Les paramécies sont des micro-organismes unicellulaires qui vivent dans les milieux marins et d'eau douce. Ils appartiennent au phylum Ciliophora, les protozoaires ciliés. Un cil est une structure courte ressemblant à un cheveu qui dépasse de la membrane cellulaire d'un organisme. Un paramécium a des milliers de cils qui battent rythmiquement, ce qui lui permet de se déplacer et de balayer la nourriture dans sa gorge buccale. Les scientifiques ont découvert que différents moteurs biochimiques alimentent les deux fonctions.
My Little Paramecium
Les paramécies viennent en plusieurs espèces et ont une longueur comprise entre 50 et 330 micromètres - environ un millième à un - centième de pouce. La membrane cellulaire, ou pellicule, est entièrement couverte de cils. Les paramécies mangent des bactéries, des algues et d'autres créatures minuscules en les ingérant via une rainure buccale couverte de cils qui va de l'avant de la cellule au milieu. Le paramécium nage en battant ses cils à l'unisson, mais les cils entourant la rainure buccale battent à un rythme différent.
Structure de Cilium
La structure d'un cilium est un faisceau de microtubules, connus comme un axonème, qui est attaché à un corps basal sur la surface de la cellule. Un microtubule est composé d'environ 13 protofilaments, de longs cylindres qui s'alignent côte à côte pour former la forme du tube creux du microtubule. Un axonème contient neuf paires externes de doubles microtubules et deux microtubules singuliers centraux. Divers ponts relient les membres des deux réseaux de microtubules et relient les deux réseaux les uns aux autres. Les protéines connues sous le nom de moteurs moléculaires font battre les cils.
Moteurs moléculaires
Un cilium bat parce que certains moteurs moléculaires changent de forme. Les moteurs tirent leur énergie de l'adénosine triphosphate, ou ATP, le stockage d'énergie biochimique universel. Quand une réaction chimique libère un groupe phosphate de l'ATP, les moteurs moléculaires dans les ponts de liaison entre les axonèmes pivotent. Le résultat est qu'un microtubule se déplace par rapport à un autre et tire les cils en mouvement. Alors que les structures ciliaires qui propulsent un paramécium sont identiques aux structures qui balaient les aliments dans sa bouche, les deux actions utilisent des moteurs moléculaires différents et opèrent à des fréquences et des forces différentes.
Expérimentation Evidence
In En 2013, des chercheurs de l'Université Brown dirigés par l'étudiant diplômé Ilyong Jung ont manipulé la viscosité du liquide entourant les paramécies. En commençant par l'eau, ils ont augmenté la densité du liquide jusqu'à sept fois. Ils ont constaté qu'une viscosité plus élevée ralentissait les cils nageants mais affectait à peine les cils d'alimentation. Le fait de doubler la viscosité a réduit l'action de nage d'environ la moitié, mais même avec une augmentation de sept fois, les cils d'alimentation n'ont ralenti que d'environ 20%. Parce que tous les cils partagent la même structure, seule une différence dans le moteur moléculaire peut expliquer les résultats. Le travail se poursuit pour déterminer les mécanismes sous-jacents exacts.
