La motilité est l'une des caractéristiques majeures du vivant, reconnue de longue date, puisque la distinction entre l'inanimé et l'animé remonte à Aristote (cf. vie). Lorsqu'on analyse, à une échelle macroscopique, le coût énergétique des mouvements chez l'être vivant, on l'évalue en termes de travail d'une force sur une distance. Quelles sont les sources d'énergie utilisées par les êtres vivants pour produire des forces et comment cette énergie est-elle convertie en travail mécanique ? Nous essaierons ici de décrire ce processus de conversion.
Les sources primaires peuvent varier (eau, gaz carbonique et lumière pour la photosynthèse, oxygène et composés organiques pour la respiration cellulaire, dans l'immense majorité des cas) mais finalement l'énergie est toujours stockée sous forme d'une liaison entre deux phosphates, dans une molécule d'ATP (adénosine triphosphate) ou de GTP (guanosine triphosphate).
Cette énergie pourra être utilisée ensuite par des protéines (les ATPases ou GTPases) capables d'hydrolyser cette liaison. Dans le mouvement, l'énergie sert à la fois à construire des structures nécessaires à la production de forces, à produire la force elle-même et à permettre la régulation du phénomène. L'utilisation, par certains complexes protéiques, de l'ATP ou du GTP pour produire une force est appelée transformation mécano-chimique.
Il existe principalement deux types de complexes protéiques capables d'effectuer cette transformation : le premier correspond, chez les eucaryotes, au module polymère polarisé-moteur moléculaire, et le second, chez les procaryotes, au couple rotor-stator du moteur flagellaire.
1. Le matériel de la motilité dans la cellule eucaryote
• Les filaments cytoplasmiques des cellules eucaryotes
Le cytoplasme des cellules eucaryotes est composé d'une partie fluide, le hyaloplasme, au sein de laquelle s'individualisent des structures filamenteuses protéiques constituant un système réticulé que l'on appelle cytosquelette.
Les polymères protéiques des réseaux du cytosquelette sont de deux types. Le premier type regroupe des microtubules et microfilaments assemblés à partir de sous-unités […]
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