Plasmodesmes : le réseau de communication des plantes
Les cellules végétales sont entourées de parois cellulaires rigides, mais elles ne sont pas isolées les unes des autres. La communication entre elles est assurée par les plasmodesmes, de fins canaux cytoplasmiques qui traversent littéralement de part en part les parois cellulaires.
La lumière de chacun de ces canaux est délicatement tapissée par le plasmalemme (la membrane cellulaire), ce qui rend le passage d'une cellule à l'autre fluide et continu. La fonction principale des plasmodesmes consiste à relier physiquement les cellules adjacentes et à assurer un transport de substances strictement régulé.
Grâce aux nombreux plasmodesmes qui traversent les tissus, il se forme un symplaste — un ensemble global de toutes les cellules végétales unies en un système continu unique.
Jonctions communicantes des animaux (Macula communicans)
Les cellules animales ne possèdent pas de paroi cellulaire, mais elles ont également besoin d'échanges rapides d'informations. C'est le rôle des jonctions communicantes (gap junctions), qui se localisent dans la plupart des tissus de l'organisme. On les rencontre dans les tissus épithélial et conjonctif, dans le muscle cardiaque et dans le tissu nerveux.
Une caractéristique de cette jonction est le rapprochement extrême des membranes des cellules adjacentes. La distance entre les zones de plasmalemme n'est que de 2 à 4 nm.
Dans cet espace étroit, les membranes sont traversées par des complexes protéiques spéciaux appelés connexons.
L'architecture du connexon est strictement ordonnée :
- Il est composé exactement de 6 protéines transmembranaires. Ces unités structurales sont appelées connexines.
- Les connexines sont disposées en cercle, entourant un pore hydrophile central.
- Le diamètre de ce pore est de 1,5 nm.
Fonction et importance clinique des jonctions communicantes
La tâche principale des connexons est d'assurer une « communication » efficace entre les cellules adjacentes. À travers les pores hydrophiles d'un diamètre de 1,5 nm, les ions et les petites molécules hydrophiles peuvent passer librement.
Si la fonction des jonctions communicantes est altérée, la transmission des signaux intercellulaires en souffre inévitablement. L'exemple le plus frappant d'une telle pathologie est l'arythmie cardiaque.
En temps normal, les cellules du muscle cardiaque (cardiomyocytes) doivent se contracter de manière synchrone en transmettant des signaux ioniques par l'intermédiaire des jonctions communicantes. En cas de dysfonctionnement des connexons dans les cardiomyocytes, cette transmission coordonnée des signaux échoue, ce qui entraîne finalement un trouble dangereux du rythme cardiaque.
En bref : réponses aux questions sur le sujet
Quels facteurs régulent l'ouverture et la fermeture du pore du connexon ?
L'ouverture et la fermeture du pore du connexon sont régulées par le potentiel membranaire et divers facteurs humoraux. Les connexons sont des canaux voltage-dépendants, de sorte qu'une modification de la charge électrique influence leur configuration.
Facteurs fermant le canal et réduisant sa perméabilité :
- Augmentation de la concentration en ions calcium intracellulaires (modifie la configuration des protéines).
- Modification du pH (acidification du milieu, accumulation de dioxyde de carbone).
- Facteurs toxiques.
- Dépolarisation de l'une ou l'autre des cellules adjacentes.
Facteurs favorisant l'ouverture du canal :
- Dépolarisation de la membrane présynaptique, qui fait passer le pore de la forme fermée à la forme ouverte.
Il est facile de retenir la composition de la jonction communicante grâce à la règle du « six » : 1 CONNEXON (complexe) = 6 CONNEXINES (protéines) formant le pore.
Questions des cours et des examens
Où se localisent les jonctions communicantes ?
On les trouve dans la plupart des tissus animaux : épithélial, conjonctif, nerveux et dans le muscle cardiaque.
Qu'est-ce que le symplaste ?
Il s'agit de l'ensemble de toutes les cellules végétales qui sont physiquement reliées entre elles par des canaux cytoplasmiques : les plasmodesmes.
Qu'est-ce qui traverse le pore du connexon ?
Les ions et les petites molécules hydrophiles sont capables de traverser le pore hydrophile d'un diamètre de 1,5 nm.
À étudier également sur le sujet
- Mécanisme du transport régulé de substances à travers les plasmodesmes
- Types de protéines transmembranaires connexines dans différents tissus
- Processus de transmission du signal ionique entre les cardiomyocytes
- Rôle des jonctions communicantes dans le tissu nerveux (synapses électriques)
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