vendredi 2 septembre 2016

La toile d'araignée

Souvent, lorsque l'on prononce le terme "araignée", beaucoup de personnes frémissent et n'aiment pas en parler. Pourtant, cet arachnide nous cache bien des secrets, qui pourraient bouleverser notre quotidien à l'avenir ! Ne vous êtes-vous jamais posés des questions à propos de la soie qu'il produit et de ses propriétés ?
Sachez que ce matériau est analysé très sérieusement par les scientifiques.
Mais, pour quelles raisons ?
Déjà, ses propriétés exceptionnelles (comme la résistance et l'élasticité) présenteraient bien des avantages dans les domaines médical, aéronautique, et bien d'autres...

Argiope (Argiope bruennichi)

  • D'où viennent ces propriétés extraordinaires (jamais dans l'excès) ?!

Il faut savoir que des protéines (assemblages de biomolécules : les acides aminés) sont à l'origine de ces qualités structurales et fonctionnelles. On note ainsi la fibroïne (et la séricine). Cette protéine fibreuse (aussi appelée protéine de soie) est composée de séquences répétitives d'alanine et de glycine (2 acides aminés).

Résultat de recherche d'images pour "fibroïne araignée"
Graphique représentant les constituants majoritaires de la soie d'araignée
La séquence riche en alanines confère une structure en feuillets bêta. Quand la fibroïne se replie, les feuillets bêta se superposent pour former une protéine densément constituée. Ces feuillets sont tous reliés entre eux par des liaisons Hydrogène, ce qui offre une telle résistance au fil de soie. On a démontré que la soie d'araignée a une résistance à la rupture de 1000 Mpa (Méga Pascal) ! Hallucinant, sachant que celle de l'acier tourne autour de 500 MPa !
       Quant à la séquence de glycine, elle forme des spirales, qui forment un type d'hélice, conférant ainsi l'élasticité à la soie (j'ai passé les détails).

  • Comment est produite cette mystérieuse soie ? 

Au préalable, il faut savoir que l'araignée possède des glandes séricigènes qui sont reliées à des filières via des canaux excréteurs. Pour info, elle a 6 glandes, permettant donc de tisser 6 types de soie différents qui ont chacun  leur rôle au sein de l'édifice (ce chiffre peut varier selon l'espèce).

Au départ, se trouve dans la glande sécrétoire une solution aqueuse concentrée en protéines dépliées. En sortie de ces glandes, le fluide passe par des tubes très fins. C'est là que les ions (K, Na, H) attaquent le liquide pour permettre la séparation du solvant des protéines, ainsi que l'agrégation de ces protéines. Ces dernières s'allongent, s'assemblent et sont reliées entre elles par des liaisons Hydrogène. Au sein du fil de soie, les régions cristallines (pourvues de nombreuses liaisons Hydrogène) sont hydrophobes et favorisent ainsi un rejet de l'eau plus efficace, entraînant alors la solidification du fil. Une jolie fibre de soie sort, finalement, des filières.
Voilà comment se forme peu à peu une toile d'araignée aux formes géométriques toutes différentes les unes des autres ! Intéressant, non ?

Coupe transversale d'une araignée femelle

Bref, ce sujet trottinait depuis longtemps dans notre cerveau, on voulait le partager avec vous. Peut-être que, d'ici quelques années, vous subirez une greffe de peau artificielle conçue à partir de soie d'araignée, ou bien vous assisterez à un concerto de violon dont des cordes seront fabriquées à base de soie. Qui sait ?

Merci et à bientôt sur l'Odyssée  Terrestre !

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