L’organisme pluricellulaire, un ensemble de cellules spécialisées

Chez les organismes unicellulaires, toutes les fonctions sont assurées par une seule cellule. Chez les organismes pluricellulaires, les organes sont constitués de cellules spécialisées formant des tissus, et assurant des fonctions particulières.

Toutes les cellules d’un organisme sont issues d’une cellule unique à l’origine de cet organisme. Elles possèdent toutes initialement la même information génétique organisée en gènes constitués d’ADN (acide désoxyribonucléique). Cependant, les cellules spécialisées n’expriment qu’une partie de l’ADN.

Chapitre - L'organisme pluricellulaire, un ensemble de cellules spécialisées

Séance 1 - Observer l'organisation des organismes pluricellulaires

1.1 – Une organisation cellulaire structurée

Les organismes pluricellulaires sont constitués de plusieurs organes formés de tissus eux-mêmes constitués de cellules spécialisées assurant des fonctions particulières.

Par exemple, chez l'humain (organisme) dans le pancréas (organe) :

• le tissu exocrine contient les cellules acineuses qui produisent des enzymes digestives ;

• tandis que le tissu endocrine contient les cellules des îlots de Langerhans qui produisent l’insuline et le glucagon régulant la glycémie.

1.2 – Le rôle de la matrice extracellulaire

Ces cellules sont maintenues ensemble grâce à une substance appelée matrice extracellulaire, qui assure leur cohésion et permet de garder la forme du tissu.

Séance 2 - Explorer la spécialisation cellulaire

2.1 – La structure de l’ADN et la notion de gène

La molécule d’ADN est une double hélice composée de deux chaînes enroulées, formées de bases A, T, C et G.

Un gène est un segment précis d’ADN dont la séquence de nucléotides permet de coder la fabrication d’une protéine spécifique.

Par exemple, le gène de la G6PC et le gène de l’insuline n’ont pas la même séquence : ils codent donc pour des protéines différentes.

2.2 – L’unicité de l’ADN et la diversité de l’expression des gènes

Toutes les cellules d’un organisme proviennent de la cellule-œuf et possèdent le même ADN, contenant l’ensemble des gènes de l’organisme.

Cependant, chaque type cellulaire n’exprime qu’une partie de ses gènes.

Par exemple :

• Le gène de l’insuline est présent dans toutes les cellules de l'organisme mais il n'est exprimé que dans les cellules β du pancréas.

• Le gène G6PC est présent dans toutes les cellules de l'organisme mais il n'est exprimé que dans les cellules du foie et du rein.

Cette expression ciblée des gènes permet la spécialisation cellulaire et la production de protéines spécifiques à chaque type cellulaire.