Un organisme multicellulaire peut être divisé en plusieurs niveaux d'organisation. La plus petite unité est l'organite, une structure spécialisée qui effectue une tâche spécifique au sein de la cellule, qui est le niveau d'organisation supérieur. Les cellules se regroupent selon leur fonction dans des structures appelées tissus, qui sont ensuite elles-même regroupées dans un organe, qui effectue une tâche. Les organes travaillent souvent ensemble pour assurer une fonction spécifique et sont regroupés en systèmes d'organes. Les humains, les animaux et les plantes sont tous constitués de systèmes d'organes !
L'organite
Comme décrit ci-dessus, un organite est une petite structure au sein d'une cellule qui est conçue pour remplir une fonction spécifique. Ils peuvent être contenus dans une membrane, ou simplement être des unités fonctionnelles flottant librement dans le cytoplasme. Les exemples clés d'organites sont le noyau, les mitochondries et les ribosomes présents dans nos cellules.
Une théorie généralement acceptée suppose que certains organites, notamment les mitochondries et les chloroplastes, étaient autrefois des organismes libres qui ont été engloutis par une cellule primitive, mais au lieu de mourir, ils ont développé une relation symbiotique avec la cellule. Au fil du temps, ils ont perdu des composants non nécessaires à leur nouveau mode de vie, pour finalement devenir les organites que nous connaissons aujourd'hui. Cette théorie est connue sous le nom de théorie endosymbiotique.
La cellule
La cellule est la prochaine plus grande unité d'organisation. Les cellules sont de petits espaces entourés de membranes qui contiennent des organites, lesquels constituent les unités de base à partir desquelles des structures plus grandes sont formées. Elles peuvent soit constituer l'organisme entier, comme c'est le cas des bactéries ou des amibes (organismes unicellulaires), soit être les constituants d'un organisme multicellulaire plus grand, comme les humains.
Dans les organismes multicellulaires, les cellules peuvent être spécialisées dans une fonction. Les cellules musculaires ou les cellules nerveuses en sont des exemples, chacune d'entre elles étant hautement spécialisée en termes de structure pour sa fonction spécifique. La transformation de cellules non spécialisées en cellules spécialisées est appelée différenciation. Les cellules d'un type et d'une fonction similaires ont tendance à se regrouper, formant des structures plus grandes que l'on appelle des tissus.
Les cellules indifférenciées sont appelées cellules souches. Il existe trois principaux sous-types de cellules souches : totipotentes, pluripotentes et multipotentes, chacune étant plus limitée dans le type de cellule qu'elle peut devenir. Les cellules totipotentes peuvent devenir n'importe quel type de cellule dans le corps, y compris les tissus extra-embryonnaires (cellules placentaires). Les cellules pluripotentes peuvent devenir n'importe quel type de cellule dans le corps, à l'exception des cellules placentaires. Les cellules souches multipotentes peuvent devenir plusieurs types de cellules, sans pour autant pouvoir devenir n'importe quel type de cellule.
Le tissu d'organe
En raison de la nature complexe des organismes eucaryotes, il est difficile pour une seule cellule de remplir une fonction à elle seule. C'est pourquoi deux ou plusieurs cellules dotées de structures similaires se regroupent pour remplir une fonction spécifique et sont appelées un tissu. Il existe quatre principaux types de tissus :
Le tissu épithélial : les tissus épithéliaux sont formés de fines couches continues de cellules et tapissent diverses surfaces internes et externes du corps. L'exemple le plus visible de tissu épithélial est la peau, qui fait partie des organes vitaux.
Le tissu conjonctif : comme son nom l'indique, le tissu conjonctif est tout tissu qui relie et soutient d'autres tissus. Un exemple de tissu conjonctif qui n'est pas forcément très évident est le sang, et un exemple plus courant est le tendon.
Le tissu musculaire : le tissu musculaire est composé des muscles qui font bouger notre corps et notre cœur ! Cela comprend le muscle squelettique, le muscle cardiaque et le muscle lisse.
Le tissu nerveux : le tissu nerveux transmet les signaux dans tout le corps. Il est composé de neurones, qui transmettent les signaux, et de la neuroglie, qui sont les cellules de soutien du système nerveux.
Les cellules qui forment l'environnement des neurones sont appelées « cellules gliales ».
Les organismes eucaryotes sont des organismes dotés de cellules eucaryotes, c'est-à-dire de cellules dotées d'organites et d'un noyau.
Les organes et systèmes d'organes
Un organe fait référence à un groupe de tissus qui se réunissent pour remplir une fonction spécifique.
Cela permet de former des choses comme les pompes qui constituent notre cœur, ou un tube capable de déplacer la nourriture comme l'intestin grêle. Un système d'organes (ou système organique) est un groupe d'organes qui travaillent ensemble pour remplir une fonction spécifique. Les systèmes d'organes s'assemblent pour former un organisme. Il existe de nombreux systèmes d'organes dans le corps humain.
Les organes du corps humain et leurs fonctions
Les principaux systèmes organiques du corps humain sont le système nerveux, le système respiratoire, le système endocrinien, le système circulatoire, le système digestif, le système musculaire, le système squelettique, le système urinaire, le système lymphatique, le système excréteur, le système tégumentaire et le système reproducteur.
Le système nerveux : le cerveau, la moelle épinière et les nerfs constituent le système nerveux. Il contrôle toutes les activités des autres systèmes.
Le système respiratoire : en partant des narines jusqu'aux poumons, le système respiratoire contrôle notre respiration.
Le système endocrinien : le système endocrinien sécrète des hormones qui régulent les activités de notre corps. Il est composé de glandes comme les ovaires, les testicules, le thymus et le pancréas.
Le système circulatoire : le système circulatoire est responsable du transport du sang dans tout le corps. Il est composé du cœur et des vaisseaux sanguins.
Le système digestif : le système digestif est responsable de la digestion des substances alimentaires.
Le système musculaire : le système musculaire est responsable des mouvements du corps à l'aide des muscles.
Le système squelettique : le système squelettique forme la structure et assure le soutien du corps. Il est composé d'os.
Le système urinaire : le système urinaire est responsable de l'excrétion des déchets métaboliques et d'autres substances hors du corps sous forme d'urine. Il est composé des reins, de l'uretère, de la vessie et de l'urètre.
Le système lymphatique : composé de la moelle osseuse rouge, du thymus, des vaisseaux lymphatiques, du canal thoracique, de la rate et des ganglions lymphatiques, le système lymphatique est responsable de la protection du corps contre les infections ainsi que de l'évacuation des liquides excédentaires des cellules et des tissus.
Le système tégumentaire : le système tégumentaire est chargé de protéger le corps de l'environnement extérieur. Il est composé de la peau, des ongles et des cheveux.
Le système reproductif : le système reproductif nous permet de produire une progéniture. Il est composé du pénis, des testicules, de la prostate et du scrotum chez les hommes et des ovaires, de l'utérus, du vagin et de la trompe de Fallope chez les femmes.
La Figure 1 ci-dessous illustre différents organes du corps humain.
Fig. 1 - Organes humains : poumons, cœur, foie, estomac, intestin grêle, gros intestin, cerveau, rate, pancréas, vessie, reins. Domaine public.
Exemples de systèmes d'organes
Nous allons explorer deux systèmes d'organes majeurs : le système digestif et le système circulatoire.
Aperçu du système digestif
Le système digestif, comme tous les systèmes d'organes, est formé d'une variété d'organes travaillant ensemble pour réaliser une certaine fonction. Dans le cas du système digestif, il s'agit de traiter et d'extraire les nutriments et l'eau à partir des aliments et des liquides que nous consommons. Pour ce faire, il décompose les grosses molécules en molécules plus petites et absorbe ensuite ces petites molécules dans le corps par diffusion, osmose et transport actif.
Les organes qui composent le système digestif sont les organes du tube digestif, constitués en une série d'organes creux. Le tube digestif est composé de la bouche (sa porte d'entrée), de l'œsophage, de l'estomac, de l'intestin grêle, du gros intestin et de l'anus (sa porte de sortie). Ils sont soutenus par le foie, le pancréas et la vésicule biliaire, qui produisent et stockent des substances qui favorisent la digestion. Les différents organes du système digestif coordonnent leurs actions pour travailler ensemble et extraire efficacement les nutriments et l'eau des aliments et des liquides consommés. Le système digestif détaillé de l'être humain est illustré dans la Figure 2 ci-dessous.
La bouche commence la digestion chimique en sécrétant des enzymes, ainsi qu'en broyant physiquement les aliments par l'action de mastication. Les aliments partiellement digérés descendent ensuite dans l'œsophage jusqu'à l'estomac, où l'acide et les enzymes continuent de les décomposer. Cela passe ensuite dans l'intestin grêle, où des enzymes et des substances supplémentaires sont ajoutées par le pancréas et la vésicule biliaire pour absorber les nutriments. Enfin, les matières traversent le gros intestin où les bactéries digèrent les derniers restes et où l'eau est absorbée avant que les déchets ne soient libérés dans les fèces.
Fig. 2 - Le système digestif de l'être humain. Domaine public.
Aperçu du système circulatoire
Le système circulatoire est responsable, comme son nom l'indique, de la circulation du sang dans le corps. Il se compose du cœur et des vaisseaux sanguins, ainsi que du sang lui-même. Il est chargé d'alimenter les cellules en nutriments et en oxygène, ainsi que d'éliminer les déchets. Il transporte également des composants du système immunitaire, régule l'eau dans le corps et, par le biais du système endocrinien, agit comme un réseau de communication dans le corps. Le système circulatoire détaillé de l'être humain est illustré dans la Figure 3 ci-dessous.
Le cœur, comme tu le sais, pompe le sang dans tout le corps, à travers les vaisseaux sanguins. Ces vaisseaux sanguins sont constitués des artères, des veines et des capillaires. Les artères transportent dans tout le corps du sang oxygéné à haute pression provenant du cœur. Les veines ramènent le sang désoxygéné, à pression relativement basse, vers le cœur. Les capillaires font le lien entre les versions plus petites des deux types précédents, appelées artérioles et veinules, et pénètrent dans les tissus et les organes. Les capillaires sont très petits et ont des parois fines, ce qui en fait le lieu de la majorité des entrées et sorties du sang.
Fig. 3 - Le système circulatoire de l'être humain. Domaine public.
Maladies non transmissibles dans les systèmes d'organes
Si les systèmes d'organes du corps sont affectés par de nombreuses maladies infectieuses, c'est-à-dire des maladies causées par des micro-organismes comme les bactéries ou les virus, ils peuvent aussi souffrir de maladies qui ne sont pas causées par des agents pathogènes infectieux. Ces maladies sont appelées maladies non transmissibles. Deux des principales maladies non transmissibles qui touchent les humains sont les maladies coronariennes et le cancer, chacune d'entre elles ayant son propre ensemble de facteurs de risque.
La maladie coronarienne est une maladie résultant d'une accumulation d'acides gras dans les artères qui alimentent le cœur en sang. Elle entraîne un apport sanguin limité ou inexistant dans certaines zones du cœur, provoquant des symptômes allant de légères douleurs thoraciques à la mort.
Le cancer est une maladie caractérisée par la division incontrôlée de cellules dans le corps, formant parfois une tumeur, et résultant généralement de dommages ou de mutations des gènes qui contrôlent ces processus dans les cellules. Une caractéristique clé du cancer est que les cellules peuvent se propager dans le corps, alors qu'une tumeur bénigne provient de la même division des cellules, mais ne se propage pas à de nouvelles zones. Les symptômes du cancer varient considérablement et dépendent des cellules et des tissus touchés.
Les facteurs de risque sont tout ce qui augmente la probabilité qu'une maladie se produise. Par exemple, l'exposition à des radiations ou à des produits chimiques cancérigènes augmente le risque de cancer, tout comme la consommation excessive d'aliments gras augmente le risque de maladie coronarienne.
Les organes des plantes
Tout comme les humains, les plantes ont aussi des systèmes d'organes. Ils fonctionnent de la même manière que dans tout autre organisme, mais ont tendance à être plus simples. Les plantes ont deux systèmes d'organes, le système radiculaire (ou système racinaire) et le système foliacé (ou système végétatif). Le système racinaire agit un peu comme le système digestif des humains, sauf qu'au lieu d'absorber les ressources des aliments consommés, il absorbe les ressources de l'environnement. Le système végétatif se compose de tiges et de feuilles, ainsi que des organes reproducteurs de la plante. La Figure 4 ci-dessous illustre les systèmes d'organes des plantes.
Fig. 4 - Représentation d'artiste des systèmes d'organes des plantes.
Organes - Points clés
- Les organismes peuvent être décomposés en plusieurs niveaux d'organisation (organelles, cellules, tissus, organes, systèmes d'organes)
- Les systèmes d'organes se composent de plusieurs organes qui travaillent tous ensemble pour atteindre un objectif commun, comme la digestion et l'absorption des substances contenues dans les aliments et les liquides consommés dans le système digestif.
- Les principaux systèmes d'organes du corps sont les suivants : système nerveux, système respiratoire, système endocrinien, système circulatoire, système digestif, système musculaire, système squelettique, système urinaire, système lymphatique, système excréteur, système tégumentaire et système reproducteur.
- Les systèmes organiques peuvent être affectés par des maladies transmissibles et non transmissibles.
References
- Fig. 4 - Représentation d'artiste des systèmes d'organes des plantes. Auteur : Kelvinsong. Source : Wikipedia Commons. License : https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0
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