Les cellules créent de l’énergie, sécrètent des produits chimiques, expulsent des déchets et remplissent de nombreuses fonctions. Les deux fonctions clefs dans lesquelles les cellules s’engagent sont l’exocytose et l’endocytose.
Les mécanismes d’endocytose et d’exocytose sont des formes de transport actif, qui utilisent tous deux l’énergie pour transporter des particules à l’intérieur et à l’extérieur de la cellule.
Ils sont tous deux de types différents et similaires en ce sens qu’ils transportent tous deux des matériaux à travers la membrane cellulaire en formant des pores vésiculaires.
Les définitions de l’exocytose et de l’endocytose sont les suivantes :
L’endocytose est un mécanisme cellulaire par lequel une cellule internalise des substances provenant de l’environnement extérieur. Ces substances subissent certains processus de décomposition en éléments plus petits, soit pour être utilisées par la cellule, soit à des fins d’élimination.
L’exocytose est un processus utilisé pour transporter des matériaux de l’intérieur de la cellule à la partie externe de la cellule par l’utilisation de l’énergie. Le mécanisme utilise des vésicules spéciales qui se remplissent des particules d’intérêt pour transporter. Généralement, dans ce mécanisme d’exocytose, une vésicule spéciale liée à la membrane cellulaire, contenant les particules cellulaires, expulsera le contenu de la cellule vers la partie externe de la cellule.
Le mécanisme de base par lequel une cellule effectue l’exocytose ou l’endocytose est à peu près le même. Les deux utilisent des vésicules pour leur transport moléculaire. Les vésicules sont de petits sacs fermés par une membrane qui se déplacent autour d’une cellule. Elles sont généralement utilisées pour le stockage et le transport. Comme elles sont entièrement entourées d’une membrane, leur intérieur peut avoir une composition complètement différente de celle de leur cellule.
Les types d’endocytose
Il existe trois types d’endocytose (ou internalisation) :
- La phagocytose
- La pinocytose
- L’endocytose à médiation par les récepteurs (clathrine)
L’endocytose par récepteur d’une particule se déroule en plusieurs étapes: d’abord la molécule s’adresse à un puits d’endocytose (ou puits mantelé), ensuite elle se fixe sur la face interne de la membrane d’un réseau protéique qui comprend la clathrine, puis les molécules se polymérisent et migrent vers la vésicule; enfin les clathrines se détachent de la paroi de la vésicule, laquelle devient une vésicule lisse.
En fonction de la taille de la particule absorbée, il y a deux processus : La phagocytose qui absorbe les grosses particules au moyen de vésicules dont le diamètre est toujours supérieur à 250 nm et la pinocytose qui ingère les fluides et les macromolécules par des petites vésicules d’un diamètre de maximum 150 nm.
Les types d’exocytose
Dans les organismes multicellulaires, il existe deux types d’exocytose :
- L’exocytose constitutive.
- L’exocytose régulée par l’ion Ca²⁺
L’exocytose constitutive est réalisée par toutes les cellules et libère des composants de la matrice extracellulaire (ou permet la livraison de protéines membranaires nouvellement synthétisées qui s’incorporent dans la membrane cellulaire lorsqu’il y a fusion de la vésicule pour le transport).
L’exocytose déclenchée par l’ion Ca2+a lieu dans les synapses et permet la signalisation intraneuronale.
Comment les vésicules sont-elles utilisées pour l’exocytose et l’endocytose ?
Lors de l’endocytose, la cellule engloutit les molécules ou les protéines près de la surface de la membrane cellulaire. Elle peut avaler de grosses molécules, de petits morceaux de protéines, ou créer des poches réceptrices vers lesquelles des types spécifiques de molécules sont attirés. Une fois que la molécule est entourée par la membrane cellulaire, la zone est pincée pour créer une vésicule à l’intérieur de la cellule qui retient la molécule.
Lors de l’exocytose, les déchets ou autres produits chimiques à l’intérieur des cellules sont entourés par la vésicule. Parfois, la vésicule est capable d’attirer la molécule à travers sa membrane. D’autres fois, elle assimile la molécule et l’absorbe. Ensuite, la vésicule se déplace jusqu’au bord de la cellule et s’attache à la membrane cellulaire. Elle pousse alors sa cargaison moléculaire à travers la membrane cellulaire.
Quelles sont les fonctions de l’endocytose et de l’exocytose ?
L’endocytose est utilisée dans les buts suivants :
- Recevoir des nutriments
- Entrée des agents pathogènes
- Migration et adhésion des cellules
- Récepteurs de signaux
- Décomposer et éliminer les antigènes microbiens à l’aide de cellules phagocytaires
- Les protozoaires tels que les amibes utilisent la phagocytose pour piéger et digérer les nutriments (aliments)
- L’absorption des nutriments par les villosités intestinales dans l’intestin grêle
- Transport des fer-transferrines dans l’endocytose à médiation par récepteurs
- Absorber le cholestérol qui est lié au mauvais cholestérol (lipoprotéines de basse densité) dans l’endocytose à médiation par récepteurs
L’exocytose est utilisée dans les buts suivants :
- Libérer des enzymes, des hormones, des protéines et du glucose qui seront utilisés dans d’autres parties du corps
- Communiquer les mesures de défense contre une maladie
- Expulser les déchets cellulaires
- Le transport des protéines et des lipides est utilisé pour réparer la membrane cellulaire après l’endocytose
- Transport des hormones de glucagon et d’insuline du pancréas au foie pour leur dégradation et leur utilisation par l’organisme en fonction du taux de sucre corporel
- Transport de signaux chimiques entre les cellules permettant la communication cellulaire
- Elle est également importante pour la transmission synaptique de l’information dans les neurones
Résumé simplifié des différences entre l’endocytose et l’exocytose
L’endocytose fait entrer des molécules dans une cellule tandis que l’exocytose les fait sortir.
Les deux processus utilisent des vésicules pour le transport moléculaire.
L’endocytose crée des vésicules tandis que l’exocytose peut les détruire.
La fonction première de l’endocytose est d’obtenir des nutriments et la fonction première de l’exocytose est d’expulser les déchets.
Je suis de formation scientifique, j'ai fait des études de biologie et mes recherches se sont penchées sur notamment la zoologie. Parallèlement à ce cursus, j'ai entamé des études de mathématiques et j'affectionne particulièrement les statistiques et les probabilités.
Je suis un joueur invétéré de cartes (et je les compte !).
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Tous nos organes ont besoin de nutriments pour fonctionner et de dioxygène. Ils utilisent ces nutriments et ce dioxygène pour assurer leur fonction. En contrepartie ils produisent des déchets, tel que le dioxyde de carbone, qui se déversent dans le sang.
I) Les organes produisent des déchets lors de leur fonctionnement
Lors de leur fonctionnement, les organes utilisent des nutriments et du dioxygène, ils produisent en contrepartie des déchets qui sont déversés dans le sang. Il y a plusieurs types de déchets : le dioxyde de carbone, issu de la respiration cellulaire, l’urée et l’acide urique issus de l’utilisation des protides. Ces déchets ne doivent pas s’accumuler dans le sang, ils doivent être éliminés.
II) L’élimination du dioxyde de carbone au niveau des alvéoles pulmonaires
Le dioxyde de carbone produit lors de la respiration cellulaire doit être éliminé du sang. Ce dernier est rejeté sous forme gazeuse au niveau des alvéoles pulmonaires, il traverse la paroi dans le sens inverse du dioxygène. Ainsi le sang qui quitte les poumons est appauvri en dioxyde de carbone, alors que l’air expiré est lui, enrichi en dioxyde de carbone.
III) Les reins filtrent le sang et produisent l’urine
En permanence les reins filtrent le sang. Les déchets, l’urée et l’acide urique sont excrétés dans l’urine. L’urine résulte donc d’une filtration du sang, elle n’a pas la couleur du sang car elle ne contient pas de globule rouge, elle ne contient pas également de nutriments comme le glucose.
Pour assurer cette filtration du sang, les reins sont très richement vascularisés. De très nombreux capillaires sanguins sont associés à de minuscules tubes collecteurs d’urine, qui eux-mêmes convergent pour former l’uretère. L’uretère conduit alors l’urine dans la vessie, l’urètre elle, conduit l’urine de la vessie vers l’orifice urinaire. Ce système de filtration permet de réguler la quantité d’eau contenue dans l’organisme.
Si les reins ne sont pas fonctionnels, l’élimination des déchets ne se fait pas, leur accumulation dans le sang peut être très toxique et au final, dangereuse pour l’organisme. Le sang est alors filtré de façon artificielle par un » rein artificiel » lors de dialyse.
Bonjour,
Je n’arrive pas à trouver la réponse à ma question, quels sont les « déchets cellulaire » concrètement ? Je vois toujours ce terme sans jamais de précisions, j’aimerais savoir quels sont ces fameux déchets ?
Merci