Chapitre 2 — Le cytosquelette · Topic 3 : Les microtubules · Leçon 3.4
Les microtubules ne servent pas qu’au transport interne : ils forment aussi l’axe mobile des cils et des flagelles. Grâce à une architecture très régulière (l’axonème 9+2) et au moteur dynéine, ces structures battent — pour balayer les voies respiratoires ou propulser le spermatozoïde.
🎯 Objectifs pédagogiques
À la fin de cette leçon, tu sauras :
- distinguer cils et flagelles ;
- situer le corpuscule basal ;
- décrire l’axonème (9+2) ;
- expliquer le rôle de la nexine et de la dynéine ;
- relier le mouvement aux pathologies.
🧭 Plan de la leçon
- Cils et flagelles : rôles
- L’organisation : corpuscule basal et axonème
- Le mouvement et les pathologies
1. Cils et flagelles : rôles
Cils et flagelles assurent des mouvements de battement ou de propulsion :
- les cils vibratiles sont présents sur certains épithéliums : sur l’épithélium respiratoire, ils balayent les particules inhalées qui se sont déposées sur les cellules ;
- les flagelles sont des cils plus longs, souvent uniques, reposant sur la même organisation que les cils : exemple, le spermatozoïde.
2. L’organisation : corpuscule basal et axonème
Le corpuscule basal constitue le point de départ du cil ou du flagelle ; il est situé à leur base. Dans les cils et flagelles, les microtubules forment l’axe central, parallèle à l’axe du cil.
En coupe transversale, le contenu s’appelle l’axonème :
- 9 doublets de microtubules périphériques (chaque doublet = tubule A + tubule B), dont l’extrémité (+) est en périphérie du cil ;
- 1 paire de microtubules centrale.
D’où la formule à retenir : l’axonème est en « 9 + 2 ».
3. Le mouvement et les pathologies
Deux types de protéines accessoires permettent le mouvement :
- la nexine : protéine de liaison qui assure la cohésion entre les microtubules ;
- la dynéine : la protéine motrice des cils, dont la tête globulaire est fixée sur le tubule B du doublet.
Mécanisme : quand le moteur se met en marche en consommant de l’ATP, la dynéine fait un pas vers l’extrémité (−) (vers le bas). Si l’on considère le tubule A immobile, le tubule B glisse vers le haut ; comme tous les éléments sont solidaires (nexine), la structure se courbe. C’est ainsi que naissent les mouvements des cils et des flagelles : les microtubules servent de guide, la dynéine de moteur.
Des anomalies génétiques ou des toxines peuvent altérer le fonctionnement des cils et des flagelles, conduisant à des pathologies respiratoires (cils de l’épithélium respiratoire) ou à une stérilité (si les flagelles des spermatozoïdes sont touchés).
Le mouvement ciliaire repose sur la dynéine (et la nexine), pas sur la myosine. C’est cohérent avec tout le topic : les microtubules sont les rails, et leurs moteurs sont les kinésines/dynéines. La dynéine est ainsi à la fois moteur du transport (vers le centre) et moteur du battement ciliaire.
🧠 À retenir absolument
- Cils vibratiles : épithélium respiratoire (balayage des particules). Flagelles : cils plus longs, uniques (spermatozoïde), même organisation.
- Corpuscule basal : point de départ, à la base du cil/flagelle.
- Axonème = 9 + 2 : 9 doublets périphériques (tubule A + tubule B) + 1 paire centrale.
- Nexine : cohésion entre microtubules. Dynéine : moteur, tête sur le tubule B.
- Mouvement : dynéine (ATP) → glissement du tubule B (tubule A immobile) → courbure (éléments solidaires). Anomalies : pathologies respiratoires ou stérilité.
❓ Questions fréquentes
Quelle différence entre un cil et un flagelle ?
Le flagelle est un cil plus long, souvent unique, reposant sur la même organisation interne (axonème). Les cils vibratiles sont nombreux sur certains épithéliums (ex. respiratoire, pour balayer les particules) ; le flagelle propulse, par exemple, le spermatozoïde.
Comment est organisé l’axonème ?
En « 9 + 2 » : 9 doublets de microtubules périphériques (chaque doublet est formé d’un tubule A et d’un tubule B) et une paire centrale de microtubules. Le tout part du corpuscule basal, situé à la base du cil ou du flagelle.
Quel est le rôle de la nexine et de la dynéine ?
La nexine est une protéine de liaison qui assure la cohésion entre les microtubules. La dynéine est la protéine motrice : sa tête globulaire, fixée sur le tubule B, fait glisser les doublets en consommant de l’ATP, ce qui courbe le cil.
Comment se produit le battement du cil ?
La dynéine fait un pas vers l’extrémité (−). Comme le tubule A est immobile, le tubule B glisse vers le haut ; les éléments étant solidaires grâce à la nexine, la structure se courbe. Une anomalie de ce mécanisme peut causer des pathologies respiratoires ou une stérilité.
🚀 Pour aller plus loin
Reste la dernière famille de fibres : les microfilaments d’actine.
Contenu pédagogique original — Réussir SVT. L’équipe Réussir SVT.