3- Cytosquelette Flashcards
Cytosol
Cytosquelette + filaments d’actine + microtubules + glycogène et gouttelette lipidique
Quel est le pourcentage en eau d’une cellule ?
85% environ
Hyaloplasme
= cytosol = cytoplasme dans les organites
Vrai ou faux : les gouttelettes lipidiques sont des organites.
FAUX : Les gouttelettes lipidiques et le glycogène ne sont pas des organites car ils n’ont pas de membranes comme les autres organites.
Stéatose
= hépatite sérieuse : accumulation en excès dans le foie de gouttelettes lipidiques
Caractéristiques des gouttelettes lipidiques
-Monocouche de phospholipides
-Stock de lipide sous forme de triglycérides et ester de cholestérol
-Abondantes dans les adipocytes blancs ( 1 énorme gouttelette)
Ou se forme les gouttelettes lipidiques ?
Elles se forment entre les 2 couches du réticulum endoplasmique
Glycogène
Forme polymérisée du glucose = particule bêta
Qu’est ce qu’une rosette alpha ?
Agrégat de plusieurs particules bêta
Ubiquitaire
Présent dans toutes les cellules de l’organisme (glycogène)
Quelles sont les 2 enzymes qui régulent la formation du glucose en glycogène ?
- Glycogène synthétase (synthétise)
- Glycogène phosphorylase (dégrade)
Quel pourcentage du poids du foie représente le glycogène hépatique ?
10%
Quels sont les 3 types de cytosquelettes ?
- Tubuline (forme microtubule)
- Actine (forme filaments d’actine)
- Protéines fibreuses F1 (forme filaments intermédiaires)
Quels sont les rôles du cytosquelette ?
- Rôle structural (maintien et adhérence)
- Rôle dans le mouvement cellulaire (motilité cellulaire)
- Rôle dans la division cellulaire
Quels sont les 3 critères qui différencient les 3 types de cytosquelette ?
- La localisation
- La taille
- L’aspect
Quelles sont les différentes localisation des cytosquelettes ?
- Filaments intermédiaires : partout dans la cellules, entoure le noyau
- Microtubules : rayons qui partent du centrosome
- Filaments d’actine : partout dans la cellule mais principalement situés en sous membranaire et dans les microvillosités
Quelles sont les différentes tailles des cytosquelettes ?
o Filaments intermédiaires : 10 nm
o Microtubules : 25 nm
o Filaments d’actine : 7 nm
Quels sont les différents types d’aspects des cytosquelettes ?
- Filaments intermédiaires : fibres torsadés
- Microtubules : tubes creux
- Filaments d’actine : aspect hélicoïdal
Quels sont les différents types de filaments intermédiaires ?
- Cytokératines
- Filaments intermédiaires de vimentine
- Neurofilaments
A quoi est due l’épidermolyse bulleuse simple ?
Une mutation des cytokératines de l’épiderme
A quoi est du la sclérose latérale amyotrophique ?
Polymérisation anormale des neurofilaments
Quelle est la constitution des microtubules ?
- 2 molécules de tubulines globulaires (alpha et bêta)
- Association d’un dimère pour former un protofilament
- Association de 13 protofilaments polarisés va former le microtubule
Quelle est la structure des microfilaments ?
Tubes creux de 25 nm de diamètre
Polarisation des microtubules
Extrémité + : tubuline Bêta
Extrémité - : tubuline Alpha
Que fixe les 2 molécules de tubuline globulaires des microtubules ?
- Tubuline alpha : capable de fixer GTP
- Tubuline bêta : capable de fixer et hydrolyser GTP
Vrai ou faux : les microtubules se poly/dépolymérise aux deux extrémités à des vitesses identiques.
FAUX : elles se poly/dépolymérise en permanence mais à des vitesses différentes
Comment se nomme les 2 structures cylindriques perpendiculaires qui forment le centrosome ?
Les centrioles
Que trouve-t-on autour des deux centrioles ?
Autour de cette paire de centrioles on a une matrice protéique = matrice du centrosome, qui est un ensemble de protéines amorphes contenant les anneaux de tubulines γ = sites de nucléations
A quoi servent les sites de nucléations ?
Ils permettent de faire rayonner les microtubules
Quelles sont les drogues utilisées en biologie cellulaires pour étudier les microtubules ?
- Colchicine (crocus) = empêche la polymérisation
- Taxol (if) = empêche la dépolymérisation
Quelles sont les protéines associées aux microtubules ?
- La stathmine
- La protéine EB1
- La catastrophine
- La protéine TAU
Rôles des microtubules
- Activité cytosquelettique
- Trafic intracellulaire
Transport des vésicules de sécrétion
Du centre cellulaire vers la terminaison, portées par la kinésine
Transport des vésicules de produits de dégradation
De la terminaison nerveuse vers le centre cellulaire, portées par la dynéine
Combien de triplets de microtubules forment un cylindre ?
9 triplets
De quoi est composé chaque triplet de MT ?
3 microtubules associés qui ont 3 protofilaments en commun
Microtubule A
Se situe vers l’intérieur : 13 protofilaments
Microtubule B
10 protofilaments, car il emprunte 3 protofilaments au microtubule A
Microtubule C
10 protofilaments, car il emprunte trois protofilaments au microtubule B
Par quoi sont reliés les triplets tout le long du centriole ?
Par de la nexine (MAP stabilisatrice) = elle lie le microtubule A d’un triplet au microtubule C du triplet voisin
Structure du cil ou du flagelle
3 zones distinctes :
- Base du cil = corpuscule basal (identique au centriole)
- Zone de transition (collé à la mb plasmique)
- Corps du cil = axonème
Corpuscule basal
Centriole dupliqué, 9 triplets de microtubule, qui sont reliés entre eux par des ponts de nexine et matériel d’échafaudage en rayon de roue
Zone de transition
- 9 doublets de microtubules A et B.
- Nexine relie le microtubule A d’un doublet au microtubule B du doublet voisin
- MT C rejoint le pôle de la mb plasmique, ancrant le corpuscule basal dans la cellule pour stabiliser l’ensemble tout en gardant une certaine mobilité
Axonème
- Partie majeure et haute du cil
- 9 doublets de MT + un doublet central de MT
–> 2 doublets centraux entouré d’un manchon protéique relié aux 9 doublets périphériques par des fibres radiaires
Tektine
Protéine fibreuse qui se fixe entre les les MT A et B deux doublets différents ce qui renforce encore la stabilité
Clairance mucociliaire (épuration)
Action combinée de la muqueuse et des cils pour évacuer les éléments étrangers
Pathologies ciliaires
- Dyskinésie ciliaire primitive
- Dyskinésie ciliaire acquise
Dyskinésie ciliaire primitive
- Déficit en bras de dynéine ciliaire
- Entraine un encombrement des voies respiratoires par accumulation de mucus
A quoi peut être associé une dyskinésie ciliaire primitive dans le cas du syndrome de Kartagener ?
Un situs inversus = translocation droite gauche des organes et viscère car il y a un cil primaire qui permet d’indiquer l’emplacement des organes au cours du dvpt embryonnaire
Dyskinésie ciliaire acquise
- modification de l’architecture de l’axonème
- moins grave que celle primitive car seulement transitoire et redeviennent à la normale
Que provoquent le tabac et la nicotine sur les mouvement des cils à partir de 2 cigarettes par jours ?
Une paralysie de leur mouvement
Localisation spécifiques des filaments d’actine
- microvillosités
- jonctions serrées et adhérentes
- prolongements membranaires
- endocytoses/ exocytoses
- anneau de contraction
Quelles sont les seules cellules eucaryotes à ne pas posséder de filaments d’actine ?
Hématies
Filaments d’actine caractéristiques
- essentiels au mvmts, déplacements, phagocytose et à la mitose
- localisation majoritairement sous la mb plasmique (=actine sous corticale) mais présents dans tte la cellule à l’exception du noyau
Quelles sont les 3 types de faisceaux de filaments d’actine ?
- faisceaux rigides
- faisceau contractiles = fibre de stress
- faisceaux dynamiques
Faisceaux rigides de filaments d’actine
- présents dans les microvillosités au pôle + de la cellule
- filaments d’actine pontés entre eux (50aine par microvillosité)
- pas de contraction
Faisceaux contractiles de filaments d’actine ou fibres de stress
- filaments parallèles, comme dans le fibroblastes ou le terminal web
- peut se contracter pour l’organisation des cellules
- réseaux d’actine lâches = actine gel (permet à la cellule de se déplacer)
Faisceaux dynamiques des filaments d’actine (instable)
- se déplacent
- retrouvés dans les lamellipodes et dans les filopodes
Vrai ou faux : un seul filament d’actine peut se voir au MO
FAUX : on visualise seulement une groupe de filaments
Lamellipodes
Forme de feuillet ou de lame en réseau
Filopodes
Structure fine digitiforme, forme de doigts de 100 nm de diamètre et 5-10 microns de long en faisceaux
Epaisseur des filaments d’actine
7 nm
L’assemblage de monomères ou polymérisation est plus élevée au pôle…
Positif
Un monomère d’actine G peut se polymériser que si …
il est sous forme actine ATP
La polymérisation des filaments d’actine se fait sous dépendance de :
- ATP
- Magnésium
Quelles drogues (toxines fongiques) sont utilisées pour bloquer l’actine ?
- cytochalasine : empêche la polymérisation
- phalloïdine : empêche la dépolymérisation
Vrai ou faux : un filament d’actine nu est stable.
FAUX : il est instable car pas de IP associé qui permettent le maintien de la polymérisation et donc va favoriser la dépolymérisation
Pourcentage d’actine engagé dans la formation des filaments
50 %
Pourcentage d’actine permettant d’entretenir le pool d’actines
50%
Protéines de séquestration du monomère d’actine
Maintiennent le pool de monomères d’actine, empêchant leur polymérisation :
* Thymosine
* Profiline
Thymosine
Se fixe sur un monomère ADP, empêche le changement d’ADP en ATP
Profiline
Se fixe sur un monomère ATP, force l’échange l’ATP en ADP
Protéines de fasciculation = de pontage
Maintien des filaments d’actines entre eux sous forme de faisceaux serrés, organisent les faisceaux en parallèle en faisant des ponts entre eux :
* Fimbrine
* Villine
Fimbrine
Protéines de fasciculation spécifique des filopodes mais on les retrouve aussi dans les microvillosités
Villine
Protéines de fasciculation spécifique des microvillosités
Protéines motrices
Rôle dans la mobilité des filaments d’actine (ex : myosine II)
Myosine II
Sous forme de filaments bipolaires avec une activité contractile elle s’associe à l’α-actinine, qui est une protéine de pontage qui forme des faisceaux lâches.
Protéines de liaison latérale
- viennent se fixer latéralement sur les filaments d’actine
- rôle dans la stabilisation des filaments.
- ex : caldesmone, tropomyosine
Caldesmone
Empêche le treadmilling car empêche la dépolymérisation au pôle -
Tropomyosine
Rôle de régulation des cellules musculaires striées
Protéines de coiffage des filaments d’actine
Ces protéines bloquent et protègent l’extrémité positive (cap Z)
Cap Z
Située à l’extrémité + des FA, elle empêche la polymérisation mais pas la dépolymérisation
Protéines de liaison croisée (actine gel)
Filamine : Dimère qui se fixe à 2 filaments perpendiculaires et gélifie le cytoplasme grâce à l’actine gel = actine réticulée
Protéine de fragmentation
Rôle de fragmentation des filaments. Rôle dans la fluidification du cytoplasme.
= gelsoline
Gelsoline
Agit au niveau du site de fixation de la filamine pour au contraire fluidifier le cytosol en coupant l’actine : transition actine réticulée/fasciculée = actine SOL
Protéines de nucléation des filaments d’actine
- Dia 2 : stimule la polymérisation au pôle positive
- ARP 2/3 : d’où part la nucléation
Activité cytosquelettique de l’actine
- donne la forme de la cellule = cortex cellulaire
- donne la forme à un tissu
3 mécanismes du mouvement cellulaire
- exploration cellulaire : émission de protrusion cellulaire
- adhérence des protrusions à une surface (pt focaux d’ancrage)
- mouvement de propulsion/rétraction (en se maintenant sur les pt focaux d’ancrages)
Exploration cellulaire : émission de protrusion (prolongement) cellulaire
- filipode (1er temps) (petits faisceaux branchés à l’avant : savoir si la cellule peut avancer ou pas
- lamellipode (2ème temps) :(réseaux branchés instables)
Adhérence des protrusions à une surface
Points focaux d’ancrage (point d’adhérence ponctuelle)
2 mécanismes d’équilibre (phénomène de compensation)
- Endocytose (internalise mb)
- Exocytose (pousse mb en av de la cellule)
Sens de déplacement : front de progression
- Grâce à la formation des filipodes (= faisceaux serrés d’actine)
- Lamellipodes permettent de pousser la cellule à l’avant
- Lamellipodes + filipodes = polymérisation de l’actine au pool + : pousser mb en av
Que se passe-t-il dans le filipode ?
- projection de la mb permettant à la cellule de tâtonner le terrain
- protéine de nucléation dia 2 = force la polymérisation
Mécanisme d’endocytose
- invagination de la mb plasmique
- formation vésicule par endocytose –> propulsée à l’arrière de la cellule par des filaments d’actine
- vésicule prise en charge par MT par IP motrice = DINEINE +-> -
Mécanisme d’exocytose
- Mb plasmique modifiée grâce a la gelsoline qui va cliver des F actine = modif de la structure de la c et par intermédiaire de myosine type 1 faisant avancer la vésicule sur les F actine coupés
–> Grace à la kinésine - –> +
Polymérisation au sein des lamellipodes
Protéine de nucléation : ARP 2/3 complexe protéiques = permet la poly de l’actine en réseau en forme d’éventail ( angle 70°)
Interaction actine/myosine
IP dépendante de l’ATP : myosine 1 et 2 (mécanismes du pole - vers le +)
Myosine I
Monomère de 70 nm de long ac une tête globulaire et une queue qui s’attache à une vésicule = utile dans cheminement vésicule jusqu’à mb plasmique + mvmt actine des cils
Myosine II
Dimères (15/20 molécules de myo II) de 150 nm de long ac 2 têtes globulaires et 2 queues s’assemblent en filaments bipolaires (1 micron) ac les têtes tournées vers l’ext = rôle dans la contraction musculaire (cell muscu striées)
Interactions dans différents types cellulaires
- 2 façons pour Myosine I d’interagir avec l’actine : activité motrice ou liaison/glissement (tirer mb plasmique)
- Myosines II : 2 têtes favorisent la contraction
VRAI ou FAUX : dans les cellules musculaires striées, le cytoplasme est complètement dédié aux complexes actine-myosine ?
VRAI
Modèle de la Listeria Monocytogènes
- bactérie pathogène IC, entraîne une infection alimentaire (avortements chez les femmes enceintes)
- échappe à la destruction lysosomale + phagocytose
- passe rapidement d’une cellule à l’autre en utilisant l’actine de la cellule pour se propulser en la polymérisant (IP de nucléation : ARP2/3)
