Le Cytosquelette
Le terme cytosquelette est trompeur car son fonctionnement s'apparente plutôt à un fonctionnement musculaire.
Le cytosquelette est constitué de polymères biologiques de protéines, qu'on qualifie parfois de fibres étant donnée leur taille importante à l'échelle cellulaire. On les classe en trois catégories :
Les filaments d'actine, formés d'actine (dont il existe différents types). On retrouve aussi ces mêmes filaments en grande quantité dans les fibres musculaires. Leur diamètre d'environ 7 nm, et leur longueur de d'environ 17 μm. Ce sont donc des filaments assez flexibles. Ils sont également orientés du fait de l'asymétrie des monomères d'actine et de leur assemblage en hélice : l'une des extrémités (+) peut polymériser beaucoup plus vite que l'autre (-). On parle de filaments polarisés.
Les filaments intermédiaires. Ce sont les éléments les moins dynamiques du cytosquelette, mais leur étude se développe rapidement. Ils sont très importants pour la structure du noyau.
Les microtubules sont les constituants les plus rigides du cytosquelette. Leur longueur de persistance est en effet de plusieurs millimètres, ce qui dépasse largement l'échelle de la cellule, pour un rayon variant de 15 à 25nm suivant les types de microtubules. Cette rigidité leur est conférée par une structure en tube due à l'assemblage particulier des monomères qui les composent. Les microtubules sont polarisés de la même façon que les filaments d'actine, mais la biochimie de polymérisation est différente. En particulier, il existe une instabilité dynamique qui peut conduire à un raccourcissement très brutal d'un microtubule, ce qui peut être à l'origine d'une force importante.
Principales fonctions
Le cytosquelette contribue à de nombreuses fonctions au sein de la cellule :
- La régulation de la forme de la cellule.
- Des déformations brutales indiquent l'arrivée d'un pathologie.
- L'ancrage aux membranes des cellules voisines.
- La formation de protrusions ou d'involutions membranaires (importantes pour la phagocytose et pour la migration cellulaire : pseudopodes).
- Le maintien de la structure interne, et en particulier des compartiments cellulaires.
- Le transport de protéines ou d'ARNm dans un endroit particulier de la surface.
- La séparation des chromosomes lors de la mitose.
- La formation et la contraction de l'anneau mitotique permettant la séparation physique de deux cellules filles(cytodiérèse).
La contraction des cellules musculaires
Enfin la communication des cellules entre elles est favorisée mécaniquement et aussi par le moyen de photons émis par les fibres du cytosquelette : des fibres optiques avant l'heure.