Séance enseignement scientifique 1ère générale - étude de documents : la membrane plasmique

Enseignement scientifique 1 ère : Séance 3 Le modèle de la
membrane plasmique
La membrane plasmique délimite la cellule et la sépare du milieu extra cellulaire.
C’est un ensemble souple et dynamique qui permet aux cellules de se déformer et de se diviser.
Elle permet également le passage de toutes les molécules nécessaires au bon fonctionnement
de la cellule.
Quelles sont les constituants de la membrane qui lui confèrent ses caractéristiques ?
Consignes : à l’aide des ressources proposées, montrez comment la nature des
molécules constituant la membrane plasmique lui confère toutes ses propriétés.
Doc 1 : une membrane de nature lipidique
Au XIXème siècle, on savait déjà qu’il existait des similitudes entre
les membranes cellulaires et les lipides tels que ceux présents dans
l’huile d’olive (acide gras).
Les lipides qui constituent la membrane plasmique sont
essentiellement des phospholipides. Ils sont formés d’une tête
hydrophile et de deux acides gras formant une queue hydrophobe.
Hydrophobe : qui a peur de l’eau, qui fuit l’eau.
Hydrophile : qui aime l’eau, qui est ami avec l’eau.
Manipulation :
Représentation et formule chimique d'un
phospholipide (Phosphatidylcholine)
Consignes : Réalisez les manipulations suivantes et annotez les résultats sous forme de
schémas légendés. Dans 3 tubes à essais, mélangez :
1) De l’eau et du sel
2) De l’huile et de l’eau
3) Du sel et de l’huile
Doc 2 : molécules polaires et apolaires
Les éléments chimiques (atomes) n’ont pas tous la même
électronégativité. Cette différence fait qu’au sein d’une molécule,
les électrons se répartissent de manière inégale. Cette différence
de répartition confère une charge électrostatique à la molécule.
C’est le cas de la molécule d’eau qui possède un pôle négatif et un
pôle positif. On dit alors que la molécule est polaire. Dans une
même solution, les molécules polaires s’attirent entre elle. Les
molécules dîtes hydrophiles sont toujours des molécules polaires.
Molécule d'eau représentée avec
ses pôles positifs et négatifs
Les molécules qui n’ont aucune charge
électrostatique sont dîtes apolaires. C’est le cas des
longues chaines carbonées comme la molécule
d’octane. Les molécules apolaires sont repoussées
par les molécules polaires comme l’eau et sont
qualifiées d’hydrophobes.
Molécule d'octane, principal composé de l’essence
Certaines molécules possèdent une partie polaire et une apolaire, on dit de ces molécules
qu’elles sont amphiphiles.
Doc 3 : Photographie d’une membrane plasmique observée au
MET
Doc 4 : extrait de publication scientifique, The fluid mosaic
model of the structure of cell membranes (Singer et Nicholson
1972)
Doc 5 : les fonctions des protéines au sein de la membrane
La membrane plasmique est composée d’environ 60% de protéines. Ces protéines ont
un rôle fondamental et peuvent selon leur structure avoir des fonctions très variés.
Ainsi les protéines membranaires peuvent :
-
Transporter des molécules entre le cytosol et le milieu extracellulaire (ex :
transport du glucose)
Servir de récepteur chimique (ex ; récepteur à hormone)
Catalyser des réactions chimiques (enzymes)
Permettre l’adhérence entre les cellules d’un même tissus (ex : cadhérines)