Membrane plasmique: définition, structure et fonction (avec diagramme)

La membrane plasmique est une barrière protectrice qui entoure l'intérieur de la cellule. Aussi appelé le membrane cellulaire, cette structure est semi-poreuse et permet à certaines molécules d'entrer et de sortir de la cellule. Il sert de frontière en gardant le contenu de la cellule à l'intérieur et en l'empêchant de déborder.

Tous les deux cellules procaryotes et eucaryotes ont des membranes plasmiques, mais les membranes varient selon les différents organismes. En général, les membranes plasmiques sont constituées de phospholipides et de protéines.

Phospholipides forment la base de la membrane plasmique. La structure de base d'un phospholipide comprend un hydrophobe (craignant l'eau) queue et un hydrophile tête (qui aime l'eau). Le phospholipide se compose d'un glycérol plus un groupe phosphate chargé négativement, qui forment tous deux la tête, et de deux acides gras qui ne portent pas de charge.

Même s'il y a deux acides gras connectés à la tête, ils sont regroupés en une seule "queue". Ces extrémités hydrophiles et hydrophobes permettent une

le modèle de mosaïque fluide explique la fonction et la structure d'une membrane cellulaire.

Premièrement, la membrane ressemble à une mosaïque car elle contient différentes molécules comme des phospholipides et des protéines. Deuxièmement, la membrane est fluide car les molécules peuvent se déplacer. L'ensemble du modèle montre que la membrane n'est pas rigide et est capable de changer.

La membrane cellulaire est dynamique et ses molécules peuvent se déplacer rapidement. Cellules peuvent contrôler la fluidité de leurs membranes en augmentant ou en diminuant le nombre de molécules de certaines substances.

Il est important de noter que différents acides gras peuvent constituer des phospholipides. Les deux principaux types sont saturé et insaturé Les acides gras.

Les acides gras saturés n'ont pas de doubles liaisons et ont plutôt le nombre maximum de liaisons hydrogène avec le carbone. La présence de seules liaisons simples dans les acides gras saturés facilite le tassement serré des phospholipides.

D'un autre côté, les acides gras insaturés ont des doubles liaisons entre les carbones, il est donc plus difficile de les emballer ensemble. Leurs doubles liaisons font des nœuds dans les chaînes et affectent la fluidité de la membrane plasmique. Les doubles liaisons créent plus d'espace entre les phospholipides dans la membrane, de sorte que certaines molécules peuvent traverser plus facilement.

Les graisses saturées sont plus susceptibles d'être solides à température ambiante, tandis que les acides gras insaturés sont liquides à température ambiante. Un exemple courant de graisse saturée que vous pouvez avoir dans la cuisine est le beurre.

Un exemple d'une graisse insaturée est l'huile liquide. L'hydrogénation est une réaction chimique qui peut transformer l'huile liquide en un solide comme la margarine. L'hydrogénation partielle transforme certaines molécules d'huile en graisses saturées.

•••Dana Chen | Sciences

Vous pouvez diviser les graisses insaturées en deux autres catégories: les graisses cis-insaturées et les graisses trans-insaturées. Les graisses cis-insaturées ont deux hydrogènes du même côté d'une double liaison.

cependant, graisses trans-insaturées ont deux hydrogènes sur les côtés opposés d'une double liaison. Cela a un impact important sur la forme de la molécule. Les graisses cis-insaturées et les graisses saturées se produisent naturellement, mais les graisses trans-insaturées sont créées en laboratoire.

Vous avez peut-être entendu parler de problèmes de santé liés à la consommation de gras trans ces dernières années. Aussi appelés gras trans-insaturés, les fabricants de produits alimentaires créent des gras trans par hydrogénation partielle. La recherche n'a pas montré que les gens ont la enzymes nécessaires pour métaboliser les gras trans, leur consommation peut donc augmenter le risque de développer des maladies cardiovasculaires et du diabète.

Le cholestérol est une autre molécule importante qui affecte la fluidité de la membrane plasmique.

Le cholestérol est un stéroïde qui se produit naturellement dans la membrane. Il a quatre anneaux de carbone liés et une queue courte, et il est réparti de manière aléatoire dans toute la membrane plasmique. La fonction principale de cette molécule est d'aider à maintenir les phospholipides ensemble afin qu'ils ne s'éloignent pas trop les uns des autres.

Dans le même temps, le cholestérol fournit un espacement nécessaire entre les phospholipides et les empêche de devenir si serrés que les gaz importants ne peuvent pas passer. Essentiellement, le cholestérol peut aider à réguler ce qui sort et pénètre dans la cellule.

Les acides gras essentiels, tels que les oméga-3, font partie de la membrane plasmique et peuvent également affecter la fluidité. Trouvé dans les aliments comme les poissons gras, les oméga-3 Les acides gras font partie intégrante de votre alimentation. Après les avoir mangés, votre corps peut ajouter des oméga-3 à la membrane cellulaire en les incorporant dans le phospholipide bicouche.

Les acides gras oméga-3 peuvent influencer l'activité des protéines dans la membrane et modifier l'expression des gènes.

La membrane plasmique contient différents types de protéines. Certains sont à la surface de cette barrière, tandis que d'autres sont encastrés à l'intérieur. Les protéines peuvent agir comme des canaux ou des récepteurs pour la cellule.

Protéines membranaires intégrales sont situés à l'intérieur de la bicouche phospholipidique. La plupart d'entre elles sont des protéines transmembranaires, ce qui signifie que des parties d'entre elles sont visibles des deux côtés de la bicouche car elles dépassent.

En général, les protéines intégrales aident à transporter des molécules plus grosses telles que le glucose. D'autres protéines intégrales agissent comme des canaux pour les ions.

Ces protéines ont des régions polaires et non polaires similaires à celles trouvées dans les phospholipides. D'autre part, les protéines périphériques sont localisées à la surface de la bicouche phospholipidique. Parfois, ils sont attachés à des protéines intégrales.

Les cellules ont des réseaux de filaments appelés cytosquelette qui fournissent une structure. le cytosquelette existe généralement juste sous la membrane cellulaire et interagit avec elle. Il existe également des protéines dans le cytosquelette qui soutiennent la membrane plasmique.

Par exemple, les cellules animales ont des filaments d'actine qui agissent comme un réseau. Ces filaments sont attachés à la membrane plasmique par des protéines de connexion. Les cellules ont besoin du cytosquelette pour un soutien structurel et pour éviter les dommages.

Semblables aux phospholipides, les protéines ont des régions hydrophiles et hydrophobes qui prédisent leur placement dans la membrane cellulaire.

Par exemple, les protéines transmembranaires ont des parties qui sont hydrophiles et hydrophobes, de sorte que le les parties hydrophobes peuvent traverser la membrane et interagir avec les queues hydrophobes du phospholipides.

La membrane plasmique contient des glucides. Glycoprotéines, qui sont un type de protéine avec un glucide attaché, existent dans la membrane. Habituellement, les glycoprotéines sont des protéines membranaires intégrales. Les glucides sur les glycoprotéines aident à la reconnaissance cellulaire.

Glycolipides sont des lipides (graisses) avec des glucides attachés, et ils font également partie de la membrane plasmique. Ils ont des queues lipidiques hydrophobes et des têtes glucidiques hydrophiles. Cela leur permet d'interagir et de se lier à la bicouche phospholipidique.

En général, ils aident à stabiliser la membrane et peuvent aider à la communication cellulaire en agissant comme des récepteurs ou des régulateurs.

L'une des caractéristiques importantes de ces glucides est qu'ils agissent comme étiquettes d'identification sur la membrane cellulaire, et cela joue un rôle dans l'immunité. Les glucides des glycoprotéines et des glycolipides forment le glycocalyx autour de la cellule qui est important pour le système immunitaire. Le glycocalyx, également appelé matrice péricellulaire, est un revêtement qui a un aspect flou.

De nombreuses cellules, y compris les cellules humaines et bactériennes, ont ce type de revêtement. Chez l'homme, le glycocalyx est unique chez chaque personne en raison de gènes, de sorte que le système immunitaire peut utiliser le revêtement comme système d'identification. Vos cellules immunitaires peuvent reconnaître le revêtement qui vous appartient et n'attaqueront pas vos propres cellules.

La membrane plasmique a d'autres rôles comme celui d'aider le transport des molécules et la communication de cellule à cellule. La membrane permet aux sucres, ions, acides aminés, eau, gaz et autres molécules pour entrer ou sortir de la cellule. Non seulement il contrôle le passage de ces substances, mais il détermine également combien peuvent se déplacer.

La polarité des molécules permet de déterminer si elles peuvent entrer ou sortir de la cellule.

Par example, non polaire les molécules peuvent traverser directement la bicouche phospholipidique, mais polaire ceux-ci doivent utiliser les canaux protéiques pour passer. L'oxygène, qui n'est pas polaire, peut se déplacer à travers la bicouche, tandis que les sucres doivent utiliser les canaux. Cela crée un transport sélectif des matériaux dans et hors de la cellule.

La perméabilité sélective des membranes plasmiques donne aux cellules plus de contrôle. Le mouvement des molécules à travers cette barrière est divisé en deux catégories: transport passif et transport actif. Le transport passif n'exige pas que la cellule utilise de l'énergie pour déplacer les molécules, mais le transport actif utilise l'énergie de adénosine triphosphate (ATP).

Diffusion et osmose sont des exemples de transport passif. Dans diffusion facilitée, les protéines de la membrane plasmique aident les molécules à se déplacer. Généralement, le transport passif implique le mouvement de substances d'une concentration élevée à une concentration faible.

Par exemple, si une cellule est entourée d'une concentration élevée d'oxygène, alors l'oxygène peut se déplacer librement à travers la bicouche jusqu'à une concentration plus faible à l'intérieur de la cellule.

Transport actif se produit à travers la membrane cellulaire et implique généralement les protéines intégrées dans cette couche. Ce type de transport permet aux cellules de travailler contre le gradient de concentration, ce qui signifie qu'elles peuvent déplacer des éléments d'une faible concentration à une concentration élevée.

Il nécessite de l'énergie sous forme d'ATP.

La membrane plasmique facilite également la communication de cellule à cellule. Cela peut impliquer les glucides de la membrane qui dépassent à la surface. Ils ont des sites de liaison qui permettent la signalisation cellulaire. Les glucides de la membrane d'une cellule peuvent interagir avec les glucides d'une autre cellule.

Les protéines de la membrane plasmique peuvent également aider à la communication. Les protéines transmembranaires agissent comme des récepteurs et peuvent se lier à des molécules de signalisation.

Étant donné que les molécules de signalisation ont tendance à être trop grosses pour entrer dans la cellule, leurs interactions avec les protéines aident à créer une voie de réponses. Cela se produit lorsque la protéine change en raison d'interactions avec la molécule de signal et démarre une chaîne de réactions.

Dans certains cas, les récepteurs membranaires d'une cellule sont utilisés contre l'organisme pour l'infecter. Par exemple, le virus de l'immunodéficience humaine (VIH) peut utiliser les propres récepteurs de la cellule pour entrer et infecter la cellule.

VIH a des projections de glycoprotéines sur son extérieur qui s'adaptent aux récepteurs sur les surfaces cellulaires. Le virus peut se lier à ces récepteurs et pénétrer à l'intérieur.

Un autre exemple de l'importance des protéines marqueurs à la surface des cellules est observé chez l'homme. des globules rouges. Ils aident à déterminer si vous avez le A, B, AB ou O groupe sanguin. Ces marqueurs sont appelés antigènes et aident votre corps à reconnaître ses propres cellules sanguines.

Eucaryotes n'ont pas de parois cellulaires, la membrane plasmique est donc la seule chose qui empêche les substances d'entrer ou de sortir de la cellule. cependant, procaryotes et les plantes ont à la fois parois cellulaires et les membranes plasmiques. La présence d'une seule membrane plasmique permet aux cellules eucaryotes d'être plus flexibles.

La membrane plasmique ou la membrane cellulaire agit comme un Revêtement de protection pour la cellule chez les eucaryotes et les procaryotes. Cette barrière a des pores, de sorte que certaines molécules peuvent entrer ou sortir des cellules. La bicouche phospholipidique joue un rôle important en tant que base de la membrane cellulaire. Vous pouvez également trouver du cholestérol et des protéines dans la membrane. Les glucides ont tendance à être attachés aux protéines ou aux lipides, mais ils jouent un rôle crucial dans l'immunité et la communication cellulaire.

La membrane cellulaire est un structure fluide qui bouge et change. Cela ressemble à une mosaïque en raison des différentes molécules incorporées. La membrane plasmique offre un support à la cellule tout en aidant à la signalisation et au transport cellulaire.