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CYTOLOGIE ou BIOLOGIE CELLULAIRE

La cytologie est née lorsque la notion de la cellule (kutos, en grec), élément fondamental des organismes vivants, fut établie définitivement, c'est-à-dire vers 1840.

Cette conception fondamentale était l'aboutissement des travaux des micrographes de jadis, dont le Hollandais Leeuwenhoek (1632-1723) qui apprit aux naturalistes que, au-delà des choses immédiatement visibles, il existait un immense et étonnant domaine que révélaient les verres grossissants, en particulier cette loupe primitive qu'il fabriquait lui-même avec des gouttes de verre fondu. Puis, à la loupe succéda le microscope composé. Les grossissements furent plus forts, mais au prix de déformations des images qui rendirent suspects à beaucoup d'expérimentateurs les résultats obtenus. Ils permirent cependant de constater la présence, dans quantité d'objets d'origine biologique, de petites cavités, ou cellulae. Toutefois, l'emploi du microscope caractérisait plus une technique générale, la micrographie, qu'un chapitre de la biologie.

Avec les progrès de l'optique et, en particulier, après la découverte des lentilles achromatiques, naquit avec Schleiden, Schwann et Dutrochet cette idée fondamentale que la cellule est l'unité de structure de tous les êtres vivants.

Le xixe siècle s'est alors distingué par la description très minutieuse de tous les types cellulaires ; il a su aussi reconnaître, dans la multiplicité des structures révélées par le microscope, des constantes fonctionnelles : la présence et le rôle toujours retrouvés du noyau, des mitochondries, des vacuoles en sont un exemple.

La cytologie est ainsi devenue un des chapitres fondamentaux de la biologie. Elle a donné naissance non seulement aux cytologies animales et végétales, mais aussi à la cytogénétique, à la cytochimie (qui s'occupe de la détection et de l'analyse des matériaux chimiques des cellules), à la cytophysique ( [...]

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Pour citer cet article

Albert POLICARD, Robert BOURDU, « CYTOLOGIE ou BIOLOGIE CELLULAIRE  », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le  . URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/cytologie/

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APOPTOSE : UN CONCEPT NOVATEUR

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Comment une cellule meurt-elle ? Ce peut être à la suite d'une agression extérieure traumatique ou infectieuse : elle est alors accompagnée de lésions et d'une réaction inflammatoire locale, en pratique par un phénomène de nécrose. Le grand mérite de John F. Kerr et de ses collaborateurs, dans les années 1960, est d'avoir identifié, sur le plan… Lire la suite
AQUAPORINES

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Dans le chapitre "Analyse et synthèse des structures cytologiques"  : …  l'accent sur le caractère dynamique de l'organisation du DNA dans la chromatine. Par-delà, la question est de savoir si ces structures quaternaires sont liées de façon spécifique avec les formes d'organisation d'ordre encore supérieur que l'on peut détecter aujourd'hui grâce au développement de ce que l'on appelle la biophysique cytologiqueLire la suite
BLOBEL GÜNTER (1936-    )

Écrit par :  Elisabeth BURSAUX

L'Américain Günter Blobel a reçu le prix Nobel de physiologie ou médecine 1999 pour avoir élucidé le mécanisme qui permet aux protéines de trouver leur destination à l'intérieur de la cellule. Ce biologiste, né le 21 mai 1936 à Waltersdorf, en Silésie alors allemande (aujourd'hui Niegosławice en Pologne), docteur en médecine… Lire la suite
CELLULAIRE THÉORIE

Écrit par :  Pascal DURIS

Les Recherches microscopiques sur la conformité de structure et de croissance des animaux et des plantes (Mikroskopische Untersuchungen über die Übereinstimmung in der Struktur und dem Wachstum der Tiere und Pflanzen) publiées en 1839 par Theodor Schwann (1810-1882) constituent l'acte… Lire la suite
CELLULE - L'organisation

Écrit par :  Pierre FAVARD

L'essentiel de ce que nous savons aujourd'hui sur la cellule a été acquis depuis 1955 ; à cette époque ont été mises au point les méthodes permettant l'observation au microscope électronique de coupes minces de cellules dont l'épaisseur est inférieure à 100 nanomètres (1 nm = 10—6 mm). C'est ainsi qu'ont été découverts les… Lire la suite
CELLULE - La division

Écrit par :  Marguerite PICARD

La capacité à croître et à se multiplier est une propriété fondamentale du monde vivant dont la cellule est l'unité de base. Le processus de multiplication procède par divisions cellulaires successives. Il présente deux caractéristiques majeures : il s'agit, dans les conditions normales, d'un phénomène de reproduction conforme,… Lire la suite
CELLULES SOUCHES

Écrit par :  Jean COHENNorbert-Claude GORIN

Les cellules souches sont des cellules qui conservent l'aptitude à reproduire des cellules identiques à elles-mêmes (autorenouvellement) mais aussi qui peuvent se différencier en un ou plusieurs tissus (neural, hématopoïétique, musculaire, hépatique, osseux, cartilagineux, etc.) selon les facteurs de croissance et les milieux dans lesquels elles… Lire la suite
CHALONES

Écrit par :  Michel PRIVAT DE GARILHE

Les chalones (de la racine grecque évoquant l'idée de frein) sont des substances naturelles mises en évidence dans de nombreux tissus animaux et ayant pour fonction le contrôle de la multiplication cellulaire. En fait, leur rôle serait de ralentir, au moment opportun, la cadence des divisions… Lire la suite
CHROMOSOMES - La mitose

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L'aphorisme omnis cellula e cellula (« toute cellule est issue d'une autre cellule ») a permis aux biologistes de comprendre que, au cours des générations cellulaires successives, la transmission de l'information génétique obéissait à des mécanismes… Lire la suite
CHROMOSOMES - La méiose

Écrit par :  Marguerite PICARDDenise ZICKLER

La reproduction d'un être vivant peut s'effectuer selon deux voies. L'une, dite végétative, constitue la voie de reproduction conforme de l'organisme ou d'une partie de celui-ci, qui peut être représentée par une seule cellule. L'autre voie, dite sexuée, permet la réunion (par fusion de cellules spécialisées… Lire la suite
CLAUDE ALBERT (1899-1983)

Écrit par :  Didier LAVERGNE

La jeunesse d'Albert Claude a été durement forgée : dès sa douzième année, il entrait comme apprenti dans une usine métallurgique, puis il militait activement contre les forces allemandes occupant la Belgique pendant la Première Guerre mondiale. Mais les services qu'il rendit à cette occasion lui ont ouvert les portes de l'université de Liège, où… Lire la suite
CŒNOCYTE ou CÉNOCYTE ou SYNCYTIUM

Écrit par :  Jacques DAUTA

Structure dérivée de la structure cellulaire et caractérisée par l'existence de noyaux plus ou moins nombreux au sein d'un cytoplasme indivis (absence de membrane plasmique). Synonymes de cœnocyte : syncytium, ou plasmode (ce dernier terme étant le plus souvent réservé aux cas des myxomycètes et des… Lire la suite
CYTOMÉTRIE EN FLUX

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Le principe de la cytométrie en flux repose sur le guidage de cellules en suspension dans un flux laminaire liquide assurant leur passage « en file indienne » devant le système d'illumination, pour permettre leur analyse dans un temps très court, de l'ordre de quelques microsecondes… Lire la suite
DE DUVE CHRISTIAN (1917-2013)

Écrit par :  Gabriel GACHELINDidier LAVERGNE

de 1962, à l'institut Rockefeller de New York. Il divisait en fait son temps entre les deux institutions, dont il devient émérite en 1985 et 1988 respectivement. Il partage le prix Nobel de physiologie ou médecine 1974 avec son compatriote Albert Claude et l'Américain George Emil Palade pour leurs travaux sur les organites intracellulaires… Lire la suite
DUTROCHET ET LA PHYSIOLOGIE CELLULAIRE

Écrit par :  Didier LAVERGNEPaul MAZLIAK

Le premier microscopiste ayant utilisé le mot cellule est le savant anglais Robert Hooke (1635-1703) qui désigna par ce terme les cavités présentes dans une coupe de tissu liégeux mort. Beaucoup d'autres microscopistes observèrent ensuite de vraies cellules mais le premier énoncé de la Lire la suite
ENDOCYTOSE

Écrit par :  Armand TIBI

Du grec endon (à l'intérieur) et kytos (enveloppe), l'endocytose désigne le processus par lequel les cellules « internalisent » diverses substances présentes dans le milieu environnant, soit sous forme de particules solides — on parle dans ce cas de phagocytose (de Lire la suite
ÉNERGIDE

Écrit par :  Jacques DAUTA

D'après le botaniste Sachs (1892), l'énergide désigne le noyau et le territoire cellulaire soumis à son influence, même lorsqu'aucune membrane ne délimite le cytoplasme (cas des cœnocytes ou syncytiums). Sachs voyait surtout dans l'énergide une unité physiologique et avait suggéré, sans succès d'ailleurs, que ce terme remplaçât celui de cellule. Il… Lire la suite
GRAM COLORATION DE

Écrit par :  Jacques BEJOT

Technique de coloration qui est la plus utilisée dans l'étude et la classification des bactéries en deux grands groupes : les bactéries à Gram positif et à Gram négatif… Lire la suite
HERZENBERG LEONARD (1931-2013)

Écrit par :  Patricia BAUER

L’immunologiste américain Leonard Herzenberg est surtout connu pour avoir mis au point dans les années 1960 un trieur de cellules (fluorescence-activated cell sorter, FACS) capable d’identifier des cellules vivantes particulières… Lire la suite
IMMUNOCHIMIE - Immunocytologie

Écrit par :  Stratis AVRAMEAS

Les cellules sont composées de myriades de constituants chimiques qui ne peuvent être révélés, même avec les plus puissants microscopes optiques ou électroniques. Au cours de ces vingt dernières années, l'analyse de ces constituants cellulaires a débuté grâce à l'emploi d'anticorps qui peuvent révéler, d'une façon extrêmement spécifique, de très… Lire la suite
LYSOSOMES

Écrit par :  Christian de DUVE

du grec lusis, dissolution, et sôma, corps), sont des composants de toutes les cellules eucaryotes, tant animales que végétales. Ils constituent les organites centraux d'un système cytoplasmique complexe servant à la digestion d'une grande variété de matériaux d'origine exogène (hétérophagie) et endogène (… Lire la suite
MARGULIS LYNN (1938-2011)

Écrit par :  Universalis

Lynn Margulis met au point dès 1966 la théorie des endosymbioses successives pour expliquer l'origine des cellules. L'article dans lequel elle soutient que les cellules eucaryotes sont nées de l'union symbiotique entre des bactéries non nucléées est refusé par quinze revues scientifiques avant de paraître en 1967. La jeune… Lire la suite
MÉIOSE

Écrit par :  Pascal DURIS

La confirmation de la théorie cellulaire dans les années 1860 amène les biologistes à étudier la constitution et la fonction du noyau de la cellule. En 1883, le biologiste belge Edouard Van Beneden (1846-1910) découvre chez l'ascaris, un ver parasite du cheval, que le… Lire la suite
MEMBRANES CELLULAIRES

Écrit par :  Brahim LAHLOUPaul MAZLIAK

Les membranes cellulaires (ou biomembranes) doivent être clairement distinguées des parois, capsules ou autres enveloppes pouvant entourer les cellules vivantes. Les biomembranes font intégralement partie de la matière cellulaire (ou protoplasme). Lorsque la cellule meurt, les biomembranes se désorganisent, alors que les parois peuvent fort bien… Lire la suite
MEMBRANES CELLULAIRES (DYNAMIQUE DES)

Écrit par :  Gabriel GACHELIN

On a longtemps tenu la membrane plasmique, qui entoure toute cellule, pour être essentiellement ce qui sépare l'intérieur de l'extérieur de la cellule. On la dotait simplement de la capacité de faire transiter les molécules nécessaires à la vie cellulaire. En réalité, la membrane plasmique est le siège de remaniements permanents qui mettent en… Lire la suite
MICROSCOPIE

Écrit par :  Christian COLLIEXJean DAVOUSTÉtienne DELAINPierre FLEURYGeorges NOMARSKIFrank SALVANJean-Paul THIÉRY

Dans le chapitre "« Voir » l'ultrastructure des tissus et des cellules"  : …  L'observation des tissus ou des cellules en culture a bénéficié des progrès des méthodes de fixation et d'inclusion qui permettent la réalisation en routine de coupes fines (0,1 μm) dans différents types de résines, éventuellement hydrosolubles, qui sont choisies en fonction de ce qu'on cherche à voir dans… Lire la suite
MITOCHONDRIES

Écrit par :  Roger DURAND

Vers 1890, Altman découvre dans les cellules des granules très semblables en dimensions et aspects à des bactéries. Il leur donne le nom de bioblastes. En 1897, le terme de mitochondries est introduit par Benda pour désigner ces éléments. On pensait déjà, à cette époque, que les mitochondries devaient jouer un rôle essentiel… Lire la suite
MORTS CELLULAIRES

Écrit par :  Jean-Luc PERFETTINI

La mort d'une cellule est un processus biologique normal dans un organisme vivant. En participant à des processus physiologiques aussi divers que le développement de l'embryon, la formation du cerveau le contrôle du nombre des cellules dans l'organisme ou l'établissement d'une immunité efficace, elle est indispensable à la… Lire la suite
MOTILITÉ, biologie

Écrit par :  Michel BORNENSMatthieu PIEL

Dans le chapitre "Les filaments cytoplasmiques des cellules eucaryotes"  : …  Le cytoplasme des cellules eucaryotes est composé d'une partie fluide, le hyaloplasme, au sein de laquelle s'individualisent des structures filamenteuses protéiques constituant un système réticulé que l'on appelle cytosqueletteLire la suite
NOYAU CELLULAIRE

Écrit par :  Roger BUVAT

la « théorie cellulaire » esquissée quelques années plus tôt par Dutrochet (1824), et reprise en 1838 par Schleiden. Dès cette époque, le noyau fut considéré comme l'organite majeur de la cellule, le centre des commandes de la vie cellulaire. Après que Virchow (1858) eut affirmé que toute cellule dérive d'une cellule préexistante (« omnis Lire la suite
PALADE GEORGE EMIL (1912-2008)

Écrit par :  Christophe BONNEFOY

Biologiste américain d'origine roumaine, qui a fortement contribué à la naissance et au développement de la biologie cellulaire moderne. George Emil Palade a reçu le prix Nobel de physiologie ou médecine en 1974 – qu'il partagea avec les Belges Albert Claude et Christian de Duve – pour ses travaux sur la caractérisation des… Lire la suite
PCR (polymerase chain reaction) ou AMPLIFICATION EN CHAÎNE PAR POLYMÉRASE

Écrit par :  Véronique BARRIEL

Dans le chapitre "Applications à la biologie cellulaire"  : …  On retrouve la PCR, en association avec d'autres techniques, dans la compréhension de la manière dont une cellule répond aux conditions extérieures – une problématique clé dans les études sur le contrôle de l'expression des gènes. Dans une cellule donnée, on estime que de 10 000 à 15 000 gènes sont susceptibles d'être exprimés chez l'homme et la… Lire la suite
PERMÉABILITÉ, physiologie cellulaire

Écrit par :  Paolo TRUFFA-BACHI

La membrane cellulaire constitue une barrière entre le milieu extérieur et le cytoplasme, de façon que les molécules indispensables à la vie de la cellule soient retenues à l'intérieur. Cette barrière possède toutefois une perméabilité, ce qui permet l'échange des gaz, des ions et des métabolites essentiels entre le milieu extérieur et le… Lire la suite
PRÉPARATION DES ORGANITES CELLULAIRES - (repères chronologiques)

Écrit par :  Paul MAZLIAK

1935 Construction des premières ultracentrifugeuses préparatives permettant le fractionnement et l'obtention de macromolécules biologiques… Lire la suite
PRIX NOBEL DE CHIMIE 2012

Écrit par :  Gilles SAUCLIÈRES

Le prix Nobel de Chimie 2012 a été attribué à deux chercheurs américains, Robert J. Lefkowitz (né en 1943), de l'université Duke (Caroline du Nord), et Brian Kobilka (né en 1955), de l'université Stanford (Californie), pour leurs travaux sur la manière dont les cellules « comprennent » leur environnement. Une… Lire la suite
PRIX NOBEL DE PHYSIOLOGIE OU MÉDECINE 2013

Écrit par :  Gabriel GACHELIN

Le prix Nobel de physiologie ou médecine 2013 consacre les travaux en biologie cellulaire de trois chercheurs américains, James Rothman, Randy W. Schekman et Thomas C. Südhof (d'origine allemande). Cette distinction s'inscrit dans la lignée de prix… Lire la suite
PRIX NOBEL DE PHYSIOLOGIE OU MÉDECINE 2012

Écrit par :  Gabriel GACHELIN

Le prix Nobel de physiologie ou médecine 2012 a été attribué au Britannique John B. Gurdon (né en 1933) et au Japonais Shinya Yamanaka (né en 1962) pour leurs travaux sur les cellules souchesLire la suite
PROTOPLASTES

Écrit par :  Paul MAZLIAK

On obtient expérimentalement des protoplastes au laboratoire à partir de cellules bactériennes ou végétales… Lire la suite
RESPIRATION CELLULAIRE - (repères chronologiques)

Écrit par :  Paul MAZLIAK

1857 R. Kölliker (1817-1905) découvre les mitochondries dans les muscles. La présence générale de ces organites dans toutes les cellules sera démontrée par la coloration d'Altmann, en 1890. À partir de 1940, les mitochondries isolées seront préparées par centrifugation… Lire la suite
SANG - Formation

Écrit par :  Bruno VARET

aptitude des organismes supérieurs à renouveler les différents tissus qui les composent. On connaît assez précisément la durée de vie des cellules hématopoïétiques différenciées et leur nombre. Cela permet d'estimer leur taux de renouvellement. Pour les globules rouges, dont la durée de vie est relativement longue (120 jours en moyenne) mais dont… Lire la suite
SIGNALISATION, biologie

Écrit par :  Claude KORDON

En biologie, on appelle signalisation l'ensemble des mécanismes de communication au niveau cellulaire. Les molécules impliquées dans ces échanges assurent trois fonctions : transporter de l'information via des signaux chimiques ; décoder les messages portés par ces signaux grâce à des récepteurs (communication intercellulaire proprement dite) ;… Lire la suite
SUTHERLAND EARL W. (1915-1974)

Écrit par :  Jacques HANOUNE

Pharmacologue et physiologiste américain. On sait, depuis les travaux de Claude Bernard réunis dans sa thèse de doctorat es sciences soutenue en 1853, que le foie fabrique du glucose à partir du glycogène. Le mérite de l'Américain Earl Wilbur. Sutherland a été de démontrer que ce phénomène de glycogénolyse, bien connu chez l… Lire la suite
TÉLOMÉRASE

Écrit par :  Vincent BARGOIN

Les biologistes s'intéressent de plus en plus à une enzyme, la télomérase, dont la fonction se situe à la croisée de deux thèmes de recherche majeurs : le vieillissement cellulaire (et, dans une mesure qui reste à déterminer, celui de l'organisme dans son ensemble) et le cancer. Cette fonction consiste à maintenir l'… Lire la suite
TÉRATOMES ET TÉRATOCARCINOMES

Écrit par :  Gabriel GACHELIN

Dans le chapitre "Biologie expérimentale des embryons"  : …  Ce sont précisément ces cellules capables de toutes différenciations (totipotentes) qui ont attiré l'attention des biologistes à partir des années 1960. En effet, si les tératomes ont été décrits par les médecins vers 1890, leur étude expérimentale débute vers 1955 lorsque LeRoy Stevens, chercheur au Jackson Laboratory dans le Maine (États-Unis),… Lire la suite
TISSUS ANIMAUX

Écrit par :  Roger MARTOJAJean RACADOT

et des éléments extracellulaires que celles-ci ont édifiés (substances amorphes, fibres). Elle est amenée, d'une part, à approfondir l'observation des cellules et de leurs produits d'élaboration, de telle sorte qu'elle rejoint à un moment les préoccupations et les méthodes de la biologie cellulaire. D'autre part, elle établit un lien entre celle-ci… Lire la suite
TUBULINE

Écrit par :  Gérard BISERTE

Comme l'actine, la tubuline est une protéine « universelle » présente dans le cytoplasme de toutes les cellules eucaryotes où elle édifie des ultrastructures connues en microscopie électronique sous le nom de microtubules. Il semble exister des relations entre ces structures cytoplasmiques et les filaments de 10 nm parmi… Lire la suite
ULTRASTRUCTURES CELLULAIRES

Écrit par :  Didier LAVERGNE

La microscopie électronique a révolutionné la biologie structurale et démontré l'unicité fondamentale des architectures cellulaires. En révélant l'agencement des constituants macromoléculaires chez le vivant, elle a permis à la cytologie comparée de faire tomber les… Lire la suite
UROLOGIE

Écrit par :  Pierre ABOULKER

Dans le chapitre "Progrès des moyens d'exploration et de diagnostic"  : …  reconnu la présence de cellules tumorales dans les liquides organiques. On sait le rôle que joue désormais la cytologie dans le diagnostic et le dépistage des cancers utérins. Les tumeurs des voies urinaires, qu'elles soient primitives dans le bassinet, l'uretère ou la vessie, ou qu'elles les envahissent en venant d'un parenchyme voisin (rein,… Lire la suite
YAMANAKA SHINYA (1962-   )

Écrit par :  Kara ROGERS

Le chirurgien orthopédiste et biologiste japonais Shinya Yamanaka partagea en 2012, avec le biologiste britannique John Gurdon, le prix Nobel de physiologie ou médecine pour avoir découvert que la différenciation des cellules matures était réversible. En insérant des gènes spécifiques dans leur noyau, il les fit en effet revenir au stade de… Lire la suite

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