Les cellules naissent, travaillent et meurent
Une cellule n'est pas une machine qui tourne pour toujours. Elle est fabriquée, elle fait son travail, puis un jour elle s'arrête. Beaucoup de cellules de ton corps meurent chaque jour, et de nouvelles cellules les remplacent.
Cette leçon contient deux grandes idées : le vieillissement (un changement lent avec le temps) et la mort cellulaire (la fin). La mort peut être programmée (apoptose) ou accidentelle (nécrose).
Les signes d'une cellule qui vieillit
Une vieille cellule ne ressemble pas à une jeune et ne travaille pas de la même façon. Cherche ces signes :
- Taille plus petite : la cellule perd de l'eau et rétrécit un peu.
- Travail plus lent : les enzymes marchent moins bien, donc la cellule fabrique l'énergie et de nouvelles substances plus lentement.
- Accumulation de déchets : un pigment brun (comme la lipofuscine) s'accumule à l'intérieur, car les vieux déchets ne sont pas évacués assez vite.
- Le noyau change : il peut devenir plus gros, plus foncé ou de forme bizarre.
- Membrane plus faible : la cellule contrôle moins bien ce qui entre et ce qui sort.
- Arrêt des divisions : beaucoup de vieilles cellules ne peuvent plus se diviser.
Pourquoi cela arrive-t-il ? Avec le temps, l'ADN accumule des dégâts, des produits nocifs fabriqués pendant la vie normale (les radicaux libres) abîment les parties de la cellule, et les extrémités protectrices des chromosomes (les télomères) raccourcissent à chaque division. Quand ces extrémités sont trop courtes, la cellule arrête de se diviser.
Le vieillissement d'une cellule est lent et progressif. Le vieillissement du corps entier est le résultat du vieillissement de nombreuses cellules en même temps.
L'apoptose : la mort cellulaire programmée
L'apoptose (prononce : a-po-p-TOSE) est un programme de mort que chaque cellule porte en elle. La cellule reçoit un signal, comme « tu es abîmée » ou « on n'a plus besoin de toi », et active des enzymes appelées caspases qui découpent les parties de la cellule de façon contrôlée.
- La cellule se rétracte et se détache de ses voisines.
- Le noyau et l'ADN sont coupés en morceaux.
- La surface de la cellule forme des bulles et la cellule se découpe en petits paquets fermés.
- Les cellules voisines ou des cellules nettoyeuses spéciales (les phagocytes) mangent les paquets.
Rien ne s'échappe, donc il n'y a pas de gonflement (pas d'inflammation). L'apoptose demande de l'énergie (ATP), car la cellule travaille activement pour se démonter.
La nécrose : la mort par blessure
La nécrose arrive quand une cellule est gravement atteinte par quelque chose venu de l'extérieur : une brûlure, un poison fort, un manque de sang ou une infection. La cellule ne peut pas contrôler ce qui se passe.
- La cellule gonfle parce que sa membrane ne fonctionne plus.
- La membrane éclate.
- Le contenu se répand autour de la cellule.
- Le corps réagit par une inflammation : rougeur, gonflement et douleur, et les cellules voisines peuvent aussi être abîmées.
Apoptose et nécrose : face à face
| Critère | Apoptose | Nécrose |
|---|---|---|
| Cause | Signal interne ; normal ou dégât détecté | Blessure extérieure, poison, manque de sang |
| Programmée ? | Oui, c'est un programme | Non, accidentelle |
| Taille de la cellule | Elle rétrécit | Elle gonfle |
| Membrane | Reste entière ; forme des paquets | Éclate |
| Énergie (ATP) | Nécessaire | Pas nécessaire |
| Voisines | Non abîmées ; elles mangent les paquets | Abîmées par le contenu répandu |
| Inflammation | Non | Oui |
Pourquoi l'apoptose est importante
- Façonner le corps : elle supprime la peau entre les doigts de la main et des pieds, et la queue du têtard.
- Éliminer les vieilles cellules : les vieux globules et les cellules de la paroi de l'intestin sont retirés puis remplacés.
- Éliminer les cellules dangereuses : une cellule dont l'ADN est très abîmé reçoit l'ordre de mourir pour ne pas devenir un cancer. Quand l'apoptose échoue, les cellules abîmées peuvent survivre et se diviser encore et encore. Pour en savoir plus, lis la biologie du cancer.
- Équilibre : le nombre de cellules d'un tissu reste stable quand les cellules fabriquées sont aussi nombreuses que les cellules perdues.
Trop peu d'apoptose peut causer un cancer. Trop d'apoptose peut abîmer les tissus, comme dans certaines maladies où des cellules nerveuses utiles meurent.
À toi : repère la différence
Dans la 3D : va à la dernière étape. Appuie sur Apoptose, déplace lentement le curseur du temps et note la taille que prend la cellule. Fais pareil avec Nécrose. Vérifie : l'apoptose rétrécit, la nécrose fait gonfler.
À la maison : prends un raisin frais et un raisin sec. Le raisin sec est plus petit et ridé, comme une vieille cellule rétrécie. Mets maintenant le raisin sec dans l'eau pendant une heure et regarde-le gonfler. Lequel de ces deux changements (rétrécir ou gonfler) ressemble à l'apoptose, et lequel à la nécrose ?
Formules et définitions clés
- Apoptose = programmée, rétrécit, paquets fermés, pas d'inflammation, demande de l'ATP
- Nécrose = due à une blessure, gonfle, éclate, inflammation, abîme les voisines
- Enzymes clés de l'apoptose : les caspases
- Les cellules d'un tissu restent stables quand : cellules fabriquées = cellules perdues
- Signes du vieillissement : plus petite, plus lente, déchets (pigment), noyau changé, télomères plus courts
Exemples résolus
1. Un tissu contient 1000 cellules. Chaque jour, 10 cellules meurent par apoptose et 10 nouvelles cellules sont fabriquées. Combien de cellules y a-t-il après 5 jours ?
Les cellules fabriquées sont aussi nombreuses que les cellules perdues, donc le nombre ne change pas. Après 5 jours, il y a toujours 1000 cellules. C'est l'équilibre stable que l'apoptose aide à maintenir.
2. La main d'un agriculteur est brûlée par de l'huile chaude. La peau devient rouge et gonflée. La mort des cellules est-elle de l'apoptose ou de la nécrose ? Donne deux raisons.
C'est de la nécrose. Raison 1 : la cause est une blessure extérieure (la chaleur), et non un signal programmé. Raison 2 : il y a du gonflement et de la rougeur (inflammation), ce qui arrive quand les cellules éclatent et se répandent.
3. Dans la vie d'une grenouille, la queue du têtard disparaît. Quel processus en est la cause, et pourquoi est-ce utile ?
L'apoptose. Les cellules de la queue reçoivent un signal pour mourir à l'heure prévue et sont mangées sans rien laisser fuir. Cela supprime une partie dont la grenouille n'a plus besoin, sans abîmer le reste du corps.
Erreurs fréquentes
- Croire que toute mort cellulaire est mauvaise. L'apoptose est saine et programmée, et ton corps en a besoin.
- Confondre le changement de taille : l'apoptose rétrécit la cellule, la nécrose la fait gonfler.
- Dire que l'apoptose provoque un gonflement. Ce n'est pas vrai, car le contenu reste dans des paquets fermés.
- Croire que la nécrose est un programme. C'est un dégât accidentel que la cellule ne peut pas contrôler.