Déplacement des molécules...

Le Maguer
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Déplacement des molécules...

Messagepar Le Maguer » 27 sept. 2013, 19:06

Bonjour,
Merci beaucoup pour toutes vos informations qui nous enrichissent scientifiquement.
Voici ma question (en fait celle d'un élève;-) ).
Les organites sont mis en mouvement par des "moteurs moléculaires" associés au MT ou microfilaments cellulaires, mais qu'est ce qui met en mouvement les "simples" molécules?? Pour illustrer ma questions, deux exemples:
- comment l'ARNm quitte le noyau pour rentrer dans le cytoplasme; pourquoi ne reste-t-il pas sur place?
-Comment une enzyme située à "un bout de la cellule" se déplace-t-elle pour réagir avec une autre molécule située plus loin dans le cytoplasme??
(Est-ce lié à la simple agitation moléculaire et au hasard?..J'en doute...).
D'avance, merci, pour votre réponse!

-YB-
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Re: Déplacement des molécules...

Messagepar -YB- » 30 sept. 2013, 04:29

Bonsoir

Vous doutez de l'agitation moléculaire, et pourtant... c'est bien elle qui est à l'origine de ces déplacements.

Il faut pour cela prendre conscience de ce qu'est l'agitation moléculaire et surtout de ses conséquences. Allez voir ce papier ou plutôt les vidéos qui l'accompagnent. La plus marquante pour moi est la vidéo 4. Elle vous montrent un lipide membranaire couplé à un lampion tel que l'on peut suivre ses déplacements dans le plan de la membrane. Avant de lire la suite, regardez-la... (c'est très court).
Si vous l'avez fait, vous avez vu environ 5 secondes de la vie d'un lipide. Regardez l'échelle : vous admettrez avec moi que ce lipide a au moins parcouru 5 µm. Il se déplace donc à au moins 1 µm/s, et comme la molécule fait environ 10—9m de "largeur d'épaule",cela signifie qu'elle se déplace à 103 fois sa largeur par seconde.
Si vous voulez transposer ceci à notre échelle, cela signifie que pour mimer une membrane avec votre classe, il faudrait que vous mettiez autant d'élève qu'il peut en tenir sur la surface au sol et que, en admettant que vos élèves sont athlétiques et qu'ils ont une largeur d'épaule d'environ 1 m, chaque élève se déplace à 103 fois sa largeur soit... 1 km/s !
L'agitation moléculaire, c'est cela... :mrgreen:
Et compte tenu du nombre de molécules impliquées, il n'est pas étonnant qu'elles arrivent à se rencontrer.

D'autres éléments sont à prendre en considération. Il est de plus en plus évident que les enzymes ne sont pas isolées dans le cytoplasme. Elles sont apparemment regroupées en amas (supercomplexes) qui expliquent l'existence de voies métaboliques privilégiées. Quelques exemples de ces amas :
- vous avez certainement croisé au cours de vos études la pyruvate déshydrogénase responsable de la décarboxylation oxydative du pyruvate entrant dans la mitochondrie... et on a du vous dire que cette enzyme faisait partie d'un complexe imposant qui regroupe en fait pyruvate déshydrogénase (cofacteur TPP), Dihydrolipoyl transacétylase (cofacteur = lipoamide) et Dihydrolipoyl déshydrogénase (cofacteur FAD)...
- actuellement, il est démontré que les complexes de la chaine respiratoire de la membrane interne de la mitochondrie sont regroupés en "supercomplexes" nommés respirasomes, le plus fréquent étant constitué de 1 complexe I + 2 complexes III + 1 complexe IV...
- Les enzymes de la glycolyse semblent regroupées et les complexes liés au cytosquelette...

Pour les ARN, ils sont associés à des protéines. Après leur synthèse, ils diffusent... jusqu'aux pores nucléaires. Ils sont pris en charge par le complexe du pore nucléaire (essentiellement grâce aux protéines !) et transportés vectoriellement vers le cytoplasme. Puis ils reprennent leur diffusion... Il est vraisemblable qu'ils peuvent eux aussi interagir avec le cytosquelette, puisqu'ils peuvent être maintenus dans certaines localisations de la cellule (pensez au développement embryonnaire). Les mécanismes (et leur éventuelle implication dans le déplacement plutôt que dans le maintien en place) ne sont pas actuellement bien compris.


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