Microfilaments vs. Microtubules
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- Mlle Lina Schmitt
Microfilaments et microtubules sont des composants clés du cytosquelette dans les cellules eucaryotes. Un cytosquelette fournit une structure à la cellule et se connecte à chaque partie de la membrane cellulaire et de chaque organelle. Les microtubules et les microfilaments ensemble permettent à la cellule de maintenir sa forme et de se déplacer elle-même et ses organites.
Tableau de comparaison
| Microfilaments | Microtubules | |
|---|---|---|
| Structure | Double hélice | Réseau hélicoïdal |
| Taille | 7 nm de diamètre | 20-25 nm de diamètre |
| Composition | Principalement composé de protéine contractile appelée actine. | Composé de sous-unités de tubuline protéique. Ces sous-unités sont appelées alpha et bêta. |
| Force | Flexible et relativement fort. Résistez au flambement en raison des forces de compression et de la fracture du filament par les forces de traction. | Forces de flexion raides et résistantes. |
| Fonction | Les micro-aliments sont plus petits et plus minces et aident surtout les cellules à déplacer | Les microtubules sont façonnés de manière similaire mais sont plus grandes et aident aux fonctions cellulaires telles que la mitose et diverses fonctions de transport cellulaire. |
Formation et structure
Structure des microtubules
Microtubules sont composés de protéines globulaires appelées tubuline. Les molécules de tubuline sont des structures comme des perles. Ils forment des hétérodimères de tubuline alpha et bêta. Un protofilament est une rangée linéaire de dimères de tubuline. 12-17 Les protofilaments s'associent latéralement pour former un réseau hélicoïdal régulier.
Fluorescence double coloration d'un fibroblaste. Rouge: Vinculin; et vert: actin, la sous-unité individuelle du microfilament. 
Microtubules construits à partir de tubuline alpha et bêta
Formation de microfilaments
Actine, la sous-unité individuelle du microfilament Les sous-unités individuelles de microfilaments sont connues sous le nom d'actine globulaire (G-actine). Les sous-unités G-actine s'assemblent en polymères filamenteux longs appelés F-actine. Deux brins parallèles en F-actine doivent faire tourner 166 degrés pour coucher correctement les uns sur les autres pour former la structure à double hélice des microfilaments. Les microfilaments mesurent environ 7 nm de diamètre avec une boucle de l'hélice se répétant tous les 37 nm.
Rôle biologique des microtubules et des microfilaments
Fonctions des microfilaments
- Les microfilaments forment le cytosquelette dynamique, qui donne un support structurel aux cellules et relie l'intérieur de la cellule avec l'environnement pour transmettre des informations sur l'environnement extérieur.
- Les microfilaments fournissent une motilité cellulaire. e.g., Filopodes, lamellipodes.
- Pendant la mitose, les organites intracellulaires sont transportés par des protéines motrices vers les cellules filles le long des câbles d'actine.
- Dans les cellules musculaires, les filaments d'actine sont alignés et les protéines de myosine génèrent des forces sur les filaments pour soutenir la contraction musculaire.
- Dans les cellules non musculaires, les filaments d'actine forment un système de voie pour le transport de fret qui est alimenté par des myosines non conventionnelles telles que la myosine V et VI. Les myosines non conventionnelles utilisent l'énergie de l'hydrolyse ATP pour transporter le fret (comme les vésicules et les organites) à des taux beaucoup plus rapidement que la diffusion.
Fonctions des microtubules
- Les microtubules déterminent la structure cellulaire.
- Les microtubules forment l'appareil de broche pour diviser directement le chromosome pendant la division cellulaire (mitose).
- Les microtubules fournissent un mécanisme de transport pour les vésicules contenant des matériaux essentiels au reste de la cellule.
- Ils forment un noyau interne rigide qui est utilisé par les protéines moteurs (cartes) associées aux microtubules telles que la kinésine et la dyénine pour générer de la force et du mouvement dans des structures mobiles telles que les cils et les flagelles. Un noyau de microtubules dans le cône de croissance neuronal et l'axone confèrent également à la stabilité et entraîne une navigation et des conseils neuronaux.