CELLULE, notion de

Le terme cellule (cell en anglais) apparaît en 1665, sous la plume du physicien anglais Robert Hooke, pour désigner les logettes que l'on voit au microscope dans un fragment végétal inerte, le liège. En 1824, le biologiste français Henri Dutrochet, qui s'intéresse aux forces agissant au sein des êtres vivants, pressent le rôle des cellules. Ayant constaté qu'il existe aussi une structure cellulaire dans les tissus frais (aussi bien ceux des animaux que ceux des végétaux), il en souligne l'individualité anatomique (présence d'une membrane autour de chaque cellule) et en prévoit la fonction vitale (élaboration de substances caractéristiques du vivant). Il faut attendre 1831 pour que les constituants fondamentaux d'une cellule soient identifiés, grâce à la découverte, par l'Anglais Robert Brown, du noyau cellulaire au centre d'un matériau gélatineux qui sera appelé plus tard cytoplasme. Ce sont, enfin, Matthias Schleiden et Theodor Schwann qui verront dans l'unité biologique que constitue la cellule (théorie cellulaire, 1838-1839), le « principe de développement » commun à tous les tissus animaux et végétaux. Le terme de métabolisme fut alors créé par Schwann pour désigner l'activité chimique d'une cellule.

Pour autant, ces structures biologiques fondamentales ne devaient être correctement interprétées qu'avec Robert Remak (1838) et, surtout, Rudolf Virchow qui proclame en 1855 que toute cellule provient d'une cellule préexistante : « omnis cellula e cellula ».

Organisation cellulaire

Le dogme cellulaire, désormais solidement fondé au milieu du xix^e siècle, va permettre l'essor d'une science consacrée à l'étude des cellules : la cytologie. Celle-ci consolide, pendant un siècle, l'idée que toute cellule (à l'exception de nos globules rouges) est constituée d'un noyau entouré par un cytoplasme qu'enveloppe une membrane qui individualise chaque cellule (sauf dans des structures dites cœnocytiques). Cependant, Louis Pasteur faisait triompher l'idée que d'autres unités vivantes microscopiques existaient dans la nature. Parmi ces « microbes », certains disposaient des structures cellulaires caractéristiques mais d'autres paraissaient formées d'une masse homogène. Les levures, actives dans les fermentations, appartenaient à la première catégorie alors que d'autres « germes » – dont certains étaient pathogènes –, plus petits, constituaient une seconde catégorie, celle des bactéries.

Il n'était pas concevable, à ce stade, de parler de « cellule bactérienne » jusqu'à ce que R. Vendrely et A. Boivin aient démontré, en 1946, que la bactérie recelait une substance centrale dite « nucléoïde », en raison de sa colorabilité (dans des conditions appropriées) par les colorants de la chromatine du noyau cellulaire. Puisque cette chromatine, riche en acide désoxyribonucléique (ADN), formait les chromosomes lors des divisions des cellules munies d'un noyau, il devenait licite de désigner le nucléoïde par le terme « chromosome bactérien ». Ainsi se trouvait unifiée, à la veille de l'émergence de la biologie moléculaire, la conception structurale du vivant au niveau microscopique. Il n'y avait plus qu'une seule exception à la théorie cellulaire, celle des virus.

Toutefois, les cellules bactériennes se distinguaient aussi par leur contenu homogène riche en particules que la microscopie électronique devait permettre d'identifier comme des ribosomes, également présents dans le cytoplasme des cellules « vraies ». Ces dernières contenaient en outre d'autres « organites » : mitochondries, système réticulaire, appareil cinétique et, par surcroît, chez les végétaux, des plastes.

Roger Stanier et Cornelis van Niel proposèrent, par conséquent, en[...]