Biologie Cellulaire Cytosquelette et motilité cellulaire

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1 Université des Sciences et de la Technologie d Oran - Mohamed BOUDIAF- Faculté des Sciences de la Nature et de la Vie Département des enseignements de base en biologie L1 S.N.V. ( ) Biologie Cellulaire Cytosquelette et motilité cellulaire Dr. Lahouari CHAA

2 Cytosquelette Ensemble de réseaux de filaments protéiques, interconnectés, s étendant dans l ensemble du cytoplasme et responsable de diverses fonctions. Les éléments du cytosquelette sont répartis dans le cytosol, le nucléoplasme et à la périphérie de la cellule.

3 Cytosquelette - Structure - Constitué de 3 éléments, différents entre eux, par leur diamètre et les sous-unités dont ils sont constitués: - Les microtubules. - Les Microfilaments d actine. - Les filaments intermédiaires.

4 A / Microtubules - Cylindres creux de 25 nm d épaisseur, formés par la polymérisation de sous-unités de tubuline α et β (protéines globulaires, s associant en dimères), constituant ainsi des protofilaments. - Un microtubule est formé de 13 protofilaments. Aspect d un Microtubule en microscopie électronique

5 A / Microtubules - Rôles- - Mobilité cellulaire (Flagelles). - Migration des chromosomes, lors de la division cellulaire. - Déplacement des vésicules et des organites.

6 B / Microfilaments d actine -Longues fibres de 5 à 9 nm de diamètre, composées de 2 longues chaines de sousunité de protéine globulaire, l actine, enroulées en hélice. - Localisés essentiellement au niveau de la périphérie du cytoplasme, sous la membrane plasmique. Aspect de Microfilament d actine en microscopie électronique

7 B / Microfilaments d actine - Rôles- - Déplacement des cellules (Protozoaires, cellules immunitaires ). - Formations de cellules filles, suite à la division cellulaire (Cytodièrère ou cytociènèse). - Mouvements de la membrane plasmique lors de l endocytose et l exocytose. - Contraction cellulaire.

8 C / Les filaments intermédiaires Structure fibreuse d un diamètre de 8 à 10 nm, formée de protofilaments. Chaque protofilament est un assemblage de 4 monomères fibreux. Source : Eric GUERIN, Cytosquelette et mobilité

9 C / Les filaments intermédiaires - Protéines de structure- (voir uniciel filaments intermédiaires) Type Protéine Localisation I Kératines Cellules épithéliales, peau, cheveux, ongles II III Vimentine Desmine G.F.A.P.* Protéines des neurofilaments Fibroblastes Muscles Astrocytes Neurones IV Lamines Enveloppe nucléaire *: Protéines fibrillaires acides des cellules gliales.

10 C / Les filaments intermédiaires - Rôles- - Maintien de la forme cellulaire (Vimentines) - Soutien de l enveloppe nucléaire (lamines). - Formation de cheveux et des ongles (Kératines)

11 La motilité cellulaire Une cellule est rarement immobile dans son environnement. La motilité, désigne l aptitude d un élément à produire des mouvements. L actine est un élément majeurs de la motilité.

12 Cas de motilité cellulaire - Une cellule non spécialisée de l embryon, migre vers le site d un futur organe. - Un leucocyte (globule blanc) se déplace vers une source d infection (Inflammation). - Une cellule épithéliale, se dirige vers un site où se trouvent des cellules endommagées à remplacer (cicatrisation). - Des cellules tumorales qui se détachent de la tumeur primaire pour se disséminer dans l organisme.

13 La migration cellulaire : Comment? Mouvement des cellules sur un substrat solide s apparentent aux mouvements d escalade : -Etendre le bras pour trouver une prise. - S accrocher à la prise. - Déplacement de l ensemble du corps, en s appuyant à la prise, tout en lâchant les prises sur lesquelles il n a plus d appui.

14 La migration cellulaire : étapes -Déformation du cytosquelette et la formation d une protrusion (lamellipode) dans la direction de la migration. - La formation d une adhésion entre l extrémité de la protrusion et le substrat. - Déplacement de l ensemble de la cellule et le détachement des adhésions qu elle formait avec le substrat.