FRAGMOPLASTES: CARACTÉRISTIQUES, FONCTIONS, COMPOSITION - LA BIOLOGIE - 2025

Les phragmoplastes sont des structures formées principalement par un assemblage de microtubules ou les microfibrilles sont disposées dans un tonneau au sein de la division cellulaire végétale et se forment pendant l'anaphase (troisième phase de la mitose) ou la télophase tardive (quatrième et dernière phase de la mitose) précoce.

La cytokinèse est la dernière étape du cycle cellulaire et consiste en la séparation et la segmentation du cytoplasme. Ce processus a lieu pendant la dernière phase de la mitose et est différent chez les plantes, les champignons et les animaux. Chez les plantes, cela implique généralement la formation de fragmoplastes, de la plaque cellulaire et de la paroi cellulaire. Le rôle des fragmoplastes est essentiel lors de la cytokinèse chez les plantes.

Fragmoplast. Tiré et édité de

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Considérations préliminaires

Les plantes, les champignons, ainsi que certaines algues, bactéries et archées ont leurs cellules protégées par une paroi cellulaire, qui est une couche résistante, parfois rigide, située à l'extérieur de la membrane plasmique.

Les fonctions de la paroi cellulaire sont de protéger le contenu de la cellule, de lui donner de la rigidité, ainsi que d'agir comme médiateur dans toutes les relations de la cellule avec l'environnement et comme compartiment cellulaire.

La cytocinèse est plus complexe dans les cellules végétales que dans les cellules animales, car ces dernières n'ont pas de paroi cellulaire externe rigide. La présence de structures cytosquelettiques telles que la bande préprophase (PPB) et les fragmoplastes peut être considérée comme une preuve des difficultés que la paroi cellulaire impose au processus de division cellulaire.

Ces deux structures, uniques aux cellules végétales, sont nécessaires pour assurer le bon positionnement et l'assemblage d'une nouvelle paroi cellulaire pour séparer deux noyaux soeurs.

Les fragmoplastes ne présentent que de petites similitudes structurelles distantes avec le corps médian des cellules cytocinétiques animales.

Caractéristiques générales des fragmoplastes

Les fragmoplastes sont des structures propres aux cellules végétales des plantes terrestres et à certains groupes d'algues.

Ils sont de forme cylindrique, composés de deux disques opposés de microtubules (issus de l'utilisation mitotique), de membranes, de vésicules (du complexe de Golgi) et de filaments d'actine.

En revanche, il est à noter que sa formation prend naissance dans la zone précédemment occupée par la plaque équatoriale.

Caractéristiques

Les fragmoplastes ont une grande variété de fonctions, mais les plus pertinentes sont:

-Essentiellement, il initie la formation de la plaque cellulaire.

-Dépose un matériau de paroi contenant des vésicules de l'appareil de Golgi, qui est ensuite utilisé pour construire une nouvelle paroi de membrane transversale fermée (plaque cellulaire).

-Forme une sorte de lamelles moyennes, nécessaires à l'assemblage de la paroi cellulaire.

-La communication entre le fragmoplaste cytoplasmique et les restes corticaux d'une structure cytoplasmique appelée bande de microtubules préprophase, est ce qui permet de contrôler les divisions cellulaires symétriques et asymétriques.

Formation de la paroi cellulaire grâce à l'activité du fragmoplast. Tiré et édité de

Composition

Le fragmoplaste est composé d'éléments du réticulum endoplasmique, de structures cellulaires formées par des polymères protéiques appelés microtubules, de microfilaments d'une protéine globulaire appelée actine et d'une multitude d'autres protéines inconnues.

La myosine a également été trouvée dans les fragmoplastes et son rôle est censé aider au transport des vésicules de l'appareil de Golgi à la plaque cellulaire.

Comment se forment-ils?

Parce que la cellule végétale a une paroi cellulaire, la cytokinèse végétale est assez différente de la cytokinèse des cellules animales. Au cours de ce processus de division cellulaire, les cellules végétales construisent une plaque cellulaire au centre de la cellule.

Les fragmoplastes sont principalement composés de deux structures cellulaires protéiques. Voici les processus de formation:

Microtubules

Au cours du processus de formation de la plaque cellulaire, le fragmoplast est formé. Celui-ci est assemblé à partir des restes du fuseau mitotique et est constitué d'une série de microtubules polaires qui proviennent apparemment des restes de l'appareil de fuseau mitotique et sont organisés en une matrice antiparallèle.

Ces microtubules sont alignés perpendiculairement au plan de division avec leurs extrémités «+» situées au niveau ou à proximité du site de division cellulaire, et leurs extrémités négatives font face aux deux noyaux filles.

Les extrémités dites «+» sont les extrémités à croissance rapide et sont l'endroit où les microtubules se lient. Par conséquent, il est important de noter que ces extrémités «+» sont immergées dans un matériau électrodense situé dans la zone centrale.

Dans la phase ultérieure de l'anaphase, les microtubules légèrement étendus dans la zone intermédiaire s'unissent latéralement en une structure cylindrique, le fragmoplast lui-même.

Cette structure se raccourcit ensuite en longueur et se dilate latéralement jusqu'à atteindre finalement la paroi latérale. Au cours de cette étape d'expansion des fragmoplastes, un changement se produit dans l'organisation des microtubules.

Alors que le cylindre de fragmoplast initial provient de microtubules préexistants, de nouveaux microtubules doivent se former aux stades ultérieurs de la croissance centrifuge.

Microfilaments d'actine

Les microfilaments d'actine sont également un composant cytosquelettique important des fragmoplastes. Leur alignement, comme celui des microtubules, est perpendiculaire au plan de la plaque cellulaire, avec les extrémités «+» dirigées de manière proximale.

Contrairement aux microtubules, ils sont organisés en deux assemblages opposés qui ne se chevauchent pas ou ne se rejoignent pas directement. Avec les extrémités proximales positives, les microfilaments d'actine sont également organisés de manière à faciliter le transport des vésicules vers le plan de la plaque.

Comment participe-t-il à la formation de la paroi cellulaire?

Le site où la division cellulaire se produira est établi à partir d'un réarrangement des microtubules qui forment la bande de pré-prophase, le fuseau mitotique et le fragmoplaste. Lorsque la mitose commence, les microtubules se dépolymérisent et se réarrangent, formant la bande de préprophase autour du noyau.

Par la suite, les vésicules dirigées du réseau trans Golgi (réseau de structures cellulaires et de citernes de l'appareil de Golgi) vers le fragmoplast fusionnent et donnent naissance à la plaque cellulaire. Ensuite, l'organisation bipolaire des microtubules permet le transport directionnel des vésicules vers le site de division cellulaire.

Enfin, les microtubules, les filaments d'actine du fragmoplaste et la plaque cellulaire se dilatent de manière centrifuge vers la périphérie de la cellule au fur et à mesure que la cytokinèse progresse, où la plaque cellulaire se fixe ensuite à la paroi cellulaire de la cellule souche pour terminer le processus de cytokinèse.

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