Vous connaissez probablement déjà le rôle que joue votre propre squelette dans votre vie; il donne à votre corps une structure et vous aide à bouger.

Sans lui, vous seriez plus comme une goutte humaine qu'une personne en mouvement et fonctionnelle. Comme son nom l'indique, le cytosquelette sert un objectif très similaire dans les cellules procaryotes et eucaryotes.

Vous êtes-vous déjà demandé ce qui rend les cellules rondes et les empêche de s'effondrer en globules visqueux? Ou comment les nombreux organites à l'intérieur de la cellule s'organisent et se déplacent à l'intérieur de la cellule, ou comment la cellule elle-même se déplace? Les cellules s'appuient sur un cytosquelette pour toutes ces fonctions.

L'unité structurelle importante du cytosquelette est en réalité un réseau de fibres protéiques dans le cytoplasme qui donne à la cellule sa forme et lui permet d'exécuter des fonctions importantes, telles que la cellule

En savoir plus sur les organites et les fonctions des autres cellules.
Pourquoi les cellules ont-elles besoin d'un cytosquelette?

Alors que certaines personnes peuvent imaginer les cellules comme des microscopes puissants et non structurés utilisés en biologie cellulaire, ils révèlent que les cellules sont très organisées.

Un élément principal est vital pour maintenir cette forme et ce niveau d'organisation: le cytosquelette de la cellule. Les filaments protéiques qui composent le cytosquelette forment un réseau de fibres à travers la cellule.

Ce réseau fournit un support structurel à la membrane plasmique, aide à stabiliser les organites dans leurs positions appropriées et permet à la cellule de mélanger son contenu autour comme requis. Pour certains types de cellules, le cytosquelette permet même à la cellule de se déplacer et de voyager en utilisant des structures spécialisées.

Celles-ci se forment à partir des filaments protéiques lorsque cela est nécessaire à la locomotion cellulaire.

Le service du cytosquelette prévoit de façonner la cellule a beaucoup de sens. Tout comme le squelette humain, le réseau de protéines du cytosquelette crée un support structurel qui est crucial pour maintenir l'intégrité de la cellule et l'empêcher de s'effondrer dans ses voisins.

Pour les cellules à membranes très fluides, le réseau de protéines qui composent le cytosquelette sont particulièrement importants pour maintenir le contenu cellulaire à l'intérieur de la cellule.

C'est ce qu'on appelle l'intégrité de la membrane.
Avantages du cytosquelette pour les cellules

Certaines cellules hautement spécialisées dépendent également de la cytosquelette pour le soutien structurel.

Pour ces cellules, le maintien de la forme unique de la cellule permet à la cellule de fonctionner correctement. Il s'agit notamment des neurones, ou cellules cérébrales, qui ont des corps cellulaires ronds, des bras ramifiés appelés dendrites et des queues allongées.

Cette forme cellulaire caractéristique permet aux neurones de capter des signaux en utilisant leurs bras en dendrite et de les transmettre. à travers leurs queues d'axones et dans les dendrites en attente d'une cellule cérébrale voisine. C'est ainsi que les cellules du cerveau communiquent entre elles.

Il est également logique que les cellules bénéficient de l'organisation que leur donne le réseau de fibres protéiques du cytosquelette. Il y a plus de 200 types de cellules dans le corps humain et un grand total d'environ 30 billions de cellules dans chaque être humain sur la planète.

Les organites de toutes ces cellules doivent effectuer une grande variété de processus cellulaires, telles que la construction et la décomposition de biomolécules, la libération d'énergie pour le corps à utiliser et la réalisation d'une multitude de réactions chimiques qui rendent la vie possible.

Pour que ces fonctions fonctionnent bien à l'échelle de tout un organisme, chaque cellule a besoin d'une structure et façon de faire les choses.
Quels composants composent le cytosquelette

Pour remplir ces rôles importants, le cytosquelette s'appuie sur trois types distincts de filaments:

1. Microtubules
   
2. Filaments intermédiaires
   
3. Microfilaments
   
   

   Ces fibres sont toutes si infiniment petites qu'elles sont complètement invisibles à l'œil nu. Les scientifiques ne les ont découvertes qu'après que l'invention du microscope électronique eut permis de voir l'intérieur de la cellule.
   

   Pour visualiser à quel point ces fibres protéiques sont petites, il est utile de comprendre le concept du nanomètre, qui est parfois écrit en nm. Les nanomètres sont des unités de mesure comme un pouce est une unité de mesure.
   

   Vous avez peut-être deviné à la racine mètre
   que l'unité nanométrique appartient au système métrique, tout comme un centimètre fait.
   La taille compte
   

   Les scientifiques utilisent des nanomètres pour mesurer des choses extrêmement petites, comme des atomes et des ondes lumineuses.
   

   En effet, un nanomètre équivaut à un milliardième de mètre. Cela signifie que si vous avez pris un mètre, qui mesure environ 3 pieds de long lors de sa conversion au système de mesure américain, et que vous l'avez divisé en un milliard de morceaux égaux, un seul morceau équivaudrait à un nanomètre.
   

   Maintenant imaginez que vous pourriez couper les filaments de protéines constituant le cytosquelette de la cellule et mesurer le diamètre à travers la face coupée.
   

   Chaque fibre mesurerait entre 3 et 25 nanomètres de diamètre, selon le type de filament. Pour le contexte, un cheveu humain mesure 75 000 nanomètres de diamètre. Comme vous pouvez le voir, les filaments qui composent le cytosquelette sont incroyablement petits.
   

   Les microtubules sont les plus grandes des trois fibres du cytosquelette, avec un diamètre de 20 à 25 nanomètres. Les filaments intermédiaires sont les fibres de taille moyenne du cytosquelette et mesurent environ 10 nanomètres de diamètre.
   

   Les plus petits filaments protéiques trouvés dans le cytosquelette sont des microfilaments. Ces fibres filiformes mesurent à peine 3 à 6 nanomètres de diamètre.
   

   En termes réels, c'est jusqu'à 25 000 fois plus petit que le diamètre d'un cheveu humain moyen.
   ••• Le rôle des microtubules dans le cytosquelette
   

   Les microtubules doivent leur nom à la fois à leur forme générale et au type de protéines qu'ils contiennent. Ils sont en forme de tube et formés à partir d'unités répétées de polymères de protéines d'alpha et de bêta-tubuline se liant ensemble.
   

   En savoir plus sur la fonction principale des microtubules dans les cellules.
   

   Si vous deviez voir filaments de microtubules sous un microscope électronique, ils ressembleraient à des chaînes de petites protéines torsadées ensemble en un réseau en spirale serré.
   

   Chaque unité protéique se lie à toutes les unités qui l'entourent, produisant une structure très solide et très rigide. En fait, les microtubules sont le composant structurel le plus rigide que l'on puisse trouver dans les cellules animales, qui n'ont pas de parois cellulaires comme les cellules végétales.
   

   Mais les microtubules ne sont pas seulement rigides. Ils résistent également aux forces de compression et de torsion. Cette qualité augmente la capacité du microtubule à maintenir la forme et l'intégrité des cellules, même sous pression.
   

   Les microtubules donnent également la polarité cellulaire, ce qui signifie que la cellule a deux côtés ou pôles uniques. Cette polarité fait partie de ce qui permet à la cellule d'organiser ses composants, tels que les organites et d'autres parties du cytosquelette, car elle donne à la cellule un moyen d'orienter ces composants par rapport aux pôles.
   Microtubules et mouvement Dans la cellule
   

   Les microtubules soutiennent également le mouvement du contenu cellulaire à l'intérieur de la cellule.
   

   Les filaments des microtubules forment des pistes, qui agissent comme des voies ferrées ou des autoroutes dans la cellule. Les transporteurs de vésicules suivent ces traces pour déplacer la cargaison cellulaire dans le cytoplasme. Ces pistes sont cruciales pour éliminer le contenu cellulaire indésirable comme les protéines mal repliées, les organites anciennes ou brisées et les envahisseurs d'agents pathogènes, tels que les bactéries et les virus.
   

   Les transporteurs de vésicules suivent simplement la bonne piste de microtubules pour déplacer cette cargaison vers le centre de recyclage de la cellule , le lysosome. Là, le lysosome récupère et réutilise certaines parties et dégrade d'autres parties.
   

   Le système de rails aide également la cellule à déplacer les biomolécules nouvellement construites, comme les protéines et les lipides, hors des organites de fabrication et aux endroits où la cellule a besoin de
   

   Par exemple, les transporteurs de vésicules utilisent des traces de microtubules pour déplacer les protéines de la membrane cellulaire des organites vers la membrane cellulaire.
   Microtubules et mouvement cellulaire
   

   Seules certaines cellules peuvent utiliser la locomotion cellulaire pour voyager, et ceux qui dépendent généralement de structures mobiles spécialisées constituées de fibres de microtubules.
   

   Le spermatozoïde est probablement le moyen le plus simple de visualiser ces cellules mobiles.
   

   Comme vous le savez, les spermatozoïdes ont l'air un peu comme des têtards à longue queue, ou flagelles, qu'ils fouettent pour nager jusqu'à leur destination et fertiliser un ovule. La queue du sperme est faite de tubuline et est un exemple de filament de microtubule utilisé pour la locomotion cellulaire.
   

   Une autre structure mobile bien connue joue également un rôle dans la reproduction est le cil. Ces structures mobiles en forme de cheveux tapissent les trompes de Fallope et utilisent un mouvement ondulant pour déplacer l'œuf à travers la trompe de Fallope et dans l'utérus. Ces cils sont des fibres de microtubules.
   Rôle des filaments intermédiaires dans le cytosquelette
   

   Les filaments intermédiaires sont le deuxième type de fibre trouvé dans le cytosquelette. Vous pouvez les imaginer comme le véritable squelette de la cellule, car leur seul rôle est le soutien structurel. Ces fibres protéiques contiennent de la kératine, qui est une protéine courante que vous pouvez reconnaître dans les produits de soins corporels.
   

   Cette protéine constitue les cheveux et les ongles humains ainsi que la couche supérieure de la peau. C'est également la protéine qui forme les cornes, les griffes et les sabots d'autres animaux. La kératine est très forte et utile pour la protection contre les dommages.
   

   Le rôle majeur des filaments intermédiaires est la formation de la matrice des protéines structurales sous la membrane cellulaire. C'est comme un maillage de soutien qui donne une structure et une forme à la cellule. Il confère également une certaine élasticité à la cellule, ce qui lui permet de répondre avec souplesse sous la contrainte.
   Filaments intermédiaires et ancrage des organites
   

   L'un des travaux importants effectués par les filaments intermédiaires est d'aider à maintenir les organites aux bons endroits à l'intérieur la cellule. Par exemple, les filaments intermédiaires ancrent le noyau à sa place dans la cellule.
   

   Cet ancrage est crucial pour les processus cellulaires parce que les divers organites à l'intérieur d'une cellule doivent travailler ensemble pour exécuter ces fonctions cellulaires. Dans le cas du noyau, attacher cet organite important à la matrice du cytosquelette signifie que les organites qui s'appuient sur les instructions d'ADN du noyau pour faire leur travail peuvent facilement accéder à ces informations à l'aide de messagers et de transporteurs.
   

   Cette tâche importante pourrait être impossible si le noyau n'était pas ancré parce que ces messagers et transporteurs auraient besoin de voyager à travers le cytoplasme pour trouver un noyau errant!
   Rôle des microfilaments dans le cytosquelette
   

   Microfilaments, également appelés filaments d'actine , sont des chaînes de protéines d'actine tordues en une tige en spirale. Cette protéine est surtout connue pour son rôle dans les cellules musculaires. Là, ils travaillent avec une autre protéine appelée myosine
   pour permettre la contraction musculaire.
   

   En ce qui concerne le cytosquelette, les microfilaments ne sont pas seulement les plus petites fibres. Ce sont aussi les plus dynamiques. Comme toutes les fibres du cytosquelette, les microfilaments fournissent un soutien structurel à la cellule. En raison de leurs caractéristiques uniques, les microfilaments ont tendance à apparaître aux bords de la cellule.
   

   La nature dynamique des filaments d'actine signifie que ces fibres protéiques peuvent changer rapidement de longueur pour répondre aux besoins structurels changeants de la cellule. Cela permet à la cellule de modifier sa forme ou sa taille ou même de former des projections spéciales qui s'étendent à l'extérieur de la cellule, telles que filopodes
   , lamellipodes
   et microvillosités
   .
   Projections de microfilaments
   

   Vous pouvez imaginer les filopodes comme des palpeurs qu'une cellule projette pour détecter l'environnement autour d'elle, capter des signaux chimiques et même changer la direction de la cellule, si elle se déplace. Les scientifiques appellent aussi parfois les filopodes microspikes
   .
   

   Les filopodes peuvent faire partie d'un autre type de projection spéciale, les lamellipodes. Il s'agit d'une structure en forme de pied qui aide la cellule à se déplacer et à voyager.
   

   Les microvillosités sont comme de minuscules poils ou doigts utilisés par la cellule pendant la diffusion. La forme de ces projections augmente la surface afin qu'il y ait plus d'espace pour que les molécules se déplacent à travers la membrane à travers des processus comme l'absorption.
   

   Ces doigts remplissent également une fonction fascinante appelée streaming cytoplasmique.
   

   Cela se produit lorsque les filaments d'actine traversent le cytoplasme pour le maintenir en mouvement. Le streaming du cytoplasme stimule la diffusion et aide à déplacer les matériaux recherchés, comme les nutriments, et les matériaux indésirables, comme les déchets et les débris cellulaires, dans la cellule.