CELLULE Les mouvements
- Article mis en ligne le
- Modifié le
- Écrit par Michel BORNENS et Matthieu PIEL
Valeur adaptative des mouvements
Pour posséder une valeur adaptative, le déplacement des cellules implique qu'il puisse être régulé en fonction de l'environnement. Des procédures de réponse aux stimuli de l'environnement ont été sélectionnées durant l'évolution. Ces réponses, de type sensori-moteur, gouvernent avec une troublante efficacité des tactismes de nature variée. Voir une algue verte unicellulaire, d'un diamètre de quelques micromètres, chercher ou fuir la lumière en fonction de l'intensité de celle-ci grâce à un appareil bi-flagellaire dont elle peut, comme à volonté, modifier le battement en faisant varier plusieurs paramètres tels que la forme, l'orientation ou la symétrie, demeure pour le spécialiste un sujet d'émerveillement. De nombreux mécanismes de rétroaction sont impliqués dans de telles réponses, qui représentent à l'échelle de la cellule l'équivalent d'une activité de type réflexe.
Signaux mécaniques, lumineux ou électriques
Signaux mécaniques
Les cellules animales, dont la membrane est souple, ont développé des mécanismes capables d'intégrer les champs de forces auxquels elles sont soumises. Les cellules des organismes multicellulaires sont par exemple guidées par la courbure du support, qui, au-delà d'une certaine valeur, semble difficilement franchissable. Ce guidage physique, dont le mécanisme n'est pas encore bien compris, pourrait également intervenir au cours du développement de l'embryon. On peut par exemple observer une réponse active lorsqu'on étire une cellule. Si l'on tire la membrane d'un neurone à l'aide d'un micromanipulateur, on peut induire la formation d'un axone. Il existe d'ailleurs une théorie du développement cérébral, et plus particulièrement de la formation des circonvolutions de l'encéphale, qui donne une grande importance aux tensions qu'exercent les neurones les uns sur les autres. Dans tous les cas, les deux cibles principales des signaux mécaniques sont la membrane plasmique et le cytosquelette, qui sont très étroitement liés. Ce tactisme mécanique des cellules n'est pas sans rappeler notre sens du toucher, qui n'implique pas seulement les récepteurs à la pression de la peau, mais tous les muscles de la main et du bras permettant de juger de la résistance du matériau touché afin d'apprécier la nature du contact.
Signaux lumineux et signaux électriques
La phototaxie et la galvanotaxie sont des phénomènes dont les unicellulaires fournissent de très nombreux exemples. Ils sont beaucoup moins bien connus chez les pluricellulaires, mais il y a cependant de nombreux exemples de galvanotaxie des cellules animales, comme les neurones, qui sont capables de détecter des champs électriques très faibles (jusqu'à 0,1 V/cm), ou les cellules de la peau. Certaines cellules peuvent même répondre à des champs électriques trop faibles pour provoquer des perturbations des flux ioniques transmembranaires, qui sont généralement la cible des signaux électriques. Le mécanisme de ces réponses n'est pas bien compris et l'on ne sait pas si cela a une importance physiologique. L'exemple de phototaxie le mieux étudié est celui de l'algue unicellulaire biflagellée Chlamydomonas reinardtii, que nous avons brièvement décrite précédemment. Ce qui est remarquable dans cette réponse phototactique, qui peut devenir photophobique si l'intensité lumineuse est trop forte, c'est qu'elle est due à un organite photosensible spécialisé, le stigma, qui est en fait une spécialisation locale de la membrane du chloroplaste au voisinage de la membrane plasmique. Cet organite a d'étonnantes propriétés : il peut polariser la lumière et, comme l'œil des vertébrés, utilise la transconformation du rétinal sous l'effet de la lumière.[...]
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Écrit par
- Michel BORNENS : directeur de recherche au C.N.R.S. (D.R.C.E.), chef d'équipe Biologie du cycle cellulaire et de la motilité
- Matthieu PIEL : docteur ès sciences
Classification
Pour citer cet article
Michel BORNENS et Matthieu PIEL. CELLULE - Les mouvements [en ligne]. In Encyclopædia Universalis. Disponible sur : (consulté le )
Article mis en ligne le et modifié le 14/03/2009
Médias
Taille des structures en mouvement et vitesses de déplacement correspondantes
Encyclopædia Universalis France
Nage des cellules
Encyclopædia Universalis France
Chimiotaxie
Encyclopædia Universalis France
Autres références
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CELLULE, notion de
- Écrit par Didier LAVERGNE
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Le terme cellule (cell en anglais) apparaît en 1665, sous la plume du physicien anglais Robert Hooke, pour désigner les logettes que l'on voit au microscope dans un fragment végétal inerte, le liège. En 1824, le biologiste français Henri Dutrochet, qui s'intéresse aux forces agissant au sein des...
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