CYTOLOGIE ou BIOLOGIE CELLULAIRE

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Histoire de la théorie cellulaire

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Antoine Van Leeuwenhoek

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Matthias Jakob Schleiden

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Rudolf Virchow

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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.

Histoire de la théorie cellulaire

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Dès l'Antiquité, le philosophe Aristote avance l'idée que les végétaux et les animaux sont composés de quelques éléments simples qui se combineraient en grand nombre. Mais la biologie cellulaire ne voit le jour que bien plus tard, avec l'invention du microscope. En 1665, le savant... 

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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.

Antoine Van Leeuwenhoek

Antoine Van Leeuwenhoek

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Portrait d'Antoine van Leeuwenhoek (1632-1723). Naturaliste hollandais, van Leeuwenhoek observe avec les microscopes qu'il construisait lui-même de nombreux types de cellules (cellules sanguines, spermatozoïdes, bactéries.). 

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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.

Matthias Jakob Schleiden

Matthias Jakob Schleiden

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Matthias Jakob Schleiden (1804-1881), avocat puis botaniste d.origine allemande, travaille sur les cellules végétales. Il met en évidence, avec des observations au microscope, que tous les végétaux sont constitués de cellules, et contribue avec ces observations aux fondements de la théorie… 

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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 [...]


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  • : membre de l'Institut, de l'Académie de médecine, professeur honoraire à la faculté de médecine de Lyon
  • : professeur à la faculté des sciences d'Orsay

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HERZENBERG LEONARD (1931-2013)

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  • Patricia BAUER
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IMMUNOCHIMIE - Immunocytologie

  • Écrit par 
  • Stratis AVRAMEAS
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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☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/immunochimie-immunocytologie/#i_825

LYSOSOMES

  • Écrit par 
  • Christian de DUVE
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ou corpuscules lytiques (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 ( […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/lysosomes/#i_825

MARGULIS LYNN (1938-2011)

  • Écrit par 
  • Universalis
  •  • 521 mots

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☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/lynn-margulis/#i_825

MÉIOSE

  • Écrit par 
  • Pascal DURIS
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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 […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/meiose/#i_825

MEMBRANES CELLULAIRES

  • Écrit par 
  • Brahim LAHLOU, 
  • Paul MAZLIAK
  •  • 11 963 mots
  •  • 15 médias

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☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/membranes-cellulaires/#i_825

MEMBRANES CELLULAIRES (DYNAMIQUE DES)

  • Écrit par 
  • Gabriel GACHELIN
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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☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/membranes-cellulaires-dynamique-des/#i_825

MICROSCOPIE

  • Écrit par 
  • Christian COLLIEX, 
  • Jean DAVOUST, 
  • Étienne DELAIN, 
  • Pierre FLEURY, 
  • Georges NOMARSKI, 
  • Frank SALVAN, 
  • Jean-Paul THIÉRY
  •  • 19 720 mots
  •  • 15 médias

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☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/microscopie/#i_825

MITOCHONDRIES

  • Écrit par 
  • Roger DURAND
  •  • 10 948 mots
  •  • 20 médias

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☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/mitochondries/#i_825

MORTS CELLULAIRES

  • Écrit par 
  • Jean-Luc PERFETTINI
  •  • 5 785 mots
  •  • 2 médias

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☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/morts-cellulaires/#i_825

MOTILITÉ, biologie

  • Écrit par 
  • Michel BORNENS, 
  • Matthieu PIEL
  •  • 8 503 mots
  •  • 9 médias

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 cytosquelette […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/motilite-biologie/#i_825

NOYAU CELLULAIRE

  • Écrit par 
  • Roger BUVAT
  •  • 6 420 mots
  •  • 7 médias

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☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/noyau-cellulaire/#i_825

PALADE GEORGE EMIL (1912-2008)

  • Écrit par 
  • Christophe BONNEFOY
  •  • 868 mots

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☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/george-emil-palade/#i_825

PCR (polymerase chain reaction) ou AMPLIFICATION EN CHAÎNE PAR POLYMÉRASE

  • Écrit par 
  • Véronique BARRIEL
  •  • 4 887 mots
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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☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/pcr-amplification-en-chaine-par-polymerase/#i_825

PERMÉABILITÉ, physiologie cellulaire

  • Écrit par 
  • Paolo TRUFFA-BACHI
  •  • 294 mots

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☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/permeabilite-physiologie-cellulaire/#i_825

PRÉPARATION DES ORGANITES CELLULAIRES - (repères chronologiques)

  • Écrit par 
  • Paul MAZLIAK
  •  • 403 mots

1935 Construction des premières ultracentrifugeuses préparatives permettant le fractionnement et l'obtention de macromolécules biologiques […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/preparation-des-organites-cellulaires-reperes-chronologiques/#i_825

PRIX NOBEL DE CHIMIE 2012

  • Écrit par 
  • Gilles SAUCLIÈRES
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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 » […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/prix-nobel-de-chimie-2012/#i_825

PRIX NOBEL DE PHYSIOLOGIE OU MÉDECINE 2013

  • Écrit par 
  • Gabriel GACHELIN
  •  • 614 mots
  •  • 3 médias

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) […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/prix-nobel-de-physiologie-ou-medecine-2013/#i_825

PRIX NOBEL DE PHYSIOLOGIE OU MÉDECINE 2012

  • Écrit par 
  • Gabriel GACHELIN
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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 […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/prix-nobel-de-physiologie-ou-medecine-2012/#i_825

PROTOPLASTES

  • Écrit par 
  • Paul MAZLIAK
  •  • 963 mots

On obtient expérimentalement des protoplastes au laboratoire à partir de cellules bactériennes ou végétales […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/protoplastes/#i_825

RESPIRATION CELLULAIRE - (repères chronologiques)

  • Écrit par 
  • Paul MAZLIAK
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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☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/respiration-cellulaire-reperes-chronologiques/#i_825

SANG - Formation

  • Écrit par 
  • Bruno VARET
  •  • 4 406 mots
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SIGNALISATION, biologie

  • Écrit par 
  • Claude KORDON
  •  • 1 900 mots

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☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/signalisation-biologie/#i_825

SUTHERLAND EARL W. (1915-1974)

  • Écrit par 
  • Jacques HANOUNE
  •  • 227 mots

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☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/earl-w-sutherland/#i_825

TÉLOMÉRASE

  • Écrit par 
  • Vincent BARGOIN
  •  • 2 180 mots

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☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/telomerase/#i_825

TÉRATOMES ET TÉRATOCARCINOMES

  • Écrit par 
  • Gabriel GACHELIN
  •  • 1 084 mots
  •  • 1 média

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☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/teratomes-et-teratocarcinomes/#i_825

TISSUS ANIMAUX

  • Écrit par 
  • Roger MARTOJA, 
  • Jean RACADOT
  •  • 7 226 mots

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☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/tissus-animaux/#i_825

TUBULINE

  • Écrit par 
  • Gérard BISERTE
  •  • 242 mots

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☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/tubuline/#i_825

ULTRASTRUCTURES CELLULAIRES

  • Écrit par 
  • Didier LAVERGNE
  •  • 211 mots
  •  • 1 média

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 […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/ultrastructures-cellulaires/#i_825

UROLOGIE

  • Écrit par 
  • Pierre ABOULKER
  •  • 3 119 mots

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☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/urologie/#i_825

YAMANAKA SHINYA (1962-   )

  • Écrit par 
  • Kara ROGERS
  •  • 542 mots

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☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/yamanaka/#i_825

Voir aussi

Pour citer l’article

Albert POLICARD, Robert BOURDU, « CYTOLOGIE ou BIOLOGIE CELLULAIRE », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 19 septembre 2017. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/cytologie/