chapitre 6 Exploration de la cellule 127
Alors que les microtubules aident le cytosquelette à résister
à la compression (écrasement), les microfilaments, eux,
l’aident à supporter la tension (étirement) à laquelle il est
soumis. Un réseau fibreux tridimensionnel à l’intérieur de la
membrane plasmique (les microfilaments corticaux) aide la cellule à maintenir sa forme (voir la figure 6.8). C’est ce réseau
fibreux qui donne au cortex cellulaire (la couche périphérique du cytoplasme) sa consistance gélatineuse (gel), tandis
que l’intérieur du cytoplasme (sol) est plus liquide. Dans les cellules animales spécialisées qui transportent des matières à travers la membrane plasmique, comme les cellules intestinales,
des faisceaux de microfilaments remplissent les fins prolongements cytoplasmiques, ou microvillosités, qui augmentent
la surface d’échange (figure 6.26).
Les microfilaments (d’actine) sont surtout connus pour
leur rôle dans la contraction musculaire. Des milliers d’entre
eux sont disposés parallèlement les uns aux autres le long de
la cellule musculaire ; ils alternent avec des filaments plus
épais composés de molécules d’une protéine appelée myosine (figure 6.27a). Comme la dynéine qui interagit avec les
microtubules, les molécules de myosine sont des protéines
motrices dotées de prolongements qui « marchent » le long
des microfilaments d’actine. La contraction d’une cellule
musculaire résulte du mouvement le long des microfilaments
et des filaments de myosine, lequel a pour effet de raccourcir
m Figure 6.25 Le rôle de la dynéine dans le mouvement des cils
et des flagelles.
1
2
3
Doublets
de microtubules
Dynéine
Protéines de liaison à l’intérieur
du cercle des doublets périphériques
(a)
(b) Effet des protéines de liaison. Dans un cil ou un flagelle,
le déplacement linéaire de deux doublets adjacents est limité
par la présence de ponts de nexine et de ponts radiaires. Au lieu
de s’allonger, le cil ou le flagelle fléchit. Seuls deux des neuf
doublets périphériques de la figure 6.24b sont illustrés ici.
(c) Mouvement ondulatoire. Les cycles de mouvement synchronisés
de nombreuses dynéines entraînent vraisemblablement une flexion
qui commence à la base du cil ou du flagelle, puis se propage vers
son extrémité. Les flexions successives, comme celles qui sont illustrées
ici à gauche et à droite, engendrent un mouvement ondulatoire.
Le diagramme ci-dessus ne montre pas les deux microtubules
centraux ni les protéines de liaison.
Ancrage
dans la cellule
Effet qu’aurait le mouvement non restreint des dynéines.
Si un cil ou un flagelle était dépourvu de protéines de liaison, les deux
« pieds » de dynéine d’un doublet (alimentés par de l’ATP) tireraient
et relâcheraient en alternance le doublet adjacent, et ce mouvement
de marche pousserait ce doublet vers le haut. Au lieu de fléchir, les
doublets glisseraient l’un par rapport à l’autre.
ATP
ATP
m Figure 6.26 Le rôle structural des microfilaments. La présence
de prolongements cytoplasmiques, ou microvillosités, à la surface de cette
cellule intestinale en augmente la surface d’échange. Ces prolongements
sont renforcés par des faisceaux de microfilaments, eux-mêmes ancrés
à un réseau de filaments intermédiaires (MET).
Microfilaments
(filaments d’actine)
Microvillosité
Filaments intermédiaires
0,25 Rm
(80 000 w)
Membrane plasmique
Alors que les microtubules aident le cytosquelette à résister
à la compression (écrasement), les microfilaments, eux,
l’aident à supporter la tension (étirement) à laquelle il est
soumis. Un réseau fibreux tridimensionnel à l’intérieur de la
membrane plasmique (les microfilaments corticaux) aide la cellule à maintenir sa forme (voir la figure 6.8). C’est ce réseau
fibreux qui donne au cortex cellulaire (la couche périphérique du cytoplasme) sa consistance gélatineuse (gel), tandis
que l’intérieur du cytoplasme (sol) est plus liquide. Dans les cellules animales spécialisées qui transportent des matières à travers la membrane plasmique, comme les cellules intestinales,
des faisceaux de microfilaments remplissent les fins prolongements cytoplasmiques, ou microvillosités, qui augmentent
la surface d’échange (figure 6.26).
Les microfilaments (d’actine) sont surtout connus pour
leur rôle dans la contraction musculaire. Des milliers d’entre
eux sont disposés parallèlement les uns aux autres le long de
la cellule musculaire ; ils alternent avec des filaments plus
épais composés de molécules d’une protéine appelée myosine (figure 6.27a). Comme la dynéine qui interagit avec les
microtubules, les molécules de myosine sont des protéines
motrices dotées de prolongements qui « marchent » le long
des microfilaments d’actine. La contraction d’une cellule
musculaire résulte du mouvement le long des microfilaments
et des filaments de myosine, lequel a pour effet de raccourcir
m Figure 6.25 Le rôle de la dynéine dans le mouvement des cils
et des flagelles.
1
2
3
Doublets
de microtubules
Dynéine
Protéines de liaison à l’intérieur
du cercle des doublets périphériques
(a)
(b) Effet des protéines de liaison. Dans un cil ou un flagelle,
le déplacement linéaire de deux doublets adjacents est limité
par la présence de ponts de nexine et de ponts radiaires. Au lieu
de s’allonger, le cil ou le flagelle fléchit. Seuls deux des neuf
doublets périphériques de la figure 6.24b sont illustrés ici.
(c) Mouvement ondulatoire. Les cycles de mouvement synchronisés
de nombreuses dynéines entraînent vraisemblablement une flexion
qui commence à la base du cil ou du flagelle, puis se propage vers
son extrémité. Les flexions successives, comme celles qui sont illustrées
ici à gauche et à droite, engendrent un mouvement ondulatoire.
Le diagramme ci-dessus ne montre pas les deux microtubules
centraux ni les protéines de liaison.
Ancrage
dans la cellule
Effet qu’aurait le mouvement non restreint des dynéines.
Si un cil ou un flagelle était dépourvu de protéines de liaison, les deux
« pieds » de dynéine d’un doublet (alimentés par de l’ATP) tireraient
et relâcheraient en alternance le doublet adjacent, et ce mouvement
de marche pousserait ce doublet vers le haut. Au lieu de fléchir, les
doublets glisseraient l’un par rapport à l’autre.
ATP
ATP
m Figure 6.26 Le rôle structural des microfilaments. La présence
de prolongements cytoplasmiques, ou microvillosités, à la surface de cette
cellule intestinale en augmente la surface d’échange. Ces prolongements
sont renforcés par des faisceaux de microfilaments, eux-mêmes ancrés
à un réseau de filaments intermédiaires (MET).
Microfilaments
(filaments d’actine)
Microvillosité
Filaments intermédiaires
0,25 Rm
(80 000 w)
Membrane plasmique