Les cils et les flagelles sont des projections de la cellule. Ils sont constitués de microtubules, comme le montre ce dessin animé et sont recouverts par une extension de la membrane plasmique. Ils sont mobiles et conçus soit pour déplacer la cellule elle-même, soit pour déplacer des substances au-dessus ou autour de la cellule. Le but principal des cils dans les cellules de mammifères est de déplacer le liquide, les muqueuses ou les cellules sur leur surface. Les cils et les flagelles ont la même structure interne. La différence majeure réside dans leur longueur.

Les cils et les flagelles se déplacent à cause des interactions d’un ensemble de microtubules à l’intérieur. Collectivement, ceux-ci sont appelés un « axonème », Cette figure montre un microtubule (panneau supérieur) en vue de surface et en coupe transversale (panneau inférieur gauche). Deux de ces microtubules se rejoignent pour former un doublet dans les cils ou les flagelles. Notez que l’un des tubules est incomplet. De plus, il existe d’importantes protéines associées aux microtubules (cartes) faisant saillie à partir de l’une des sous-unités des microtubules.

Une coupe transversale d’un cil est montrée dans ce dessin animé. Notez qu’il existe un cercle de neuf doublets, chacun ayant un microtubule complet (Un Tubule) et un microtubule incomplet (un Tubule B). Les doublets de base sont tous deux complets. S’étendant à partir de t

les doublets sont des ensembles de bras qui rejoignent les doublets voisins. Ceux-ci sont composés de la protéine « dynéine ». Il est espacé à des intervalles de 24 nm. Les liens Nexin sont espacés le long des microtubules pour les maintenir ensemble. En saillie vers l’intérieur sont des rayons radiaux qui se connectent à une gaine entourant les doublets.

Cette figure montre une micrographie électronique d’une coupe transversale d’un cil. Notez que vous pouvez voir les bras dynein et les liens nexin. Les bras de la dynéine ont une activité ATPase. En présence d’ATP, ils peuvent se déplacer d’une tubuline à l’autre. Ils permettent aux tubules de glisser les uns le long des autres afin que le cil puisse se plier.

Les ponts en dynéine sont réglés de sorte que le glissement entraîne une flexion synchronisée. Grâce aux rayons nexin et radial, les doublets sont maintenus en place de sorte que le glissement est limité dans le sens de la longueur. Si la nexine et les rayons radiaux sont soumis à une digestion enzymatique et exposés à l’ATP, les doublets continueront à glisser et à se télescoper jusqu’à 9 fois leur longueur.

Ci-dessous se trouve une autre micrographie de la surface cellulaire montrant un certain nombre de cils. Ceux-ci doivent être organisés de manière fonctionnelle pour que les cils battent en une vague.

Les cils et les flagelles sont organisés à partir de centrioles qui se déplacent vers la périphérie de la cellule. Ceux-ci sont appelés « corps basaux » et sont représentés dans cette micrographie électronique (bb). Notez les nombreux cils en saillie de la membrane cellulaire (cm). Les corps basaux contrôlent la direction du mouvement des cils. Cela peut être montré expérimentalement.

Les centrioles contrôlent la direction des cils ou du flagelle.

Les paramécies ont des rangées parallèles de cils tous alignés de sorte qu’ils battent dans la même direction. Cependant, dans les années 1960, des rangées de cils / corps basaux ont été greffées dans le Paramécie et elles ont pu montrer un changement de direction du rythme. Les cellules ont transmis le changement aux générations futures même s’il ne s’agissait pas d’une altération génétique.

Structure des centrioles

Comme les cils et les flagelles, les centrioles sont également constitués de microtubules. La différence est qu’ils contiennent 9 ensembles de triplets et aucun doublet au centre. La façon dont les triplets du corps basal se transforment en doublet de cil reste un mystère. Les centrioles viennent par paires, chacune organisée perpendiculairement à l’autre. Cette figure montre une micrographie électronique d’une paire de centrioles et le dessin compare la section d’un cil à celle d’un centriole. Les centrioles organisent l’appareil fuseau sur lequel se déplacent les chromosomes pendant la mitose.

Réplication des centrioles

Les centrioles se répliquent de manière autonome comme les mitochondries et les peroxysomes. Ils partent de centres qui contiennent des protéines nécessaires à leur formation (tubuline, etc.), Puis les procentrioles se forment. Chacun pousse un seul microtubule à partir duquel le triplet peut se former. Une fois qu’un centriole est fabriqué, les centrioles filles peuvent sortir des tubules à angle droit, comme le montre ce dessin animé. Ceux-ci s’ajoutent ensuite à la cellule fille (dans une cellule en division), ou ils se déplacent vers la périphérie et forment le corps basal du cil.

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Gwen Childs, Ph.D., FAAA
Professeur et président
Département de Neurobiologie et des Sciences du Développement
Université de l’Arkansas pour les Sciences médicales
Little Rock, AR 72205

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