Le noyau et le cytoplasme sont deux parties très différentes des cellules, mais ils travaillent également ensemble de plusieurs manières clés, en particulier en ce qui concerne la production de protéines et la division cellulaire. Presque toutes les cellules, qu’elles soient humaines, végétales ou animales, possèdent ces deux éléments. Le noyau est essentiellement le «cerveau» de la cellule, et c’est là que toutes les données importantes et les matériaux cellulaires sont logés. Il ressemble un peu au jaune au centre d’un œuf. Le cytoplasme, en revanche, est plus analogue à un blanc d’œuf. C’est le fluide qui maintient l’environnement interne de la cellule en suspension et le noyau flotte à l’intérieur. Les matériaux peuvent passer et passent du cytoplasme dans le noyau, puis du noyau dans le cytoplasme, mais le processus est très régulé. La production de protéines est l’une des choses les plus importantes pour exiger ce type de passage libre, et c’est ce qui permet aux cellules de se reproduire et de se développer. Le contenu du noyau n’entre généralement pas en contact avec le cytoplasme, mais deux scénarios – la division cellulaire et la mort cellulaire – sont des exceptions.
Bases de l’organisation cellulaire
Les cellules sont souvent plus complexes que leur taille microscopique ne le laisse croire. Les composants exacts varient d’un organisme à l’autre, mais certains éléments, dont le noyau et le cytoplasme, sont plus ou moins universels. Une paroi cellulaire sert de barrière externe et maintient en place le liquide gélatineux du cytoplasme. La tâche principale du cytoplasme est de maintenir des températures et des pressions constantes et de fournir un moyen facile aux différents composants cellulaires de se déplacer. Le noyau se trouve généralement au milieu du cytoplasme et, comme la cellule elle-même, est entouré d’une membrane épaisse à l’intérieur de laquelle se trouve tout le matériel génétique de la cellule et les protéines essentielles.
Comprendre les pièces individuellement
Le cytoplasme est encombré de fibres, de tubules, de passages et de compartiments. Il contient également des graisses, des lipides, des protéines et d’autres molécules utiles que la cellule peut utiliser pour faire ce qu’elle est censée faire. Certaines cellules sont principalement impliquées dans des choses comme la digestion, tandis que d’autres déplacent des particules et d’autres cellules d’un endroit à l’autre ; encore plus sont membres du système immunitaire et combattent les bactéries et autres infections. Ces différentes tâches nécessitent des outils différents, et la plupart d’entre eux flottent dans le cytoplasme.
L’essentiel du noyau
Le noyau de la cellule est généralement un grand organite central. Il contient les chromosomes qui contiennent les gènes de la cellule, ou ADN. Le noyau est lié par une enveloppe nucléaire, généralement une double membrane, qui le sépare du cytoplasme. Il est également rempli de liquide et possède son propre équivalent du cytoplasme appelé nucléoplasme.
L’enveloppe nucléaire est perforée de pores qui permettent aux molécules d’entrer et de sortir du noyau. Ces pores sont formés par un anneau de protéines qui maintiennent ensemble les deux membranes de l’enveloppe nucléaire et régulent également le trafic moléculaire entre le noyau et le cytoplasme.
Production de protéines
La production de protéines, qui contrôlent la plupart des activités de la cellule, est un processus en deux étapes qui se produit à la fois dans le noyau et le cytoplasme et est l’un des moyens les plus importants par lesquels ces deux composants cellulaires interagissent. L’ADN dans le noyau est lu et codé en ARN messager dans un processus appelé transcription. L’ARN messager, ou ARNm, est une molécule complexe qui exécute les instructions de l’ADN. L’ARNm quitte le noyau et fonctionne dans le cytoplasme.
Une fois dans le cytoplasme, l’ARNm passe par un processus appelé traduction. La traduction est le processus de lecture de l’ARNm et de « traduction » des informations en acides aminés. Les acides aminés sont ce qui constitue en fin de compte les protéines.
Ces protéines sont essentielles au fonctionnement de presque toutes les cellules. Les protéines assurent la structure, la communication et le transport des cellules, et elles forment des enzymes responsables du métabolisme cellulaire. De plus, ils assurent le mouvement des cellules, jouent un rôle dans la reconnaissance et la protection et lient les cellules à d’autres cellules. Toute l’activité qui se déroule dans le cytoplasme est contrôlée par des protéines codées par le noyau. En ce sens, le noyau agit comme le cerveau de la cellule. En prolongeant l’analogie, le cytoplasme représenterait le corps contrôlé par le cerveau.
Panne nucléaire
Le noyau et le cytoplasme restent séparés l’un de l’autre la plupart du temps. Au cours de la division cellulaire, connue sous le nom de mitose, cependant, l’enveloppe nucléaire se décompose et le matériel génétique se répand dans le cytoplasme. La division cellulaire nécessite un espace supplémentaire pour que la cellule se duplique et se divise en deux. Une nouvelle enveloppe nucléaire se forme dans chaque nouvelle cellule. Dans des circonstances habituelles, le seul autre moment où le noyau et le cytoplasme entrent en contact direct l’un avec l’autre est pendant la mort de la cellule après la désintégration de l’enveloppe nucléaire.