Cytosquelette : définition, caractéristiques, fonctions et structure

Le cytosquelette est un réseau de filaments constitués de protéines, qui sert de matrice de soutien pour les composants qui l’entourent.

Le cytosquelette se trouve à l’intérieur du cytoplasme cellulaire, qui est le milieu qui contient les organites cellulaires. C’est l’un des deux composants qui forment le cytoplasme, aux côtés du cytosol, qui est la substance aqueuse. On le retrouve aussi bien dans les cellules procaryotes, dépourvues d’un noyau véritable, que dans les cellules eucaryotes, qui possèdent un noyau délimité.

• La caractéristique la plus importante du cytosquelette est qu’il présente une forme tridimensionnelle, ce qui signifie qu’il donne structure et volume au cytoplasme, ainsi qu’aux organites cellulaires, afin qu’ils puissent remplir leurs fonctions.
• Il est organisé comme une structure géodésique, dans laquelle les forces opposées stabilisent l’ensemble.
• Il est flexible, mais ferme, grâce aux caractéristiques particulières des protéines qui le constituent.

• Organise la cellule : le cytosquelette est la matrice sur laquelle reposent les organites, ainsi l’une de ses fonctions est de maintenir chacun à sa place. Autrefois on pensait que les organites flottaient seuls dans le cytosol, mais avec le temps on a découvert que le cytoplasme ne se résumait pas à la substance liquide appelée cytosol, mais comprend aussi la matrice de fibres appelée cytosquelette.
• Donne soutien à la cellule : en tant que protéines fibreuses, le cytosquelette contribue à donner de la rigidité à la cellule. Cela est particulièrement utile dans les cellules animales qui n’ont pas de paroi cellulaire, contrairement à celles végétales qui en disposent.
• Permettent un mouvement ordonné à l’intérieur de la cellule : bien que les organites soient fixés grâce au cytosquelette, celui-ci demeure aussi flexible pour permettre des déplacements minimes qui se produisent à l’intérieur de la cellule, comme par exemple le flux cytoplasmique dans les cellules végétales. Les mouvements intracellulaires sont appelés motilité cellulaire.
• Régulent les processus biochimiques au sein de la cellule : le cytosquelette, par la motilité cellulaire, permet un flux des composants fabriqués au sein des organites, et leur déplacement dans la cellule comme partie des processus biochimiques nécessaires à l’accomplissement de leurs fonctions.

Le cytosquelette est constitué de protéines, chacune ayant des caractéristiques et des fonctions différentes. Il varie selon le type de cellule, et ci-après sont détaillées les différences de structure.

Cytosquelette dans les cellules eucaryotes

Pour ce type de cellule les éléments du cytosquelette sont les suivants :

• Microtubules : sont composés d’une protéine appelée tubuline, qui existe sous les formes alpha et bêta. Ils sont à la fois flexibles et durs. Ils ont la capacité d’apparaître et de disparaître selon les besoins de la cellule. Ils aident à déplacer les organites, à organiser les fuseaux méiotique et mitotique pendant la division cellulaire pour placer les chromosomes, et ils transportent des substances à l’intérieur de la cellule. Ils mesurent 25 nanomètres de diamètre.
• Microfilaments : sont faits d’une protéine appelée actine, et lorsqu’ils s’associent avec les fibres protéiques de la myosine, ils réalisent la contraction musculaire. L’actine se situe à la périphérie de la cellule, organisée en une hélice formée de deux filaments. Par conséquent, leur fonction est de fournir un soutien à la cellule. Ils mesurent de 3 à 8 nanomètres de diamètre.
• Filaments intermédiaires : sont constitués de diverses protéines fibreuses, qui varient selon le tissu dans lequel se trouvent les cellules. Présents uniquement dans les cellules animales. Ce sont les fibres les plus résistantes des trois types mentionnés. Elles servent à donner de la rigidité à la cellule et à former des réseaux. Elles mesurent 12 nanomètres de diamètre.
• Cils et flagelles : certaines cellules eucaryotes présentent des prolongements servant à se déplacer. Ceux-ci proviennent des microtubules, mobilisant le liquide à la surface d’un tissu pour se contracter et créer le mouvement. En général, les cils mesurent entre 250 nanomètres de diamètre, comme les flagelles, mais ces derniers sont plus longs et moins nombreux que les cils.

Cytosquelette dans les cellules procaryotes

Dans le passé, on ignorait l’existence des différentes structures du cytosquelette chez les procaryotes, croyant qu’elles n’existaient que dans les cellules eucaryotes. Aujourd’hui, on sait qu’il existe bel et bien un cytosquelette chez les procaryotes. Celui-ci remplit des fonctions analogues à celles des eucaryotes, mais il est constitué des protéines suivantes :

• MreB et ParM : sont similaires à l’actine.
• Protéines de la famille WACA : ce sont un ensemble de diverses protéines qui servent à effectuer des fonctions de biogenèse et d’assemblage des cils et flagelles chez les organismes unicellulaires.
• Crescentine : équivalent des filaments intermédiaires.
• FtsZ : similaire à la tubuline.

Maintenant que vous savez ce qu’est le cytosquelette et quelle est sa fonction, ne manquez pas cet article sur les Types de cellules.

Si vous souhaitez lire des articles similaires à Cytosquelette : qu’est-ce que c’est, ses caractéristiques, sa fonction et sa structure, nous vous recommandons de visiter notre rubrique Biologie.