Les vésicules et les vacuoles sont des sacs liés à la membrane qui fonctionnent dans le stockage et le transport. Les vacuoles sont un peu plus grandes que les vésicules et la membrane d’une vacuole ne fusionne pas avec les membranes d’autres composants cellulaires. Les vésicules peuvent fusionner avec d’autres membranes du système cellulaire. De plus, les enzymes contenues dans les vacuoles des plantes peuvent décomposer les macromolécules.

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Figure 13 Le système endomembranaire fonctionne pour modifier, emballer et transporter les lipides et les protéines. (crédit: modification des travaux de Magnus Manske)

La vacuole centrale (plantes)

Précédemment, nous avons mentionné les vacuoles comme composants essentiels des cellules végétales. Si vous regardez la figure 1, vous verrez que les cellules végétales ont chacune une grande vacuole centrale qui occupe la majeure partie de la cellule.

cellule végétale carrée présentant des organites et une grande vacuole centrale de forme ovale au centre de la cellule.
Figure 1 Une cellule végétale généralisée. A noter la grande vacuole centrale grise.

La vacuole centrale joue un rôle clé dans la régulation de la concentration d’eau de la cellule dans des conditions environnementales changeantes. Dans les cellules végétales, le liquide à l’intérieur de la vacuole centrale fournit une pression de turgescence, qui est la pression extérieure causée par le fluide à l’intérieur de la cellule. Avez-vous déjà remarqué que si vous oubliez d’arroser une plante pendant quelques jours, elle flétrit? En effet, lorsque la concentration d’eau dans le sol devient inférieure à la concentration d’eau dans la plante, l’eau sort des vacuoles centrales et du cytoplasme et pénètre dans le sol. Lorsque la vacuole centrale se rétrécit, elle laisse la paroi cellulaire sans support. Cette perte de support aux parois cellulaires d’une plante entraîne l’aspect flétri. De plus, ce liquide a un goût très amer, ce qui décourage la consommation par les insectes et les animaux. La vacuole centrale sert également à stocker les protéines dans les cellules de graines en développement.

Lysosome

Dans les cellules animales, les lysosomes sont « l’élimination des déchets de la cellule. »Les enzymes digestives dans les lysosomes aident à la dégradation des protéines, des polysaccharides, des lipides, des acides nucléiques et même des organites usés. Chez les eucaryotes unicellulaires, les lysosomes sont importants pour la digestion des aliments qu’ils ingèrent et le recyclage des organites. Ces enzymes sont actives à un pH beaucoup plus faible (plus acide) que celles situées dans le cytoplasme. De nombreuses réactions qui se produisent dans le cytoplasme ne peuvent pas se produire à un pH bas, l’avantage de compartimenter la cellule eucaryote en organites est donc évident.

Les lysosomes utilisent également leurs enzymes hydrolytiques pour détruire les organismes pathogènes qui pourraient pénétrer dans la cellule. Un bon exemple de cela se produit dans un groupe de globules blancs appelés macrophages, qui font partie du système immunitaire de votre corps. Dans un processus connu sous le nom de phagocytose, une section de la membrane plasmique du macrophage s’invagine (se replie) et engloutit un agent pathogène. La section invaginée, avec l’agent pathogène à l’intérieur, se pince alors de la membrane plasmique et devient une vésicule. La vésicule fusionne avec un lysosome. Les enzymes hydrolytiques du lysosome détruisent alors l’agent pathogène (Figure 2).

figure_03_12macrophage consommé
Figure 2 Un macrophage a phagocyté une bactérie potentiellement pathogène dans une vésicule, qui fusionne ensuite avec un lysosome à l’intérieur de la cellule afin que l’agent pathogène puisse être détruit. D’autres organites sont présents dans la cellule, mais pour simplifier, ne sont pas représentés.

Peroxysomes

Les peroxysomes sont de petits organites ronds entourés de membranes simples. Ils effectuent des réactions d’oxydation qui décomposent les acides gras et les acides aminés. Ils détoxifient également de nombreux poisons qui peuvent pénétrer dans le corps. L’alcool est détoxifié par les peroxysomes dans les cellules hépatiques. Un sous-produit de ces réactions d’oxydation est le peroxyde d’hydrogène, H2O2, qui est contenu dans les peroxysomes pour empêcher le produit chimique de causer des dommages aux composants cellulaires à l’extérieur de l’organite. Le peroxyde d’hydrogène est décomposé en toute sécurité par les enzymes peroxysomiques en eau et en oxygène.

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