Les membranes biologiquespartie 1

Année universitaire 2012/2013

Université Badji M. Annaba

Département TC SNV

Dr. Lechekhab Y. (MC)

La membrane plasmique

GÉNÉRALITÉS

La membrane cellulaire est une structure qui

délimite deux compartiments, le compartiment

extracellulaire (= milieu externe) et le

compartiment intracellulaire (= cytoplasme).

Toutes les membranes lipidiques ont une structure

de base qu’on appelle la « mosaïque fluide ». La

base de cette mosaïque est une structure appelée:

la BICOUCHE LIPIDIQUE (BI veut dire 2).

STRUCTURE DE LA MEMBRANE PLASMIQUE

• Les membranes cellulaires sont des doubles

couches phospholipidiques (= bicouche).

• La membrane plasmique est constitué de

molécules PROTÉIQUES (50 de la masse) et

LIPIDIQUES (également 50).

Au microscope électronique, elle apparait formée de trois couches de 75 Å de diamètre:

2 feuillets (= couches)

denses (= sombres),

HYDROPHILES de

20Å.

et 1 feuillet clair,

HYDROPHOBE de 35Å.

3ème couche

COMPOSITION CHIMIQUE

1/ Lipides et protéines

• La taille des molécules lipidiques est petite

(environ 700 Da) comparée à celle des molécules

protéiques ( > 10.000 Da).

• Dans la membrane il y a beaucoup plus de

molécules lipidiques que de molécules

protéiques.

Les lipides représentent 40% du poids total de la mbr.

Les lipides de la mb Sont:

Phospholipides, molécules majoritaires.

Cholestérol, stabilise la mb (~ 8%).

Glycolipides, sucres ajoutés aux lipides.

I. Les lipides membranaires

GLYCEROL

ACIDE GRAS

ACIDE GRAS

PHOSPHATEALCOOL

A/ MOLÉCULE DE PHOSPHOLIPIDE

palmitate

oleate

Tri-alcool

I. Les lipides membranaires

GLYCEROL

ACIDE GRAS ACIDE GRAS

PHOSPHATE

ALCOOL

A/ MOLÉCULE DE PHOSPHOLIPIDE

• Chaque couche est formée de

nombreux phospholipides.

→ « phospho » indique la présence

de phosphore.

• Les phospolipides ont une tête

polaire hydrophile (aime l’eau) et

deux queues non polaires

hydrophobes (n’aime pas l’eau).

Hydrophobe(queue)

Hydrophile (tête)

s’associent spontanément

Les molécules AMPHIPHILES

Les phospholipides sont appelés molécules

Amphiphiles: molécule double ou à deux pôles!!!

Absent des membranes

biologiques des végétaux et

des procaryotes.

Le cholestérol est une

molécule à caractère

AMPHIPHILE (la queue

est hydrophobe).

B/ LE CHOLESTÉROL

I. Les lipides membranaires

Synthèse se fait dans le foie ou par un apport

nutritif et transport dans le sang.

Le cholestérol donne de la rigidité et stabilité

aux cellules des animaux.

Le cholestérol est le précurseur des hormones

stéroïdiennes (ex: testostérone).

B/ LE CHOLESTÉROL

C’est des sucres fixés sur des

lipides.

Il existent deux types:

a. les glycéroglycolipides

b. les sphingoglycolipides.

C/ GLYCOLIPIDE:

I. Les lipides membranaires

Glycolipide

Bicouche lipidique et

micelle:

ORGANISATION LIPIDIQUES

MICELLES:

S’il ya peu de molécules et dans un milieu aqueux .

Se sont des petites sphères avec un cœur hydrophobe

et une surface hydrophile.

Hydrophobe Hydrophile

s’associent spontanément

en micelles

Par contre, si les lipides en assez grand nombre:

formation d’une BICOUCHE avec :

un coté hydrophobe qui fait face au coté hydrophile de

l’autre monocouche.

hydrophobe

hydrophile

s’associent spontanément

ou en bicouches

LES PROTÉINES MEMBRANAIRES

• Représentent 60% du poids total des membranes.

• Dans les bicouches, elles s’insèrent entre les

phospholipides.

• En molécule, il y a environ 20 FOIS PLUS de

lipides que de protéines dans une mb.

II. Les protéines membranaires

Les protéines peuvent s’associer à la mb de 2 façons:

Protéines EXTRINSÈQUES (= périphériques ou

externe).

Protéines INTRINSÈQUES (= internes).

II. Les protéines membranaires

Protéines EXTRINSÈQUES (= périphériques):

a) Protéines Périphériques externes

b) Protéines Périphériques internes

II. Les protéines membranaires

Protéines interne

externe

Protéine périphérique interne Cytoplasme

Milieu extracellulaire

Protéines INTRINSÈQUES (= internes).

a) Protéines internes ancrées

b) Protéines internes transmembranaires

II. Les protéines membranaires

Protéines Interneancrées

externe

Protéine périphérique interne Cytoplasme

Milieu extracellulaire

Les protéines membranaires ancrées

Milieu extracellulaire

Milieu intracellulair

e

Les protéines transmembranaires

RÉSUMÉ

Protéines membranaires intrinsèques

Protéines membranaires périphériques

LES GLUCIDES

• Chaines polysaccharides (oses composés)

située du coté extracellulaire de la

membrane.

Les rameaux (chaines) de sucres sont liés soit:

Sur les lipides Glycolipides

Sur des protéines Glycoprotéines

Milieu extracellulaire

Milieu intracellulair

e

PROPRIÉTÉS DES MEMBRANES

• La COMPARTIMENTATION (séparation de

l’extérieur et l’intérieur de la cellule).

• Les ÉCHANGES d’information avec d’autres cellules

(récepteurs).

• Le TRANSPORT des ions, protéines, sucres, graisses.

• Les MOUVEMENTS cellulaires (endocytose-

exocytose).

• Les phénomènes de RECONNAISSANCE

(antigène de surface).

• ASYMÉTRIE membranaire .

• La FLUIDITÉ membranaire.

• L’HOMÉOSTASIE : la cellule doit maintenir

son équilibre – son milieu interne doit rester

stable même si son milieu externe change.

• La PERMÉABILITÉ SÉLECTIVE : propriété

qui permet la membrane de laisser passer

certaines substances et d’en rejeter d’autres et

donc qui permet à la cellule de garder

l’homéostasie.

• MOBILITÉ DES PROTÉINES:

a. Les protéines sont capables de diffusion latérale.

b. La protéine ancrée ne se déplace que dans un seul

feuillet.

d. La protéine transmbaire se déplace dans les 2.

La diffusion est libre, elle change de direction dés

qu’elle se cogne dans un lipide.

Il y a des protéines qui se déplacent rapidement dans

une direction.

Protéines ancrées

• La fluidité membranaire:

- Les mb ne sont pas rigides mais fluide.

- A 37°C la membrane est ‘très’ fluide.

- Les lipides sont doués de mouvements de rotation et

se déplacent au sein de la mb à une V de 10-8 cm2/s.

Le modèle de la mosaïque fluide :

• Les molécules lipidiques sont libres de changer de

position.

• Est maintenue par le fait que le flip-flop (c à d le passage

d’un feuillet à l’autre).

• Ce flip-flop peut être catalysé par une FLIPASE et qui

permet de ramener les lipides à leur feuillet correct de

destination.

Le modèle de la mosaïque fluide :

• L’ASYMÉTRIE

• Sucres rajoutés d’un seul coté de la mb.

• SAUF Le cholestérol présent en quantité équivalente sur

les 2 feuillets des mb. Les autres lipides sont à quantités

disproportionnés.

Le fait que ce soit enrichi d’un coté et pas de l’autre, fait

que la mb présente des compositions différentes et par

conséquent des propriétés différentes.

• Présence du GLYCOCALYX:

• C’est l’ensemble des oligosaccharides présent sur une mb.

• Il forme une véritable forêt à la surface de la cellule est

l’équivalent d’une barrière de protection.

• Il est appelé aussi le CELL-COAT ou le REVETEMENT

FIBREUX ou le MANTEAU FIBREUX.

PhospholipidesCholestérol

Glycophospho-lipide

Glycoprotéine

7. 5 nM

GLYCOCALYX

Protéines intégrées ou intrinsèques

Protéine extrinsèque

Structure trilaminaire de la bicouche lipidique (microscopie

électronique)

Rôles du GLYCOCALYX:

Cohésion cellulaire,

Reconnaissance entre cellules,

Pénétrabilité (endocytose, exocytose).

Fin