CELLULES CILIÉES: CARACTÉRISTIQUES ET FONCTIONS - LA BIOLOGIE - 2025

Les cellules ciliées sont ces cellules qui ont des structures appelées cils. Les cils, comme les flagelles, sont des projections cytoplasmiques de cellules, avec un ensemble de microtubules à l'intérieur. Ce sont des structures aux fonctions motrices très précises.

Les cils sont petits et courts comme des filaments. Ces structures se trouvent dans une grande variété de cellules eucaryotes, des organismes unicellulaires aux cellules qui composent les tissus. Ils remplissent diverses fonctions, du mouvement cellulaire au mouvement du milieu aqueux à travers les membranes ou les barrières chez les animaux.

Organismes ciliés.

Respectivement Source: Picturepest, Anatoly Mikhaltsov, Bernd Laber, Deutérostome, Flupke59

Où trouve-t-on les cellules ciliées?

Les cellules ciliées se trouvent dans presque tous les organismes vivants, à l'exception des nématodes, des champignons, des rhodophytes et des angiospermes, dans lesquels elles sont complètement absentes. De plus, ils sont très rares chez les arthropodes.

Ils sont particulièrement fréquents chez les protistes, où un groupe particulier est reconnu et identifié en présentant de telles structures (ciliés). Dans certaines plantes, par exemple dans les fougères, on peut trouver des cellules ciliées, comme leurs cellules sexuelles (gamètes).

Dans le corps humain, il existe des cellules ciliées formant des surfaces épithéliales, telles que la surface des voies respiratoires et la surface interne des oviductes. Ils peuvent également être trouvés dans le ventricule cérébral et dans les systèmes auditif et vestibulaire.

Caractéristiques des cils

Structure des cils

Les cils sont des projections cytoplasmiques courtes et nombreuses qui recouvrent la surface cellulaire. En général, tous les cils ont fondamentalement la même structure.

Chaque cil est constitué d'une série de microtubules internes, chacun composé de sous-unités de tubuline. Les microtubules sont disposés par paires, avec une paire centrale et neuf paires périphériques formant une sorte d'anneau. Cet ensemble de microtubules est appelé l'axonème.

Les structures ciliaires ont un corps basal ou un kinétosome qui les ancre à la surface cellulaire. Ces kinétosomes sont dérivés des centrioles et sont composés de neuf triplets de microtubules, dépourvus de la paire centrale. Les doublets de microtubules périphériques sont dérivés de cette structure basale.

Dans l'axonème, chaque paire de microtubules périphériques est fusionnée. Il existe trois unités protéiques qui maintiennent l'axonème des cils ensemble. Nexin, par exemple, maintient les neuf doublets de microtubules ensemble par des liaisons entre eux.

La dynéine sort de la paire de microtubules centrale vers chaque paire périphérique, se fixant à un microtubule spécifique dans chaque paire. Cela permet l'union entre les doublets et génère un déplacement de chaque paire par rapport à ses voisins.

Mouvement ciliaire

Le mouvement des cils rappelle un coup de fouet. Pendant le mouvement ciliaire, les bras de dynéine de chaque doublet permettent aux microtubules de glisser en déplaçant le doublet.

La dynéine d'un microtubule se lie au microtubule continu, le tournant et le libérant à plusieurs reprises, faisant glisser le doublet vers l'avant par rapport aux microtubules du côté convexe de l'axonème.

Par la suite, les microtubules reviennent à leur position d'origine, amenant le cil à retrouver son état de repos. Ce processus permet au cil de se cambrer et de produire l'effet qui, avec les autres cils à la surface, donne de la mobilité à la cellule ou à l'environnement environnant, selon le cas.

Le mécanisme du mouvement ciliaire dépend de l'ATP, qui fournit l'énergie nécessaire au bras dynéine pour son activité, et d'un milieu ionique spécifique, avec certaines concentrations de calcium et de magnésium.

Cellules ciliées du système auditif

Dans le système auditif et vestibulaire des vertébrés, il existe des cellules mécanoréceptrices très sensibles appelées cellules ciliées, car elles ont des cils dans leur région apicale, où il en existe deux types: kinetocilia, similaire aux cils mobiles, et stéréocils avec divers filaments d'actine se projetant longitudinalement.

Ces cellules sont responsables de la transduction des stimuli mécaniques en signaux électriques dirigés vers le cerveau. On les trouve à différents endroits chez les vertébrés.

Chez les mammifères, ils se trouvent dans l'organe de Corti à l'intérieur de l'oreille et sont impliqués dans le processus de conduite du son. Ils sont également liés aux organes de l'équilibre.

Chez les amphibiens et les poissons, ils se retrouvent dans des structures réceptrices externes chargées de détecter le mouvement de l'eau environnante.

Caractéristiques

La fonction principale des cils est liée à la mobilité de la cellule. Chez les organismes unicellulaires (protistes appartenant au phylum Ciliophora) et les petits organismes multicellulaires (invertébrés aquatiques), ces cellules sont responsables du mouvement de l'individu.

Ils sont également responsables du mouvement des cellules libres au sein des organismes multicellulaires, et lorsque ceux-ci forment un épithélium, leur fonction est de déplacer le milieu aqueux dans lequel ils se trouvent à travers eux ou à travers une membrane ou un conduit.

Chez les mollusques bivalves, les cellules ciliées déplacent des fluides et des particules à travers leurs branchies pour extraire et absorber l'oxygène et la nourriture. Les oviductes des mammifères femelles sont tapissés de ces cellules, permettant le transport des ovules vers l'utérus, par le mouvement de l'environnement dans lequel ils se trouvent.

Dans les voies respiratoires des vertébrés terrestres, le mouvement ciliaire de ces cellules permet au mucus de glisser, empêchant les canaux pulmonaire et trachéal d'être obstrués par des débris et des micro-organismes.

Dans les ventricules cérébraux, l'épithélium cilié, constitué de ces cellules, permet le passage du liquide céphalo-rachidien.

Les cellules procaryotes ont-elles des cils?

Chez les eucaryotes, les cils et les flagelles sont des structures similaires qui remplissent des fonctions motrices. La différence entre eux est leur taille et le nombre d'entre eux que chaque cellule peut avoir.

Les flagelles sont beaucoup plus longs et généralement un seul par cellule, comme dans le sperme, est impliqué dans le mouvement des cellules libres.

Certaines bactéries ont des structures appelées flagelles, mais elles diffèrent des flagelles eucaryotes. Ces structures ne sont pas constituées de microtubules et ne contiennent pas de dynéine. Ce sont de longs filaments rigides constitués de sous-unités répétitives d'une protéine appelée flagelline.

Les flagelles procaryotes ont un mouvement rotatif comme les propulseurs. Ce mouvement est favorisé par une structure d'entraînement située dans la paroi cellulaire du corps.

Intérêt médical des cellules ciliées

Chez l'homme, certaines maladies affectent le développement des cellules ciliées ou le mécanisme du mouvement ciliaire, comme la dyskinésie ciliaire.

Ces conditions peuvent affecter la vie d'un individu de manière très variée, allant d'infections pulmonaires, d'otites et de l'état d'hydrocéphalie chez le fœtus, à l'infertilité.

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