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Les cellules sont les unités de base qui nous permettent, ainsi qu'à tous les êtres vivants, de remplir les fonctions de la vie. Ces unités ont été découvertes au microscope et grâce aux premiers cytologistes comme Antonie van Leeuwenhoeck, qui ont cédé la place à la biologie cellulaire. Cette approche était le début d'une science qui allait complètement changer le cours de l'humanité. Dans cet article de l'écologiste vert, nous expliquons qu'est-ce que la biologie cellulaire, quelle est son importance et quelles sont ses applications pour l'homme.
Qu'est-ce que la biologie cellulaire et qu'étudie-t-elle
La biologie cellulaire est une science qui cellules d'étude, de leur structure à leur fonctionnement biochimique. C'est une branche de la biologie et, puisque les cellules sont les unités de base de la vie, son étude est essentielle pour connaître le fonctionnement de tous les êtres vivants.
Dans les cellules se produisent un série de processus vitaux tels que le métabolisme, le repliement des protéines, la communication extracellulaire, la sécrétion de substances, l'excrétion de composants qui ne sont plus utiles, l'assimilation de substances dans la croissance et la division cellulaire. Tous ces processus sont étudiés par la biologie cellulaire et sont directement liés aux composants cellulaires, qui sont ceux qui réalisent les processus susmentionnés.
Les composants cellulaires varient selon le type de cellule puisqu'il existe différents types de cellules :
- L'eucaryote.
- Le procaryote.
- L'animal.
- Le légume.
- Le champignon.
- Le protiste.
Chacun ayant des caractéristiques particulières, la recherche cellulaire peut se spécialiser dans chacun d'eux. Certaines des structures qui peuvent être étudiées sont la membrane cellulaire, le noyau, l'appareil de Golgi, les peroxysomes, le réticulum endoplasmique, les ribosomes, les mitochondries, les chloroplastes, les vacuoles, les lysosomes, la paroi cellulaire et les microtubules.
Si vous souhaitez en savoir plus sur les types cellulaires, n'hésitez pas à visiter cet autre article que nous vous recommandons.
Quelles sont les applications de la biologie cellulaire
La biologie cellulaire a de multiples applications, de la médecine à l'évolution et à la biotechnologie, car son étude peut résoudre différents problèmes. Ensuite, nous allons mentionner les deux applications les plus importantes de la biologie cellulaire.
Médicament
Grâce à la connaissance des cellules, il a été possible de découvrir tissus pathologiques, comme le cancer. Ceci est causé par une multiplication cellulaire désordonnée, à partir de laquelle des traitements ont été créés pour attaquer ces cellules malades. La cytologie est la branche spécifique de la biologie cellulaire qui utilise la coloration et le marquage cellulaires pour savoir comment ils se comportent.
Les cellules jouent un rôle important dans le développement embryonnaire. La la multiplication cellulaire varie selon le stade zygote, des informations utiles tant pour les médecins de la reproduction que pour les vétérinaires. En lien avec cela, il y a l'étude des cellules reproductrices qui cherchent à trouver des problèmes pouvant causer l'infertilité. Par exemple, il y a tests de numération des spermatozoïdes où il est analysé si le mouvement ou le nombre sont suffisants pour que l'individu soit considéré comme fertile.
Il existe de nombreuses maladies liées au sang, qui est également constitué de cellules. Il existe des plaquettes, des globules rouges et des globules blancs et lorsqu'il y a des anomalies, des pathologies surviennent, comme une production insuffisante dans l'aplasie médullaire ou des problèmes particuliers comme les érythroblastopénies. Connaître les cellules sanguines peut aider détecter des pathologies et développer des thérapies.
Biotechnologie
Le système immunitaire fonctionne grâce à des cellules spécifiques, comme les lymphocytes (pour l'immunité humorale) et les cellules T (pour l'immunité cellulaire), qui répondent à des stimuli externes pouvant mettre l'organisme en danger. Les réponses cellulaires déterminent réponse immunitaire et grâce à la technologie, c'est qu'aujourd'hui ils ont vaccins développés Ils utilisent le principe du développement d'anticorps pour prévenir la maladie.
Il est également important de connaître le fonctionnement cellulaire d'autres groupes biologiques. La microbiologie en est responsable, où les cellules fongiques et procaryotes sont étudiées. Ces cellules peuvent être utilisées en biotechnologie, par exemple, pour la production alimentaire avec des bactéries lactiques pour produire du fromage et du yaourt, ou pour créer méthodes de défense, tels que les médicaments antibiotiques.
Si vous souhaitez en savoir plus sur ce qu'est la biotechnologie et à quoi elle sert, n'hésitez pas à consulter cet article de l'écologiste Verde.
Différence entre la biologie cellulaire et moléculaire
Les cellules génèrent des molécules nécessaires à différentes fonctions, ce qui nous amène à la différence entre la biologie cellulaire et la biologie moléculaire. Bien que liés, ils étudient différents aspects de la cellule.
- Biologie moléculaire: étudie la composition, la fonction et la structure des molécules cellulaires.
- Biologie cellulaire: étudie les mécanismes de la cellule qui se produisent dans ses organites. Vous trouverez ici plus d'informations sur les organites cellulaires : ce qu'ils sont, leurs fonctions et des exemples.
Les molécules cellulaires qui peuvent être étudiées sont divisées en composés inorganiques, petites molécules organiques et macromolécules. Ensuite, nous les expliquerons plus précisément :
- Composés inorganiques: contiennent de l'eau et des sels minéraux.
- Petites molécules organiques: ce sont les sucres, les acides gras, les acides aminés et les nucléotides qui, une fois réunis, forment des molécules plus complexes.
- Macromolécules: Ils sont composés de ces petites molécules, qui forment des polymères de haut poids moléculaire, tels que les polysaccharides, les lipides et les phospholipides. Les macromolécules les plus importantes sont les protéines et les acides nucléiques sous forme d'ADN et d'ARN. De plus, ce sont les base de l'étude de la biologie moléculaire, car de celles-ci émergent les caractéristiques physiques et métaboliques de tous les êtres vivants.
L'importance de la biologie cellulaire pour l'homme
La connaissance des cellules est indispensable pour savoir comment fonctionnent les organismes, et cela peut être réalisé grâce à la biologie cellulaire. La cellule étant l'unité de base, il est nécessaire de la connaître en profondeur pour comprendre comment fonctionne la vie.
Les principales contributions à l'humanité générées par la connaissance de la cellule ont pour origine la biologie moléculaire. Leur compréhension et leur manipulation ont permis :
- Créer des traitements.
- Prévenir les maladies et les pathologies.
- Produire de nouveaux types de protéines.
- Modifier les traits phénotypiques des plantes et des animaux.
- Augmenter la production alimentaire.
Cette branche de la biologie a été utile pour connaître l'origine de divers êtres vivants, tels que les résultats de l'analyse de Arabidopsis thaliana, où son génome a été complètement séquencé et, grâce à cela, l'évolution des plantes à fleurs est connue, ce qui aidera améliorer le développement agricole.
Une autre application importante de la biologie moléculaire qui doit être mentionnée à nouveau est en médecine, en utilisant des souris comme modèles. Nous partageons des gènes avec ces animaux, comme le gène Kit qui régule les cellules pigmentaires. De là, ils ont pu modifier les gènes chez la souris pour expérimenter comment ils réagissent au changement et ainsi connaître les processus chez l'homme.
Les tissus du corps humain sont constitués de cellules. Fortes de ces connaissances, des thérapies ont été développées pour régénérer les tissus de la meilleure façon. Par exemple, il y a pratiques de régénération osseuse où sont insérés des implants qui favorisent le renouvellement cellulaire, utiles en cas de fracture. Le remodelage se produit par des cellules osseuses appelées ostéoclastes et ostéoblastes.
La biologie cellulaire et moléculaire n'a pas seulement une importance directe pour l'homme. La modification génétique des plantes il a été crucial pour notre système alimentaire. Les conditions climatiques ont constamment changé et les plantes ont subi ce processus accéléré. C'est pourquoi les gènes ont été modifiés pour que les cultures peuvent survivre aux températures différent et même contre les parasites. Cela a permis d'atténuer la famine car la production alimentaire a considérablement augmenté, en particulier au profit des pays sous-développés.
Si vous êtes curieux d'en savoir plus sur la biologie, nous vous laissons ici un autre article sur les branches de la biologie et ce qu'elles étudient.
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Bibliographie- Orengo, D. (2011). Fondamentaux de la biologie moléculaire. Barcelone : Éditorial UOC
- Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, M., Walter, P. (2004). Introduction à la biologie cellulaire. Madrid : Éditorial Médica Panamericana
- Fernández, I., Alobera, M., Blanco, L. Bases physiologiques de la régénération osseuse I. Histologie et physiologie du tissu osseux. Med Oral Patol Oral Cir Bucal 2006; 11 : E47-51.
