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La membrane plasmique

La membrane plasmique I Définition À la surface de cellule, il existe une enveloppe continue de très faible épaisseur (75A°) "la membrane plasmique" qui sépare le milieu intracellulaire et

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قديم 10-14-2014, 02:09 PM #1
crazy dz
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La membrane plasmique


I Définition
À la surface de cellule, il existe une enveloppe continue de très faible épaisseur (75A°) "la membrane plasmique" qui sépare le milieu intracellulaire et le milieu extracellulaire, tout en assurant un contrôle strict des échanges dans les deux sens.Elle reçoit des signaux chimiques émis par des cellules proches ou lointaines, traduit et transmet (transduction) ces signaux au cytoplasme et au noyau.Enfin elle possède des caractères antigé s spécifiques de l'organisme.

IIStructure de la membrane plasmiqueII.A.Microscopie optique
Elle apparaît comme un mince liseré de 0.24µ qui correspond à un dépôt de colorant
II.B.Microscope électro
Après cryofracture et coloration au tétroxyde dosmium OSO4 ou au permanganate de potassium KMnO4 puis inclusion dans une résine synthétique, la membrane plasmique apparaît constitue de 3 feuillets: • un feuillet externe osmiophile ( 20 A°) revêtu par feutrage de fibrilles le glycocalyx ( celle coat)
• un feuillet médian clair osmiophobe de 35 A°.
• un feuillet interne osmiophile 20A° qui rentre en rapport avec les éléments périphérique du cytosquelette.
Cet aspect tri-laméllaire est si constant et si répandu qu'il a été considère comme formation élémentaire désignée par Roberson sous le nom de Membrane unitaire.Cette structure concerne aussi les autres membranes observées au microscope électro dans les mêmes conditions (réticulum endoplasmique, appareil de golgi, mitochondries)
IIIComposition chimique
En 1899 Ovèrton a travaillé sur des algues et a constaté que les substance osolubles pénètrent plus vite que les substances hydrosolubles.Il en a conclu que la surface cellulaire est formée d'une couche mince de lipides.La présence de protéines dans la membranes plasmique a été révélée par la suite par diverses méthodes cytochimiques (ex : ummunocytochimie)IVIsolement de la membrane plasmique: Expérience de Gorter et GrendelObjectif: isolement des fractions pures de membranes plasmiquesMéthode:
• Centrifugations successives d'hématies dans différents types de solutions
• On isole les hématies des autres constituants sanguins par centrifugation en milieu isoto (Nacl 9 pour 1000)
• On provoque l'hémolyse (rupture de la membrane plasmique des hématies) en plaçant les globules rouges dans une solution hypoto (eau distillée ou Nacl 5 pour 1000)
• Centrifugation des hématies lysées pour séparer le cytoplasme (hemologlobine + cytoplasme) qui constitue le surnageant des fractions pures de membranes plasmiques (fantômes d'hématies) qui forment le culot
Une fois les membranes plasmiques isolées en étudie leur constitution chimique.
V yse chimiqueV.A.Le ides
Le ides membranaires sont des molécules amphiphiles qui possèdent une partie hydrophobe (lipophile) et une autre hydrophile.Il en existe 3 catégories :
• Le ides a glycérol (les phospholipides 55%)
• Le cholestérol 25%
• Les glycolipides 18%, Acides gras 2%
V.B.Les protéines
Il y a environ une molécule de protéine pour 50 molécules de lipides.Elles sont classes en deux catégories:
V.B.a.Protéines intrinsèques
Elles sont enchâssées ou intégrées dans la membrane et possèdent deux parties :
• Une partie apolaire (hydrophobe) en contact avec la partie apolaire de ides
• Une partie polaire (hydrophile) située en dehors de la bicouche lipidique (vers le milieu aqueux)
V.B.b.Protéines extrinsèques
Ceux sont des protéines polaires qui se trouvent à la surface de la membrane plasmique du côte extracellulaire ou intracellulaire.
Elles sont en contact avec les parties polaires de ides membranaires et des protéines intrinsèques par des liaisons labiles (io s ou hydrogènes)
VIArchitecture moléculairePlusieurs modèles de l'architecture moléculaire de la membrane ont été proposes, le modèle retenu est celui de la mosaïque fluide propose par signer et Nicolson en 1971.Comparant la membrane à une mosaïque dont les pièces sont mobiles.


VIIRôle physiologiqueVII.A.Échange par la perméabilité

membranaireVII.A.a.Transports passifs

Le transport passif est réalisé selon les lois physiques de diffusion et n'implique aucune dépense d'énergie de la part de la cellule.

1 Osmose
L'eau diffuse à travers la membrane du milieu hypoto (moins concentre en soluté) vers le milieu hyperto (plus concentre en soluté)

2 Diffusions1Diffusion des particules neutres

Les molécules neutres diffusent à travers une membrane du milieu le plus concentre vers le moins concentre, c'est à dire selon le gradient de concentration.

2 Diffusion des particules chargées

Les molécules chargées (ions) tendent à diffuser à travers une membrane selon leurs gradients de concentration mais aussi selon le gradient électrique crée par la polarisation de la membrane.

3 Diffusion à travers la bicouche lipidique

Il existe une relation entre la vitesse de pénétration d'une substance dans la cellule et sa liposolubilite.Aussi certaines substances comme l'éther et les cétones pénètrent extrêmement rapidement dans la cellule alors que les substances plus solubles dans l'eau pénètrent beaucoup plus lentement.

4 Diffusion par protéines porteuses (diffusions facilites)

Les protéines porteuses (transporteurs, perméases, translocases) fixent par complémentarité un ligand (molécule extracellulaire) et le transfèrent du milieu extracellulaire vers le milieu intracellulaire sans dépense d'énergie

5 Diffusion par les canaux io s

Les canaux io s sont constitués par une protéine membranaire formant une sorte de pore permettent la passage des solutés.

VII.A.b. Les transports actifs

Le transport actif s'effectue contre le gradient de concentration grâce à des molécules protéiques désignées sous le nom de transporteurs, translocases, permeases.Le transport actif est classe en deux catégories selon la source d'énergie utilisées.
On a :

1 Le transport actif couple à une ATPase

L'enzyme Na+/K+ ATPase hydrolyse l'ATP en ADP+P+énergie et assure elle-même le transport de molécule d'ions.Elle rejette dans le milieu extracellulaire 3 ions Na+ et transporte dans la cellule 2 ions K+.

2 Le transport actif couple à un transport passif est le co-transport

1-Les deux transport passifs et actifs se déroulent dans le même sensC'est le phénomène de symport.
Un exemple est donné par le symport Na+/glucose ou le transport actif est celui du glucose et le transport passif est celui des ions Na+
2- Les deux transports se déroulent en sens inverseC'est le phénomène de l'antiport, un exemple est donné par l'échangeur Na+/H+, qui transporte de manière passive les ions Na+ dans la cellule et expulse de manière active les ions H+ , et contrôle donc le pH cytosolique.

VII.A.c.Les transports cytotiques

Ils correspondent à la pénétration de substances ou de microorganismes dans la cellule grâce à des mouvements de petite amplitude de la membrane plasmique, qui aboutissement à la formation de vacuoles ou de vésicules contenant le matériel à transporté, on a 3 types de transport :

1 Endocytose

C'est l'encerclement du matériel à transporter par une in tion de la membrane plasmique.- La cellule peut capturer des particules solides de grandes taille : c'est la phagocytose. - Soit prélever des gouttelettes liquides extracellulaire renfermant des particules de petites dimensions : c'est la pinocytose.

1 Rôle de l'endocytose

• Stockage de réserve : ex : grains de vitellus
• Transit des molécules à travers les cellules épithéliales ex : capillaires sanguins

2 Déroulement du processus

Il se fait en deux étapes :
• Phase d'accolement: La particule s'attache au revêtement fibreux surtout les polysaccharides.
• Phase d'ingestion : l'in tion de la membrane fait pénétrer les substances a l intérieur de la cellule.


2 Exocytose

Les substances enfermées à l'intérieur de vésicules, sont transportées dans le milieu extracellulaire par fusion de leurs membranes a la membrane plasmique.
Ce phénomène se déroule en plusieurs étapes :
• La migration : intracellulaire des vésicules guidées par les microtubules et provoquées par les protéines contractiles.
• L'apposition : accolement de la vésicule a la membrane plasmique.
• La fusion : formation d un diaphragme.
• Décharge du contenu de la vésicule a l extérieur de la cellule.

3 La transcytose

Elle regroupe l'ensemble des phénomènes qui permettent à une substance ou à une particule de traverser le cytoplasme d'une cellule.Mécanisme : la transcytose est dépendante des micro filaments d actines jouent le rôle d moteur, tandis que les microtubules indiquent la direction que l'endosome doit suivre. Elle est ATP dépendante.

VII.B.Les phénomènes de reconnaissance cellulaire

Les protéines ou chaînons oligosidiques membranaires dépendants du génome de l'organisme, peuvent jouer un rôle antigé et sont spécifiques de l'individu.

VII.B.a.Le système HLA

L'antigène HLA est composé de deux polypeptides.Il est porté par toutes les cellules d'un individu pour permettre la reconnaissance du soi.

VII.B.b.Antigénicite des globules rouges

L'antigé des hématies, caractéristique des groupes sanguins est porté par des chaînons oligosidique du cell-coat.

VII.C.Réception et transmission d'information

VII.C.a.La transmission nerveuse

Elle est assurée par la membrane plasmique des axones des neurones nous avons :
1Le potentiel de reposC'est la différence de charge de part et d'autre de la membrane plasmique au repos.2Le potentiel d'actionÀ la suite d'un influx nerveux, la membrane plasmique change sa perméabilité vis-à-vis du Na+ et K+.Les canaux io s voltages-dépendants vont s'ouvrir et laisser passer les ions Na+, il y aura naissance d'une onde de négativité qui va changer le potentiel de repos de -70mv a +50mv, cette opération est suivie d'une sortie compensatrice de K+ moins rapide mais continue pour ramener le potentiel de repos a -70mv.

VII.C.b.La transmission synaptique

Une synapse est une zone spécialisée de contact permettant la transmission à sens u de l'influx nerveux d'un neurone vers une cellule.Au niveau présynaptique, arrive le potentiel d'action qui provoque la libération des neuromédiateurs dans la fente synaptique, ces molécules vont se fixer sur des canaux Na+ de la membrane post synaptique et provoquer leur ouverture.Cela va créer une DdP qui va ouvrir d'autre canaux Na+ voltage dépendants capables de la propager.

VII.C.c.La transmission humorale

Les hormones se fixent sur la membrane plasmique grâce à des « récepteurs-hormones ».Une enzyme l'Adenylcyclase transforme l'ATP en AMP cyclique, ce dernier est considèré comme le 2ème message qui va régler l'information au niveau intracellulaire
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