CELLULE, notion de

Vie cellulaire

L'interprétation fonctionnelle de la complexité structurale des cellules, mais aussi celle des particules virales, a été élucidée par la biologie moléculaire qui a introduit, au milieu du xx^e siècle, l'idée d'information guidant l'activité cellulaire. Cette information provient (sauf pour certains virus à ARN) de l'ADN que contient la chromatine, lequel génère un processus connu sous le nom de biosynthèse des protéines. Ces dernières sont des biomolécules complexes qui forment certaines structures cellulaires (cytosquelette) mais aussi des biocatalyseurs (enzymes) responsables du déroulement du métabolisme.

La cellule est donc l'unité structurale et fonctionnelle du vivant, sa « machinerie » enzymatique, en transformant des matières nutritives (catabolisme), produit de l'énergie chimique potentielle qui permettra la construction des constituants cellulaires (anabolisme). Les cellules sans chlorophylle, qu'elles soient végétales ou animales, utilisent des molécules organiques simples issues des réactions de dégradation subies par les matières nutritives. Lorsqu'une cellule renferme de la chlorophylle (pigment organomagnésien vert), elle devient capable d'utiliser des nutriments minéraux (eau, dioxyde de carbone, nitrates) en captant l'énergie lumineuse (photosynthèse). Toute cellule exploite ainsi, à l'aide d'une machinerie moléculaire adéquate, diverses matières nutritives.

Les virus, dépourvus de cette machinerie, n'ont pas de métabolisme autonome, mais il leur reste les précieuses molécules informationnelles qui « s'expriment » au sein des cellules qu'ils parasitent et dont ils utilisent la machinerie qui leur fait défaut. C'est ainsi qu'ils seront reproduits par les cellules qui les renferment.

Une grande activité métabolique caractérise en revanche les bactéries, mais il leur manque d'être intérieurement compartimentées. La compartimentation, propre aux cellules eucaryotes, permettra l'accroissement de taille et la spécialisation des organites : ainsi les mitochondries sont-elles spécialisées dans le catabolisme respiratoire producteur d'énergie, tandis que les chloroplastes sont voués à l'anabolisme permis par l'énergie lumineuse qu'ils captent. Ces organites spécialisés sont souvent considérés comme le fruit d'une coopération (symbiose) entre une cellule hôte et une bactérie devenue son partenaire métabolique spécialisé.

La vie cellulaire, qui met en œuvre des myriades de molécules pour entretenir le flux énergétique assurant le travail d'entretien, de croissance et de renouvellement des constituants fondamentaux de l'entité vivante, est foncièrement fragile. L'usure du temps ne manque pas de faire son œuvre dans un système mouvant et complexe, sans cesse obligé de trouver l'ajustement entre la nécessité de sa survie et les aléas du hasard. Ainsi cette vie cellulaire ne peut-elle que retarder la mort inéluctable, mais non sans avoir procédé éventuellement à la transmission de la vie, conformément à l'aphorisme de Virchow.