Moteurs moléculaires : Mécanismes rotatifs

Cette séance de cours explore la coordination des moteurs moléculaires dans les fonctions à grande échelle, en se concentrant sur la signalisation du calcium déclenchant l'action motrice. Il explore les mécanismes de la myosine II, de la kinésine, de la dynéine et de la myosine V, en soulignant leurs différents états de liaison et leurs vitesses. L'instructeur discute des moteurs rotatifs, du transport moteur multiple dans les mélanophores de poisson et du moteur flagellaire bactérien, soulignant leurs fonctionnalités uniques. En outre, la séance de cours couvre la fonction du moteur rotatif, la structure de l'ATP-synthase et l'impact du pH sur la rotation du moteur. Les moteurs de polymérisation, le rôle de l'actine dans la motilité de Listeria et la ségrégation par polymérisation sont également discutés, ainsi que les forces générées par la polymérisation et la vitesse de translocation.

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Concepts associés (82)

BIO-244: Physics of the cell

Living organisms evolve in a physical world: their cells respond to mechanics, electricity and light. In this course, we will describe the behavior and function of cells using physical principles.

Moteur moléculaire

Un moteur moléculaire est un objet de la taille d’une molécule ou d’un assemblage de molécules qui est capable de produire un travail mécanique ou un mouvement dirigé, ces buts ne pouvant être atteints que si de l’énergie est fournie au système. Les différences les plus importantes par rapport aux moteurs macroscopiques concernent la sensibilité des moteurs moléculaires à la viscosité de leur micro-environnement, et surtout à l’importance de l’agitation thermique.

Protéine motrice

Une protéine motrice, ou un moteur protéique, est une protéine capable de transformer de l'énergie chimique en travail par des modifications de sa conformation. Les moteurs protéiques font partie des moteurs moléculaires. Cependant, il existe dans la nature d'autres processus biologiques générateurs de travail. On peut les regrouper en quatre groupes : les myosines, associées aux filaments d'actine ; les kinésines, associées aux microtubules ; les dynéines, également associées aux microtubules ; les enzymes se déplaçant sur l'ADN ou l'ARN, dont la plus importante est l'ARN polymérase.

Myosine

La myosine est une protéine qui joue un rôle fondamental dans les mécanismes de la contraction musculaire. Cette protéine intracytoplasmique se rencontre donc dans les cellules à activité contractile des vertébrés, telles que les cellules musculaires. Elle intervient également en tant que moteurs moléculaires associés aux microfilaments dans le déplacement d'organites au sein de la cellule. La famille des myosines regroupe 18 protéines différentes (de I à XVIII).

Synthetic molecular motor

Synthetic molecular motors are molecular machines capable of continuous directional rotation under an energy input. Although the term "molecular motor" has traditionally referred to a naturally occurring protein that induces motion (via protein dynamics), some groups also use the term when referring to non-biological, non-peptide synthetic motors. Many chemists are pursuing the synthesis of such molecular motors. The basic requirements for a synthetic motor are repetitive 360° motion, the consumption of energy and unidirectional rotation.

Planification motrice

La planification motrice est un processus cognitif et psychomoteur, permettant d’élaborer un mouvement volontaire et de l’organiser en séquences avant de l’exécuter . Pour ce faire, avant chaque mouvement, le cerveau établit un plan moteur composé d’images mentales qui s’enchaînent . Cela est possible parce qu’il s’agit d’un automatisme qui anticipe le résultat de chaque mouvement. Lors de l’étape suivante, le cerveau spécifie les paramètres du mouvement, c’est-à-dire les éléments spatio-temporels (direction, force, amplitude, vitesse) et visuo-spatiaux qui orienteront l’action .