La membrane cellulaire
Phospholipides
La cellule est entourée d'une membrane, qui a un point commun
avec la bulle de savon:
elle est formée d'une double couche de molécules spéciales,
ayant une tête hydrophile
et une (double) queue hydrophobe.
Ces molécules appartiennent à la famille des phospholipides.
La tête hydrophile est le groupement
phosphate, qui contient le groupe phosphate PO4-
(polaire). Les deux queues, non polaires, sont des groupements
acides gras.
Entre les deux, le groupement glycérol.
Les groupes X, R1 et R2, variés, donnent
lieu à des phospholipides différents.
Constitution de la membrane
Comme les savons, les phospholipides s'assemblent
aisément en doubles couches. Dans le milieu liquide aqueux
qui est celui du corps humain, les queues hydrophobes se font face,
tandis que les têtes font face d'un côté au liquide
intérieur à la cellule, et de l'autre au liquide extérieur.
Propriétés de la membrane
La principale propriété de la membrane
cellulaire est d'être relativement imperméable, ce
qui lui permet de protéger la cellule contre les intrusions.
Toutefois, quelques propriétés complémentaires
rendent relative l'étanchéité de la membrane.
Tout d'abord, la membrane est loin d'être
rigide: elle l'est même moins que la bulle de savon. Elle
est fluide et se déforme donc de manière permanente,
ouvrant ainsi des interstices qui permettent la traversée
de petites molécules. Mais ces ouvertures ne sont que temporaires:
les membranes ont une forte propension à refermer tout orifice
qui se serait créé.
Ensuite, certaines protéines
ont la propriété de pouvoir s'insérer durablement
dans la membrane, dont elles deviennent en quelque sorte parties
intégrantes. D'où leur appellation de protéines
membranaires.
Certaines de ces protéines sont
dotées, à l'extérieur de la cellule,
d'un récepteur
susceptible de capter certains transmetteurs
(ions).
Cette captation active un signal, qui peut se transmettre
à l'autre extrémité de la protéine
membranaire, où il peut par exemple attirer ou relâcher
un ion à l'intérieur de la cellule.
Enfin, un autre type de protéine permet
le passage d'ions à travers la membrane: ces protéines
constituent des canaux.
Ces canaux peuvent s'ouvrir ou se fermer en réponse
à certaines commandes:
- soit, la simple présence de certains ions ou molécules;
- soit, un certain potentiel
électrique;
- soit, des "pompes à ions".
Un canal est capable d'acheminer 1 à
100 millions d'ions par seconde! Le mécanisme de transport
est encore en voie d'élucidation.
Le potentiel de membrane
Grâce à l'étanchéité
de la membrane, et par le jeu des canaux et pompes, la présence
d'ions positifs et négatifs de part et d'autre de la membrane
peut être régulée, ce qui crée une différence
de potentiel électrique
entre l'intérieur et l'extérieur de la cellule: c'est
le potentiel de membrane.
Par exemple, le potentiel de membrane
du neurone est de -0,70 mV
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