Biologie du primaire et du collège · Grades 1–9

29Un premier regard sur les cellules

Regarde le dos de ta main : une peau lisse, une surface d’un seul tenant. Imagine maintenant une loupe assez puissante pour grossir mille fois. La surface lisse se dissoudrait en un pavage de minuscules compartiments, ajustés les uns aux autres comme des dalles — et tous les êtres vivants que tu as croisés dans ce livre, de la mousse à la baleine, sont pavés de la même façon. Le plus grand secret de la biologie est petit.

29.1 Les êtres vivants sont faits de cellules

Définition 29.1 (Cellule)

Une cellule est la plus petite brique vivante d’un être vivant. Presque toutes les cellules sont bien trop petites pour être vues à l’œil nu ; un corps est bâti de cellules comme un mur est bâti de briques. Ton propre corps est fait de dizaines de milliers de milliards de cellules.

Proposition 29.2 (Le principe cellulaire)

Tout être vivant est fait de cellules — chaque animal, chaque plante, chaque champignon, jusqu’aux êtres vivants qui n’ont qu’une cellule. Cette construction partagée est l’un des grands signes de l’unité du vivant : si différentes que soient la pâquerette et la baleine, de près elles sont bâties du même genre de petites unités vivantes.

Démonstration. Admis à ce niveau. ∎

Exemple 29.3 (Petit comment ?)

Une cellule courante de ton corps mesure environ un cinquantième de millimètre. Aligne-en $50$ et elles couvrent un millimètre — un point de crayon suffirait à cacher le défilé. Voilà pourquoi personne n’a soupçonné les cellules pendant presque toute l’histoire humaine : les briques du vivant sont plus petites que la plus petite tache visible à l’œil.

29.2 L’instrument qui les a révélées

Définition 29.4 (Microscope)

Un microscope est un instrument dont les lentilles grossissent des centaines de fois les très petites choses. Braqué sur de fines tranches de matière vivante, il a révélé ce qu’aucun œil n’avait jamais vu : les cellules. Le nom lui-même vient d’un premier observateur qui trouva que les petits compartiments d’une tranche de liège ressemblaient aux petites chambres des moines — des cellules.

L’instrument qui a révélé les cellules : des lentilles, de la lumière, et une fine tranche sur une lame de verre.

Exemple 29.5 (Deux classiques sous l’objectif)

Deux observations que tout microscope d’école peut refaire : un lambeau de la fine pellicule intérieure d’un oignon montre de nettes rangées de cellules en forme de briques, paroi contre paroi ; un léger grattage de l’intérieur de la joue montre des cellules dispersées et plus rondes — les tiennes. Végétal et animal, côte à côte, tous deux cellulaires.

Au microscope : des cellules d’oignon et des cellules de joue. Chaque compartiment — avec sa petite tache sombre — est une cellule. — pellicule d’oignon : des cellules en briques bien rangées

Remarque 29.6 (La tache sombre)

Dans les deux vues, la plupart des cellules montrent à l’intérieur une petite tache plus sombre : le centre de commande de la cellule, appelé son noyau. Ce avec quoi le noyau commande — le fameux fil d’instructions enroulé dedans — est une histoire pour les années ultérieures de ce livre ; pour l’instant, retiens seulement que les petites chambres ne sont pas vides.

29.3 D’une cellule à un corps

Proposition 29.7 (Les corps grandissent par leurs cellules)

Un corps grandit, et se répare, parce que ses cellules savent se diviser : une cellule se partage en deux cellules vivantes, deux en quatre, et ainsi de suite. Grandir en taille (Proposition 15.7) est, en dessous, une multiplication de cellules ; une éraflure qui guérit (Remarque 17.3) est une reconstruction par les cellules. Et tout corps, même le plus grand, a commencé par une seule cellule — la cellule œuf fécondée de Définition 23.1.

Démonstration. Admis à ce niveau. ∎

Exemple 29.8 (D’une seule à des milliers de milliards)

La cellule œuf fécondée se divise en $2$ cellules, puis $4$ , $8$ , $16$ … Répétée pendant des mois et des années, la division a bâti les dizaines de milliers de milliards de cellules qui lisent cette phrase. Chaque cellule de toi descend de cette première.

Remarque 29.9 (Des vies entières dans une cellule)

Certains êtres vivants ne dépassent jamais une seule cellule — et n’ont besoin de rien de plus. Une goutte d’eau de mare en grouille : des cellules uniques qui nagent, se nourrissent et se divisent, des vies entières à l’échelle du microscope. Les microbes de Définition 6.1 sont surtout de tels êtres vivants à une seule cellule — de vieilles connaissances, munies maintenant d’une explication.

29.4 Exercices

Exercice 29.1 ★

Qu’est-ce qu’une cellule ? Combien y en a-t-il à peu près dans ton corps ?

Solution

Solution de Exercice 29.1.

La plus petite brique vivante d’un être vivant. Ton corps en est fait de dizaines de milliers de milliards.

Exercice 29.2 ★

Pourquoi personne n’a-t-il connu les cellules pendant presque toute l’histoire ? Quel instrument a changé cela ?

Solution

Solution de Exercice 29.2.

Parce que les cellules sont plus petites que la plus petite tache visible à l’œil. Le microscope — qui grossit des centaines de fois de fines tranches — les a révélées.

Exercice 29.3 ★

Décris ce que le microscope montre dans la pellicule d’oignon, et dans un grattage de joue. Qu’ont en commun les deux vues ?

Solution

Solution de Exercice 29.3.

Pellicule d’oignon : des cellules en briques bien rangées, paroi contre paroi. Grattage de joue : des cellules plus rondes, dispersées. En commun : les deux matières sont entièrement faites de cellules, la plupart montrant à l’intérieur une petite tache sombre.

Exercice 29.4 ★

Comment s’appelle la petite tache sombre visible dans la plupart des cellules ?

Solution

Solution de Exercice 29.4.

Le noyau — le centre de commande de la cellule.

Exercice 29.5 ★

Combien de cellules du corps, alignées, couvrent un millimètre — et quelle est la longueur d’une cellule, en millimètres ?

Solution

Solution de Exercice 29.5.

Environ $50$ cellules couvrent un millimètre ; une cellule mesure environ un cinquantième de millimètre — $0.02\,\mathrm{mm}$ .

Exercice 29.6 ★

Que font les cellules, en dessous, quand un enfant grandit ? Et quand un genou éraflé guérit ?

Solution

Solution de Exercice 29.6.

Grandir en taille : les cellules du corps se divisent et se multiplient. Guérir : des cellules se divisent pour reconstruire la zone abîmée.

Exercice 29.7 ★

Par combien de cellules tout corps humain a-t-il commencé ? Quelle était cette première cellule, d’après Définition 23.1 ?

Solution

Solution de Exercice 29.7.

Une seule. C’était la cellule œuf fécondée — la rencontre d’une cellule mâle et d’une cellule œuf.

Exercice 29.8 ★

Une cellule se divise en $2$ ; chacune de celles-là se divise à son tour, et ainsi de suite. Poursuis le doublement à partir de $1$ : combien de cellules après $5$ divisions ? Après $10$ ?

Solution

Solution de Exercice 29.8.

Le doublement à partir de $1$ donne $2$ , $4$ , $8$ , $16$ , $32$ : il y a $32$ cellules après $5$ divisions. Cinq doublements de plus donnent $64$ , $128$ , $256$ , $512$ , $1024$ : donc $1024$ cellules après $10$ .

Exercice 29.9 ★★

Explique la phrase : « la pâquerette et la baleine montrent l’unité du vivant ». Que partagent-elles, d’après Proposition 29.2 ?

Solution

Solution de Exercice 29.9.

Si différentes soient-elles par la taille, la forme et la vie, toutes deux sont bâties du même genre de petites unités vivantes — les cellules. Ce plan de construction partagé, commun à tous les êtres vivants, est ce que veut dire « unité du vivant ».

Exercice 29.10 ★★

Une goutte d’eau de mare contient des êtres vivants d’une seule cellule chacun. Confronte-les aux signes de la vie de Proposition 1.3 : quels signes une seule cellule peut-elle montrer ?

Solution

Solution de Exercice 29.10.

Tous : une cellule unique naît (d’une cellule mère qui se divise), se nourrit, grandit, se divise — faisant de nouveaux êtres vivants comme elle — et meurt. Une seule cellule suffit à une vie complète.

Exercice 29.11 ★★★

Les cellules d’un éléphant ont à peu près la même taille que celles d’une souris. Qu’est-ce qui rend alors l’éléphant plus grand — des cellules plus grandes, ou davantage de cellules ? Que dit ta réponse sur la façon dont on grandit, d’après Proposition 29.7 ?

Solution

Solution de Exercice 29.11.

Davantage de cellules — la taille des cellules change à peine de la souris à l’éléphant. Grandir n’est donc pas gonfler ses cellules mais les multiplier : les corps deviennent grands par division après division, exactement comme le dit la proposition.

Termes définis dans ce chapitre

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