Cours 3 Flashcards
Quelle est la structure du cytosquelette?
Le cytosquelette est un réseau tridimensionnel de filaments protéiques.
Quels sont les 3 types de filaments?
Microfilaments, Filaments intermédiaires et Microtubules
Quel est le role du cytosquelette?
•Maintien de la forme cellulaire : Sert d’échafaudage interne.
• Mouvement cellulaire : Migration, locomotion et mouvements des structures comme les cils.
• Transport intracellulaire : Mouvement des organites et des molécules grâce aux protéines motrices.
• Division cellulaire : Formation du fuseau mitotique et séparation du cytoplasme (cytocinèse).
• Signalisation cellulaire : Adaptation de la cellule à son environnement.
Qu’est-ce qu’un microfilament?
• Constitués de monomères d’actine, ces filaments sont les plus fins du cytosquelette.
• Ils sont impliqués dans la contraction musculaire, le mouvement cellulaire, la division cellulaire et le maintien de la forme de la cellule.
• Les microfilaments sont organisés en faisceaux ou en réseaux sous la membrane plasmique et contribuent à la motilité et à l’ancrage des cellules.
Qu’est-ce qu’un filament intermédiaire?
• Ces filaments, plus épais que les microfilaments mais plus fins que les microtubules, sont formés de diverses protéines telles que la kératine, la vimentine ou la desmine selon le type cellulaire.
• Leur rôle principal est de fournir une résistance mécanique et de maintenir la structure cellulaire.
• Ils forment un réseau dense qui stabilise le noyau et d’autres organites.
Qu’est-ce qu’un microtubule?
• Ce sont les filaments les plus larges du cytosquelette, formés de dimères de tubuline.
• Ils jouent un rôle central dans le transport intracellulaire (comme des rails pour les organites et vésicules), la division cellulaire (fuseau mitotique) et la formation des structures motiles telles que les cils et les flagelles.
• Les microtubules possèdent une polarité (extrémités “+” et “-“) qui influence leur assemblage et leur interaction avec des protéines motrices comme la kinésine et la dynéine.
Quel est le role des microtubules?
- Maintien de la forme cellulaire : Ils forment un réseau rigide qui détermine la forme des cellules.
- Transport intracellulaire : Servent de rails pour le transport des organites, des vésicules, et des molécules grâce à des protéines motrices (comme la kinésine, qui se déplace vers l’extrémité (+), et la dynéine, qui se déplace vers l’extrémité (-)).
- Division cellulaire : Participent à la formation du fuseau mitotique, essentiel à la séparation des chromosomes lors de la mitose et de la méiose.
- Motilité cellulaire : Composent les structures des cils et flagelles, responsables des mouvements de certaines cellules (ex. : spermatozoïdes, cellules épithéliales ciliées).
- Organisation des organites : Contribuent à la localisation des organites comme l’appareil de Golgi et les lysosomes.
Quel est la structure des microtubules?
Structure des microtubules:
• Constitution:
o Les microtubules sont constitués de dimères de tubuline, chaque dimère étant formé de deux sous-unités : α-tubuline et β-tubuline.
o Ces dimères s’assemblent en un tube creux composé de 13 protofilaments alignés parallèlement.
• Polarité:
o Les microtubules ont deux extrémités distinctes :
L’extrémité (+), où l’assemblage des dimères est plus rapide.
L’extrémité (-), où la dissociation des dimères est plus fréquente.
o Cette polarité est essentielle pour leurs fonctions biologiques.
Qu’est-ce que le principe d’assemblage(polymérisation) des microtubules?
Assemblage (Polymérisation) :
1. Les dimères de tubuline liés au GTP s’ajoutent principalement à l’extrémité (+).
2. La polymérisation est favorisée lorsque la concentration de dimères de tubuline-GTP dans le cytosol dépasse un seuil critique.
3. Une fois intégrés dans le microtubule, le GTP lié à la β-tubuline est hydrolysé en GDP, ce qui rend la structure moins stable.
Qu’est-ce que le principe dissociation(dépolymérisation) des microtubules?
- Si la vitesse d’hydrolyse du GTP dépasse celle de l’ajout de nouveaux dimères, le chapeau GTP est perdu, rendant le microtubule instable.
- Les dimères de tubuline liés au GDP se dissocient rapidement, provoquant un effondrement du microtubule à partir de l’extrémité (+).
Qu’est-ce qu’un centrosome?
Le centrosome est un organite des cellules eucaryotes animales, jouant un rôle clé dans l’organisation des microtubules et la division cellulaire.
Quelle est la structure d’un centrosome?
• Structure:
o Composé de deux centrioles perpendiculaires entourés d’une matrice péricentriolaire riche en γ-tubuline.
o Localisé près du noyau en interphase et migre vers les pôles cellulaires pendant la division.
Quelles sont les fonctions d’un centrosome?
- Organisation des microtubules : Point de départ pour la nucléation et l’orientation des microtubules.
- Division cellulaire : Duplication et migration pour former le fuseau mitotique qui répartit les chromosomes.
- Positionnement des organites : Organise l’appareil de Golgi et les autres organites.
- Formation des cils et flagelles : Les centrioles servent de corpuscules basaux.
Quelles sont les protéines motrices?
Kinésine, Dyénine, Myosine
Décris la kinésine.
La kinésine est une protéine motrice qui se déplace le long des microtubules vers l’extrémité (+). Elle est essentielle au transport des organites, des vésicules et des chromosomes au sein de la cellule. Son action est particulièrement importante lors de la division cellulaire et dans le trafic intracellulaire.
Décris la dyénine.
La dynéine est une protéine motrice qui se déplace sur les microtubules en direction de l’extrémité (-), réalisant ainsi un transport rétrograde. Elle joue un rôle crucial dans le positionnement des organites à l’intérieur de la cellule. De plus, elle est impliquée dans le mouvement des cils et flagelles, assurant la mobilité de certaines cellules.
Décris la myosine.
La myosine interagit avec les filaments d’actine pour produire un mouvement dirigé vers l’extrémité (+). Elle est responsable de la contraction musculaire en permettant le glissement des filaments d’actine et de myosine. Elle participe également au transport intracellulaire et à la motilité cellulaire, notamment dans la migration et la division cellulaire.
Quel est le role des filaments d’actines?
• Maintien de la forme cellulaire.
• Migration cellulaire et motilité (lamellipodes, filopodes).
• Transport intracellulaire (via myosine).
• Division cellulaire (cytocinèse).
• Contraction musculaire (interaction avec la myosine dans les sarcomères).
Quelles sont les étapes de la polymérisation des filaments d’actines?
- Nucléation : Formation du noyau initial par Arp2/3 ou les formines.
- Élongation : Ajout d’actine-ATP à l’extrémité (+).
- Équilibre : Dynamique d’ajout/dépolymérisation (treadmilling).
• ATP : Actine-ATP polymérise mieux, puis hydrolysée en ADP
Quelles sont les protéines associées aux filaments d’actines?
• Nucléation : Arp2/3 (réseaux), formines (filaments linéaires).
• Régulation : Thymosine-β4 (séquestre), profiline (active), cofiline (déstabilise).
• Organisation : Filamine (réseaux), tropomyosine (stabilise).
• Motilité : Myosine (transport et contraction).
Qu’est-ce qui est à la base de la migration cellulaire?
La migration cellulaire dépend de la dynamique des filaments d’actine
Quelles sont les étapes de la migration cellulaire?
- Formation de protrusions membranaires :
o Lamellipodes : Protrusions en réseau créées par la nucléation via Arp2/3.
o Filopodes : Protrusions linéaires formées par les formines. - Adhésion :
o Les adhésions focales, établies par les intégrines, ancrent les filaments d’actine au substrat. - Traction cellulaire :
o Les myosines génèrent des forces pour contracter les filaments d’actine, permettant à la cellule de se déplacer. - Rétraction de la queue:
o La cofiline déstabilise les filaments à l’arrière, favorisant la rétraction.
Comment fonctionne les contractions musculaires?
• Structure des sarcomères :
o Les filaments d’actine (minces) sont associés aux filaments de myosine (épais).
• Mécanisme :
1. La myosine II hydrolyse l’ATP pour se déplacer le long des filaments d’actine.
2. Ce glissement rapproche les filaments d’actine, réduisant la longueur du sarcomère.
3. La contraction est régulée par les protéines troponine et tropomyosine, qui contrôlent l’accès de la myosine à l’actine en réponse au calcium.
Quels sont les 3 types de filaments intermédiaires?
Kératine, Vimentine, Neurofilaments
