6BC - Cours N°6 - Cils et flagelles PDF

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BIOLOGIE CELLULAIRE COURS N°6 Cils et flagelles

LES CILS ET LES FLAGELLES ce sont des expansions de la membrane plasmique remplis de microtubules. Les cils sont plus courts tandis que les flagelles sont des cellules très longues. Le mouvement des cils et des flagelles permet soit le déplacement de la cellule ou de déplacer les liquides autour des cellule (mouvement des cils ). Les cils et les flagelles possèdent la même structure. Ils sont constitués de trois parties : - Les corpuscules basaux qui se trouve au niveau du cytop - Une partie courte appelé la pièce intermédiaire - Une partie appelé axonème en position apicale. *Les corpuscules basales ont une structure comparable à celle du centre, ils constituent le point d’insertion intra-cytoplasmique du cil, de neufs triplets de microtubules ( 1 microtubule entier, deux autres incomplets ). Les triplets des microtubules sont reliés entre eux par des protéines et d’autres structures protéiques relient les microbulles avec les centre des corpuscules basales. De ces microtubules complets, deux se prolonge vers l'axonème. *La structure de la pièce intermédiaire est faite de neufs doublets de microtubules, qui chacun est formé d’un microtubule entier et d’un incomplet. *L'axonème est fait de neufs doublets de microtubules périphériques ( à proximité de la membrane plasmique). Un doublet de microtubule se trouve au centre de l'axone. Les doublets périphériques sont reliés au microtubules centraux par des protéines qui forment des bras radiaires. L’extrémité - des microtubule est situé au niveau du corpuscule basal L’extrémité + est vers la membrane plasmique. Les microtubules du doublet périphérique sont associés à ceux voisins par une protéines appelé nexine. Les microtubules périphérique sont aussi reliés entre eux par des bras de dynéine TYPES DE MOUVEMENTS : - Ondulations - Battements De part leur fixation l’un avec l’autre les microtubules se courbent lors du mouvement des protéines marine. Les tête de dynéine sont associé d’un microtubules A du domaine périphérique. Les domaines moteurs sont associé un microtubule B du domaine voisin. Avec les déplacement de dynéines on aura la formation d’une courbure.

LES MICROFILAMENTS D’ACTINE : Ces filaments sont formé d’actine. Ce sont des structure très flexible et leur organisation dépend du type cellulaire. Dans les cellules intestinales les filaments d’actines sont concentrés principalement dans le cortex cellulaire ( sous la membrane plasmique) et dans les microvillosités. L’actine du cortex se nomme l’actine corticale.D’autre cellules peuvent posséder des microfilaments d’actine dans le cytoplasme ( fibre de tension /de stress). Constituant de base : Les constituants de bases sont les actines G (globulaire). C’est une protéines très conservée sur le plan évolution et qui est une protéine cellulaire très abondante qui possède un site de fixation pour l’AT et le Mg2+ . ELle est capable de se polymériser . Les monomère de l'actine G peuvent s’associer entre eux pour former un polymère ( De l’actine sous forme de filament). Ces étapes de polymérisation sont transitoires et les polymére sont d’ailleurs assez instables. La début de polymérisation est défavorable dans la cellule. Il faut donc un acteur pour initier la polymérisation. Polymérisation de l’actine G : 1/ Formation d’un dimère et d’un trimère par les monomère d’actine. Les trimère sont essentiels pour initier le début de la synthèse. 2/ élongation des monomères La polymérisation et dépolymérisation des microfilament dépend de la concentration d’actine G et de la présence d’ATP. Uniquement l’actine lié à l’ATP peut polymériser. L’actine G lié a l’ADP devient de l’actine G ATP. La cellule a besoin d’avoir une bonne concentration d’ATP pour former les polymères. La polymérisation à l'extrémité + se fait très rapidement. Une fois l’actine G ATP ajouté elle devient de la protéine G ADP. Les protéines de nucléation : ce sont des protéines qui permettent l’initiation de la polymérisation d’actine. Elles permettent de former les trimères d’actines. Les plus connus sont les ARPs, les formine et les spires.. Elles sont impliquées dans l’initiation de la polymérisation en favorisant la formation de trimères.

D’autres protéines jouent un rôle dans la polymérisation de l’actine : -

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Thymosine : inhibe la polymérisation d'actine. Elle se fixe sur l’actine G lié a l’ATP et va l'empêcher de s’associer au filament d’actine en englobant les monomère d’actine. La profiline : favorise la polymérisation de l’actine. Elle se fie sur l’actine G + Adp et va accélérer l’échange entre ADP et ATP et donc fluidifie la polymérisation. Les protéines de coiffage se fixent sur l'extrémité + ou l'extrémité - des filaments d’actines. Quand elles se fixent sur + elle bloque la polymérisation et quand elles se fixent sur l’etremité - elle bloquer la dépolymérisation. Ces protéines régulent la dynamique du filament d’actine. Ex : la gelsoline se fixe sur le filament d’actine qui entraîne une changement de conformation qui coupe le filament de l’actine.Son premier rôle est de couper en plu petits bout les filaments, et bloque la polymérisation en restant fixé sur le filament d’actine.

ASSEMBLAGE MICROFILAMENTS : -

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Les faisceau parallèles constitués des filaments d’actines étroitement serrées les un au autre et reliés entre eux par une protéines appelé Fimbrine. Il reste très peu d’espace entre deux filaments ce qui exclut l’insertion de protéines motrices. Les filaments ont orientés avec la même polarité. On retrouve cette structure au niveau des microvillosités. Les faisceau contractiles sont espacé les uns des autres et ont une activité contractiles. Ils sont reliés entre eux par des protéines alpha-actinine qui laisse assez d’espace pour l’insertion des protéines motrices. Les protéines motrices qui se fixent au filament d’actine s’appellent myosine. cette organisation sont présentes au niveau des ceinture d'adhérence, de l’anneau contractile et des sarcomères des muscles. L’organisation des filaments d’actine en réseau présente des filaments qui se croisent et obtiennent un aspect en 3D donnant des propriété physico-chimique d’un gel. Le croisement des microfilaments est assuré par la protéine de filamine. C’est une structure spécifique a l’actine corticale et joue un rôle important dans la migration cellulaire.

Il existe des drogues qui perturbent la structure et la polymérisation des filament d’actine. ● La cytochalasine provient de moisissures et se fixe aux extrémité + ce qui empêche la polymérisation des filaments d'actine et inhibe la division en déformant la cellule. ● La phalloïdine extraite de champignons toxiques se fie de façon spécifique a l’actine sur les filaments et à pour rôle d'inhiber la dépolarisation.

RÔLE DU CYTOSQUELETTE D’ACTINE : Formation de la ceinture d'adhérence : Les filaments d’actines sont important au niveau des sites d'adhérence cellulaire . les cadhérines assurent l'association de deux cellules voisines avec les filaments d’actines. les filament entourent la cellule. C’est l’association des cytosquelettes de deux cellules et permet aux cellules épithéliales de résister aux danger. Rappel des points de contact focaux : Ce sont des domaines de la membrane plasmique qui assurent l'interaction d’une cellules avec les protéines de la matrice extracellulaire.Ils sont constitués d’intégrines. C’est comme des point de pression. MEC -> Intégrine-> Filament d’actine Rôle dans la déformation de la membrane plasmique : -

Se sont parfois des prolongements de la membrane plasmique comme des microvillosités ou se sont des replis sous forme de feuille. Des invaginations de la membrane

Dans les microvillosités les microfilaments d’actine ont une structure serrée. Ils sont associé par des protéines de rassemblement viline et fimbrine. Les filaments d’actine à proximité de la membrane plasmique sont ancré à la membrane par le biais de protéines d’ancrage par le biais de la calmoduline et myosine. Pseudopodes, lamellipode et filopode sont les prolongement de la surface cellulaire. Pseudopodes : entourage de la membrane lamellipodes : prolongement larges et très fin sous forme de feuillet Filopodes : Prolongement sous forme d’épine Les protéines de myosines II : Les contraction musculaire reposent sur l’association de l’actine avec la myosine II. Elle est composé de deux chaînes lourdes avec deux têtes et quatres chaînes légères. Les tête se fixent sur les filaments d’actines et transforme l'énergie de l’ATP en énergie mécanique. Les deux chaînes lourdes forment l’hélice alpha de la molécule....