LA MEMBANE PLASMIQUE.

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1 LA MEMBANE PLASMIQUE

2 Structure générale d'une cellule animale eucaryote

3 Frontière entre l’intérieur et l’extérieur de la cellule et compartimentation interne
Union des cellules entre elles Échanges entre le cytosol et le liquide interstitiel

4 1.Structure de la membrane
Épaisseur : 7 à 8 nm Deux feuillets visibles au microscope électronique

5 Composition chimique Lipides Protéines Glucides
Phospholipides (et glycolipides) Cholestérol (15% à 50% des lipides) Protéines Glucides

6 Comportement des phosphoglycérolipides face à l'eau:
Groupement phosphate polaire hydrophile Acides gras non polaires hydrophobes

7 Les phospholipides mélangés à l’eau peuvent former des liposomes, petites sphères formées d’une double couche de molécules.

8 Modèle de la mosaïque fluide
Deux couches de phospholipides Protéines à la surface et à travers Polysaccharides attachés aux lipides ou aux protéines Cholestérol entre les phospholipides Les molécules se déplacent sans arrêt les unes par rapport aux autres

9 LIPIDES Phospholipides (deux couches)
Cholestérol (15% à 50 % du total des lipides) Cholestérol : rôle dans le maintien de la fluidité de la membrane

10 Propriétés d’une membrane de phospholipides :
Peut se réparer d’elle-même Si la membrane est percée ou déchirée, les molécules de phospholipides qui s’étaient écartées les unes des autres peuvent à nouveau se rapprocher et fermer l’ouverture. Peut varier facilement sa taille Si on ajoute des molécules de phospholipides, celles-ci se joignent aux autres et la membrane s’agrandit. Inversement, elle peut réduire sa taille si on enlève des molécules. Permet à une sphère de se diviser Il suffit de resserrer l’équateur d’une sphère pour obtenir deux sphères. Deux sphères peuvent fusionner pour en former une plus grande

11 Protéines de la membrane
Transport Enzymes Récepteurs Adhérence entre les cellules Glycoprotéines très variables d'un individu à l'autre. Permettent au système immunitaire de distinguer ses cellules des cellules étrangères.

12 Chaînes de glucides souvent attachées aux lipides (glycolipides) ou aux protéines (glycoprotéines)

13 2. Le transport membranaire
Passage de substances à travers la membrane peut se faire : Par transport passif (sans dépense d’énergie) Par transport actif (avec dépense d’énergie)

14 2.1 Transport passif Diffusion simple Diffusion facilitée Osmose

15 2.1.1 Diffusion simple

16 Une substance diffuse suivant son gradient de concentration : de la zone la plus concentrée à la zone qui l’est moins. Gradient = différence Le gradient de concentration entre deux milieux c'est la différence de concentration entre les deux milieux.

17 Perméabilité sélective
La double couche de lipides est perméable: Aux molécules très petites (H2O, CO2, O2) Aux molécules liposolubles (hydrophobes, non polaires) La double couche de lipides est imperméable: Aux grosses molécules et à la plupart des molécules solubles dans l’eau. Aux ions (K+, Cl-, Na+ )

18 Des protéines de la membrane permettent le passage de ce qui ne peut passer à travers les lipides :
Forment des canaux à travers la membrane OU s’associent aux molécules à transporter et les déplacent dans la membrane

19 N.B. Ces canaux sont généralement spécifiques : une seule substance bien précise peut les traverser et aucune autre. Donc, ce n'est pas n'importe quelle substance qui peut traverser la membrane = perméabilité sélective.

20 Les canaux de la membrane sont souvent formés de plusieurs sous-unités :

21 Canal de membrane

22 Certains canaux peuvent s'ouvrir et se fermer :

23 Transporteurs de membrane:
Peuvent se faire et se défaire rapidement Certains peuvent se fermer et s’ouvrir ==> changement de perméabilité de la membrane Sont souvent très sélectifs

24 Exemple de protéine de transport
Canal fermé Canal ouvert

25 2.1.2 Diffusion facilitée La diffusion se fait par l ’intermédiaire d ’une protéine de la membrane. N .B. Pas de dépense d ’énergie Se fait selon le gradient de concentration

26 Membrane perméable à l’eau
2.1.3 Osmose Côté plus concentré = hypertonique Côté dilué = hypotonique Membrane perméable à l’eau

27 L’eau se déplace du côté hypotonique (dilué) au côté hypertonique (concentré en soluté)

28 L’osmose, c’est l’eau qui se déplace en suivant son gradient de concentration
Molécules d'eau libres Molécules d'eau non libres Les molécules de soluté diminuent le nombre de molécules d'eau qui sont libres de se déplacer. L'eau se déplace de là où les molécules libres sont abondantes à là où il y en a moins.

29 L’eau traverse la membrane des cellules :
En passant entre les molécules de phospholipides En passant par des canaux protéiques spécifiques aux molécules d’eau : les aquaporines Les aquaporines (on en connaît plus de 200 sortes différentes) sont particulièrement nombreuses dans des cellules comme celles des tubules du rein et des racines des plantes où le passage de l’eau joue un rôle important. Peter Agre s’est mérité le Nobel de chimie 2003 pour sa découverte des aquaporines en 1988 Actuellement, 12 sortes d’aquaporines connues chez l’humain

30 Dans la membrane, les aquaporines forment des complexes de quatre canaux accolés
molécules d’eau

31 Hypertonique Hypotonique

32 Globules rouges en milieu: Isotonique (milieu de concentration = 0,9%)
Hypotonique (milieu à moins de 0,9%) Hypertonique (milieu à plus de 0,9%) 0,9% 0,9% 0,9% 0,9% > 0,9% < 0,9%

33 Pourquoi les solutions physiologiques sont-elles salées (0,9% NaCl) ?
Globules rouges en milieu hypertonique

34 LIQUIDE INTRACELLULAIRE
L’osmose joue un rôle important dans le déplacement des liquides dans l’organisme INTESTIN LIQUIDE INTERSTITIEL LIQUIDE INTRACELLULAIRE SANG REINS Que se produirait-il si le sang devenait hypertonique ? Et s’il devenait hypotonique ?

35 Un poisson vivant en eau de mer est-il en milieu hypo, hyper ou isotonique?
(par osmose) L’eau de mer est hypertonique Sel (par diffusion) Comment le poisson peut-il survivre?

36 Salage de la morue au XVIIIe siècle
Pourquoi peut-on conserver les aliments dans de la saumure (solution concentrée en sel) ? L’acidité (vinaigre) favorise encore plus la préservation Salage de la morue au XVIIIe siècle Tiré du Traité général des pesches, par Duhamel du Monceau, (Bibliothèque nationale du Canada)

37 2.2. Transport actif : Ressemble à la diffusion facilitée MAIS : Besoin d’une source d ’énergie Peut se faire CONTRE le gradient de concentration (du moins concentré au plus concentré) Nécessite un transporteur (protéine de transport)

38 Transport actif

39 Indique une dépense d’énergie

40 Transport actif permet aux cellules de conserver un milieu intérieur différent du milieu extérieur :
Que se produirait-il si la cellule manquait d’énergie ?

41 2.3. Transport en vrac Exocytose Endocytose

42 Endocytose Exocytose

43 Phagocytose d’une bactérie par un globule blanc
Phagocytose d’un vieux globule rouge par un globule blanc

44 FIN