La membrane plasmique et le Cholestérol

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SBI M.Laf
Section 3 -La membrane cellulaire-
Activité 1.12 –La membrane cellulaire
Référence:
Andrews et al, (1982), Introduction à la bio, Étude Vivantes, p
Galbraith et al, (2002), Biologie 11, Les Éditions de la chenelière inc, p.21 section 1.2
http://ici.cegep-ste-foy.qc.ca/profs/gbourbonnais/pascal/fya/chimcell/notesmolecules/lipides_2.htm
La membrane cellulaire ou modèle de la mosaïque fluide
La membrane des cellules est formée d'une double couche de phospholipides. On y
retrouve aussi des protéines et des polysaccharides.
Les
phospholipides
Les phospholipides
ressemblent aux
triglycérides. Ils sont
formés d'un glycérol lié à
deux acides gras et à un
groupement phosphate.
Les phospholipides diffèrent les uns des autres par la sorte d'acides gras rattachés au
glycérol. Généralement, un des deux acides gras est saturé et l'autre ne l'est pas. Ils
diffèrent aussi par différents groupements chimiques qui peuvent se rattacher au
groupement phosphate.
Par exemple: La lécithine, un phospholipide abondant dans le jaune d'oeuf. Dans la
lécithine, un groupement azoté (appelé choline) est lié au groupement
phosphate.

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Les phospholipides et l’eau
La portion glycérol et phosphate de la molécule est dite hydrophile (qui aime l'eau)
alors que la queue carbonée des acides gras sont hydrophobes (qui n'aime pas l'eau). La
partie hydrophile est soluble dans l'eau alors que la partie hydrophobe ne l'est pas (elle
est soluble dans les lipides).
La partie glycérol-phosphate est hydrophile alors que les acides gras sont hydrophobes.
On représente souvent les phospholipides par une boule, la portion hydrophile, et deux
"pattes", les acides gras hydrophobes.
Aussi lorsque les phospholipides se mélanger à l'eau, ils forment
une double couche moléculaire : les acides gras hydrophobes se
font face (ils ont plus d'affinité entre eux qu'avec les molécules
d'eau) alors que les portions hydrophiles demeurent en contact
avec l'eau.
Il se forme ainsi une membrane de l'épaisseur des deux couches de
molécules. Comme nous le verrons plus loin, les membranes
entourant les cellules sont formées de phospholipides disposés de
cette façon.

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Les liposomes
Mélangés à de l'eau, les phospholipides
peuvent former de petites sphères
microscopiques appelées liposomes.
Chaque liposome est une petite sphère
creuse délimitée par une double couche de
phospholipides.
On peut synthétiser artificiellement des
liposomes. On commence à les utiliser en
médecine pour transporter certains
médicaments vers les cellules. Les
liposomes peuvent se fusionner aux
membranes des cellules et déverser dans la
cellule le médicament qu'ils contiennent.
En leur associant certaines protéines, on
pense pouvoir un jour en faire de
véritables missiles téléguidés qui
délivreraient leur contenu seulement à certaines cellules spécifiques de l'organisme. On
pourrait, par exemple, concevoir des liposomes contenant de puissantes toxines qui ne
seraient livrées qu'aux cellules cancéreuses.
On les utilise aussi pour la fabrication de vaccins synthétiques. L'industrie cosmétique
en fait aussi un usage important (crèmes pour la peau).
Les micelles (lipoprotéines)
Les phospholipides peuvent aussi former une simple couche enrobant de petites
gouttelettes de lipides. Ces structures, appelées micelles, permettent aux lipides de
demeurer en suspension dans l'eau. La portion hydrophobe des phospholipides est liée
au gras alors que la portion hydrophile, dirigée vers l'extérieur, se lie à l'eau.
Par exemple : LDL (Low Density Lipoprotein)
Les LDL sont de petites sphères graisseuses
recouvertes d'une couche de phospholipides qui
transportent le cholestérol dans le sang. De tels
assemblages de lipides sont appelés micelles. Sur cette
image, les phospholipides sont en vert et le
cholestérol en orange. La portion jaune est une
protéine qui permet aux micelles de se fusionner à une
cellule. Les LDL contiennent aussi des triglycérides et
des acides gras.

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Les composantes de la mosaïque fluide
Fonctions de la membrane cellulaire
 Agit comme une barrière entre la cellule et le milieu
 Agit comme site d’encrage pour permettent à divers cellule de s’unir et de former
des tissus.
 Homéostasie : La membrane régule la pression et le volume dans la cellule
pour éviter la plasmolyse ou une sur-turgescence.
Les protéines dans les membranes (50% à 70% du volume)
Les protéines intégrales
 Ils sont dans la bicouche de phospholipides
 Ils possèdent des récepteurs hormonaux et autres produit chimique
 Ils peuvent être des protéines transmembranaires
o Canal protéiques : Ce sont des pores dans la membrane qui laisse par
diffusion facilité (passif) les très petits ions et l’eau entrer et sortir de la
membrane.
o Protéines transporteuses : Ce sont des protéines qui transportent au
travers de la membrane par diffusion facilité (passif) les glucose et les
acides aminés et autre substance de petites tailles.
o Pompe : Ce sont des protéines qui fonctionne avec de l’ATP comme
carburant. Ils pompent activement des substances à l’intérieur et/ou à
extérieure de la membrane.
Les protéines périphériques
 Ils peuvent être attachés sur des protéines intégrales.
 Ils peuvent avoir un rôle mécanique. Par ex : faire changer la cellule de
forme.
 Ils peuvent avoir un rôle enzymatique.
 Ils peuvent être des protéines d’identification.
 Ils peuvent avoir des sucres (glycoprotéines)

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Les Glycoprotéines
Une glycoprotéine est une protéine portant un groupement de polysaccharides et une
chaîne polypeptidique. C'est un hétéroside (composé de plusieurs oses différents)
Par exemple, les groupes sanguins
ABO résultent des différents types
de glycoprotéine sur la membrane
des globules rouge. Il existe trois
conformations possibles d'un
oligosaccharide greffé sur une
protéine membranaire des
globules rouges. On appel alors
ces glycoprotéine des
antigènes : l'antigène O,
l'antigène A et l'antigène B.
Ex2 : Le virus VIH entrent dans les cellules du système
immunitaire en s'attachant à des
récepteurs tels CXCR4 et CXCR5, qui sont des glycoprotéines.
Ex3 : - Les rhinovirus (qui causent le rhume) utilisent
la glycoprotéine ICAM-1 comme
point d'entrée.
Les résidus glucidiques, tels que galactose, glucose
mais aussi acide sialique, sont ajoutés dans l'appareil
de Golgi. Les glycolipides sont toujours associés au
feuillet membranaire externe et appartiennent.
Fonction des sucres sur les
glycoprotéines
 Elles permettent la reconnaissance spécifique par d'autres protéines.
 Elles interviennent dans l'interaction cellule-cellule : contact, transfert
d'information
 Elles protègent les protéines contre les protéases (enzyme qui détruit les
protéines).
 La spécificité des groupes sanguins dépend de la fraction glucidique des
glycoprotéines des globules rouges.
 Les glycoprotéines sont impliquées dans les interactions de la cellule avec son
environnement.
Source :
http://www.ulysse.u-bordeaux.fr/atelier/ikramer/biocell_diffusion/gbb.cel.fa.101.b3/content/access.htm (image et info)
http://www.ured-douala.com/download/LES_GLYCOPROTEINES.pdf (info)