- Qu'est-ce que la membrane cellulaire ?
- Fonction de la membrane cellulaire
- Structure de la membrane cellulaire
- Transport actif et transport passif
- Endocytose et exocytose
Nous expliquons ce qu'est la membrane cellulaire et certaines de ses caractéristiques. En outre, sa fonction et la structure de cette couche lipidique.
Qu'est-ce que la membrane cellulaire ?
Une double couche de phospholipides qui entoure et délimite les cellules est appelée membrane cellulaire, membrane plasmique, plasmalemme ou membrane cytoplasmique. cellules, séparant l'intérieur de l'extérieur et permettant l'équilibre physico-chimique entre l'environnement et le cytoplasme de la cellule. C'est la partie la plus externe de la cellule.
Cette membrane n'est pas visible pour microscope optique (oui à l'électronique), puisqu'elle a une épaisseur moyenne de 8 nm (1 nm = 10-9 m) et se situe, dans le cellules végétales et dans ceux de champignons, sous la paroi cellulaire.
La principale caractéristique de la membrane cellulaire est sa perméabilité sélective, c'est-à-dire sa capacité à autoriser ou refuser l'entrée de certains molécules dans la cellule, régulant ainsi le passage de L'eau, nutriments ou sels ioniques, afin que le cytoplasme soit toujours dans ses conditions optimales de potentiel électrochimique (chargé négativement), pH ou concentration.
Fonction de la membrane cellulaire
La membrane cellulaire remplit les fonctions suivantes :
- Délimitation. Il définit et protège mécaniquement la cellule, distinguant l'extérieur de l'intérieur, et une cellule d'une autre. De plus, c'est la première barrière de défense contre d'autres agents envahisseurs.
- Gestion. Sa sélectivité lui permet de céder la place aux substances désirées dans la cellule et d'interdire l'entrée aux indésirables, servant de la communication entre l'extérieur et l'intérieur tout en régulant ledit trafic.
- Préservation. Grâce à l'échange de fluides et de substances, la membrane permet de maintenir stable la concentration d'eau et d'autres solutés dans le cytoplasme, maintient son pH et sa charge électrochimique constants.
- La communication. La membrane peut réagir à des stimuli provenant de l'extérieur, transmettant des informations à l'intérieur de la cellule et mettant en mouvement certains processus tels que la division cellulaire, mouvement cellulaire ou la ségrégation de substances biochimiques.
Structure de la membrane cellulaire
La membrane cellulaire est constituée de deux couches de lipides amphipathique, dont les têtes polaires hydrophiles (affinité pour l'eau) sont orientées à l'intérieur et à l'extérieur de la cellule, gardant en contact leurs parties hydrophobes (rejetant l'eau), semblable à un sandwich. Ces lipides sont principalement du cholestérol, mais aussi des phosphoglycérides et des sphingolipides.
Elle détient également 20 % de protéine intégrale et périphérique, qui remplissent des fonctions de connexion, de transport, de réception et de catalyse. Les protéines membranaires intégrales sont intégrées dans la bicouche avec leurs surfaces hydrophiles exposées à l'environnement aqueux et leurs surfaces hydrophobes en contact avec l'intérieur hydrophobe de la bicouche.
Les protéines transmembranaires sont des protéines intégrales qui couvrent complètement l'épaisseur de la membrane. Les protéines membranaires périphériques s'associent à la surface de la bicouche, se lient normalement aux régions exposées des protéines intégrales et se détachent facilement sans perturber la structure membranaire. Grâce à eux, il y a aussi la reconnaissance cellulaire, une forme de communication biochimique.
Enfin, la membrane cellulaire contient des composants glucidiques (sucres), soit des polysaccharides, soit des oligosaccharides, qui se trouvent à l'extérieur de la membrane, formant un glycocalyx. Ces sucres ne représentent que 8 % du poids sec de la membrane et servent de matériau de support, d'identifiants dans la communication intercellulaire et de protection de la surface cellulaire contre les agressions mécaniques et chimiques.
Transport actif et transport passif
Les membranes forment des compartiments à l'intérieur du des cellules eucaryotes Ils permettent une variété de fonctions distinctes. De plus, ils servent de surfaces pour les réactions biochimiques.
Beaucoup ions et les petites molécules se déplacent à travers les membranes biologiques par transport passif (sans dépense énergétique) et par transport actif (avec dépense énergétique).
La diffusion est le mouvement net d'une substance vers le bas de son gradient de concentration d'une région de concentration plus élevée à une région de concentration plus faible.
Le transport passif à travers la bicouche lipidique est appelé diffusion simple et celui réalisé à travers les canaux ioniques et les protéines membranaires est appelé diffusion facilitée.
La osmose C'est un type de diffusion dans lequel les molécules d'eau traversent une membrane semi-perméable d'une région avec une concentration efficace d'eau plus élevée vers une région où leur concentration efficace est plus faible.
Dans le transport actif, la cellule dépense de l'énergie métabolique pour déplacer des ions ou des molécules à travers une membrane, contre un gradient de concentration.
Le transport actif primaire, également appelé transport actif direct, utilise l'énergie métabolique directement pour transporter les molécules à travers la membrane. Par exemple, la pompe sodium-potassium utilise l'ATP pour pomper les ions sodium hors de la cellule et les ions potassium dans la cellule.
Dans le cotransport, également appelé transport actif indirect, deux solutés sont transférés en même temps. Une pompe ATP alimentée maintient un gradient de concentration. Ainsi, une protéine porteuse cotransporte deux solutés. Un soluté descend son gradient de concentration et utilise l'énergie libérée pour déplacer un autre soluté contre son gradient de concentration.
Endocytose et exocytose
Certains des plus gros matériaux, tels que les grosses molécules, les particules de aliments ou même de petites cellules, ils entrent ou sortent également des cellules. Ils sont transférés par exocytose et endocytose. Comme le transport actif, ces processus nécessitent une dépense d'énergie directement de la cellule. Cela se produit par la formation de vésicules dans la membrane cellulaire qui, selon qu'elles entrent ou sortent, permettent au matériau souhaité de se dissoudre dans le cytoplasme ou au contraire, dans le environnement.
- En exocytose. Une cellule expulse substances déchets ou produits de sécrétion (tels que des hormones) en fusionnant une vésicule avec la membrane plasmique.
- En endocytose. Les matériaux sont incorporés dans la cellule. Plusieurs types de mécanismes d'endocytose fonctionnent dans les systèmes biologiques, notamment la phagocytose, la pinocytose et l'endocytose médiée par les récepteurs.
- Dans la pinocytose ("cellules buvant"). La cellule absorbe les matières dissoutes.
- Dans l'endocytose médiée par les récepteurs.Des molécules spécifiques se combinent avec des protéines réceptrices sur la membrane plasmique. L'endocytose médiée par les récepteurs est le principal mécanisme par lequel les cellules eucaryotes absorbent les macromolécules.
- Dans la phagocytose (littéralement, "cellules mangeuses"). La cellule ingère de grosses particules de solides comme nourriture ou bactéries. Cette dernière est vitale dans le cas de certaines cellules et organismes unicellulaires qui engloutissent (enveloppent dans leur membrane) le matériau à nutrition.