2.2.3. Q UELQUES EXEMPLES D ’ ÉDIFICES SUPRAMOLÉCULAIRES CLASSIQUES
On trouve des exemples d’édifices de ce type
dans pratiquement tous les aspects de la vie des
cellules ;n ous nous contenterons ici d’en signaler
quelques-uns, pour montrer leur diversité et celle
de leurs fonctions, et nous renverrons le lecteur
aux chapitres correspondants.
• Les ribosomes sont des édifices mixtes, ribonucléoprotéiques, de grande taille (15 à 20 nm de
diamètre, selon leur origine), participant au
décryptage du message génétique contenu dans la
séquence des ARN messagers et à sa traduction en
une séquence ordonnée d’acides aminés (voir chapitres 4, 9 et 10).
• Les particules ribonucléoprotéiques dites PRS
et complexes d’épissage interviennent respectivement dans la synthèse des protéines et la maturation des ARN messagers chez les eucaryotes (voir
chapitres 8 et 9).
• Le feutrage de clathrine, qui tapisse la face
hyaloplasmique des vésicules d’endocytose et de
certaines vésicules bourgeonnant à partir des saccules golgiens, permet leur formation à partir de
surfaces membranaires planes (voir chapitre 9).
• Les microfilaments d’actine, les microtubules
formés de tubuline, les filaments intermédiaires
(kératine, vimentine…), sont des édifices de
grande taille, qui constituent le cytosquelette et
interviennent dans les mouvements et dans
l’architecture cellulaire (voir chapitre 11).
• Les flagelles bactériens (souples), les pili
(rigides), sont de longs appendices trouvés à la
surface cellulaire et jouant respectivement un rôle
dans la motilité et la reconnaissance chez les cellules bactériennes (voir chapitres 2 et 11).
• Les fibres de collagène, chez les Animaux, ou
les fibrilles de cellulose, chez les Végétaux, sont
des composantes des matrices extracellulaires,
dont les fonctions sont extrêmement diversifiées
(voir chapitre 14).
• La formation des particules virales, au cours
du cycle des Virus, met en œuvre des mécanismes
d’autoassemblage d’une grande complexité, impliquant à la fois des protéines et des acides
nucléiques ;leur morphogenèse a constitué historiquement un système modèle pour l’analyse de ce
type de processus (voir chapitre 15).
2.3. Échelles de dimensions et de temps
Le monde des cellules est bien étranger à tout ce
qui nous est donné d’observer quotidiennement.
Or, il existe en nous et partout autour de nous :i l
existe chez tous les êtres vivants, les Animaux, les
Végétaux et les Bactéries, celles du sol que nous
foulons et celles que nous hébergeons sans en avoir
conscience. Le lecteur de ces lignes est constitué, en
propre, d’environ 50 000 milliards de ces unités de
vie que sont les cellules. Ce monde est invisible à
l’œil nu, car son pouvoir de résolution ne descend
pas en dessous de 0,1 mm, et les cellules sont restées inconnues jusqu’au milieu du XVII
e
siècle,
époque à laquelle les premiers instruments
d’optique ont permis leur observation. Les cellules
se mesurent donc avec une unité peu familière :l e
micromètre (millième de mm ;1 0
– 6
m, noté µ m) ;
une cellule animale moyenne a un diamètre voisin
de 20 µ m et une petite bille de 1mm de diamètre en
contient plus de 100 000 !E t que dire de l’univers
des Bactéries, dont les dimensions sont 10 fois plus
faibles encore, et chez qui l’on rencontre les plus
petits des êtres vivants (0,1 à 0,2 µ m de longueur).
Dans l’échelle des tailles, les cellules sont situées
à mi-chemin entre le monde des molécules, dont
elles sont formées, et le monde des organismes,
dont elles sont les éléments constitutifs. L’unité
utilisée dans le premier est le nanomètre (millième
de micromètre ;1 0
– 9
m, noté nm). La molécule
d’eau a un diamètre voisin de 0,1 nm, les «petites
molécules » dont il est fait état dans le tableau 1.2
ont des tailles de l’ordre de 0,5 à 1,5 nm tandis que
les macromolécules protéiques globulaires atteignent des diamètres de 4 à 10 nm. Nous avons vu
que ces dernières peuvent cependant constituer
des édifices supramoléculaires beaucoup plus
grands, qui empiètent sur le domaine des dimensions cellulaires. Dans le monde des organismes
pluricellulaires, on utilise enfin des unités familières, le millimètre, le centimètre ou bien le mètre
pour mesurer les Animaux ou les Végétaux, des
plus petits aux plus grands.
Le diagramme de la figure 1.2 présente divers
objets biologiques appartenant à ces trois mondes,
en y ajoutant une quatrième catégorie, celle des
Virus qui s’intercalent par leurs dimensions entre
les deux premiers, mais dont nous verrons plus
loin qu’ils ne sont ni des molécules banales ni des
êtres vivants à proprement parler ;h uit ordres de
grandeur séparent la plus petite des Bactéries du
plus gros des Animaux !
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B IOLOGIE CELLULAIRE
On trouve des exemples d’édifices de ce type
dans pratiquement tous les aspects de la vie des
cellules ;n ous nous contenterons ici d’en signaler
quelques-uns, pour montrer leur diversité et celle
de leurs fonctions, et nous renverrons le lecteur
aux chapitres correspondants.
• Les ribosomes sont des édifices mixtes, ribonucléoprotéiques, de grande taille (15 à 20 nm de
diamètre, selon leur origine), participant au
décryptage du message génétique contenu dans la
séquence des ARN messagers et à sa traduction en
une séquence ordonnée d’acides aminés (voir chapitres 4, 9 et 10).
• Les particules ribonucléoprotéiques dites PRS
et complexes d’épissage interviennent respectivement dans la synthèse des protéines et la maturation des ARN messagers chez les eucaryotes (voir
chapitres 8 et 9).
• Le feutrage de clathrine, qui tapisse la face
hyaloplasmique des vésicules d’endocytose et de
certaines vésicules bourgeonnant à partir des saccules golgiens, permet leur formation à partir de
surfaces membranaires planes (voir chapitre 9).
• Les microfilaments d’actine, les microtubules
formés de tubuline, les filaments intermédiaires
(kératine, vimentine…), sont des édifices de
grande taille, qui constituent le cytosquelette et
interviennent dans les mouvements et dans
l’architecture cellulaire (voir chapitre 11).
• Les flagelles bactériens (souples), les pili
(rigides), sont de longs appendices trouvés à la
surface cellulaire et jouant respectivement un rôle
dans la motilité et la reconnaissance chez les cellules bactériennes (voir chapitres 2 et 11).
• Les fibres de collagène, chez les Animaux, ou
les fibrilles de cellulose, chez les Végétaux, sont
des composantes des matrices extracellulaires,
dont les fonctions sont extrêmement diversifiées
(voir chapitre 14).
• La formation des particules virales, au cours
du cycle des Virus, met en œuvre des mécanismes
d’autoassemblage d’une grande complexité, impliquant à la fois des protéines et des acides
nucléiques ;leur morphogenèse a constitué historiquement un système modèle pour l’analyse de ce
type de processus (voir chapitre 15).
2.3. Échelles de dimensions et de temps
Le monde des cellules est bien étranger à tout ce
qui nous est donné d’observer quotidiennement.
Or, il existe en nous et partout autour de nous :i l
existe chez tous les êtres vivants, les Animaux, les
Végétaux et les Bactéries, celles du sol que nous
foulons et celles que nous hébergeons sans en avoir
conscience. Le lecteur de ces lignes est constitué, en
propre, d’environ 50 000 milliards de ces unités de
vie que sont les cellules. Ce monde est invisible à
l’œil nu, car son pouvoir de résolution ne descend
pas en dessous de 0,1 mm, et les cellules sont restées inconnues jusqu’au milieu du XVII
e
siècle,
époque à laquelle les premiers instruments
d’optique ont permis leur observation. Les cellules
se mesurent donc avec une unité peu familière :l e
micromètre (millième de mm ;1 0
– 6
m, noté µ m) ;
une cellule animale moyenne a un diamètre voisin
de 20 µ m et une petite bille de 1mm de diamètre en
contient plus de 100 000 !E t que dire de l’univers
des Bactéries, dont les dimensions sont 10 fois plus
faibles encore, et chez qui l’on rencontre les plus
petits des êtres vivants (0,1 à 0,2 µ m de longueur).
Dans l’échelle des tailles, les cellules sont situées
à mi-chemin entre le monde des molécules, dont
elles sont formées, et le monde des organismes,
dont elles sont les éléments constitutifs. L’unité
utilisée dans le premier est le nanomètre (millième
de micromètre ;1 0
– 9
m, noté nm). La molécule
d’eau a un diamètre voisin de 0,1 nm, les «petites
molécules » dont il est fait état dans le tableau 1.2
ont des tailles de l’ordre de 0,5 à 1,5 nm tandis que
les macromolécules protéiques globulaires atteignent des diamètres de 4 à 10 nm. Nous avons vu
que ces dernières peuvent cependant constituer
des édifices supramoléculaires beaucoup plus
grands, qui empiètent sur le domaine des dimensions cellulaires. Dans le monde des organismes
pluricellulaires, on utilise enfin des unités familières, le millimètre, le centimètre ou bien le mètre
pour mesurer les Animaux ou les Végétaux, des
plus petits aux plus grands.
Le diagramme de la figure 1.2 présente divers
objets biologiques appartenant à ces trois mondes,
en y ajoutant une quatrième catégorie, celle des
Virus qui s’intercalent par leurs dimensions entre
les deux premiers, mais dont nous verrons plus
loin qu’ils ne sont ni des molécules banales ni des
êtres vivants à proprement parler ;h uit ordres de
grandeur séparent la plus petite des Bactéries du
plus gros des Animaux !
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B IOLOGIE CELLULAIRE