Cytosquelette : définition, caractéristiques, rôle et structure

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

Le cytosquelette se situe à l’intérieur du cytoplasme cellulaire, le milieu qui contient les organites cellulaires. Il constitue l’un des deux composants du cytoplasme, aux côtés du cytosol, qui est la substance aqueuse. On le retrouve aussi bien dans les cellules procaryotes, qui n’ont pas de noyau véritable, que dans les cellules eucaryotes, qui possèdent un noyau délimité.

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

• Organise la cellule : le cytosquelette est la matrice sur laquelle s’ancrent les organites, ce qui fait que chacun d’eux occupe sa place. Autrefois, on pensait que les organites flottaient seuls dans le citosol, mais on a découvert que le cytoplasme ne se résumait pas à la substance liquide nommée citosol, mais qu’il contenait aussi la matrice de fibres appelée cytosquelette.
• Apporte du soutien à la cellule : en tant que protéines filamenteuses, le cytosquelette aide à conférer de la rigidité à la cellule. Cela est particulièrement utile dans les cellules animales dépourvues de paroi cellulaire, contrairement aux cellules végétales qui en possèdent une.
• Permet un mouvement ordonné au sein de la cellule : bien que les organites soient ancrés grâce au cytosquelette, celui-ci demeure flexible pour permettre de petits déplacements internes, comme par exemple le flux cytoplasmique dans les cellules végétales. Les mouvements à l’intérieur de la cellule s’appellent la motilité cellulaire.
• Régule les processus biochimiques à l’intérieur de la cellule : le cytosquelette, par la motilité cellulaire, permet le flux de composants synthétisés dans les organites et leur déplacement au sein de la cellule dans le cadre des processus biochimiques nécessaires à 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‑dessous sont détaillées les différences structurelles.

Cytosquelette dans les cellules eucaryotes

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

• Microtubules : ils sont constitués d’une protéine appelée tubuline, présente sous les formes alfa et bêta. Ils sont à la fois flexibles et rigides. 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 le positionnement des chromosomes, et ils transportent des substances à l’intérieur de la cellule. Ils mesurent 25 nanomètres de diamètre.
• Microfilaments : sont composés d’une protéine appelée actine et, lorsqu’ils s’associent avec des fibres protéiques de myosine, facilitent la contraction musculaire. L’actine se situe au niveau des marges de la cellule, disposée en une hélice formée d’un double filament. Leur fonction est donc de soutenir 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 solides des trois cités. Ils servent à donner de la rigidité à la cellule, tout en aidant à former des réseaux. Leur diamètre est d’environ 12 nanomètres.
• Cils et flagelles : certaines cellules eucaryotes présentent des prolongements servant à se déplacer. Ils proviennent des microtubules en utilisant la mobilisation du liquide à la surface d’un tissu pour se contracter et créer le mouvement. En général, les cils mesurent entre 250 nanomètres de diamètre, tout comme les flagelles, mais ces derniers sont plus longs et moins nombreux que les cils.

Cytosquelette dans les cellules procaryotes

Autrefois, on ne savait pas que les procaryotes possèdent des structures de cytosquelette, pensant qu’elles n’existaient que dans les cellules eucaryotes. Pourtant, 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 composé des protéines suivantes :

• MreB et ParM : ils ressemblent à l’actine.
• Protéines de la famille WACA : ce sont un groupe de plusieurs protéines qui servent à accomplir des fonctions dans la biogenèse et l’assemblage des cils et flagelles chez les organismes unicellulaires.
• Crescentina : 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.

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