Différenciation de la membrane plasmique PDF

Différenciation de la membrane plasmique Retrouvées au niveau de certaines cellules différenciées de l’organisme, on distingue 3 types principaux: Les différenciations apicales, basales et intercellulaires. -Les différenciations apicales : i. Microvillosités: MO : Evaginations souvent régulières...

Différenciation de la membrane plasmique Retrouvées au niveau de certaines cellules différenciées de l’organisme, on distingue 3 types principaux: Les différenciations apicales, basales et intercellulaires. -Les différenciations apicales : i. Microvillosités: MO : Evaginations souvent régulières au pôle apical de la membrane plasmique avec augmentation de la surface d’échange cellulaire (ex : plateau strié des entérocytes, ou bordure en brosse des tubules rénaux, …etc.). -ME : Ossature constituée de faisceaux de microfilaments d’actine parallèles à l’axe de la microvillosité. A la base de celle-ci des filaments intermédiaires s’orientent perpendiculairement, de la fimbrine unit les microfilaments d’actines entre eux, ces microfilaments sont fixés à la membrane par la myosine 1latéralement et la myosine 5à la pointe de la microvillosité. ii. Cils : MO: Nombreuses expansions cytoplasmiques apicales mobiles et régulières. ME : Chaque cil est formé d’une ossature ou axonème formé de microtubules, accompagnée de la dynéine; protéine motrice ATP asique. Ces microtubules naissent d’une structure cellulaire identique au centriole, appelé corpuscule basal. 1 Différenciation de la membrane plasmique Le fonctionnement du cil obéit à un mécanisme identique à celui du flagelle Selon leur localisation dans l’organisme, les cils remplissent divers rôles, elles permettent au niveau: -Des épendymocytes, le mouvement du liquide céphalorachidien, - De l’épithélium des oviductes, la migration de l’ovocyte et du zygote en segmentation. -De l’épithélium trachéal et bronchial, la remontée du mucus ayant piégé les impuretés. - Chez les fumeurs la nicotine paralyse les cils de l’épithélium trachéal, qui ne se remettent à battre que durant la nuit, les impuretés remontent à la gorge provoquant une toux au réveil. –D’autre part l’utilisation abusive de spray provoque la perte de ces structures. iii. Stéréocils : MO : Nombreuses expansions cytoplasmiques apicales, grêles et irrégulières, incapables de mobilité, retrouvées au niveau de l’épididyme. ME : Absence d’ossature. 2 Différenciation de la membrane plasmique Spécialisation membranaire basale (Intra-digitations) : Replis de la membrane plasmique au pôle basal de cellules épithéliales sujettes à des échanges d’eau et de minéraux (bidirectionnelle) avec la matrice extracellulaire, ex : Cellules du tube du néphron. Systèmes de jonctions Particulièrement abondants dans le tissu épithélial, on distingue 3 types de jonction: serrées;d’ancrage et communicantes a) Jonctions serrées (tight- junction) Jonctions étanches, imperméables, on parle de zonula lorsque ces systèmes de jonction forment une ceinture ou un anneau s’étendant sur une large zone de la membrane plasmique ou de macula lorsqu’elles s’étendent sur des surfaces limitées de la membrane plasmique. Zonulaoccludens(ZO) : Elles forment un anneau (ceinture) entourant le pourtour de la cellule (Zonula) et permettant une occlusion complète de l’espace intercellulaire (Occludens) ME: Les membranes plasmiques de cellules adjacentes fusionnent sur de courtes distances formant des lignes de fermetures entrecroisées en réseau plus ou moins dense qui ceinture les cellules épithéliales, « frontière » physique et fonctionnelle séparant le domaine apical du baso-latéral. 3 Différenciation de la membrane plasmique Structure moléculaire : 3 catégories de molécules participent à la formation des jonctions serrées : - Molécules transmembranaires : Appelées occludines, au niveau des foyers de fusion vont interagir étroitement avec les molécules transmembranaires situées en vis-à-vis(façon fermeture éclair). -Protéines d’attachement intracellulaire : Ou s’arriment les molécules transmembranaires ou occludines au sein des ZO, ces protéines d’attachement forment la plaque intracytoplasmique. -Protéines du cytosquelette : C’est les microfilaments d’actine, ils s’insèrent sur les protéines de la plaque intracytoplasmique par l’intermédiaire de molécules de spectrine. Fonctions :(Dans les tissus épithéliaux), -Maintien de la cohésion des tissus épithéliaux en participant à l’adhérence intercellulaire -Barrière : S’exerce au niveau de la membrane plasmique mais également au niveau de l’espace paracellulaire entre deux cellules épithéliales adjacentes. -Les jonctions serrées bloquent la circulation des protéines et des lipides au sein de la bicouche et délimitent ainsi un domaine membranaire apical et basolatéral de compositions moléculaireset de fonctionnalités distinctes. -Elles bloquent également le flux de molécules et d’ions au niveau de l’espace paracellulaire. Le passage sélectif de certaines molécules à travers ces jonctions reste toutefois possible, aussi bien dans l’espace paracellulaire qu’au sein de la membrane plasmique. b) -Jonctions d'ancrage: On regroupe dans ce type : Les jonctions adhérentes ; Zonula Adhérence (ZA)), les Desmosomes (Macula Adhérence) et les hémidesmosomes. -Les jonctions adhérentes (Zonula Adhérente) Disposition en bande complète, site d’adhésions cellules-cellule, médiées par des protéines transmembranaires; les cadhérines 4 Différenciation de la membrane plasmique Les protéines p120(α et βcathénines) lient ces cadhérines au cytosquelette formé de filamentsd’actine. La dépolymérisation et la contraction d’actine contribuent à la cohésion et donne forme à la cellule épithéliale. -Les desmosomes (Macula adhérence) Disposition ponctuelle, en tache (style bouton à pression), site d'adhésion entre cellules au niveau du domaine extracellulaire de protéines transmembranaires de la famille des cadhérines. Du côté intracellulaire des desmosomes se situe une plaque protéique de desmoplakine qui relie les protéines transmembranaires de cadhérines aux filaments intermédiaires du cytosquelette. Les jonctions adhérentes et les desmosomes forment en association avec les jonctions serrées (d’occlusion) des barrières hermétiques (fluides, protéines, ions...etc), -Hémidesmosome Sites de fixation ponctuel (en forme de demi-bouton à pression) qui unissent le domaine basal d’une cellule à la lame basale ; contact cellule- matrice extracellulaire. Les protéines transmembranaires mises en jeu sont des intégrines ὰ6, ẞ6(récepteurs cellulaires) liées aux au cytosquelette formé de filaments intermédiaires de kératineet à la lamine 5 extracellulaire de la membrane basale par l’intermédiaires de plaques dense sous basale,,ex: Dispositif de jonction des cellules basales de l’épiderme et le derme sous-jacent, (composantes de la jonction dermo-épidermique.) 5 Différenciation de la membrane plasmique c) Jonctions communicantes (Gap ou lacunaires) Canaux intercellulaires qui facilitent la diffusion de molécules entre cytoplasme-cellules adjacentes, Aspect moléculaire : Ces canaux sont formés de protéines transmembranaires intercellulaires qui s’organisent en hexamères; de connexines, elles permettent le passage de molécules, ex: entre cellules excitables du myocarde. La limite d’exclusion est de 1kDa ; protéines et acides nucléiques ne peuvent y passer. Ces jonctions permettent aussi le passage, de molécules de signalisation intracellulaire, ex: L’AMPc, le Ca2+qui coordonne la réponse cellulaire dans ces tissus. Cette architecture de la membrane plasmique est retrouvée dans les membranes des organites cellulaires (systèmes endomembranaires), on parle de membrane unitaire, seules diffèrent entre elles les proportions et leur garniture en lipides et protéines (voir systèmes endomembranaires ultérieurement) 6 Différenciation de la membrane plasmique 7