Nous sommes en 1665. En Inde, la construction du Taj Mahal s’est terminée 12 ans plus tôt. Dans un peu plus d’un an, Isaac Newton installé sous un arbre observera la chute d’une pomme, ce qui lui donnera une idée. Et puis, quelque part à Londres, l’architecte et philosophe de la nature Robert Hooke place une fine tranche de liège dans le porte-objet d’un microscope. En regardant par l’oculaire, il voit une structure étrange.

« Je pouvais percevoir très clairement que [le liège] était perforé et poreux, telle une structure alvéolaire, mais dont les pores n’étaient pas de formes régulières, écrit-il. Ces pores, ou cellules… étaient en effet les premiers pores microscopiques que j’eus observés, peut-être même que quiconque eut observés, car je n’avais encore jamais rencontré d’auteur ou de personne en ayant fait mention avant cet événement. »

Hooke avait découvert la cellule… végétale, pour être plus précis. En fait, il invente le terme en écrivant qu’elles lui rappellent les cellules qu’occupaient les moines chrétiens d’un monastère qu’il avait visité. Malheureusement, les cellules qu’il a observées sont mortes et son microscope n’est pas assez puissant pour voir à l’intérieur de la cellule. Ce n’est que 13 ans plus tard que quelqu’un arrivera à observer une cellule vivante de près.

En utilisant un microscope plus puissant qu’il a lui-même conçu, le commerçant et savant néerlandais Antoni van Leeuwenhoek est le premier à observer des bactéries et des protozoaires, ces organismes unicellulaires qu’il nomme animalcules, ce qui signifie en latin « petits animaux ».

Disparu depuis longtemps maintenant, Hooke est enterré quelque part dans le City of London Cemetery, mais c’est lui qui a fait les premiers pas vers ce qu’on appelle maintenant la théorie cellulaire fondée sur la compréhension que tous les organismes vivants sont composés d’une ou de plusieurs cellules.

Les cellules sont les unités structurelles et fonctionnelles de base de tous les organismes vivants. Toutes les cellules ayant existé sont issues d’autres cellules qui existaient déjà et qui se sont divisées, et divisées, et divisées encore et encore pour en arriver aux 37,2 mille milliards de cellules qui composent l’organisme.

Les deux types de cellules

Il existe deux principaux types de cellules – les procaryotes et les eucaryotes.

Les procaryotes n’ont pas de noyau. Les « petits animaux » observés par Leeuwenhoek étaient des cellules procaryotes. Les bactéries ainsi qu’une autre famille de cellules – les archées – sont des procaryotes.

Les cellules qui composent les plantes et les animaux sont appelées les eucaryotes. Ce type comprend des êtres unicellulaires et multicellulaires.

La cellule, de plus près

Qu’est-ce qui entre dans la composition des cellules d’un animal eucaryote? Si vous pouviez rapetisser au point d’atteindre la taille d’une cellule ou une taille plus petite encore, que verriez-vous?

Imaginez que vous rétrécissez de plus en plus. Le monde autour de vous devient de plus en plus grand et de plus en plus flou. À mesure que vous rapetissez, vous vous concentrez sur un groupe de structures, comme les petites cages observées par Hooke, il y a bien longtemps.

Vous arrivez bientôt à une cellule en particulier. Il faut savoir que certaines cellules présentent une surface externe plus complexe que d’autres et ont des accessoires que d’autres n’ont pas, les microvillosités, par exemple.

Les microvillosités s’étendent comme des doigts à partir de la surface de la cellule et jouent un rôle important dans l’absorption des nutriments. Elles augmentent aussi considérablement la surface de contact de la cellule sans modifier sa taille globale. Des cils s’étendent encore plus loin que les microvillosités et peuvent faire circuler différentes substances le long de la surface de la cellule.

On peut également retrouver le flagelle, une structure mince ressemblant à une queue, qui est en mesure de propulser toute la cellule pour lui permettre de nager!

La membrane plasmique

Toutes les cellules dépendent de l’indispensable membrane plasmique. Telle une barrière, celle-ci maintient l’intégrité du contenu de la cellule tout en laissant passer les aliments et les nutriments.

La membrane plasmique se compose d’une double couche d’acides gras qu’on appelle les phospholipides. Ces acides gras sont formés d’une tête et d’une queue. La tête est hydrophile, ce qui signifie qu’elle attire l’eau. La queue, pour sa part, est hydrophobe, c’est-à-dire qu’elle repousse l’eau. C’est cette combinaison de tête et de queue qui permet la structure et la fonction de la membrane.

À mesure que vous rapetissez, vous passez à travers la membrane plasmique et voyagez vers l’intérieur de la cellule. Vous pouvez apercevoir brièvement la bicouche de phospholipides, telle une fermeture éclair qui serait maintenue en place par les liaisons chimiques entre les queues hydrophobes.

Le cytoplasme et le cytosquelette

À votre arrivée à l’intérieur de la cellule, vous vous retrouvez dans un liquide appelé cytoplasme. Il contient une substance riche en acides aminés et en potassium, le cytosol. On appelle également cette solution le liquide intracellulaire.

Vous pouvez aussi distinguer un réseau de ce qui semble être des toiles ou des échafaudages. Il s’agit du cytosquelette qui procure un soutien structurel à la cellule et permet la circulation des différents éléments à l’intérieur de celle-ci. Le cytosquelette se compose de trois types de fibres protéiques : les microfilaments, les filaments intermédiaires et les microtubules.

Les microfilaments, les plus petits des trois types, sont composés de brins de protéines enroulés qui peuvent se resserrer sur eux-mêmes afin de raccourcir la cellule. Ce phénomène se produit souvent dans les cellules musculaires où il contribue à leur contraction.

Les filaments intermédiaires sont des brins de protéines enroulés qui servent principalement à fournir une structure à la cellule et à la maintenir ensemble.

En forme de spirale, les microtubules s’assemblent de manière à former un cylindre creux qui aide au maintien de la forme de la cellule et favorise la circulation des organites (les différentes parties de la cellule) à l’intérieur de la cellule.

Ils forment ce qu’on appelle le centrosome dont les structures – les centrioles – organisent les microtubules et fournissent un soutien additionnel à la cellule, tout en participant au processus de la séparation pendant la division cellulaire.

Entre le cytoplasme et le cytosquelette, vous pouvez observer le principal soutien structurel de la cellule. Vous voyez aussi de nombreuses structures à l’aspect étrange : ce sont les organites, ces parties importantes de la cellule remplissant chacune des fonctions précises.

Le réticulum endoplasmique

Les premières structures que vous pouvez voir ressemblent à des assemblages de plusieurs cavernes longues et étroites. Ce sont les réticulums endoplasmiques (RE). Il y en a deux types.

Le premier est le réticulum endoplasmique rugueux qui s’étend à partir du noyau. Les ribosomes attachés à l’extérieur de sa membrane lui confèrent cette apparence rugueuse. Ces ribosomes produisent ce qu’on appelle des chaînes polypeptidiques. Il s’agit là d’une manière élégante de parler des protéines. Les protéines créées par les ribosomes sont libérées dans le RE, où elles sont traitées et préparées avant d’être relâchées dans la cellule. Lors de leur libération, les protéines voyagent dans une vésicule de transport, un sac qui se forme à partir de la membrane du RE.

Il est important de préciser que les ribosomes ne sont pas des organites. Ils jouent toutefois un rôle vital dans la cellule, car ce sont des usines de fabrication de protéines. Soit ils flottent dans le cytosol, en route vers un autre endroit de la cellule, soit ils sont attachés au RE rugueux. Les ribosomes comprennent deux sous-unités, une petite et une grande. La petite sous-unité effectue la lecture de l’acide ribonucléique (ARN) qui contient les instructions pour l’organisation des acides aminés en chaînes polypeptidiques, tandis que la grande sous-unité se charge de l’assemblage des chaînes polypeptidiques.

Ensuite, vous pouvez voir le RE lisse. Il s’agit d’un autre organite doté d’une membrane mais dénué de ribosome, c’est pourquoi on le qualifie de « lisse ». Le RE lisse contient des enzymes qui modifient les polypeptides, produisent des lipides et des glucides et détruisent les toxines. La majeure partie des lipides et du cholestérol qui composent les membranes cellulaires sont produits dans le RE lisse.

L’appareil de Golgi

En regardant ailleurs, vous tombez sur l’appareil de Golgi. Remportant sans contredit la palme du meilleur nom parmi les organites, l’appareil de Golgi est un autre organite doté d’une membrane qui modifie, emballe et entrepose des protéines.

Cet organite ressemble à un groupe de citernes qui sont de plus en plus grosses à partir du centre. Les vésicules de transport lui apportent des protéines en provenance du RE. Les protéines sont transformées à mesure qu’elles voyagent à travers l’appareil de Golgi. Différents enzymes ajoutent ou réarrangent certaines molécules. Parfois, des glucides sont ajoutés pour former ce qu’on appelle des glycoprotéines.

Une fois arrivées à la dernière citerne, les protéines sont confinées dans différentes vésicules, les vésicules de sécrétion. La majorité de ces protéines se dirigent vers la membrane plasmique. Elles sont soit intégrées à la membrane, soit libérées à l’extérieur de la cellule.

Les lysosomes

L’appareil de Golgi est essentiel à la production de lysosomes, ces vésicules qui se détachent de sa membrane pour servir de camions à ordures de la cellule. Les lysosomes sont constitués d’une membrane renfermant des enzymes digestives qui ramassent les déchets cellulaires ou les organites défectueux afin de les recycler ou les convertir en déchets. Ils jouent également un rôle important dans la protection de la cellule contre les bactéries et les virus.

Les protéasomes

Après avoir parcouru l’appareil de Golgi, vous arrivez aux protéasomes. Ces organites qui se retrouvent un peu partout dans le cytoplasme participent à la gestion des protéines présentes dans la cellule. Les protéasomes décomposent les protéines anormales ou mal repliées ou encore celles dont la cellule n’a plus besoin.

Une autre protéine, l’ubiquitine, est placée sur les protéines à titre d’indicateur lorsqu’elles doivent être recyclées par les enzymes présentes dans le cytoplasme. Les protéines ciblées sont alors attirées à l’intérieur des protéasomes et décomposées par un processus appelé la protéolyse. Les liaisons peptidiques sont brisées au cours de ce processus et les chaînes peptidiques qui en résultent sont ensuite libérées dans la cellule où elles seront recyclées.

Les peroxysomes

Un peu plus loin, vous rencontrez d’autres structures étranges appelées peroxysomes. Techniquement, ce ne sont ni des organites ni des enzymes. La meilleure façon de les décrire serait de dire que ce sont des complexes protéiques.

Dotés de membranes et se détachant eux aussi du RE, les peroxysomes se chargent de la décomposition des acides gras à longue chaîne et des acides aminés, processus au cours duquel ils peuvent produire du peroxyde d’hydrogène. Ce sous-produit représente un danger pour la cellule, car il est susceptible de réagir avec de nombreuses substances. Pour cette raison, les peroxysomes transportent également une enzyme qui convertit le peroxyde en eau et en oxygène. C’est ce qu’on appelle nettoyer derrière soi!

Les mitochondries

Après avoir exploré les peroxysomes, vous apercevez des organites qui ont une forme de fève, les mitochondries. Ce sont les centrales énergétiques très efficaces de la cellule. Elles convertissent les particules des aliments qui arrivent dans la cellule en une molécule, l’adénosine triphosphate ou ATP. Cette molécule est la « monnaie » de la cellule. L’ATP est en mesure de stocker l’énergie et de la transférer à d’autres parties de la cellule.

Les mitochondries ont une membrane interne et une membrane externe. Leur nombre varie d’une cellule à l’autre. De manière générale, plus une cellule est active, plus elle contient un nombre élevé de mitochondries. Par exemple, les cellules du foie contiennent des milliers de mitochondries. L’activité physique aérobique peut vraiment faire augmenter le nombre de mitochondries dans les cellules musculaires. Il n’est donc pas surprenant qu’on ait plus d’énergie lorsqu’on fait régulièrement de l’exercice.

Le noyau

Vous arrivez finalement au noyau, la plus grosse structure de la cellule. Le noyau a deux membranes qui, ensemble, forment l’enveloppe nucléaire.

Cette enveloppe, dont la membrane est parsemée de petits pores à sa surface, renferme le nucléoplasme. L’enveloppe nucléaire agit comme un mur tandis que les pores tiennent lieu de portails laissant certaines molécules entrer dans la cellule et en sortir. Semblable au cytoplasme de la cellule, le nucléoplasme est une substance sirupeuse dans laquelle sont suspendues les structures qui se trouvent à l’intérieur de la membrane nucléaire.

Le nucléole, qui est constitué d’acide désoxyribonucléique (ADN), d’ARN et de protéines, est suspendu dans le nucléoplasme. Le nucléole est le lieu de naissance des ribosomes qui, rappelons-le, fabriquent des protéines essentielles au fonctionnement des cellules saines.

Comme vous rapetissez encore, vous commencez à pouvoir distinguer la structure à doubles hélices entrelacées de l’ADN de la cellule. Vous étendez le bras pour y toucher, vous êtes de plus en plus petit, de plus en plus près. Puis finalement, vous établissez le contact. Dans un éclair, vous retournez à votre taille initiale, incertain d’avoir atteint votre but.

Quelque part dans le City of London Cemetery, les premiers rayons de lumière d’une nouvelle journée touchent un brin d’herbe fraîchement germé. Les cellules formant la graine de ce brin, enrichies par la bonne terre et le soleil, se sont divisées encore et encore jusqu’à ce qu’une petite pousse se déploie dans l’air vivifiant du matin.

Vos cinq sens se mettent au travail dès le saut du lit. Les rayons du soleil qui illuminent votre chambre, l’odeur du déjeuner, le son du réveille-matin : toutes ces expériences sont le produit de votre environnement, de vos organes sensoriels et de votre cerveau

La capacité d’entendre, de toucher, de voir, de goûter et de sentir fait partie de la manière dont l’organisme est configuré. Ces cinq sens vous permettent de connaître le monde dans lequel vous vivez et de prendre des décisions en conséquence. Le temps est venu d’en apprendre davantage sur vos cinq sens.

La fonction des cinq sens

Vos cinq sens vous lient à votre environnement. Les données qu’ils rassemblent vous renseignent sur celui-ci et vous permettent de prendre des décisions éclairées. Le goût amer, par exemple, peut attirer votre attention sur un aliment potentiellement dangereux. Le gazouillis des oiseaux peut vous signaler qu’il y a probablement des arbres ou une source d’eau à proximité.

Les sensations sont recueillies par les organes sensoriels et interprétées par le cerveau. Mais comment des données comme la texture et la lumière se rendent-elles jusqu’au centre de commande de l’organisme? Il y a une section spécialisée dédiée aux sens dans le système nerveux qu’on appelle le système nerveux sensoriel, comme vous l’aurez deviné.

Les organes sensoriels dans l’organisme (nous les verrons en détail plus loin) sont connectés au cerveau par des nerfs. Les nerfs envoient de l’information au cerveau par l’intermédiaire d’influx électrochimiques. Le système nerveux sensoriel rassemble et envoie un flot constant d’information sensorielle en provenance de l’environnement. Cette information liée à la couleur, la forme et la texture des objets à proximité aide le cerveau à les identifier.

Quels sont les cinq sens?

Cinq sens sont à la base du système de perception de l’organisme. Il s’agit de l’ouïe, du toucher, de la vue, du goût et de l’odorat. L’organisme utilise chacun d’eux comme un outil servant à brosser un portrait clair du monde qui nous entoure.

Votre cerveau dépend de différents organes des sens pour la cueillette de l’information sensorielle. Les organes qui entrent en jeu dans les cinq sens sont :

• les oreilles (ouïe)
• la peau et les poils (toucher)
• les yeux (vue)
• la langue (goût)
• le nez (odorat)

Les données recueillies par les organes sensoriels aident le cerveau à comprendre la diversité et le dynamisme de l’environnement. Cette compréhension joue un rôle clé dans la prise de décisions sur le moment, en plus de la mémorisation. Le temps est maintenant venu d’examiner en détail chacun des sens et d’en apprendre davantage sur la manière dont on capte les sons, les textures, les paysages, les goûts et les odeurs qu’on perçoit.

Toucher

La peau, qui est le plus volumineux organe de l’organisme, constitue le principal organe du sens du toucher. Mécanoréception est le terme scientifique pour toucher.

Le toucher peut sembler simple, mais il est un peu plus complexe qu’on peut le croire. En effet, l’organisme peut détecter différentes formes de toucher, ainsi que des variations de température et de pression.

Comme le sens du toucher peut être perçu dans l’ensemble de l’organisme, les nerfs qui le détectent envoient l’information au cerveau via le système nerveux périphérique. Il s’agit ici de nerfs qui partent de la moelle épinière pour se rendre partout dans l’organisme.

Des nerfs situés sous la peau envoient au cerveau de l’information sur ce que vous touchez. Il existe différentes cellules nerveuses spécialisées pour différentes sensations liées au toucher. La peau du bout des doigts, par exemple, possède des récepteurs tactiles différents de ceux qui sont situés sur la peau des bras et des jambes.

Le bout des doigts peut détecter les changements de texture et de pression, comme lorsqu’on touche du papier sablé ou qu’on appuie sur un bouton. Les bras et les jambes sont recouverts d’une peau qui détecte bien l’étirement et le mouvement des articulations. La peau sur les membres informe également le cerveau de la position du corps.

La peau des lèvres et de la plante des pieds est particulièrement sensible au toucher léger. La langue et la gorge ont leur propre type de récepteurs tactiles qui renseignent le cerveau sur la température des boissons et des aliments consommés.

Goût

Puisqu’il est question d’aliments et de boissons, essayez d’éviter de saliver pendant que nous allons traiter du sens suivant. Le goût permet à votre cerveau de recevoir de l’information au sujet des aliments que vous consommez. À mesure que vous mastiquez la nourriture et qu’elle se mêle à la salive, votre langue s’active et récolte des données sensorielles concernant le goût de votre repas.

Les petites saillies à la surface de la langue – les papilles gustatives – transmettent les goûts au cerveau. La langue en compte des milliers et, chaque semaine, les vieilles sont remplacées par de nouvelles, maintenant ainsi le goût bien aiguisé.

Au centre de ces papilles gustatives se trouvent de 40 à 50 cellules gustatives spécialisées. Les molécules des aliments se lient à ces cellules spécialisées, ce qui génère des influx nerveux. Votre cerveau interprète ces signaux et c’est ainsi que vous pouvez connaître le goût de votre nourriture.

Il existe cinq saveurs de base détectées par la langue et envoyées au cerveau : sucré, acide, amer, salé et umami. Le dernier goût, umami, vient du mot japonais pour « savoureux ». On trouve ce goût dans des aliments comme les bouillons et la viande.

Un exemple classique du goût sucré est le sucre. On retrouve le goût acide dans des aliments comme les agrumes et le vinaigre. Le sel et les aliments à teneur élevée en sodium sont les sources du goût salé, et la langue perçoit l’amertume en provenance d’aliments et de boissons comme le café, le chou frisé et les choux de Bruxelles.

Selon une théorie sur le goût acceptée autrefois, différentes régions de la langue seraient consacrées à un des cinq goûts en particulier. Cette théorie n’a plus cours aujourd’hui. Les recherches montrent plutôt que chacun des goûts peut être détecté n’importe où sur la langue.

Donc, pendant les collations ou les repas, votre cerveau reçoit constamment de l’information concernant les aliments consommés. Les goûts en provenance des différentes parties d’un repas sont combinés à mesure que la nourriture est mastiquée et avalée. Chaque goût perçu par la langue aide le cerveau à reconnaître la saveur de la nourriture.

Au cours de votre prochain repas, essayez de percevoir chacun des cinq goûts pendant que vous mangez. Une telle attention vous permettra d’acquérir une appréciation nouvelle de votre cerveau et des efforts qu’il déploie pour faire ressortir la saveur des aliments.

Vue

Le troisième sens est la vue (également appelé la vision), et elle est créée par l’action conjuguée du cerveau et une paire d’organes sensoriels : les yeux. La vision est souvent perçue comme le plus puissant des sens. L’explication en est que les humains tendent à se fier davantage à la vue qu’à l’ouïe ou à l’odorat pour se renseigner sur leur environnement.

Quand vous regardez autour de vous, vos yeux détectent la lumière du spectre visible. Le rouge, l’orange, le jaune, le vert, le bleu, l’indigo et le violet sont les couleurs qu’on rencontre sur le spectre de la lumière visible. Cette lumière peut provenir d’une lampe, d’un écran d’ordinateur ou encore du soleil.

Lorsque la lumière se reflète sur les objets qui vous entourent, vos yeux envoient des signaux à votre cerveau et une image reconnaissable se crée. Vos yeux utilisent la lumière pour lire, pour discerner les couleurs et même pour choisir la combinaison de couleurs appropriée pour une tenue vestimentaire.

Vous est-il déjà arrivé de vous habiller dans l’obscurité et de mettre des chaussettes dépareillées? Ou de vous apercevoir, une fois rendu au travail, que votre chandail est à l’envers? Une lumière dans votre garde-robe est la solution toute simple qui vous permettra d’éviter ce genre de maladresse. Voici pourquoi.

Les yeux ont besoin de lumière pour être en mesure d’envoyer de l’information sensorielle au cerveau. Les particules de lumière (appelées photons) entrent dans l’œil par la pupille et sont dirigées sur la rétine (la partie de l’œil sensible à la lumière).

Il existe deux types de cellules photoréceptrices sur la rétine : les bâtonnets et les cônes. Les bâtonnets reçoivent l’information concernant l’intensité de la lumière, tandis que les cônes arrivent à distinguer les différentes couleurs. Ces photorécepteurs travaillent en harmonie pour recueillir l’information lumineuse et pour transmettre les données au cerveau.

Quand la lumière éclaire les bâtonnets et les cônes, une protéine – la rhodopsine – est activée. Cette dernière déclenche une chaîne de signaux convergeant vers le nerf optique qui fait la connexion entre l’œil et le cerveau. En effet, le nerf optique est le câble qui transmet l’information reçue par l’œil directement dans le cerveau.

Lorsque le cerveau reçoit des données relatives à la lumière, une image visuelle se forme. Ce que vous « voyez » quand vous ouvrez les yeux est l’interprétation que votre cerveau fait de la lumière qui entre dans vos yeux. Il est plus facile pour votre cerveau de percevoir et de comprendre votre environnement dans une lumière abondante. C’est pourquoi le choix d’une tenue vestimentaire dans l’obscurité constitue un défi.

Afin d’optimiser la vision, les yeux s’ajustent pour laisser entrer le maximum de lumière. C’est pourquoi les pupilles se dilatent (s’agrandissent) dans le noir. Ainsi, plus de lumière peut pénétrer dans vos yeux pour créer une image aussi claire que possible dans le cerveau.

Fournissez donc à vos yeux la luminosité dont ils ont besoin en vous assurant de lire, de travailler et de jouer dans des endroits bien éclairés. Vous réduirez ainsi le stress subi par vos yeux et rendrez votre vision plus aisée et plus claire. Vous pouvez également installer des veilleuses dans les couloirs afin de trouver votre chemin de manière sécuritaire dans l’obscurité.

Ouïe

Le terme scientifique pour l’ouïe est l’audition. Toutefois, ce genre d’audition ne devrait pas vous inquiéter. L’ouïe est un sens puissant. Il peut vous procurer de la joie ou vous tenir loin du danger.

Lorsque vous entendez la voix d’une personne que vous aimez, votre sens de l’ouïe perçoit cette voix comme familière et réconfortante. L’air de votre chanson favorite est un autre exemple de votre audition en action.

Les sons peuvent également vous avertir d’un danger potentiel. C’est le cas des klaxons de voiture, des sifflets de train et les détecteurs de fumée. Votre cerveau est donc en mesure d’assurer votre sécurité grâce à votre ouïe.

Vos oreilles recueillent ce genre d’information sensorielle pour votre cerveau. Cette information lui parvient par le biais d’ondes sonores, une forme d’énergie mécanique. Chaque onde sonore est une vibration dont la fréquence est unique. Vos oreilles reçoivent et amplifient les ondes sonores et votre cerveau les interprète comme un dialogue, un air de musique, un rire et plus encore.

Les oreilles peuvent avoir différentes tailles et différentes formes, mais elles partagent certaines similarités. La partie charnue externe est le pavillon de l’oreille. Ce dernier recueille les ondes sonores transmises par l’environnement et les canalise vers une membrane située au fond du conduit auditif.

Il s’agit de la membrane tympanique plus communément connue sous le nom de tympan. Les ondes sonores rebondissent contre la membrane, et les vibrations voyagent dans le tympan. Ces vibrations sont ensuite amplifiées par de petits os attachés à l’autre côté du tympan.

Lorsque les ondes sonores ont pénétré l’oreille et ont été amplifiées par le tympan, elles voyagent jusqu’à des canaux remplis de liquide dans l’oreille profonde. Ces canaux sont les cochlées. Elles sont tapissées de minuscules cellules ressemblant à des poils, qui peuvent détecter les changements dans le liquide qui les entoure. Lorsque les ondes sonores sont diffusées dans les cochlées, le liquide se met à bouger.

Le mouvement du liquide contre les cellules ciliées génère des influx qui sont envoyés au cerveau. Étonnamment, les ondes sonores sont presque instantanément converties en signaux nerveux. Donc, grâce à votre sens de l’ouïe, de simples vibrations se transforment en sons familiers.

Odorat

Le cinquième et dernier sens est l’odorat. L’olfaction, un autre mot pour désigner l’odorat, est un sens bien particulier puisque son organe sensitif est connecté directement au cerveau, ce qui le rend extrêmement puissant.

Les odeurs provenant de particules en suspension dans l’air que vous respirez pénètrent dans l’organisme par le nez. Le fait d’inspirer profondément par le nez et de se rapprocher de la source d’une odeur peut en intensifier le parfum.

Il y a dans le nez un gros nerf qu’on appelle le bulbe olfactif. Il prend son origine dans la partie supérieure du nez et se connecte directement au cerveau. Les molécules en suspension qui sont inspirées par le nez déclenchent une réponse nerveuse du bulbe olfactif. Ce dernier détecte l’odeur et en informe immédiatement le cerveau.

Des concentrations élevées de molécules odorantes génèrent une stimulation plus profonde du cerveau par l’intermédiaire du bulbe olfactif. C’est pourquoi les odeurs fortes sont répugnantes et donnent la nausée. Les parfums plus légers envoient au cerveau des signaux plus doux.

Vous avez besoin de votre sens de l’odorat pour une variété de raisons. Les odeurs fortes et déplaisantes constituent une excellente façon de signaler à votre cerveau que la nourriture que vous vous apprêtez à manger est avariée. Les odeurs douces et agréables vous mettent à l’aise. Les odeurs qui proviennent du corps (les phéromones) vous aident à créer des liens avec les personnes qui vous sont chères. Peu importe l’odeur, votre nez et votre cerveau travaillent en équipe pour vous procurer du plaisir.

Les sens travaillent en harmonie pour créer des sensations fortes

Le cerveau prend rarement des décisions en se basant uniquement sur l’information en provenance d’un seul sens. Les cinq sens travaillent en collaboration pour vous permettre d’obtenir un portrait complet de votre environnement.

Vous pourrez observer ce principe en action la prochaine fois que vous irez faire une promenade.

Prenez le temps d’observer les différentes sensations que vous vivez au cours de votre promenade et prenez en note : assistez-vous à un coucher de soleil coloré, ou entendez-vous le murmure de l’eau dans un ruisseau, ou encore touchez-vous des feuilles qui jonchent le sol? En portant ainsi attention à l’effet de la convergence des sens, il vous sera difficile de vous promener sans faire de nouvelles expériences.

Voici quelques exemples connus de la collaboration entre certains sens :

Odorat + Goût = Saveur

À l’instar d’une promenade, un bon repas peut faire appel à plusieurs de vos sens. La saveur est souvent définie comme étant simplement le goût des aliments, mais en fait, elle résulte de la combinaison des sens du goût et de l’odorat.

Les cinq sens abordés plus tôt ne décrivent pas précisément l’expérience liée à la consommation d’un repas. On peut difficilement attribuer une saveur sucrée, salée, acide, amère ou umami à un aliment comme la menthe ou l’ananas. Toutefois, le cerveau n’interprète pas les saveurs uniquement à l’aide des papilles gustatives; le sens de l’odorat y contribue également. C’est ce qu’on appelle l’olfaction rétronasale.

Lorsque vous mangez, les molécules voyagent jusqu’à la cavité nasale en empruntant le canal entre le nez et la bouche. Arrivées à destination, elles sont détectées par le bulbe olfactif et interprétées par le cerveau. Vos papilles gustatives recueillent également de l’information sur les goûts. Ces données sensorielles en provenance du nez et de la langue sont traitées par le cerveau et perçues comme une saveur.

Lorsqu’on consomme de la menthe poivrée, la collaboration de la langue et du nez nous permet de percevoir plus qu’un simple goût amer, mais aussi une gâterie rafraîchissante et délicieuse. De la même manière, une tranche d’ananas n’est pas seulement acide, elle est acidulée, sucrée et aigre.

Vous pouvez constater la façon dont l’odorat influe sur les saveurs en vous bouchant le nez pendant que vous mangez. Le fait d’entraver ce passage entraîne une diminution significative de la perception des saveurs. À l’inverse, le fait de mastiquer lentement permet de percevoir plus intensément la saveur des aliments, car une plus grande partie du parfum est détectée par le nez.

Les sens et la mémoire

Certaines odeurs peuvent ramener à l’esprit des souvenirs marquants. C’est un phénomène intéressant. Les études suggèrent que la capacité des odeurs à faire ressurgir des souvenirs émotifs serait attribuable au positionnement du bulbe olfactif dans le cerveau.

Effectivement, le bulbe olfactif est connecté directement au cerveau en deux endroits : l’amygdale et l’hippocampe. Ces régions sont fortement liées aux émotions et à la mémoire. L’odorat est le seul des cinq sens à traverser ces régions. C’est ce qui pourrait expliquer pourquoi les odeurs et les fragrances peuvent évoquer des émotions et des souvenirs de manière plus forte que les paysages, les sons et les textures.

Que se passe-t-il en cas de perte sensorielle?

Certaines personnes vivent avec la diminution, ou même l’absence complète d’un de leurs sens. Si tel est votre cas, vous n’êtes pas seul. Une foule de gens ont une expérience similaire à la vôtre.

On peut penser notamment à la perte de vision ou d’audition. La cécité et la surdité peuvent survenir à la naissance, ou apparaître au cours de la vie. Toutes les personnes ne sont pas affectées de la même manière. L’important est de se rendre compte qu’il est possible, pour les personnes sourdes ou aveugles, d’avoir une vie riche et bien remplie.

Souvent, si l’un des sens est faible, ou absent, les quatre autres sens seront renforcés afin d’aider le cerveau à se faire une idée complète de son environnement. Votre sens de l’odorat ou de l’audition peut être plus aiguisé si vous êtes aveugle ou malvoyant. Si vous êtes sourd ou malentendant, vos sens du toucher et de la vue peuvent gagner en acuité.

Il existe de merveilleux outils à l’usage des personnes qui ont subi une perte sensorielle. Parlez à quelqu’un à qui vous faites confiance si vous avez des besoins reliés à votre propre diminution de sensations. Montrez-vous également respectueux envers les autres personnes qui vivent sans l’usage de certains sens.

Soutenez vos cinq sens grâce à de saines habitudes

Vos sens ajoutent de la variété et de la texture à votre vie. Il est important de les maintenir en santé. Il est parfaitement normal de vivre un certain déclin des sensations avec l’âge. Toutefois, il y a certaines mesures à prendre afin de préserver vos sens et de prendre soin de votre corps en même temps.

Voici quatre conseils importants :

• Prenez soin de votre ouïe. L’exposition aux bruits forts peut, à long terme, causer des dommages aux membranes qui créent les sons dans les oreilles. Portez des bouchons d’oreilles quand vous assistez à des concerts tapageurs ou quand vous manœuvrez de la machinerie lourde. Écoutez de la musique à un volume raisonnable. Prenez les précautions nécessaires pour pouvoir jouir d’une bonne audition tout au long de votre vie.
• Protégez vos yeux des rayons solaires en portant des lunettes de soleil. Vous pouvez également soutenir votre vision en consommant des aliments qui contiennent de bons gras, des antioxydants (particulièrement de la lutéine et de la zéaxanthine) et de la vitamine A.
• Protégez votre peau sensible au toucher en utilisant un écran solaire et une crème hydratante. Buvez aussi suffisamment d’eau afin d’éviter la déshydratation.
• Intégrez une grande quantité de vitamines et de minéraux à votre alimentation. Consommez des aliments entiers, des fruits et beaucoup de légumes. La supplémentation peut également contribuer de manière facile et pratique à une alimentation saine.

Vous pouvez mettre vos cinq sens à contribution en pratiquant des activités comme le jardinage, la marche et le cyclisme. Prenez conscience des paysages, des sons et des odeurs qui vous entourent. Faites des choix sains afin de pouvoir continuer à profiter de la vie grâce à vos sens.

À propos de l’auteure

Sydney Sprouse est une rédactrice scientifique indépendante basée à Forest Grove en Oregon. Elle détient un baccalauréat en biologie humaine de la Utah State University, où elle a travaillé comme stagiaire en recherche et rédactrice boursière. Étudiante permanente des sciences, sa motivation consiste à rendre accessible au plus grand nombre les recherches scientifiques actuelles. Les sujets qui l’intéressent avant tout : la biologie humaine, la santé et l’alimentation.

On ne transforme pas les aliments en énergie d’un simple claquement de doigts. Par contre, la production d’énergie cellulaire à partir des aliments que l’on consomme est à ce point efficace qu’on pourrait croire qu’il s’agit d’un jeu d’enfant. Il reste que l’une des molécules les plus importantes de l’organisme travaille très fort pour produire de l’énergie cellulaire. Peut‑être n’en avez‑vous jamais entendu parler, mais il s’agit de l’ATP, ou adénosine triphosphate.

Le temps est maintenant venu de donner à l’ATP une attention bien méritée.

C’est l’ATP qui permet aux cellules d’utiliser l’énergie en provenance des aliments pour effectuer l’ensemble de leurs tâches. Ce véhicule énergétique se trouve dans toutes les cellules de l’organisme : les muscles, la peau, le cerveau, partout. Essentiellement, c’est l’ATP qui crée l’énergie cellulaire.

La production d’énergie cellulaire n’en demeure pas moins un processus complexe. Mais heureusement, il n’est pas nécessaire d’être un scientifique pour en comprendre les rouages. En parcourant les dix questions ci-dessous, vous obtiendrez des réponses simples qui vous permettront d’étendre vos connaissances sur le sujet. Apprenez d’abord les bases avant de passer aux détails des processus chimiques qui entrent en jeu.

1. Qu’est-ce que l’ATP?

L’ATP est la molécule transporteuse d’énergie la plus abondante dans l’organisme. Elle canalise l’énergie contenue dans les molécules des aliments et la libère pour fournir aux cellules l’énergie nécessaire à l’accomplissement de leur travail.

On peut concevoir l’ATP comme une monnaie d’échange entre les cellules de l’organisme. Les aliments que vous consommez sont transformés par la digestion en petites sous-unités de macronutriments. Les glucides en provenance de votre alimentation sont convertis en un sucre simple : le glucose.

Ce sucre simple possède un grand « pouvoir d’achat » d’énergie cellulaire. Toutefois, les cellules n’acceptent pas le glucose comme mode de paiement. Vous devez donc convertir votre glucose en une monnaie qui sera reçue par la cellule.

La monnaie acceptée est l’ATP. Le glucose est converti en ATP par le biais d’une chaîne complexe de réactions chimiques – la monnaie d’échange de l’organisme. Ce processus de conversion s’appelle la respiration cellulaire (ou métabolisme cellulaire).

À l’instar de la conversion d’argent d’une monnaie à une autre, l’énergie en provenance du glucose prend la forme de composés chimiques temporaires à la fin de chaque réaction. Le glucose passe par de nombreux autres composés avant que son énergie se stabilise sous forme d’ATP. Pas de souci. Nous verrons certains de ces composés à la question 4 portant sur la chaîne d’échange d’énergie.

2. Quel type de molécule est l’ATP?

L’acronyme ATP veut dire adénosine triphosphate. Ce nom complexe signifie qu’il s’agit d’un acide nucléique (une protéine) attaché à un sucre et à une chaîne phosphate. Ces chaînes sont composées de groupes d’atomes de phosphore et d’oxygène liés les uns aux autres. Fait intéressant : l’ATP est très semblable aux protéines qui se trouvent dans le matériel génétique.

3. Comment l’ATP transporte-t-elle l’énergie?

La chaîne phosphate est la partie de la molécule d’ATP qui transporte l’énergie. D’importantes réactions chimiques se produisent le long de cette chaîne.

Passons donc en revue certaines règles simples de chimie afin de mieux comprendre ce qui se passe. Lors de la formation de liaisons chimiques entre atomes et molécules, il y a stockage d’énergie. Cette énergie est retenue dans la liaison chimique jusqu’au moment où elle doit se briser.

Lorsque les liaisons chimiques se brisent, l’énergie est libérée. Dans le cas de l’ATP, il s’agit d’une grande quantité d’énergie qui aide la cellule à accomplir son travail. Tout excédent d’énergie quitte l’organisme sous forme de chaleur.

Les atomes qui forment la chaîne phosphate ayant une charge très négative, il faut que les liaisons chimiques dans l’ATP soient très fortes. En effet, ces atomes sont toujours à la recherche de molécules à charge positive avec lesquelles ils peuvent se lier. En quittant la chaîne phosphate, ces molécules peuvent enfin trouver l’équilibre recherché.

En résumé, il faut une grande quantité d’énergie pour maintenir l’intégrité de la chaîne phosphate à charge négative, car lorsque la chaîne est brisée par une force de charge positive, cette grande quantité d’énergie stockée est libérée à l’intérieur de la cellule.

4. D’où vient l’ATP?

Le glucose a pour tâche d’entamer le processus de conversion d’énergie qui permettra à l’ATP de fournir aux cellules le carburant dont elles ont besoin.

La première réaction chimique du processus de formation de l’ATP est la glycolyse. Au sens littéral, ce terme signifie « décomposer le glucose » (glyco = glucose et lyse = décomposer). Ce processus dépend de l’action de protéines qui séparent les molécules de glucose et créent un composé plus petit, le pyruvate.

Revenons maintenant aux formes temporaires que prend la monnaie d’échange d’énergie entre le glucose et l’ATP. Le pyruvate est le deuxième composé important qui se forme lors des réactions chimiques du processus de conversion d’énergie. Une fois produit, le pyruvate se déplace vers une région de la cellule qui se spécialise exclusivement dans la production d’énergie. Cette région s’appelle la mitochondrie.

Dans la mitochondrie, le pyruvate est converti en dioxyde de carbone et un autre composé, la coenzyme acétylique A. Le dioxyde de carbone produit à cette étape est évacué lors de l’expiration. La coenzyme acétylique A poursuit le processus de création d’ATP.

La prochaine réaction chimique fait appel à la coenzyme acétylique A pour créer du dioxyde de carbone additionnel, ainsi qu’une molécule transporteuse d’énergie, la nicotinamide adénine dinucléotide (NADH). La NADH est un composé particulier. Vous vous rappelez que les contraires s’attirent et que les composés de charge négative cherchent une charge positive afin d’atteindre un état d’équilibre? Il se trouve que la NADH est l’une de ces molécules de charge négative cherchant un partenaire de charge positive.

La NADH joue un rôle dans la dernière étape de la création d’ATP. En effet, l’adénosine diphosphate (ADP) précède l’adénosine triphosphate, et c’est la NADH qui aide l’ADP à créer l’ATP débordante d’énergie.

La charge négative de la NADH a recours à une protéine spéciale pour créer l’ATP. Cette protéine agit comme un aimant très puissant qui unit l’ADP à une molécule unique de phosphate, formant ainsi l’ATP. On se souvient que cette liaison chimique est très forte; il s’agit d’une grande puissance prête à être libérée!

On peut aussi voir l’ATP comme une pile rechargeable; elle passe par des cycles de haute énergie et de basse énergie. L’ATP est comparable à une pile complètement chargée dont l’énergie est drainée lorsque les liaisons sont brisées. Pour recharger la pile, une nouvelle liaison doit être formée.

Comme la NADH alimente la protéine qui combine l’ADP et le phosphate, on peut la concevoir comme un engrenage qui permet au cycle de se perpétuer. La NADH recharge constamment la pile de l’ATP afin qu’elle soit prête à être utilisée de nouveau.

Ces liaisons se forment et se brisent continuellement. L’énergie en provenance des aliments est convertie en énergie emmagasinée dans l’ATP. C’est ainsi que vos cellules ont la capacité de continuer à travailler pour vous maintenir en santé.

5. Où la production d’énergie cellulaire a-t-elle lieu?

La production d’ATP a lieu dans toutes les cellules de l’organisme. Le processus commence par la digestion du glucose dans l’intestin. Les cellules prennent ensuite le relais et le transforment en pyruvate qui se rend dans les mitochondries de la cellule, où l’ATP est finalement produite.

6. Qu’est-ce qu’une mitochondrie?

Les mitochondries − là où l’ATP est formée par la combinaison d’ADP et de phosphate − sont les centrales énergétiques de la cellule. Des protéines spéciales – celles qui sont alimentées par la NADH – sont intégrées à la membrane des mitochondries où elles produisent continuellement l’ATP dont la cellule a besoin.

7. Quelle quantité d’ATP une cellule produit-elle?

Le nombre de cellules dans l’organisme est gigantesque : 37 200 milliards pour être précis. De plus, la quantité d’ATP produite par une cellule type est tout aussi impressionnante.

En tout temps, environ un milliard de molécules d’ATP sont disponibles dans une seule cellule. Les cellules utilisent également toute cette ATP à un rythme effarant. Une cellule peut consommer la totalité de ses réserves d’ATP en seulement deux minutes!

8. Est-ce que toutes les cellules consomment de l’ATP?

Non seulement toutes nos cellules en consomment, mais tous les organismes vivants utilisent l’ATP comme monnaie énergétique. On trouve de l’ATP dans le cytoplasme de toutes les cellules. Le cytoplasme est l’espace au centre de la cellule. Il est rempli d’une substance appelée cytosol.

Tous les appareils de la cellule (organites), y compris les mitochondries, se trouvent dans le cytoplasme. Une fois synthétisée, l’ATP quitte la mitochondrie et voyage dans la cellule pour aller exécuter la tâche qui lui est confiée.

9. Est-ce que tous les aliments sont convertis en ATP?

Les lipides, les protéines et les glucides peuvent tous être transformés en énergie cellulaire. Même si le processus n’est pas identique pour tous les macronutriments, le résultat final est toujours la création d’énergie pour alimenter la cellule. La transformation des lipides et des protéines en ATP est toutefois moins simple et directe.

En ce qui concerne les sucres et les glucides simples, le processus est plutôt direct. Les liaisons chimiques sont brisées afin de décomposer tous les sucres en provenance de l’alimentation en glucose. Et vous savez déjà que le glucose démarre la production d’ATP.

Les lipides et les protéines doivent être décomposés en sous-unités plus simples avant de pouvoir participer à la production d’énergie cellulaire. Les lipides sont convertis en acides gras et en glycérol. Les protéines sont réduites en acides aminés, leurs éléments constitutifs.

Les acides aminés, les acides gras et le glycérol rejoignent le glucose dans le processus de production d’ATP. Ils fournissent à la cellule d’autres composés chimiques intermédiaires en cours de transformation.

Certains des nutriments que vous consommez − les fibres par exemple − ne sont ni digérés ni utilisés pour la production d’ATP. Votre organisme ne possède pas les enzymes adéquats pour la décomposition complète des fibres. Ces dernières transitent par le système digestif et quittent l’organisme sous forme de déchet.

Il n’y a toutefois pas lieu de vous inquiéter; même sans digérer les fibres, votre organisme déborde d’énergie à mesure que les aliments que vous consommez sont convertis en ATP.

10. Quels sont les nutriments qui favorisent la production d’énergie cellulaire?

Comme le maintien de l’énergie cellulaire joue un rôle crucial dans la santé, il existe de nombreux nutriments pour l’appuyer. Certains sont même classés comme nutriments essentiels et nombre d’entre eux font déjà partie intégrante de votre alimentation saine.

Voici les principaux nutriments à consommer pour favoriser une production d’énergie cellulaire saine :

• vitamine B1 (thiamine)
• vitamine B2 (riboflavine)
• vitamine B3 (niacine)
• vitamine B5 (acide pantothénique)
• vitamine B7 (biotine)
• vitamine B12 (cobalamine)
• vitamine C (participe à l’activité antioxydante)
• vitamine E (participe à l’activité antioxydante)
• coenzyme Q10 [https://askthescientists.com/qa/coenzyme-q10/]
• acide alpha-lipoïque
• cuivre
• magnésium
• manganèse
• phosphore

Le pouvoir de l’ATP

Sans la voie de production de l’ATP, votre organisme aurait de l’énergie à revendre sans pouvoir l’utiliser, ce qui serait néfaste à la fois pour votre corps et pour votre liste de tâches à accomplir. L’ATP est le transporteur d’énergie universel et la monnaie courante. Il possède toute l’énergie dont chaque cellule a besoin pour exécuter ses tâches. De plus, à l’instar d’une pile rechargeable, une fois qu’il est produit, l’ATP peut être utilisée encore et encore.

La prochaine fois que vous mangerez, pensez à tout le travail que votre organisme doit accomplir pour pouvoir utiliser cette énergie. Ensuite, mettez-vous à l’œuvre et utilisez cette énergie cellulaire pour faire de l’exercice ou pour aller au bout de votre journée. De plus, si vous avez consommé des aliments sains, pas de souci : vous ne risquez pas de manquer d’APT au cours de votre journée bien remplie.

À propos de l’auteure

Sydney Sprouse est une rédactrice scientifique indépendante basée à Forest Grove en Oregon. Elle détient un baccalauréat en biologie humaine de la Utah State University, où elle a travaillé comme stagiaire en recherche et rédactrice boursière. Étudiante permanente des sciences, sa motivation consiste à rendre accessible au plus grand nombre les recherches scientifiques actuelles. Les sujets qui l’intéressent avant tout : la biologie humaine, la santé et l’alimentation.