Anatomie du cytosquelette

Le cytosquelette est un réseau de fibres formant «l'infrastructure» des cellules eucaryotes, des cellules procaryotes et des archéens. Dans les cellules eucaryotes, ces fibres sont constituées d'un maillage complexe de filaments de protéines et de protéines motrices qui aident au mouvement cellulaire et stabilisent la cellule.

Fonction du cytosquelette

Le cytosquelette s'étend dans tout le cytoplasme cellulaire et dirige un certain nombre de fonctions importantes.

• Il aide la cellule à conserver sa forme et apporte un soutien à la cellule.
• Une variété d'organites cellulaires sont maintenus en place par le cytosquelette.
• Il aide à la formation de vacuoles.
• Le cytosquelette n'est pas une structure statique mais est capable de démonter et de réassembler ses parties afin de permettre la mobilité cellulaire interne et globale. Les types de mouvements intracellulaires soutenus par le cytosquelette comprennent le transport des vésicules dans et hors d'une cellule, la manipulation des chromosomes pendant la mitose et la méiose, et la migration des organites.
• Le cytosquelette rend possible la migration cellulaire car la motilité cellulaire est nécessaire pour la construction et la réparation des tissus, la cytokinèse (la division du cytoplasme) dans la formation des cellules filles et dans les réponses des cellules immunitaires aux germes.
• Le cytosquelette aide au transport des signaux de communication entre les cellules.
• Il forme des protubérances semblables à des appendices cellulaires, comme les cils et les flagelles, dans certaines cellules.

Structure du cytosquelette

Le cytosquelette est composé d'au moins trois types de fibres différents: microtubules, microfilaments, et intermédiaire filaments. Ces fibres se distinguent par leur taille, les microtubules étant les plus épais et les microfilaments les plus fins.

Fibres protéiques

• Les microtubules sont des bâtonnets creux qui fonctionnent principalement pour aider à soutenir et à façonner la cellule et comme «voies» le long desquelles les organites peuvent se déplacer. Les microtubules se trouvent généralement dans toutes les cellules eucaryotes. Ils varient en longueur et mesurent environ 25 nm (nanomètres) de diamètre.
• Microfilaments ou les filaments d'actine sont de fines tiges solides qui sont actives dans la contraction musculaire. Les microfilaments sont particulièrement répandus dans les cellules musculaires. Semblables aux microtubules, ils se trouvent généralement dans toutes les cellules eucaryotes. Les microfilaments sont composés principalement de la protéine contractile actine et mesurent jusqu'à 8 nm de diamètre. Ils participent également au mouvement des organites.
• Filaments intermédiaires peut être abondant dans de nombreuses cellules et fournir un support aux microfilaments et aux microtubules en les maintenant en place. Ces filaments forment des kératines présentes dans les cellules épithéliales et des neurofilaments dans les neurones. Ils mesurent 10 nm de diamètre.

Protéines motrices

Un certain nombre de protéines motrices se trouvent dans le cytosquelette. Comme leur nom l'indique, ces protéines déplacent activement les fibres du cytosquelette. En conséquence, les molécules et les organites sont transportés autour de la cellule. Les protéines motrices sont alimentées par l'ATP, qui est généré par la respiration cellulaire. Il existe trois types de protéines motrices impliquées dans le mouvement cellulaire.

• Kinesins se déplacer le long des microtubules transportant des composants cellulaires. Ils sont généralement utilisés pour tirer les organites vers la membrane cellulaire.
• Dyneins sont similaires aux kinésines et sont utilisés pour tirer les composants cellulaires vers le noyau. Les Dyneins fonctionnent également pour faire glisser les microtubules les uns par rapport aux autres, comme observé dans le mouvement des cils et des flagelles.
• Myosines interagir avec l'actine afin d'effectuer des contractions musculaires. Ils sont également impliqués dans la cytokinèse, l'endocytose (endo-cyt-ose) et l'exocytose (exo-cyt-ose).

Streaming cytoplasmique

Le cytosquelette aide à rendre possible la diffusion cytoplasmique. Aussi connu sous le nom cyclose, ce processus implique le mouvement du cytoplasme pour faire circuler les nutriments, les organites et d'autres substances dans une cellule. La cyclose aide également à l'endocytose et à l'exocytose, ou au transport de substance dans et hors d'une cellule.

Lorsque les microfilaments cytosquelettiques se contractent, ils aident à diriger le flux de particules cytoplasmiques. Lorsque les microfilaments attachés aux organites se contractent, les organites sont entraînés et le cytoplasme coule dans la même direction.

La diffusion cytoplasmique se produit dans les cellules procaryotes et eucaryotes. Chez les protistes, comme les amibes, ce processus produit des extensions du cytoplasme appelé pseudopodes. Ces structures sont utilisées pour capturer de la nourriture et pour la locomotion.

Plus de structures cellulaires

Les organites et structures suivants peuvent également être trouvés dans les cellules eucaryotes:

• Centrioles: Ces regroupements spécialisés de microtubules aident à organiser l'assemblage des fibres du fuseau pendant la mitose et la méiose.
• Chromosomes: l'ADN cellulaire est enveloppé dans des structures filiformes appelées chromosomes.
• Membrane cellulaire: cette membrane semi-perméable protège l'intégrité de la cellule.
• Complexe Golgi: cet organite fabrique, stocke et expédie certains produits cellulaires.
• Lysosomes: Les lysosomes sont des sacs d'enzymes qui digèrent les macromolécules cellulaires.
• Mitochondries: ces organites fournissent de l'énergie à la cellule.
• Noyau: la croissance et la reproduction cellulaires sont contrôlées par le noyau cellulaire.
• Peroxysomes: Ces organites aident à détoxifier l'alcool, à former de l'acide biliaire et à utiliser l'oxygène pour décomposer les graisses.
• Ribosomes: Les ribosomes sont des complexes d'ARN et de protéines qui sont responsables de la production de protéines via la traduction.