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La matrice extracellulaire : définition, composition et rôle

L’essentiel

La matrice extracellulaire est le réseau de molécules situé entre les cellules d’un tissu. Sécrétée par ces cellules, elle contient surtout des protéines fibreuses, comme le collagène, et des molécules riches en sucres. Elle soutient les tissus, retient l’eau et guide les cellules. Chez les végétaux, la paroi joue un rôle comparable.

Matrice extracellulaire : la définition

Dans un organisme pluricellulaire, les cellules ne flottent pas dans le vide. La matrice extracellulaire, souvent abrégée MEC, remplit l’espace entre elles. Le mot « extracellulaire » signifie qu’elle se trouve à l’extérieur des cellules.

Ce n’est pas une colle inerte. C’est un réseau dynamique : les cellules le fabriquent, le dégradent et le renouvellent en permanence. Dans le tissu conjonctif, les cellules qui la produisent s’appellent les fibroblastes.

Tissu = cellules + matrice extracellulaire. Les cellules se fixent à la matrice par des protéines de leur membrane, les intégrines.

De quoi est faite la matrice extracellulaire ?

La matrice n’a pas une composition unique : ses constituants baignent dans un gel riche en eau, et leurs proportions varient d’un tissu à l’autre. Les fibres forment le réseau résistant, les protéoglycanes remplissent les espaces et les glycoprotéines d’adhérence servent de points d’attache.

Les principaux constituants chez les animaux
ConstituantNatureRôle
CollagèneProtéine fibreuse très abondante dans le corpsRésiste à la traction
ÉlastineProtéine fibreusePermet de s’étirer puis de reprendre sa forme
ProtéoglycanesProtéines portant de longues chaînes de sucresRetiennent l’eau et amortissent les chocs
Fibronectine, laminineGlycoprotéines d’adhérenceRelient les cellules aux autres constituants
  • Imagine du béton armé : le collagène joue le rôle des tiges d’acier, et le gel de protéoglycanes celui du béton qui résiste à la compression.

Les rôles de la matrice

La matrice ne se contente pas de remplir un espace. Beaucoup de cellules animales ne se divisent que si elles sont fixées à un support, et nombre d’entre elles meurent si elles perdent cet ancrage. La matrice contrôle ainsi la place et la survie des cellules.

  • Soutien : elle donne au tissu sa forme et sa résistance.
  • Adhérence : elle offre aux cellules un support où s’accrocher.
  • Hydratation : ses gels retiennent l’eau et laissent diffuser nutriments et déchets.
  • Communication : elle envoie aux cellules des signaux qui influencent leur division, leur déplacement et leur spécialisation.

Une matrice différente selon le tissu

La composition de la matrice explique les propriétés d’un tissu. C’est elle, plus que les cellules, qui rend l’os dur et le tendon solide.

Quelques exemples de matrices
TissuParticularité de la matricePropriété
OsCollagène et cristaux de phosphate de calciumDur et résistant
CartilageBeaucoup de protéoglycanes et d’eauAmortit les chocs
TendonFibres de collagène parallèlesTransmet la force du muscle
Derme de la peauCollagène et élastineSolide et souple
Lame basaleFine couche sous les tissus de revêtementSupport et filtre

Chez les végétaux : la paroi

Les cellules végétales sont entourées d’une paroi, souvent appelée paroi pectocellulosique. Elle est riche en cellulose, un long polymère de glucose, associée à des hémicelluloses et à des pectines. Les pectines soudent les parois de cellules voisines.

La paroi rigide résiste à la pression de l’eau dans la cellule et maintient la plante. Dans le bois, elle se renforce avec de la lignine.

Animaux : matrice surtout formée de protéines comme le collagène. Végétaux : paroi surtout formée de polysaccharides comme la cellulose.

Quand la matrice se dérègle

  • Scorbut : sans vitamine C, le collagène se forme mal. Les gencives saignent et les plaies cicatrisent difficilement.
  • Vieillissement de la peau : le collagène et l’élastine diminuent, ce qui favorise les rides.
  • Cancer : pour envahir un tissu, des cellules cancéreuses franchissent la lame basale en la dégradant.

Les erreurs à éviter

  • La matrice extracellulaire se trouve dans le cytoplasme. Elle se trouve à l’extérieur des cellules.

    Le mot « extracellulaire » l’indique : elle occupe l’espace entre les cellules.

  • La matrice est un simple remplissage inerte. Elle envoie des signaux aux cellules et se renouvelle sans cesse.

    Les cellules la fabriquent et la remodèlent, et elle influence leur comportement.

  • Les plantes ont du collagène. Les plantes ont une paroi riche en cellulose.

    Le collagène est une protéine propre aux animaux. La paroi végétale est surtout faite de polysaccharides.

Exercices corrigés

  1. 1. Où se trouve la matrice extracellulaire ?

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    Entre les cellules. Elle occupe l’espace à l’extérieur des cellules d’un tissu.

  2. 2. Quelle molécule est la plus abondante dans la paroi végétale ?

    Voir la correction

    La cellulose. La paroi végétale contient surtout de la cellulose, associée à des hémicelluloses et des pectines.

  3. 3. Quelle protéine résiste à la traction dans un tendon ?

    Voir la correction

    Le collagène. Les fibres de collagène parallèles du tendon résistent à la traction. La cellulose et l’amidon ne sont pas des protéines.

  4. 4. Par quelles protéines de la membrane les cellules se fixent-elles à la matrice ?

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    Les intégrines. Les intégrines traversent la membrane et relient l’intérieur de la cellule à la matrice.

  5. 5. Un cartilage amortit bien les chocs parce que sa matrice…

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    retient beaucoup d’eau grâce aux protéoglycanes. Les protéoglycanes retiennent l’eau et forment un gel qui résiste à la compression. Le phosphate de calcium caractérise l’os.

  6. 6. Au XVIIIe siècle, des marins privés de fruits frais voyaient leurs gencives saigner. Quelle explication est juste ?

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    Un manque de vitamine C perturbe la formation du collagène. C’est le scorbut : la vitamine C est nécessaire à la formation d’un collagène solide.

Questions fréquentes

Quelle est la composition de la matrice extracellulaire ?

Chez les animaux, elle contient de l’eau, des protéines fibreuses comme le collagène et l’élastine, des protéoglycanes et des glycoprotéines d’adhérence comme la fibronectine et la laminine.

Quel est le rôle de la matrice extracellulaire ?

Elle soutient les tissus, permet aux cellules de s’accrocher, retient l’eau et envoie des signaux qui influencent le comportement des cellules.

La paroi végétale est-elle une matrice extracellulaire ?

Oui, c’est la matrice extracellulaire des plantes. Elle est produite par les cellules et se trouve à leur extérieur, mais elle est surtout faite de polysaccharides.

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