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Questions and Answers
Quel est le rôle principal du cytosquelette dans la cellule?
Les microtubules sont des structures rigides et courtes dans la cellule.
False
Quelle forme de monomère d'actine est liée à l'ADP?
forme globulaire
La polymérisation de l'actine nécessite du $______$ et de l'_ATP.
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Quelle est la fonction du taxol en chimiothérapie?
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Quel est le rôle des microtubules dans la cellule?
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Les protéines MAP2 agissent de la même manière que le Taxol dans la stabilisation des microtubules.
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Le centrosome est composé d'une paire de ________________.
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Associez les mouvements cellulaires aux protéines motrices correspondantes:
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Quel est le résultat de l'attachement ferme et temporaire de bras de dynéine d'un doublet de microtubules A sur le microtubule B du doublet adjacent?
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Qu'est-ce qui fournit de l'énergie pour activer la dynéine dans le mouvement ciliaire?
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Une mutation d'un gène codant pour la dynéine peut être responsable du syndrome de Kartagener?
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Quelle mutation génétique peut entraîner une moindre résistance de l'épiderme aux traumatismes mécaniques?
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Quelle toxine fabriquée par les champignons amanite va bloquer la dépolymérisation des filaments d'actine?
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Pour éviter les effets de l'empoisonnement par les phalloïdines, il faut manger une grande quantité de viande crue pleine d'actine, ce qui va neutraliser les toxines. ______ ou Faux?
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Où se trouvent les filopodes dans une cellule?
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Les fibres de stress interagissent avec l'α-actinine pour empêcher l'intercalation de la myosine. Vrai ou Faux?
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Study Notes
Le cytosquelette
- Le cytosquelette est un réseau élaboré de filaments composés de polymères fibreux associés à des protéines.
- Il est dynamique et en perpétuel remaniement et mouvement.
- Il joue un rôle dans :
- La détermination de la forme et la polarité cellulaire.
- Le transport intra cellulaire (vésiculaire et des organites).
- La contraction cellulaire.
- La mobilité cellulaire.
- La division cellulaire (mitose).
Les filaments d'actine
- Les filaments d'actine sont des polymères d'actine globulaire.
- Ils sont ubiquitaires et ont un diamètre extérieur de 7 nm.
- Ils sont flexibles et peuvent s'organiser en réseau ou en faisceaux.
Les microtubules
- Les microtubules sont composés de polymères de tubuline (40kDa).
- Ils sont ubiquitaires, plus rigides et plus longs que les filaments d'actine et possèdent généralement un seul point d'ancrage dans la cellule appelé le centrosome.
Les filaments intermédiaires
- Les filaments intermédiaires ont un diamètre extérieur de l'ordre de 10 nm.
- Ils ne sont pas des filaments contractiles, mais des filaments rigides hétérogènes.
- Ils confèrent une résistance mécanique aux cellules, notamment dans les cellules épithéliales.
La formation des filaments du cytosquelette
- La formation des filaments du cytosquelette se déroule en trois phases :
- Phase de latence, de nucléation, d'initiation, limitante.
- Phase de croissance, très rapide.
- Phase d'équilibre entre polymérisation et dépolymérisation pour maintenir constante la longueur des filaments.
Les protéines associées au cytosquelette
- Les protéines associées au cytosquelette interagissent avec les filaments formés et jouent un rôle dans la stabilité de ces filaments.
La dynamique des filaments d'actine
- La polymérisation de l'actine peut être obtenue in vitro et nécessite du Mg2+ et de l'ATP ainsi que la présence des monomères.
- La vitesse de polymérisation est plus rapide d'un côté que de l'autre grâce à la polarité des filaments d'actine.
Les régulateurs de la dynamique des filaments d'actine
- Les régulateurs de la dynamique des filaments d'actine sont des protéines qui interagissent avec l'actine pour réguler la polymérisation et la dépolymérisation des filaments d'actine.
La cytosquelette et les pathologies humaines
- Les anomalies des éléments du cytosquelette peuvent être associées à des pathologies, comme la dystrophie musculaire de Duchenne.### Structure et organisation dans la cellule
- Les microtubules sont composés de monomères de tubuline et sont polarisés.
- Il existe 3 isoformes de tubuline : alpha, bêta et gamma.
- La polymérisation des microtubules est rapide à l'extrémité + (bêta) qui est orientée vers la périphérie.
- La dynamique des microtubules implique la nucléation, la polymérisation et la dépolymérisation.
Toxines des microtubules
- Les toxines des microtubules sont des substances naturelles qui perturbent le cytosquelette.
- Exemples : colchicine, vincristine et vinblastine, taxol.
- Ces toxines agissent en bloquant la polymérisation des microtubules ou en les stabilisant.
Fonction cellulaire des microtubules et protéines associées
- Les microtubules permettent l'organisation du Golgi en saccules et maintiennent la morphologie du réticulum endoplasmique.
- Les protéines associées aux microtubules (MAP) peuvent être stabilisatrices ou motrices.
- Les MAP stabilisatrices (comme la protéine Tau) promeuvent la stabilité des microtubules.
- Les MAP motrices (comme la dynéine) permettent le transport de vésicules et d'organites.
Rôle de la protéine Tau
- La protéine Tau est une MAP stabilisatrice qui interagit avec les microtubules.
- Elle est exprimée essentiellement dans les axones des neurones matures.
- Dans la maladie d'Alzheimer, la protéine Tau est hyperphosphorylée et forme des agrégats anormaux.
Centrosome et cils
- Le centrosome est composé d'une paire de centrioles et d'une matrice protéique.
- Les centrioles sont des cylindres creux formés de 9 triplets de microtubules.
- Les cils et les flagelles sont des extensions de la membrane plasmique qui contiennent un cytosquelette de microtubules et de MAP.
Pathologies liées aux microtubules
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Les anomalies des microtubules peuvent entraîner des pathologies comme la ciliopathie et l'immobilité des spermatozoïdes.### Expression de FI et différenciation cellulaire
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L'expression de FI varie en fonction du stade de différenciation cellulaire
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Dans l'épithélium, les cellules expriment différents types de kératine et le type des kératines varie en fonction de la couche cellulaire
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L'expression d'un type particulier de FI permet de déterminer l'origine des cellules cancéreuses (cellules épithéliales ou fibroblastiques mésenchymateuses)
Classification des filaments intermédiaires
- Lamines : exprimées dans le noyau de tous les types cellulaires eucaryotes, maintiennent la position du noyau et l'intégrité de l'enveloppe nucléaire
- Vimentines et protéines apparentées : exprimées dans les cellules mésenchymateuses, épithéliales et non épithéliales (fibroblastes et leucocytes)
- Desmine : exprimée dans les cellules musculaires, relie les filaments contractiles entre eux et à la membrane plasmique et nucléaire, joue un rôle stabilisateur
- GFAP : protéine gliale acide, exprimée par les astrocytes et les cellules de Schwann, important pour déterminer l'origine des tumeurs cérébrales
- La périphérine : exprimée dans certains types neuronaux, joue un rôle dans la formation des axones et des dendrites
- Cytokératine : deux classes (acide et basique), exprimées dans tous les types de cellules épithéliales et dans les annexes épidermiques (cheveux, poils, ongles)
- Neurofilaments : trois types (L, M, H), exprimés dans les neurones à la fois dans le système nerveux central et périphérique
- Nestine : marqueur des FI des cellules souches neurales
Filaments intermédiaires et pathologies humaines
- Toute anomalie génétique touchant les filaments de cytokératines et/ou leurs protéines d'ancrage entraîne une moindre résistance de l'épiderme aux traumatismes mécaniques
- Exemple : épidermolyse bulleuse simple, résulte d'une mutation d'un gène codant pour une cytokératine
- Les cytokératines sont responsables de l'imperméabilité de l'épiderme superficiel de la peau et évitent la déshydratation du milieu interne au contact de l'air
- Exemple : progéria, syndrome de vieillissement accéléré, résulte d’une mutation du gène qui code pour la lamine A (LMNA)
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Description
Découvrez les généralités sur le cytosquelette des cellules eucaryotes, notamment son rôle dans l'organisation spatiale, l'interaktion avec l'environnement et la modification de la forme cellulaire.
