Les cellules cérébrales ont-elles une bicouche lipidique ?

Les cellules du cerveau sont un type de neurone, ou cellule nerveuse. Il existe également différents types de cellules cérébrales. Mais tous les neurones sont cellules, et toutes les cellules des organismes dotés d'un système nerveux partagent un certain nombre de caractéristiques. En fait, tout les cellules, qu'il s'agisse de bactéries unicellulaires ou d'êtres humains, ont quelques caractéristiques en commun.

Une caractéristique essentielle de toutes les cellules est qu'elles ont un double membrane plasmique, appelé le membrane cellulaire, entourant toute la cellule. Une autre est qu'ils ont un cytoplasme à l'intérieur de la membrane, formant la majeure partie de la masse cellulaire. Un troisième est qu'ils ont ribosomes, structures de type protéine qui synthétisent toutes les protéines fabriquées par la cellule. Un quatrième est qu'ils contiennent du matériel génétique sous forme de ADN.

Les membranes cellulaires, comme indiqué, consistent en une double membrane plasmique. Le "double" vient du fait que la membrane cellulaire serait aussi constituée d'un

Tous les organismes sont constitués de cellules. Comme indiqué, le nombre de cellules d'un organisme varie considérablement d'une espèce à l'autre, et certains microbes ne comprennent qu'une seule cellule. Quoi qu'il en soit, les cellules sont les éléments constitutifs de la vie en ce sens qu'elles sont les plus petites unités individuelles dans êtres vivants qui possèdent toutes les propriétés associées à la vie, par exemple le métabolisme, la reproduction, etc.

Tous les organismes peuvent être divisés en procaryotes et eucaryotes. Pr* les okaryotes* sont presque tous unicellulaires et regroupent les nombreuses variétés de bactéries qui peuplent la planète. Eucaryotes sont presque tous multicellulaires et ont des cellules avec un certain nombre de caractéristiques spécialisées qui manquent aux cellules procaryotes.

Toutes les cellules, comme mentionné, ont des ribosomes, une membrane cellulaire, de l'ADN (acide désoxyribonucléique) et du cytoplasme, un milieu semblable à un gel à l'intérieur des cellules dans lequel des réactions peuvent se produire et des particules peuvent se déplacer.

Les cellules eucaryotes ont leur ADN enfermé dans un noyau, qui est entouré d'une bicouche phospholipidique qui lui est propre appelée le enveloppe nucléaire.

Ils contiennent également organites, qui sont des structures liées par une double membrane plasmique comme la membrane cellulaire elle-même et chargées de fonctions spécialisées. Par example, mitochondries sont responsables de la respiration aérobie dans les cellules en présence d'oxygène.

Il est plus facile de comprendre la structure de la membrane cellulaire si vous imaginez la voir en coupe. Cette perspective vous permet de "voir" les deux membranes plasmiques opposées de la bicouche, l'espace entre eux, et les matériaux qui doivent inévitablement passer dans ou hors de la cellule à travers la membrane par certains moyens.

Les molécules individuelles qui composent la majeure partie de la membrane cellulaire sont appelées glycophospholipides, ou, plus souvent, juste des phospholipides. Ceux-ci sont constitués de "têtes" compactes en phosphate qui sont hydrophile ("à la recherche d'eau") et pointent vers l'extérieur de la membrane de chaque côté, et une paire d'acides gras longs qui sont hydrophobe ("craignant l'eau") et se font face. Cette disposition signifie que ces têtes font face à l'extérieur de la cellule d'un côté et au cytoplasme de l'autre.

Le phosphate et les acides gras de chaque molécule sont liés par une région de glycérol, tout comme un triglycéride (graisse alimentaire) est constitué d'acides gras liés au glycérol. Les portions de phosphate ont souvent des composants supplémentaires à la surface, et d'autres protéines et glucides parsèment également la membrane cellulaire; ceux-ci seront décrits prochainement.

• La couche lipidique à l'intérieur est la seule véritable double couche dans le mélange de membranes cellulaires, car ici, il y a deux sections membranaires consécutives constituées presque uniquement de queues lipidiques. Un ensemble de queues des phospholipides sur une moitié de la bicouche, et un ensemble de queues des phospholipides sur l'autre moitié de la bicouche.

Une fonction de la bicouche lipidique, presque par définition, est de protéger la cellule des menaces de l'extérieur. La membrane est semi-perméable, ce qui signifie que certaines substances peuvent passer tandis que d'autres se voient carrément refuser l'entrée ou la sortie.

Les petites molécules, telles que l'eau et l'oxygène, peuvent diffuser facilement à travers la membrane. D'autres molécules, notamment celles qui portent une charge électrique (c'est-à-dire des ions), acides nucléiques (ADN ou son parent, acide ribonucléique ou ARN) et les sucres peuvent également passer, mais nécessitent l'aide de protéines de transport membranaire pour que cela se produise.

Ces protéines de transport sont spécialisées, ce qui signifie qu'elles sont conçues pour ne guider qu'un type spécifique de molécule à travers la barrière. Cela nécessite souvent un apport d'énergie sous forme de ATP (adénosine triphosphate). Lorsque les molécules doivent être déplacées contre un gradient de concentration plus fort, encore plus d'ATP que d'habitude est nécessaire.

La plupart des molécules non phospholipidiques de la membrane cellulaire sont protéines transmembranaires. Ces structures s'étendent sur les deux couches de la bicouche (d'où « transmembranaire »). Beaucoup d'entre elles sont des protéines de transport, qui, dans certains cas, forment un canal suffisamment grand pour que la molécule spécifique rencontrée puisse le traverser.

D'autres protéines transmembranaires comprennent récepteurs, qui envoient des signaux à l'intérieur de la cellule en réponse à l'activation par des molécules à l'extérieur de la cellule; enzymes, qui participent aux réactions chimiques; et ancres, qui relient physiquement les composants à l'extérieur de la cellule avec ceux du cytoplasme.

Sans moyen de déplacer les substances dans et hors de la cellule, la cellule serait rapidement à court d'énergie et serait également incapable d'expulser les déchets métaboliques. Les deux scénarios, bien sûr, sont incompatibles avec la vie.

L'efficacité du transport membranaire dépend de trois facteurs principaux: la perméabilité de la membrane, la différence de concentration d'une molécule donnée entre l'intérieur et l'extérieur, et la taille et la charge (le cas échéant) de la molécule considérée.

Transport passif (diffusion simple) ne dépend que de ces deux derniers facteurs, car les molécules qui entrent ou sortent des cellules par ce moyen peuvent facilement passer à travers les espaces entre phospholipides. Parce qu'ils ne portent aucune charge, ils auront tendance à s'écouler vers l'intérieur ou vers l'extérieur jusqu'à ce que la concentration soit la même des deux côtés de la bicouche.

Dans diffusion facilitée, les mêmes principes s'appliquent, mais les protéines membranaires sont nécessaires pour créer suffisamment d'espace pour que les molécules non chargées s'écoulent à travers la membrane vers le bas de leur gradient de concentration. Ces protéines peuvent être activées soit par la simple présence de la molécule « cognant à la porte », soit par des changements de leur voltage déclenchés par l'arrivée d'une nouvelle molécule.

Dans transport actif, l'énergie est toujours nécessaire car le mouvement de la molécule se fait contre sa concentration ou son gradient électrochimique. Alors que l'ATP est la source d'énergie la plus courante pour les protéines de transport transmembranaire, l'énergie lumineuse et l'énergie électrochimique peuvent également être utilisées.

Le cerveau est un organe spécial, et en tant que tel, il est spécialement protégé. Cela signifie qu'en plus des mécanismes décrits, les cellules cérébrales disposent d'un moyen de contrôler plus étroitement l'entrée de substances, ce qui est essentiel pour maintenir la concentration d'hormones, d'eau et de nutriments nécessaire à un moment donné. temps. Ce schéma est appelé le barrière hémato-encéphalique.

Ceci est largement accompli grâce à la façon dont les petits vaisseaux sanguins entrant dans le cerveau sont construits. L'individu vaisseau sanguin les cellules, appelées cellules endothéliales, sont emballées de manière inhabituellement proches les unes des autres, formant ce qu'on appelle jonctions serrées. Ce n'est que sous certaines conditions que la plupart des molécules peuvent passer entre ces cellules endothéliales dans le cerveau.