08 le cytosquelette

7/30/2019 08 Le Cytosquelette

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PACES Amiens 2010/2011 – UE2 – Biologie cellulaire – Le cytosquelette

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CHAPITRE 7 : Le cytosquelette

C’est la matrice de l’intérieur de la cellule. Le cytosquelette se retrouve principalement dans lecytoplasme.

- C’est un réseau de filaments protéiques qui s’étend à travers le cytoplasme - Maintient la forme de la cellule- Permet l’ organisation des composants- Réactions avec l’environnement - Mouvements cellulaires coordonnés

Trois types de filaments protéiques :- Filaments intermédiaires (pourtour de la cellule, connexions entre les desmosomes et

hémi desmosomes ) 10 nm Ø- Microtubules (forme d’un tube, à l’intérieur de la cellule, surtout durant la mitose ) 25 nm

Ø- Filaments d’ actine (microvillosités , jonctions cellulaires) 5-9 nm Ø

Lamina nucléaire = filament intermédiaire donc une cellule a au moins deux type de filamentsintermédiaires.

Ce sont surtout les filaments intermédiaires qui donnent sa résistance à la cellule .



PACES Amiens 2010/2011 - UE2 – Biologie cellulaire – Le cytosquelette

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I/ Les micro filaments d’actine

- Structures fibrillaires de 5 à 9 nm d’épaisseur - 2 à 3 µm de long pour un microfilament- formation de faisceaux serrés- 10 à 20 µm de long pour faisceau- présents dans les microvilosités , les jonctions intercellulaires des cellules épithéliales,l’anneau contractile (cf division cellulaire)- très abondants dans les fibres musculaires

- Constituant majeur des microfilaments : l’actine - jusqu’à 10 % de la masse totale des protéines d’une cellule - monomère = protéine globulaire de 375 aa (42 KDa) = Actine G (Globulaire)- autoassemblage en structure d’ordre supérieur

long filaments = Actine F (Fibreuse) (environ 400 molécules d’actine par µm)

- Polymérisation réalisé par addition de monomères aux deux extrémités.- addition est plus rapide à l’extrémité (+) et plus lente à l’extrémité ( -).Extrémité (+) se polymériseExtrémité (-) se dépolymérise




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phénomène de tapis roulant (longueur constante)si [monomères] > seuil : polymérisationsi [monomères] < seuil : dépolymérisation

- Plusieurs dizaines de protéines connues (certaines spécifiques de types cellulairesdifférents)- Modifient les propriétés des microfilaments - Indispensables à la fonction desmicrofilaments les microfilaments nus et libres dans le cytoplasme n’ont aucune activité




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Fonctions des micro filaments :On les trouve au niveau apical dans les microvillosités , dans les faisceaux contractiles (cellulesmusculaires), dans l’ anneau contractile (séparation de deux cellules à la fin de la mitose),agrégation plaquettaire et les filipodes .

II/ Les microtubules

- Structure tubulaires rectilignes- 25 nm de diamètre- grandes longueurs possibles- organisation intracellulaire ( position des organites )- transport intracellulaire ( circulation des vésicules intracellulaires )- ségrégation chromosomique ( fuseau mitotique )- Cils et flagelles

La tubuline :- protéine globulaire - tubuline α et β (55kDa)- très conservées- hétérodimères αβ - liaison faible- Polariser :

α – β +

- α et β peuvent s’associer au GTP ou au GDPα : non échangeable ( Toujours GTP )β : échangeable ( GTP ou GDP )




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structures polarisées :- une extrémité (+) libre à croissance rapide qui va subir des cycles de polymérisation ou

de dépolymérisation- une extrémité (-) quasi inactive, ancrée au niveau de centres organisateurs demicrotubules (MTOC) (cf centrosome)- hydrolyse rapide du GTP associé à la tubuline β en GDP après polymérisation- α reste toujours sous forme GTP ! - Quand GTP est hydrolyser sur β le m icro tubule devient instable et se dépolymérise

Le centrosome :- petite structure juxtanucléaire = deux centrioles + matériel péricentriolaire + microtubules

rayonnants- centre organisateur des microtubules (MTOC) - extrémité (-) des microtubules enracinées à côté des centrioles

Les centrioles :- cylindres de 0,2 µm de diamètre et 0,5 µm de long- 9 triplets de courts microtubules- chaque microtubule externe partage 2 à 3 protofilaments- centre du centrosome d’où partent un grand nombre de microtubules rayonnant




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Protéines associés :1) Stabilisation

- organisation en édifice complexes (ex: centriole)- Association des microtubules entre eux et à d’autres constituants cellulaires

2) Moteurs moléculaires

Fonctions :- Les cils et flagelles




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- 0,25 µm de diamètre- souples et mobiles- Longueur des cils 5-10 µm- Longueur des flagelles jusqu’à 200 µm - Axonème ciliaire = 9 doublets / 2 microtubules centraux

Les drogues agissant sur les micros tubules :- la colchicine (extrait du colchique) fixation aux dimères de tubuline inhibition de lapolymérisation - la vinblastine (extrait de la pervenche) formation de cristaux avec la tubuline inhibitionde la polymérisation- le taxol : extrait de l’if empêche la dépolymérisationSubstances antimitotiques utilisées comme médicaments anticancéreux

III/ Les filaments intermédiaires

- fibre variable en fonction du type cellulaire - 8 à 12 nm- surtout dans les cellules animales différenciées (absents des cellules embryonnaires)- importance architecturale

Ex:- cellules ectodermiques- cheveux, ongles, plumes, griffes- cellules épithéliales (Faisceau de kératine qui traversent la cellule de p art et d’autre etconvergent vers les desmosomes qui accrochent les cellules entre elles)- structure du noyau avec la lamina propria




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Différences avec les microfilaments et microtubules :- grande diversité chimique - molécules spécifiques des types cellulaires - monomères fibreux - structures supérieures très stables - autoassemblage sans apport d’énergie chimique

Noyau Cytoplasme| | | |

Lamina nucléaire Cellules épithélialesKératine

TC-Muscle-NeuroglieVimentine

Cellules nerveusesNeurofilaments

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