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)