Comment les ions traversent-ils la bicouche lipidique de la membrane cellulaire ?

le membrane cellulaire fait partie des nombreux triomphes remarquables de l'évolution biologique. L'une des trois caractéristiques communes à toutes les cellules vivantes, cette membrane n'est pas seulement une barrière solide qui donne aux cellules leur forme et un conteneur pour leur contenu moléculaire, mais aussi une porte sélectivement perméable qui détermine quelles substances peuvent et ne peuvent pas entrer et sortir du cellule.

Tout comme une usine d'assemblage automobile a besoin d'un approvisionnement constant de matières premières très différentes (par exemple, du métal, du caoutchouc et des ressources humaines et technologiques) pour fonctionner. à capacité maximale, une cellule a besoin d'un moyen de permettre aux molécules dont la cellule a besoin pour ses réactions d'entrer tout en régulant le processus de transport membranaire en tant que ensemble.

Certain ions, ou atomes portant une charge électrique nette, sont parmi les molécules privilégiées qui peuvent passer, mais seulement avec un certain effort.

La membrane cellulaire: à quoi ça sert ?

La cellule est l'unité de base de la vie avec les plus petites formes de vie constituées d'une seule cellule et de votre propre corps, y compris des milliards de milliards. Tout cellules avoir une membrane cellulaire, un cytoplasme et ribosomes; la plupart des cellules ont également d'autres composants. La membrane cellulaire est également appelée membrane plasmique, mais comme certaines autres structures cellulaires ont également des membranes plasmiques, la "membrane cellulaire" est plus spécifique.

La membrane cellulaire donne aux cellules les limites et la solidité, lui permettant de contenir son contenu vital. Il offre également une protection à ces contenus sous la forme d'une barrière physique. Cette barrière membranaire cellulaire est semi-perméable, en ce que certaines substances peuvent entrer et sortir tandis que d'autres se voient refuser le passage.

Anatomie de la membrane cellulaire

La membrane cellulaire est constituée d'un phospholipide bicouche. Il comprend deux couches structurellement identiques qui se font face à la manière d'une "image miroir". Chaque couche est constituée de longues molécules de phospholipides principalement linéaires, qui sont empilées côte à côte, mais – surtout – maintiennent un certain espace entre elles. Ces molécules comprennent une "tête" de phosphate et une "queue" lipidique (graisseuse).

Les têtes de phosphate sont hydrophiles, ou "à la recherche d'eau", car elles portent une distribution de charge inégale. Ces têtes font donc face à l'extérieur plus aqueux de la cellule elle-même et au cytoplasme à l'intérieur.

Les queues hydrophobes, quant à elles, se font face à l'intérieur de la bicouche phospholipidique.

Fonction bicouche phospholipidique

La fonction principale de la membrane cellulaire est de protéger la cellule, ce qui est une caractéristique inhérente à sa composition et à sa structure.

Une autre fonction essentielle est de permettre à certaines molécules d'entrer et de sortir de la cellule, mais pas toutes. De plus, la membrane cellulaire doit participer d'une manière ou d'une autre à donner ces molécules qui sont chargées par la taille ou la charge électrique, mais doivent encore traverser d'une manière ou d'une autre, je suis un coup de pouce actif dans ce traiter.

La perméabilité des bicouches lipidiques est déterminée par divers facteurs. L'un d'eux, probablement intuitif, est la taille. Un autre est la charge. Parce que l'intérieur de la bicouche est constitué de deux ensembles de molécules lipidiques exclusivement hydrophobes se faisant face, l'intérieur est hostile au passage de molécules hydrophiles telles que ions et la plupart des molécules biologiques.

Transport membranaire cellulaire

Globalement, le transport membranaire cellulaire dépend :

  • La perméabilité de la membrane elle-même, qui n'est pas constante
  • La taille et la charge des molécules « cherchant » le passage
  • La différence de concentration de cette molécule entre un côté de la membrane cellulaire (l'extérieur de la cellule) et l'autre (le cytoplasme)

Les ions ne peuvent pas diffuser à travers les membranes vers le bas de leur gradient de concentration, même le plus petit (H+, un proton ou chargé atome d'hydrogène).

Au lieu de cela, des protéines intégrées à des points le long de la membrane cellulaire appelés protéines de canal forment des pores, ou canaux, à travers lesquels l'ion requis peut alors passer, comme à travers un tunnel souterrain qui lui est propre.

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