne entente et assurent notre vie durant 80 à 90 ans, ce qui est considérable et implique des mécanismes de régulation et de maintenance très perfectionnés. On pourrait donc penser que l'étude du corps humain est très complexe. Certes, ce n'est pas très simple mais c'est, dans une première approche, beaucoup moins compliqué que vous pouvez l'imaginer. Pour une raison inattendue : chaque Cellule est organisé sur le même modèle. Il vous suffira donc d'apprendre l'anatomie et le fonctionnement d'une seule Cellule pour connaître toutes les autres. Le résultat sera  au rendez-vous pour un effort demandé très minime.

 

Je vous invite donc à suivre ce parcours de la découverte du vivant au cours duquel je n'esquiverai rien des difficultés mais que je tenterai de rendre toujours clair et cohérent.

 

La Cellule, présentation.

 

L'unité de vie s'appelle donc "la Cellule". La totalité des organismes qui peuplent la terre, microorganismes, plantes et animaux, apparemment si différents sont constitués de Cellules dont les caractéristiques sont très voisines.

 

Une Cellule est toujours une sorte de sac fermé, de forme variable, plus ou moins sphérique ou ovoïde, parfois cylindrique, parfois effilé aux extrémités, parfois avec des prolongements très longs.  Les morphologies cellulaires  présentent une grande gamme de diversité.La taille d'une Cellule est aussi variable mais presque toujours très petite et invisible à l'oeil nu. La dimension d'une Cellule s'écrit en micron qui se symbolise par )(la lettre grecque).Un micron égale un millième de millimètre.  La taille d'une Cellule va de 1 ou 2 microns à plusieurs centaines de microns. Son observation nécessite donc un appareil optique : grosse loupe ou microscope.

 

Mais les différences s'arrêtent là. Je vais vous montrer que l'intimité de  toutes les Cellules présente une étrange similitude. Car ce petit sac contient un liquide aqueux (donc essentiellement à base d'eau) dans lequel baignent plusieurs petites formations appelées "organites" indispensables au fonctionnement et à la reproduction de la Cellule. A l'échelle de la Cellule, ces organites sont les équivalents des organes de notre corps. Tous ces organites sont identiques dans chacune des Cellules qui constituent tous les êtres vivants.

 

Connaître toutes les Cellules.

 

Il en en résulte qu'à la fin de chapitre, lorsque vous aurez assimilé les notions de base que je vous propose, vous connaîtrez aussi bien, un microbe, un champignon, un plant de tomate, un chêne, un ver de terre, une sardine, une  baleine, un merle, un ornithorinque, un cheval, un crocodile, un éléphant ou un être humain.

 

En faisant l'effort d'assimiler la connaissance d'une Cellule, vous aurez la possibilté de raisonner sur toutes les Cellules de tous les êtres vivants.

 

Deux types de Cellules.

 

Il semble que l'affaire commence mal. Je vous ai annoncé que toutes les Cellules de tous les êtres vivants étaient quasiment identiques dans leur intimité et je débute mon exposé en vous proposant "deux types de Cellules". En fait, il n'y a pas de contradiction. Pour mieux vous faire découvrir et comprendre la totalité du monde vivant, je vais vous faire parcourir les 3,8 milliards d'années d'évolution de la vie sur terre.

 

Pour cela il est traditionnel, chez les biologistes de distinguer les premières formes de vie, rudimentaires, de celles qui ont suivi, plusieurs centaines de millions d'années plus tard, et qui avait acquis quelques perfectionnements. Mais les ressemblances l'emportent sur les différences. Vous allez être stupéfait de constater combien nous sommes proches dans notre fonctionnement cellulaire, des premières bactéries qui ont colonisé les océans il y a 3,8 milliards d'années.

 

Selon le degré d'évolution depuis l'origine de la vie sur terre on distingue donc les Cellules procaryotes des Cellules eucaryotes.

 

Cette dénomination est directement lié à la présence ou à l'absence d'un noyau. En effet le mot vient du grec "karios" qui veut dire "noyau" . Alors, pourquoi cela est-il si important?

 

Cela est important car il s'agit de faire une différence entre les première Cellules qui protégeaient mal leur stock d'information (procaryotes) et les suivantes qui avaient appris à le protéger mieux (encaryotes).

 

Mais quel est donc la nature de ce stock d'information? Le stock d'information de chacune des Cellules de la totalité des êtres vivants sur terre se trouve sous la forme de molécules d'ADN (Acide Désoxyribonucléique). Ce sigle biochimique vous est familier. On parle de test à l'ADN dans tous les journaux. Cet ADN est en effet caractéristique d'un être vivant, il permet de l'identifier à coup sûr. Chaque Cellule possède donc son stock d'ADN qui est son bien le plus précieux puisqu'il signe son identité et surtout parce qu'il représente le stock d'informations à la manière d'un ordinateur central très perfectionné qui va lui permettre de vivre et de se reproduire tout au long de son existence.

 

Revenons à nos deux types cellulaires.

 

Les Cellules procaryotes n'ont pas de noyau ce qui veut dire que le stock d'ADN (encore appelé "chromosome") baigne librement dans le liquide contenu dans le sac cellulaire.

 

Les Cellules eucaryotes ont un noyau qui est un plus petit sac inclus dans le sac cellulaire le tout baignant dans un liquide proche de l'eau. Dans ce sac nucléaire se trouve le stock d'ADN (encore appelé "chromosomes") ainsi mieux protégé d'éventuelles agressions.

 

Les Cellules procaryotes regroupent toutes les bactéries et d'autres microorganismes unicellulaires (constitués d'une seule Cellule) apparus sur terre il y a 3,8 milliards d'années, à l'origine de la vie. Elles sont invisibles mais sans cesse et partout à l'oeuvre dans tous les sols, dans toutes les étendues marines et sont indispensables au maintien de la vie sur terre. Cependant, certaines d'entre elles, peu nombreuses mais redoutables, sont les agents de maladies graves appelées "maladies infectieuses". Comme exemple vous avez certainement entendu parler de la tuberculose, du choléra, de la peste, des méningites, des septicémies, du tétanos.

 

Les Cellules eucaryotes qui sont les Cellules "filles" issues par évolution des précédentes, constituent la totalité du monde végétal et animal, donc les êtres humains. Il s'agit dans tous les cas d'êtres pluricellulaires constitués d'un grand nombre de Cellules aux fonctions diverses. On peut donc penser que le système de l'évolution en protégeant son information, en enfermant son ADN dans un noyau, a conféré à ces êtres vivants un avantage sélectif qui leur a permis de se multiplier plus facilement et d'envahir la planète terre. Cependant, ils n'ont pas pour autant éliminé les Cellules procaryotes, les bactéries qui prolifèrent partour sur la terre.

 

Je vais maitenant décrire en détail chacune de ces deux Cellules et vous aurez, à la fin de cet exposé, une bonne vue d'ensemble et des bases suffisantes pour commencer à bien comprendre comment fonctionne la totalité des êtres vivants sur terre.

 

La Cellule procaryote.

 

La Cellule procaryote type est la Cellule bactérienne.

 

Chaque bactérie, en effet, ne comporte qu'une seule Cellule. Elle est cependant totalement autonome et peut vivre et se reproduire en utilisant toutes les informations contenus dans son ADN (chromosome) qui baigne librement dans le liquide cellulaire.

 

Les bactéries se reproduisent par dédoublement ou division binaire (le terme savant est "scissiparité"). Cela veut dire qu'une bactérie est capable de se "reproduire" en deux bactéries sans intervention externe. Dans de bonnes conditions d'environnement (bonne température et nourriture suffisante) ce processus peut se dérouler en 20 minutes ce qui est phénoménal. On peut en effet calculer simplement qu'une bactérie qui se diviserait à ce rythme de façon continue pendant 72 heures (3 jours et 3 nuits) produirait une masse vivante supérieure au poids de la terre ! Heureusement pour l'ensemble du système vivant, le facteur limitant est la nourriture.

 

On peut penser que cette extraordinaire capacité de reproduction a permis de compenser un certain degré de fragilité de ces Cellules procaryotes que leur information (ADN), mal protégée, rendait très vulnérables dans les conditions climatiques beaucoup plus agressives des débuts de la terre.

 

Certaines bactéries ont d'ailleurs gardé de ces périodes difficiles des propriétés exceptionnelles. Ainsi ont trouve des espèces bactériennes capables de vivre dans des eaux océaniques sous-marines à plus de 100°C.

 

Parmi les milliers d'espèces de bactéries, j'en citerai deux dont vous avez certainement entendu parlé. Le staphylocoque (une Cellule en forme de sphère) très souvent présente sur la peau humaine et dont certaines souches peuvent déclencher, en pénétrant l'organisme, des septicémies(invasion du sang) mortelles si elles ne sont pas rapidement traitées par antibiothérapie. La bactérie Eschérichia coli (une Cellule en forme de batonnet) qui colonise notre intestin à l'état naturel mais dont certaines vairétés peuvent également déclencher des maladies graves.

 

Anatomie de la Cellule procaryote.

 

La Cellule procaryote est un petit sac fermé de forme soit sphérique, soit ovoïde, soit allongé, parfois sinueuse, limité par une paroi relativement rigide. Elle est donc peu déformable.  Ce sac délimite un volume qui contient un liquide appelé "cytoplasme". Le diamètre moyen de ce petit volume est de 1 micron (1μ) soit un millième de millimètre. On ne peut donc l'observer qu'à l'aide d'un microscope.

 

Directement sous la paroi, on trouve une membrane appelée membrane cytoplasmique.

Dans le liquide du cytoplasme on trouve, le stock d'ADN (chromosome), les ribosomes qui sont les usines à fabriquer les protéines et un cytosquelette fait de molécules de protéines qui confèrent une partie de la forme de la bactérie. Dans le liquide cytoplasmique baignent des milliards de molécules (de l'eau en majorité) et d'ions différents qui assurent le métabolisme intermédiaire de la bactérie (Cf. "Le métabolisme, un trvail incessant").

 

Fonctionnement de la Cellule procaryote.

 

*La paroi. C'est l'équivalent d'un rempart pour cette Cellule enfouie dans un environnement souvent hostile. La paroi a une fonction de protection et elle maintient aussi une forme qui reste cependant assez malléable pour des besoins d'adaptation.

 

*La membrane cytoplasmique. C'est l'organe respiratoire de la Cellule procaryote, le lieu où elle fabrique son énergie à partir des molécules alimentaires captées à l'extérieur. On peut l'assimiler à une centrale énergétique qui brûle du combustible (souvent des molécules de sucres). Cette membrane assure aussi toutes les fonctions d'échange avec le milieu extérieur et contrôle de façon très rigoureuse,  à la manière d'un service de douane sévère, les entrées dans la Cellule et les sorties de la Cellule.

  

*Le stock d'ADN (chromosome). Il est l'équivalent d'un énorme ordinateur qui contient la totalité de l'information nécessaire à la vie et à la reprodcution de la Cellule bactérienne. Chez la bactérie, il n'y a qu'un seul brin d'ADN (un seul chromosome). L'information  stockée est cryptée selon un code, le code génétique qui a l'étonnante particularité d'être le même pour tous les êtres vivants (J'y reviendrai) . Cette information est transcrite sous forme d'une molécule d'ARN (acide ribonucléique), une molécule très voisine de l'ADN, une sorte de photocopie de l'ADN. Cette molécule d'ARN, appelée ARN messager, est lue par les ribosomes et l'information décryptée est immédiatement traduite en molécules de protéines qui vont participer au métabolisme intermédiaire (Cf. "Le métabolisme, un travail incessant).

 

*Le ribosome. C'est une usine très performante spécialisée dans la fabrication des protéines (Cf. "La famille des protéines"). Après avoir décodé l'information de l'ARN messager, elle assure l'enchaînement des acides aminés qui constituent la protéine. La plupart de ces protéines sont des enzymes qui assureront le métabolisme intermédiaire de la Cellule.

 

*Les fibrilles du cytosquelette. Il s'agit de petites Fibres.de protéines qui contribuent à donner une forme à la bactérie. Pour certaines bactéries elles sont aussi à l'origine de leurs mouvements de reptation.

 

La Cellule eucaryote.

 

La Cellule eucaryote type est la Cellule animale.

 

A l'exception des microorganismes, tous les êtres vivants pluricellulaires sur terre, végétaux ou animaux, sont constitués de Cellules eucaryotes. Issues des Cellules procaryotes, leurs ancêtres, elles sont apparues au fur et à mesure de l'évolution des vivants au cours de centaines de millions d'années. Du fait de la complexification croissante des organismes vivants, elles ont acquis des formes et des fonctions qui témoignent de spécialisation parfois très poussées. Pour répondre à cette évolution, de nouveaux organites sont apparus par rapport à la Cellule procaryotes. Cependant, leur mécanique interne reste très similaire.

 

Je prendrai comme type de description une Cellule qui concerne particulièrement les diabétiques 2 et qui vous est déjà familière: la Cellule β des ilôts de Langerhans du pancréas (Cf. "Le pancréas: 100g. d'efficacité") et (Cf. "La Cellule β : 1g. pour notre survie").

 

 

Anatomie de la Cellule eucaryote β.

 

La Cellule β est un sac limité par une membrane appelée membrane cytoplasmique. Contrairement aux Cellules procaryotes et aux Cellules végétales, il n'y pas de paroi pour les Cellules animales. Cette membrane délimite un volume qui contient un liquide très aqueux appelé liquide cytoplasmique (ou cytoplasme). Le diamètres moyen de la Cellule β est 50 à 80 microns et ne peut être examinée qu'à l'aide d'un microsope. Au milieu du cytoplasme, on trouve un noyau qui est un petit sac plus ou moins arrondi délimité, lui aussi, par une membrane, la membrane nucléaire. Ce noyau contient le stock d'ADN de la Cellule β (les chromosomes). Dans le cytoplasme on trouve aussi plusieurs organites dont je vais expliquer ci-dessous les fonctions : les Mitochondries, les ribosomes, l'ergastoplasme (ou réticulum endoplasmique), l'appareil de Golgi, les lysosomes ainsi qu'un réseau de fibrilles.

 

Chacun de ces organites se comptent par milliers.

 

Fonctionnement de la Cellule eucaryote β.

 

*La membrane cytoplasmique. Elle assure des fonctions d'échanges avec le milieu extérieur et à l'instar de celle des Cellules procaryotes,elle contrôle de façon très rigoureuse les entrées et les sorties. 

 

* Dans le noyau. On trouve : le stock d'ADN (les chromosomes sous forme de brins d'ADN) qui contiennent,  en langage codé, la majorité des informations nécessaires à la vie de la Cellule. Ces brins d'ADN sont segmentés en "gènes" qui sont autant d'unités d'information à la manière d'un gros ordinateur central. Pour un même individu, tous les chromosomes de chaque Cellule contiennent la même quantité d'information. Mais chaque Cellule n'exprime pas la totalité de cette information. Les Cellules sont différenciées et  très spécialisée. Certaines parties de leur information sont verouillées et d'autres au contraire vont s'exprimer fortement.

 

Ainsi pour la Cellule β prise comme exemple, nous savons qu'elle est spécialisée dans la prodution de l'hormone Insuline (Cf. " L'Insuline, une hormone, un régulateur"). Donc dans le Cellule β, les gènes concernés qui  contiennent l'information"Insuline" seront autorisé à s'exprimer de façon préférentielle et seront, à certains moments, fortement sollcités.

 

*Une photocopieuse dans le noyau. Le stock d'ADN ne doit pas bouger du noyau où il est protégé. Il faut donc qu'existe un système qui permet de copier l'information d'un gène pour qu'elle puisse par la suite être lue sur les ribosomes comme il a été décrit pour la Cellule procoaryote. Ce système est une sorte de photocopie qui transcrit en brins d'ARN messagers (une molécule très semblable à l'ADN)  les gènes d'ADN.

 

Ainsi pour la Cellule β, le gène porteur de l'information "Insuline" sera photocopié en de multiples exemplaires, en ARN messagers porteurs de l'information "Insuline". Cette opération se déroule dès que la concentration en Glucose augmente dans le sang.

 

*Transfert de l'ARN messager "Insuline". Les brins d'ARN messagers "Insuline" traversent alors la membrane du noyau pour se rerouver dans le liquide cytoplasmique de la Cellule où ils vont se diriger vers les ribosomes seuls organites capables de lire leur information et de la traduire en molécules d'Insuline.

 

*Dans le cytoplasme.  Le cytoplasme est organisé comme une cité industrielle avec plusieurs usines qui travaillent toutes au bien-être de la Cellule d'abord et à celui du corps en général, toujours sous la direction des informations en provenance du stock d'ADN contenu dans le noyau.

 

*Dans le cytoplasme, la Mitochondrie. Elle assure la respiration et  la production d'énergie. Elle joue le même rôle que la membrane cytoplasmique de la Cellule procaryote. C'est la centrale énergétique  qui brûle du combustible pour produire et stocker de l'énergie qui reste disponible pour les besoins de la Cellule. Chez l'homme ce combustible, pour toutes les Cellules, est essentiellement le Glucose qui joue un rôle de premier plan dans le diabète 2.

 

*Dans le cytoplasme, le ribosome. C'est l'usine à protéines déjà décrite pour la Cellule procaryote. L'information contenue dans les brins d'ARN messagers est lue (décodée) sur les ribosomes qui la traduisent pour fabriquer alors (synthétiser) la protéine correspondante à cette information. Ainsi, dans la Cellule β, les ARN messagers "Insuline" seront traduit par les ribosomes en molécules d'Insuline.

 

*Dans le cytoplasme, l'appareil de golgi. C'est une gare de triage. Il est formé d'empilements de vésicules, sortes de sacs membraneux qui permettent de stocker et de trier les protéines fabriquées par les ribosomes avant de les envoyer vers leur destination finale. Ainsi dans la Cellule β, les molécules d'Insuline produites seront, dans un premier temps stockées dans l'appareil de Golgi pour être utlisées au fur et à mesure des besoins des autres Cellules du corps (notamment les Cellules musculaires et les Cellules graisseuses).

 

*Dans le cytoplasme, l'ergastoplasme. C'est une agence d'expédition. Encore appelé "réticulum endoplasmique", il est constitué d'une série de tunnels tubulaires aplatis et interconnectés. Une partie de ce réticulum est granuleux parce qu'on trouve sur les tunnels des ribosomes attachés. Ceux ci produisent leurs protéines en les relarguant directement dans les tunnels qui en organisent l'expédition et la distribution directement vers l'extérieur. L'autre partie est lisse et sert aussi à l'expédition des protéines produites par la Cellule. Dans le cas de la Cellule β, une partie des molécules d'Insuline produite par les ribosomes est  acheminée vers l'extérieur pour être expédié rapidement vers les autres Cellules du corps alors que l'autre partie est stockée dans l'appareil de Golgi qui les renverrra ultérieurement vers l'ergastoplasme.

 

*Dans le cytoplasme, les lysosomes. C'est le service de voierie. Il s'agir de petits sacs membraneux qui contiennent des enzymes capables d'éliminer en les fragmentant et en les recyclant, les débris cellulaires. Ils onst les ébpoeurs de la Cellule.

 

*Dans le cytoplasme, le cytosquelette. C'est un système de fibrilles (petites Fibres. de nature protéique qui constituent "l'ossature" de la Cellule. Ces fibrilles participent également aux mouvements de la Cellule.

 

Ce chapitre a étérelu et mis à jour en novembre 2017.

 

Dérnière modification le 17/11/2017 à 23:44:29

Chacune de nos cellules est un monde grouillant avec des milliards de participants