Schéma de la cellule animale : chaque partie annotée, la place que chacune occupe réellement, et ce que les plantes n’ont pas

Que montre un schéma de cellule animale ?

Il montre une coupe. Une cellule animale est un objet en trois dimensions et le schéma l’ouvre, ce qui veut dire que le contour que vous regardez est un bord tranché, pas une silhouette.

Trois choses y sont des affirmations. Quels compartiments sont présents. Comment ils s’emboîtent. Et quelles membranes sont en continuité avec quelles autres — la partie que presque tous les schémas dessinent et qu’on n’apprend presque à personne à chercher. Les réticulums rugueux et lisse forment un seul système. L’enveloppe nucléaire est en continuité avec le réticulum. La membrane plasmique n’est en continuité avec rien : c’est le bord.

Tout le reste relève de la décision de dessin. Les couleurs sont conventionnelles, pas observées. Le nombre d’organites dessinés est celui qui tenait. Et les tailles sont fausses dans une direction précise et corrigeable, ce qui fait l’objet des deux sections suivantes.

Une chose n’est pas une décision de dessin : la forme. On dessine une cellule végétale comme une boîte parce qu’une paroi la maintient dans une boîte. Une cellule animale n’a pas de paroi, donc le contour est la membrane plasmique et rien d’autre, et il prend la forme que lui donnent le cytosquelette et ses voisines. Dessiner une cellule animale comme un cercle bien net est le premier petit mensonge de la plupart des schémas.

Les parties de la cellule animale, annotées

Chaque annotation, et ce qu’est réellement la structure qu’elle nomme :

Quelle part de la cellule animale occupe chaque organite ?

C’est la partie que presque aucun schéma ne réussit, et les chiffres sont imprimés depuis 1983.

Voici la répartition mesurée pour une cellule hépatique, d’après le tableau 12-1 d’Alberts. Un hépatocyte n’est pas n’importe quelle cellule animale — une cellule exocrine pancréatique est cinq fois plus petite et loge soixante pour cent de sa membrane dans du réticulum rugueux — mais c’est une cellule réelle avec des chiffres réels, ce qu’un schéma copié sur un autre schéma ne peut pas dire.

Volumes relatifs occupés par les principaux compartiments intracellulaires dans une cellule hépatique, d’après Alberts et al., Molecular Biology of the Cell, 4ᵉ édition, tableau 12-1.

Deux choses tombent de ce tableau.

Les mitochondries occupent près de quatre fois plus de cellule que le noyau. Pas un peu plus. Près de quatre fois. Le schéma standard — gros noyau central, deux mitochondries sur le côté — inverse la relation, et c’est l’erreur la plus constante du genre.

Les compartiments délimités par une membrane occupent ensemble environ la moitié de la cellule. Le cytosol est l’autre moitié. Un schéma qui dessine les organites comme de petits îlots dans un vaste intérieur vide a la proportion à l’envers ; l’intérieur n’est pas vide, et il n’y en a pas plus que de tout le reste.

La figure ci-dessus est dessinée à contre-courant de la convention. Mesuré sur le dessin, le noyau couvre 10,3 % de la coupe et les neuf mitochondries en couvrent ensemble 12,1 % — les mitochondries l’emportent donc, ce qui est le sens qu’exige le tableau.

Cela reste une sous-estimation, et l’ampleur de la sous-estimation mérite d’être dite. Le vrai rapport est de 22 à 6, soit 3,7 pour 1 ; la figure atteint 1,2 pour 1. Neuf mitochondries dessinées assez grandes pour porter une ligne de rappel ne font pas 22 % de l’image, et aucun schéma annoté ne le peut — dès l’instant où les organites sont assez petits pour être correctement proportionnés, ils sont trop petits pour être annotés. C’est une limite réelle du format, et il vaut mieux la dire que la contourner en silence.

Quelle est la différence entre une cellule végétale et une cellule animale ?

Les différences qui comptent pour un schéma sont structurales, et elles vont dans les deux sens.

Le renversement à remarquer tient aux trois dernières lignes. Les cellules végétales n’ont pas besoin de jonctions d’ancrage parce que leurs parois sont déjà collées ; tout l’appareil des jonctions serrées, des desmosomes et des jonctions communicantes est donc une solution animale à un problème que les plantes ont réglé au ciment. C’est pourquoi un schéma de cellule végétale et un schéma de cellule animale diffèrent le plus là où deux cellules se touchent — et pourquoi la section suivante dessine cet endroit.

Comment deux cellules animales se relient

Une cellule végétale parle à sa voisine par un plasmodesme : un canal cytoplasmique de 20 à 40 nm qui traverse une paroi d’au moins 0,1 μm d’épaisseur, la membrane plasmique de l’une se prolongeant sans interruption dans l’autre.

Une cellule animale n’a pas de paroi à traverser et s’y prend autrement. À une jonction communicante, les deux membranes plasmiques se rapprochent à 2–4 nm l’une de l’autre, et des demi-canaux appariés appelés connexons s’arriment de part et d’autre de cet espace pour former un pore continu d’un cytoplasme à l’autre.

Le chiffre de 1,5 nm vient de l’injection dans une cellule de molécules fluorescentes de taille connue et de l’observation de ce qui arrive dans la suivante. En dessous de 1000 daltons environ — ions inorganiques, sucres, acides aminés, nucléotides, vitamines et seconds messagers comme l’AMP cyclique — les molécules passent librement. Au-dessus, non : les cellules couplées partagent donc leurs petites molécules mais gardent pour elles leurs protéines et leurs acides nucléiques.

Les deux autres jonctions relèvent d’un schéma d’épithélium plutôt que d’une cellule isolée, et il vaut la peine de les nommer parce qu’elles sont justement ce que le schéma d’une cellule seule laisse de côté. Les jonctions serrées scellent les cellules voisines en un feuillet, si bien qu’un traceur appliqué d’un côté ne passe pas au-delà, et elles cloisonnent aussi la membrane plasmique en un domaine apical et un domaine basolatéral qui ne se mélangent pas. Les desmosomes sont des contacts en boutons qui rivettent les cellules entre elles et ancrent les filaments intermédiaires d’une cellule à la suivante, formant à l’échelle du tissu une charpente d’une grande résistance à la traction.

Comment dessiner une cellule animale ?

Six décisions, dans l’ordre de leur importance.

Tracez un contour irrégulier. Pas un cercle, pas une boîte arrondie. Rien à l’extérieur de la membrane ne maintient la cellule dans une forme, et un contour irrégulier le dit avant qu’on ait lu une seule annotation.

Placez le noyau à environ un dixième de la surface. Une sphère à 6 % du volume d’une cellule découpe, dans une coupe médiane, environ 15 % de la surface de la cellule ; un schéma qui lui en donne un tiers affirme quelque chose que les chiffres ne soutiennent pas. Décentrez-le au passage : le centrosome se place à côté, et le Golgi est en général proche.

Dessinez plus de mitochondries que vous ne le sentez. Deux est la convention et deux est faux. Assez pour qu’elles paraissent collectivement plus grandes que le noyau est plus proche de la vérité, et reste en deçà.

Dessinez les réticulums rugueux et lisse comme un seul système. Des citernes couvertes de ribosomes sur la face cytosolique qui se prolongent en tubules nus. Deux masses séparées dans deux coins différents est la façon la plus courante d’enseigner un fait qui est faux.

Donnez à chaque organite un trait distinctif. Une mitochondrie sans crêtes et un lysosome sont le même ovale. Les crêtes sont la distinction : dessinez-les. Les neuf traits autour d’un centriole vu de bout sont la distinction entre un centriole et une capsule : dessinez-les aussi.

Puis annotez. Lignes de rappel droites, aucune n’en croisant une autre, chacune se terminant par un point sur la structure qu’elle nomme. Composez le texte à sa taille réelle pendant que vous dessinez : Nature autorise au maximum 7 pt pour le texte de figure et au minimum 5 pt, avec 8 pt gras pour les lettres de panneaux, dans une figure de 89 mm de large sur une colonne ou de 183 mm sur deux, sur une page de 247 mm de hauteur. Un schéma cellulaire dessiné à l’échelle d’un poster puis déposé dans un manuscrit au tiers de sa taille est la façon la plus courante de transformer une bonne figure en figure illisible.

Les formats vectoriels survivent à cette réduction, les formats matriciels non. Si le schéma doit être matriciel, Nature demande au minimum 300 dpi à la taille d’impression.

Le même schéma sans les annotations

La même géométrie, avec des numéros à la place des noms. Imprimez-le, annotez de mémoire, puis vérifiez avec le tableau ci-dessus.

Cinq erreurs fréquentes des schémas de cellule animale

Le noyau est trop gros et les mitochondries trop peu nombreuses. Traité plus haut, et c’est celle qui change ce qu’un lecteur croit de la cellule.

Les réticulums rugueux et lisse dessinés comme deux organites. C’est un seul système membranaire continu. La seule différence tient à la présence de ribosomes sur la face cytosolique, et un schéma qui les place dans des coins opposés avec des annotations séparées enseigne le contraire.

Le nucléole dessiné avec une membrane. Il n’en a pas. C’est une région dense à l’intérieur du noyau, et lui donner un contour le range dans la même classe visuelle que les organites, ce qui est exactement l’erreur.

La cellule dessinée seule dans du blanc. Une cellule animale dans un tissu est pressée contre ses voisines, et la moitié de ce qui est intéressant dans sa membrane plasmique — jonctions serrées, desmosomes, jonctions communicantes — n’existe que là où deux cellules se touchent. Une cellule dessinée isolée n’offre à ces structures rien entre quoi se placer.

Peroxysomes et lysosomes dessinés à l’identique. Ce sont des compartiments différents faisant des travaux différents, et à l’échelle du schéma seule la façon de les dessiner les distingue. Donnez au lysosome un lumen plein et granuleux et au peroxysome un lumen uni, ou laissez l’un des deux de côté.

Questions fréquentes

Qu’est-ce qu’un schéma de cellule animale ? Une coupe annotée à travers une seule cellule animale, dessinée pour montrer quels compartiments existent et ce qui enferme quoi. C’est une vue en écorché, pas une photographie. Le contour est la membrane plasmique et rien d’autre.

Quelles sont les parties d’une cellule animale ? Membrane plasmique, cytosol, noyau avec enveloppe et nucléole, réticulums rugueux et lisse, appareil de Golgi, mitochondries, lysosomes, peroxysomes, centrosome et ses centrioles, ribosomes, et les trois systèmes de filaments du cytosquelette.

Quelle est la différence entre une cellule végétale et une cellule animale ? Les plantes ont une paroi, des plastes, une grande vacuole centrale et des plasmodesmes. Les animaux ont des centrioles et un jeu de jonctions cellulaires dont les plantes n’ont que faire. Voir le tableau comparatif ci-dessus pour la liste complète.

Quels organites trouve-t-on dans les cellules animales mais pas végétales ? Les centrioles, le plus nettement. Les lysosomes sont la seconde réponse habituelle, et elle demande une nuance : la vacuole végétale est le compartiment apparenté et porte les mêmes enzymes hydrolytiques.

Comment dessiner une cellule animale simple ? Contour irrégulier, noyau à environ un dixième de la surface, plus de mitochondries que vous ne le sentez, réticulums rugueux et lisse en un seul système, un trait distinctif par organite, puis des lignes de rappel droites et sans croisement.

Quelle est la fonction du centrosome ? C’est le principal centre organisateur des microtubules d’une cellule animale. Il se place à côté du noyau, contient une paire de centrioles perpendiculaires, et devient les deux pôles du fuseau mitotique.

Quel schéma de cellule animale attend-on au collège et au lycée ? La même coupe avec un jeu d’annotations réduit — membrane plasmique, cytoplasme, noyau, nucléole, mitochondrie, réticulum endoplasmique, appareil de Golgi, lysosome, ribosomes, vacuole et centrosome.

Pour aller plus loin

• Le schéma de la cellule végétale, annoté de la même façon — le même traitement pour la cellule de la page d’en face, y compris ce que contient réellement la paroi entre deux cellules végétales et pourquoi un plasmodesme n’est pas une jonction communicante.
• Comment faire des figures scientifiques — les règles générales que suit ce schéma : tailles de caractères, graisses de filet, couleur, et comment vérifier qu’une figure survit à la réduction.
• Les exigences de figures de Scientific Reports — ce qui arrive à un schéma comme celui-ci quand il entre dans un manuscrit, et quelles spécifications la revue publie réellement.